DE2626312A1

DE2626312A1 - Ablenk-walze zum messen der planheit eines laufenden, gespannten blechs o.dgl.

Info

Publication number: DE2626312A1
Application number: DE19762626312
Authority: DE
Inventors: Andre Quehen
Original assignee: Secim SA
Current assignee: Secim SA
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1976-06-11
Publication date: 1976-12-23
Also published as: FR2350577A2; FR2350577B2; FR2314471B1; GB1531776A; FR2314471A1; CA1040463A; SE7606670L; JPS527268A; US4024755A

Description

PattontanwllHo CMpHng. R. BEETZ Dlpl-lng. K. LAMPRECHT

Dn-In₀. R. B = ETZ Jr. • MOiiahent·, atetiudorfitr» It

310-25.682P(25.683H) 11. 6. 1976

SECIM, COURBEVOIE (Prankreich)

Ablenk-Walze zum Messen der Planheit eines laufenden, gespannten Blechs od. dgl.

Die Erfindung betrifft eine Ablenk-Walze zum Messen und Steuern bzw. Regeln der Planheit eines laufenden,gespannten Blechs od. dgl., z. B. am Ende eines Walz- oder Zieh- bzw. Streckvorgangs dieses Blechs.

Während des Walzens von Metallbändern, insbesondere des Kaltwalzens von dünnen Bändern, ist es notwendig, Planheitsfehler dieser Bänder zu erfassen und diese durch Einwirken auf die Walzbedingungen zu beseitigen oder eine einfache Qualitäts-

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kontrolle des fertig bearbeiteten Guts vorzunehmen. Zur Durchführung dieser Regelung oder Steuerung wird im allgemeinen eine Ablenk-Walze verwendet, über die das zu regelnde bzw. zu steuernde Blech läuft. Diese Walze hat eine Meßeinrichtung, die über die Walze in Achslinienrichtung verteilt ist, um die von den aufeinanderfolgenden Abschnitten des Blechs in Querrichtung auf jedes Meßelement der Walze ausgeübte Belastung zu erfassen. Die Planheitsfehler setzen sich in einen Zustand der Cuerbelastung bzw. -beanspruchung des Blechs unter Längsspannung um, so daß sie während des Laufs des Blechs über die Ablenk-Walze Ungleichmäßigkeiten in der Verteilung der radialen Belastungen hervorrufen, die vom Blech auf die verschiedenen Meßelemente an der Walze ausgeübt werden. Die Messung dieser Belastungen oder Deformationen, die von den Planheitsfehlern hervorgerufen werden, gestattet die Erfassung der Planheitsfehler des Blechs.

Die bestehenden Einrichtungen sehen auf einer Achse eine Stapelung einer bestimmten Anzahl von diskontinuierlichen Meßelementen vor. Die Außenfläche der Walze ist ihrerseits durch die Nebeneinanderanordnung derselben Anzahl von zylindrischen Ringen gebildet, die relativ zueinander frei sind, um fehlerfrei auf jeden Ring vom Blech ausgeübte Einheitskräfte zu übertragen. Die Außenfläche der Walze, die drehbar auf der Achse gelagert ist und die Meßelemente trägt, steht in Berührung mit dem Blech während dessen Vorbeilaufs. Diese Fläche, die von zueinander relativ freien Ringen gebildet ist, hat daher Diskontinuitäten, die während des Walzens sehr störend sind, weil sie Markierungen am fertigen Blech verursachen können. Man könnte zwar daran denken, die zylindrischen Ringe durch eine durchgehende weiche Hülle zu verklei-

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den, jedoch führt ein derartiges Vorgehen zu Fehlern, weil es zu Beeinflussungen zwischen den vom Blech auf die verschiedenen Zonen der Walze ausgeübten Belastungen kommt, so daß die gemessenen Belastungen nicht mehr ein genaues Bild der vom Blech infolge von dessen Planheitsfehlern ausgeübten Belastungen ergeben.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die aufgezeigten Schwierigkeiten zu überwinden.

Eine Ablenk-Walze zum Messen und Steuern bzw. Regeln der Planheit eines laufenden, gespannten Blechs od. dgl.,

mit einem drehfesten inneren Teil, auf dem in Achsrichtung Fühler für die vom Blech während dessen Laufs auf die Ablenk-Walze ausgeübten radialen Belastungen verteilt sind, und

mit einem äußeren Teil, der auf dem inneren Teil der Walze drehbar gelagert ist, am laufenden Blech anliegt und die vom Blech ausgeübten radialen Belastungen auf die Fühler überträgt, die am inneren Teil der Walze befestigt sind,

ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß

der äußere Teil der Walze von einem zylindrischen Mantel aus einem einzigen Körper mit kontinuierlicher Außenfläche gebildet ist, dessen Biegsamkeit unter Einwirkung radialer Kräfte in Achslinienrichtung variabel ist, und

daß der innere Teil in Achsrichtung eine Folge von abwechselnd Meßzonen mit den Belastungs-Fühlern und neutralen Zonen ohne Meßfühler aufweist,

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wobei Zonen des äußeren Mantels der Walze die Meßzonen des inneren Teils bedecken und gegenüber den radialen Belastungen eine geringere Biegsamkeit als die Zonen des äußeren Teils der Walze haben, die die neutralen Zonen des inneren Teils bedecken.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,

daß der drehfeste innere Teil außer den Belastungs-Fühlern für die vom Blech ausgeübten radialen Belastungen Fühler für Belastungen infolge Temperaturdifferenz zwischen dem äußeren Teil und dem inneren Teil der Walze aufweist, die an für die vom Blech ausgeübten Belastungen unzugänglichen Orten angeordnet und zur Korrektur wärmebedingter Meßfehler vorgesehen sind.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Walze in Höhe einer Meßzone;

Fig. 2 einen Längsschnitt A-A durch die Walze von Fig. 1, begrenzt auf eine Meßzone und zwei neutrale Zonen;

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Pig. 3 ähnlich Pig. 1 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ablenk-Walze:

Pig. 4 ähnlich Fig. 1 in kleinerem Maßstab die Verwendung von Fühlern für die Messung von wSrmebedingten Deformationen;

Fig. 5 ähnlich Pig. 3 in kleinerem Maßstab die Verwendung von Fühlern für wärmebedingte Deformationen;

Fig. 6 einen Cuerschnitt in Höhe der Meßzone durch eine Ablenk-Walze, deren innerer Teil, der durch über Rollen auf einer mittigen Achse gelagerte Ringe gebildet ist, Dehnungsmeßstreifen aufweist, um die wärmebedingten Deformationen zu messen; und

Fig. 7 im Querschnitt in Höhe einer Meßzone eine Ablenk-Walze von derselben Bauart wie in Pig. 6, wobei jedoch die Fühler Komparatoren sind.

Gemäß Fig. 1 läuft ein Band 1 leicht abgelenkt über den äußeren Teil einer Ablenk-Walze, der durch einen zylindrischen Mantel 2 gebildet ist, der eine glatte Außenfläche und eine Innenfläche hat, in der Nuten 3 ausgespart sind, die gleichmäßig in Achsrichtung der Walze verteilt sind. Der innere Teil der Walze ist von einer Achse 4 gebildet, auf der eine Einheit zylindrischer Ringe 5 befestigt ist. Der äußere zylindrische Mantel 2 ist auf den Ringen 5 über Wälzkörper β, die in Laufkäfigen 7 gesichert sind, gelagert. Der äußere Mantel 2, die Ringe 5, die Wälzkörper 6 und die Käfige 7 bilden daher ein Wälzlager, wobei die nicht genuteten Abschnitte des äußeren

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Mantels des Lagers die Außenringe darstellen. Jeder Ring 5 ist auf der Achse 4 so befestigt, daß der größte Abschnitt seiner Innenfläche in Berührung mit der Achse 4 ist, deren Querschnitt einen Kreisabschnitt mit einem Durchmesser gleich dem Innendurchmesser der Ringe 5 hat. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der obere Abschnitt CD des Querschnitts der Achse 4 eine solche Form hat, daß der Ring 5 nicht mehr die Achse 4 auf C-D berührt. Auf der Innenfläche der Ringe 5, die nicht die Achse 4 berührt, sind Dehnungsmeßstreifen 8 angebracht. In Fig. 2 ist zwar nur ein einziger Ring 5 abgebildet, jedoch befinden sich identische weitere Ringe in Längsrichtung der Walze, wobei ihr Abstand gleich der Breite der Nuten 3 des äußeren Mantels der Walze ist.

Die Breite der Ringe 5 ist ungefähr gleich der Breite der ungenuteten Bereiche des äußeren Mantels der Walze, und der äußere Mantel 2 ist auf dem inneren Teil der Walze so angeordnet, daß die nichts genuteten Abschnitte des Mantels axial den Ringen 5 gegenüberliegen.

Eine Zone der Breite a, die aus Fig. 2 ersichtlich ist, enthält den Ring 5 mit den Dehnungsmeßstreifen bzw. der Meßeinrichtung 8, die am Ring 5 befestigt sind, und bildet eine Meßzone.

Zwei Zonen der Breite b, die die Meßzone einrahmen und die den Zonen der Haupt-Achse 4 entsprechen, auf denen nicht die Ringe 5 montiert sind, bilden zwei neutrale Zonen.

Der innere Teil der Walze weist daher in Achsrichtung eine Folge von Meßzonen und neutralen Zonen auf, wobei die genuteten Abschnitte des äußeren Mantels die neutralen Zonen des inneren Teils überdecken.

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Die genuteten Abschnitte an der Innenseite des äußeren Mantels der Walze, die eine kleinere Dicke als der übrige Mantel aufweisen, sind daher unter radialen Belastungen biegsam, die die Biegsamkeit der nichtgenuteten Abschnitte übersteigt, die sich oberhalb der Meßzone des inneren Teils befinden. Es ist ersichtlich, daß die erhöhte Biegsamkeit der genuteten Abschnitte des äußeren Mantels eine Annahme der Deformation der verschiedenen aufeinanderfolgenden Zonen dieses äußeren Mantels gestattet.

Fig. 3 zeigt ein abgewandeltes AusfUhrungsbeispiel der Ablenk-Walze, bei dem die Ringe 5 nicht mehr Dehnungsmeßstreifen auf dem Abschnitt ihrer Innenseite tragen, der nicht an der Haupt-Achse 4 anliegt, sondern ein Verschiebungsfühler 10 wie ein Komparator in der Achse 4 vorgesehen ist, wobei das verschiebungsempfindliche Organ 11 des Komparators die Innenseite des Rings 5 berührt. Die Haupt-Achse 4 trägt somit eine Einheit von Verschiebungsfühlern wie 10, die in Achsrichtung der Walze verteilt und in Höhe jedes Rings 5 angeordnet sind.

Es sei nun der Betrieb einer Ablenk-Walze ge>näß der Erfindung zum Erfassen von Planheitsfehlern eines gespannten Bleches, das Über diese Walze läuft, beschrieben.

Das Blech 1, das über den äußeren drehbaren Teil der Ablenk-Walze läuft, übt auf diesen äußeren Teil radiale Einheitsdrücke p, die durch Pfeile in Fig. 1 dargestellt sind, an jeder Berührungsstelle zwischen dem Blech und dem äußeren Mantel der Ablenk-Walze aus.

Die Resultierende aller dieser Einheitskräfte zu einem gegebenen Zeitpunkt ist gleich einer vertikalen Kraft P, die über die Wälzkörper 6 auf den Ring 5 in der Zone einwirkt,

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wo dessen Innenfläche nicht an der Haupt-Achse 4 anliegt. Diese Kraft P erzeugt eine Deformation des Rings 5, dessen Amplitude durch den Dehnungsmeßstreifen 8 (oder einen Komparator lo im zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ablenk-Walze) meßbar ist.

In Fig. 2 sind Kräfte Pl und P2 abgebildet, die auf zwei benachbarte Zonen des äußeren Teils der Walze ausgeübt werden, d. h. auf die Ringe von zwei aufeinanderfolgenden Meßzonen des inneren Teils dieser Walze. Planheitsfehler des Bleches äußern sich in einer inhomogenen Verteilung der radialen Kräfte dieses Bleches auf die Ablenk-Walze. Auf diese Weise können größere Unterschiede zwischen den durch das Blech auf die in Achsrichtung getrennten Walzen-Zonen ausgeübten Kräfte erfaßt werden. Ein Unterschied zwischen Pl und P2 äußert sich z. B. in unterschiedlichen Deformationen der entsprechenden Ringe 5.» die völlig identisch sind, und daher in unterschiedlichen Anzeigen der Verschiebungsfühler. Unterschiede in der Längsspannung, die mit Planheitsfehlern des Bleches verknüpft oder auch nicht verknüpft sind, können ähnlich erfaßt werden.

Die unterschiedlichen Deformationen von einer Zone zur anderen der Abschnitte des äußeren Mantels, die sich in Höhe der Meßzonen des inneren Teils der Walze befinden, werden durch Durchbiegen des Abschnitts des äußeren Mantels aufgenommen, der durch die Nuten J geschwächt ist und sich oberhalb der neutralen Zonen befindet. Auf diese Weise beeinträchtigt die Deformation jeder Zone der Ablenk-Walze nur wenig die Deformation der anderen Zonen, und das von der Verteilung der radialen Belastungen entlang der Walze durch die Fühler erfaßte Bild ist sehr repräsentativ für den Planheitsgrad oder die Spannung des Blechs.

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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist aus Pig. I und 3 ersichtlich, in denen gezeigt ist, daß durch eine zunehmende Kraft P die Amplitude des Bogens CD, die gleich der Amplitude der Zone der Ringe 5 ist, die nicht an der Haupt-Achse H- anliegt, abnimmt. Dies erlaubt eine Verringerung des Anstiegs der Belastung im Ring 5, so daß, wenn P zunimmt, eine Sicherung vor zufälligen Überlastungen erreicht wird.

Es ist ersichtlich, daß der Einfluß eines Meßelements auf die benachbarten Elemente von der Wahl des Verhältnisses zwischen den Maßen a, b, c und d abhängt. Eine genaue Wahl dieser Maße gestattet, den Einfluß eines Meßelements auf die benachbarten Meßelemente auf einen annehmbaren Wert zu verringern.

Falls Temperaturunterschiede zwischen der mittigen Achse 4 und den Ringen 5 auftreten, die mit ihr verbunden sind, wird die Deformation der Ringe 5 auf ihrem Abschnitt in Anlage an den Belastungs-Fühlern durch diesen Temperaturunterschied unabhängig von jeder Einwirkung durch das Meßgut beeinflußt.

Die Anzeige der Belastungs-FUhler ist dann nicht mehr nur eine Funktion der von dem Blech ausgeübten Belastungen, sondern auch der Temperaturunterschiede zwischen der mittigen Achse und den Ringen.

Es ist schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, zu jedem Zeitpunkt die Anzeigen während des Vorbeilaufs des Blechs zu korrigieren.

In den bestehenden Einrichtungen werden die Belastungen im allgemeinen vom Umfang bis zum mittigen Abschnitt der Walze

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übertragen, und zwar teilweise durch die Belastungs-Fühler selbst, die zur Unterstützung dienen.

nehmen
Im Gegensatz dazu ~~\ bei der erfindungsgemäßen Einrichtung, wo eine relativ große Deformation der Meßzonen durch die vom Blech ausgeübten Belastungen erwünscht ist, um ein genaues Bild der Belastungen zu erhalten, die Meßzonen überhaupt keine Übertragung der Kräfte vor und messen die Fühler eine Verschiebung infolge Deformation der Ringe*

. Diese Deformation ist ihrerseits ggf. sehr abhängig von Temperaturdifferenzen zwischen den verschiedenen Abschnitten bzw. Teilen der Walze.

In diesem Fall kam der Einfluß der Temperatur auf die Messungen

sein -

beträchtlich, weshalb zweckmäßigerwei se Korrekturen vorgenommen werden.

Es sei jetzt anhand von Fig. 4 und 5 ein erstes Ausführungs-

^beispiel einer Ablenk-Walze mit Fühlern zur Korrektur von wärmebedingten oder.·
thermischen Abweichungen beschrieben, wobei der innere Teil der Walze von einer mittigen Achse und auf diese aufgezogenen Ringen gebildet ist.

■bzw. zu regeln Das Band 1, dessen Planheit zu messen und zu steuern*ist, läuft über die glatte Außenfläche des beweglichen Teils 2 der Walze, während die Innenfläche des Teils 2 in Anlage an Wälzkörpern 6 ist, die eine Drehung des beweglichen Teils relativ zum inneren ortsfesten Teil erlauben.

Der innere Teil ist von einer mittigen Achse 4 gebildet, auf der eine Einheit von Ringen wie 5 montiert ist, die vonein-

getrennt I¹IS^

ander entlang der Achs/""3er Walze verteilt sind und die verschiedene Meßzonen begrenzen.

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- li -

Diese Ringe sind auf die mittige Achse 4 so aufgezogen, daß eine Berührung zwischen der Achse 4 und den Ringen 5 in Zonen wie C-C' und D-D¹ stattfindet, die symmetrisch zu beiden Seiten der Walzenachse liegen.

Die Achse 4 ist außerdem so bearbeitet, daß die Ringe 5 von der Achse 4 zwischen den Punkten C und D sowie C' und D¹ getrennt sind, wobei die Zonen C-D und C'-D' offensichtlich symmetrisch zu beiden Seiten der Achslinie der Walze liegen.

Die Zonen der Innenfläche der Ringe 5, die nicht an der Achse 4 anliegen, d. h. die Teile der Innenfläche zwischen C und D sowie zwischen C¹ und D', tragen Dehnungsmeßstreifen 8 und 12 (vgl. Fig. 4), die symmetrisch zur Achslinie der Walze liegen und am Schnitt der Innenfläche des Rings 5 mit der Durchmesserebene Y-Y' der Walze zentriert sind oder an Verschiebungsfühlern 11 und 14 von zwei Komparatoren anliegen, die symmetrisch zur Achslinie der Walze nahe der diametralen Symmetrieebene Y-Y' anliegen (Fig. 5).

Die unterschiedlichen Zonen C-D und C'-D' der Ringe, die aufeinanderfolgend in Längsrichtung der Walze angeordnet sind, sind völlig symmetrisch relativ zur Ebene Y-Y' in der Zeichenebene und haben identische Amplitude.

Falls ein Temperaturunterschied zwischen den Ringen 5 und der mittigen Achse 4 vorhanden ist, z. B., weil die Temperatur des Blechs oder der Umgebung momentan höher als die Temperatur der Achse 4 ist, ist die vom Dehnungsmeßstreifen 8 oder vom Komparator 10 gegebene Anzeige eine Funktion sowohl der radialen Belastungen, die vom Blech ausgeübt sind, als auch der Temperaturdifferenzen zwischen der mittigen Achse und den Ringen 5.

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In diesem Pall unterliegen der deformierbare Abschnitt des Rings 5 zwischen C und D und der Fühler, der an diesem Abschnitt des Rings anliegt, zu jedem Zeitpunkt einer Deformation, die einerseits auf Temperaturunterschiede zwischen der mittigen Achse 4 und den Ringen 5, jedoch andererseits auf die vom Blech 1 auf den Ring 5 ausgeübte Belastung zurückzuführen ist.

Im Gegensatz dazu gibt der Dehnungsmeßstreifen 12 oder der Komparator 13 eine Anzeige ab, die nur eine Punktion der

differenz-Temperatur zwischen der mittigen Achse 4 und den Ringen 5 ist, da der Abschnitt C'-D¹ der Ringe und der Fühler nicht der Deformation durch vom Blech ausgeübter Belastung ausgesetzt sind.

Wenn mit DTl die Deformation des Rings 5 bezeichnet wird, die vom Fühler 8 oder 10 unter Wäremeinwirkung gemessen ist, mit DCl die Deformation des Rings 5, gemessen vom Fühler 8 oder 10 unter Einwirkung der Belastung vom Band 1, und mit DT2 die Deformation des Bands 5> gemessen durch den Fühler 12 oder 13 unter Wärmeeinwirkung, ist ersichtlich, daß das Signal, das die Differenz der Signale von jedem der Fühler, die symmetrisch zur Achslinie der Walze angeordnet sind, angibt, gleich DTl + DCl - DT2, also im wesentlichen gleich DCl ist, da die Deformation des Rings 5 infolge Wärmeeinwirkung im wesentlichen gleich in Höhe der Zone CD und der Zone C¹D' ist.

Das Signal, das die Differenz der Signale darstellt, die von den Fühlern 8 und 12 oder 10 und I3 erhalten werden, stellt daher im wesentlichen die radialen Belastungen dar, die vom Blech 1 auf die Walze zum Messen und zum Steuern der Planheit ausgeübt werden.

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Es ist also ersichtlich, daß, indem zu jedem Zeitpunkt die Anzeige, die von den Fühlern symmetrisch zur Achslinie der Walze erfolgt, subtrahiert wird, eine automatische Kompensation der Wärmeeffekte erzielt wird, die die Messungen der radialen Belastungen durch das Blech stören.

Diese Differenz kann unmittelbar in der Schaltung gebildet werden, die die von den Fühlern abgegebenen Signale verarbeitet, und als Meß- und Stellgröße für die Steuerung oder Regelung der Planheit des Blechs dienen.

Es ist auch ersichtlich, daß die eigentlichen Wärmeeinwirkungen auf die Meßelemente (Fühler 8 oder 10 und 12 oder 13) auch automatisch durch die erfindungsgemäße Einrichtung kompensiert werden, wenn die Temperaturänderung der beiden Fühler (8 oder 10 und 12 oder 13) im wesentlichen gleich ist.

Es sei jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei der innere Teil der Walze von einer mittigen Achse gebildet ist, auf der Ringe über zwischenliegende Rollen montiert sind.

Das Band 1, dessen Planheit zu messen und zu steuern ist, läuft über die glatte Außenfläche des beweglichen Teils 2 der Walze, während die Innenfläche des Teils 2 an den Rollen 6 anliegt, um ein Drehen des beweglichen Teils 2 gegenüber dem ortsfesten inneren Teil zu gestatten.

Der innere Teil ist von einer mittigen Achse 4 gebildet, auf der Einheiten von drei Rollen (15-16-17) angeordnet sind, und zwar eine Einheit pro Meßzone, die um 120° gegeneinander versetzt und so angeordnet sind, daß die Durchmesserebene Y-Y' eine Symmetrieebene für die eine Rolle. 17 ist.

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Die letztere Rolle liegt diametral gegenüber dem Mittelpunkt der Berührungszone des Bands.

Auf diese Rollen ist eine Einheit von Ringen wie 5 aufgezogen, die voneinander entlang der Achslinie der Walze getrennt sind und die verschiedenen Meßzonen begrenzen.

Die Verbindung der Ringe mit der Achse über die drei Rollen erlaubt Mikro-Verschiebungen in Höhe der Berührungslinien.

Die Zonen EF und PG der Innenfläche der Ringe tragen in ihrer Mitte Dehnungsmeßstreifen 18 und 22 (Fig. 6), die am Schnitt der Innenfläche des Rings 5 mit der Durchmesserebene Y-Y', soweit die Zone EF betrachtet wird, und mit der Durchmesserebene Z-Z', soweit die Zone FG betrachtet wird, zentriert sind, oder liegen an zwei Komparatören 21 und 24 an., die auf der Achse Y-Y' für die Zone EF und auf der Achse Z-Z⁵ für die Zone FG liegen (Fig. 7).

Unter der Annahme, daß eine Temperaturdifferenz zwischen den Ringen 5 und der mittigen Achse 4 vorhanden ist,, s. B. weil die Temperatur des Blechs und der Umgebung momentan höher als die Temperatur der Achse 4 ist, unterliegen die Ringe 5 einer Deformation gegenüber ihrem Anfangszustand; diese Deformation verteilt sich auf die drei Zonen EF, FG und GE identisch wegen der Laufrollen und wegen des Aufziehens des Rings auf diese.

Andererseits erwärmt sich die Achse sehr langsam (Punktberührung), se daß ihre Temperatur als gleichmäßig angesehen werden kann, also die Bogenhöhen der Bögen SF- FG und GE um die gleiche Größe während Erwärmung der Ringe 5 variieren=

Indem also zu jedem Zeitpunkt die Anzeige subtrahiert wird.,

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die durch die Fühler an den beiden Zonen EF und FG gegeben wird, wird eine automatische Kompensation der Wärmeeffekte, die die Messungen der vom Blech ausgeübten Belastungen stören, erzielt.

Die Erfindung kann auch in verschiedenster Weise gegenüber den gezeigten Ausführungsbeispielen abgewandelt werden. Zum Beispiel, um Zonen unterschiedlicher Biegsamkeit am äußeren Mantel der Walze zu erhalten, ist es möglich, anstelle einer inneren Nutzung dieses Mantels Werkstoffe unterschiedlicher Biegsamkeit zu verwenden, um die verschiedenen aufeinanderfolgenden Zonen dieses Mantels auszubilden.

Um ein Drehen des äußeren Teils der Walze auf den Ringen des inneren Teils zu gestatten, können auch anstelle der Lauf- bzw. Lag3?elemente gemäß den beschriebenen Ausführungsbeispielen andere Einrichtungen verwendet werden, z. B. ein hydromechanisches Gleitlager, das mit einem kompressiblen Druckmittel oder mit einem inkompressiblen Druckmittel oder mit einem schwach kompressiblen Druckmittel arbeiten kann.

als.
Obwohl hier Verschiebungsfühler , die die Größe der radialen Belastungen in den. verschiedenen Ringen erfassen können, die axial am inneren Teil der Walze angeordnet sind, .· Dehnungsmeßstreifen oder VerSchiebungs-

beschrieben worden sind„

fühler in Komparator-Bauart-T können auch andere Meßeinrichtungen wie Druckfühler benutzt werden, die man zwischen die Haupt-Achse und den zugeordneten Ring in die Zone setzen kann, wo die Innenfläche des Rings nicht an der Haupt-Achse anliegt.

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Die Meßergebnisse von den verschiedenen Fühlern, die in Achsrichtung der Walze verteilt sind, können numerisch erfaßt oder angezeigt werden. Zu diesem Zweck kann eine elektrische Verkabelung, die an die Einrichtung zur Aufzeichnung oder Anzeige des Meßergebnisses der Fühler angeschlossen werden kann, in einem axialen Hohlraum im Innern der Haupt-Achse der Walze geführt werden, wobei die Meßleitungen jeweils an die in Achsrichtung der Walze verteilten Fühler angeschlossen sind.

Anstatt drei Rollen pro Ring wie im Ausführungsbeispiel einer Walze mit Fühlern zur Korrektur wärmebedingter Fehler gemäß Fig. 6 und 7 zu verwenden, kann auch ein Aufbau des inneren Teils mit vier Rollen vorgesehen sein, wobei jeder Ring des inneren Teils auf der mittigen Achse über vier zwischenliegende Rollen montiert ist.

Die Erfindung ist insbesondere bei der Regelung oder Steuerung der Planheit eines dünnen Blechs bzw. Walzguts während des Walzens oder unmittelbar nach einem Umformvorgang dieses dünnen Blechs anwendbar, jedoch kann ersichtlich die erfindungsgemaße Ablenk-Walze auch zur Steuerung bzw. Kontrolle jeglichen flachen metallurgischen Guts verwendet werden. Schließlich kann die erfindungsgemaße Ablenk-Walze bei allen Anlagen zur Umformung von metallischem Gut in Band- oder flächiger Form oder getrennt zur Überwachung der Qualität von flachem Gut nach der Umformung eingesetzt werden.

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Claims

- 17 Ansprüche

1.~) Ablenk- Wal ze zum Messen und Steuern bzw. Regeln der Planheit eines laufenden, gespannten Blechs od dgl.,

dadurch gekennzeichnet,

daß der äußere Teil der Walze von einem zylindrischen Mantel (2) aus einem einzigen Körper mit kontinuierlicher Außenfläche gebildet ist, desseji Biegsamkeit unter Einwirkung radialer Kräfte in Achslinienrichtung variabel ist, und

daß der innere Teil in Achsrichtung eine Folge von abwechselnd Meßzonen mit den Belastungs-Fühlern (8; 10) und neutralen Zonen ohne Meßfühler aufweist,

2. Ablenk-Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil der Walze in seinem mittigen Abschnitt von

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einer Haupt-Achse (4) und an seinem Umfang von einer Einheit von Ringen (5) gebildet ist, die an der mittigen Achse befestigt sind land deren Innenfläche an der Außenfläche der mittigen Achse nur auf einem Abschnitt dieser Außenfläche anliegt, wobei die Ringe voneinander in Achsrichtung getrennt sind und mit ihrer Innenfläche dort, wo sie nicht an der mittigen Achse (4) anliege^die Belastungs-Fühler (8*10) berühren.

3. Ablenk-Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehfeste innere Teil außer den Belastungs-Fühlern (8*10, 18? 21) für die vom Blech ausgeübten radialen Belastungen Fühler (12; IJ; 22/ 24) für Belastungen infolge Temperaturdifferenz zwischen dem äußeren Teil und dem inneren Teil der Walze aufweist, die an für die vom Blech ausgeübten Belastungen unzugänglichen Orten angeordnet und zur Korrektur wärmebedingter Meßfehler vorgesehen sind.(Pig. 4- 5: 6: 7)·

4. Ablenk-Walze nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil der Walze in seinem mittigen Abschnitt von einer Haupt-Achse (4) gebildet ist, auf der Rollen-Einheiten (15, 16, 17) angeordnet sind, die sich am Ort jeder Meßzone befinden und auf denen Ringe (5) gelagert sind, die voneinander in Achsrichtung getrennt sind und Belastungs-Fühler (18, 22: 21, 24) mindestens in zwei von Bereichen zwischen zwei Rollen berühren (Fig. 6; 7).

5. Ablenk-Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei Rollen (15, 16, 17) pro Meßzone vorgesehen sind (Pig. 6§ 7)

6. Ablenk-Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vier Rollen pro Meßzone vorgesehen sind.

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7. Ablenk-Walze nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ring (5)* cter auf der Achse (4) befestigt ist, außer dem Bereich (C-D), in dem er nicht an der mittigen Achse (4) anliegt, einen zweiten Bereich (C'-D') hat, der symmetrisch zum ersten Bereich in bezug auf die Achslinie der Walze angeordnet ist und wo er ebenfalls nicht an der mittigen Achse anliegt, wobei die so gebildeten Bereiche die gleiche Amplitude für die verschiedenen Ringe haben und als deformierbare Bereiche dieselbe Durchmesserebene (Y-Y¹) der Walze als Symmetrieebene aufweisen, und daß die Fühler(8, 10, 12, 13) für die radialen Belastungen die Innenfläche jedes deformierbaren Bereichs der Ringe in der Nähe der Symmetrieebene dieser Bereiche berühren und über die Differenz ihrer Meßsignale ein Maß für die Belastungen ergeben, die vom Blech während dessen Laufs auf die Walze in der Nähe einer der Erzeugenden ausgeübt werden, die sich am Schnitt der Walze und der Symmetrieebene der deformierbaren Bereiche befinden.

8. Ablenk-Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauf-Elemente zwischen dem äußeren Teil und dem inneren Teil der Walze angeordnet sind.

9. Ablenk-Walze nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teil gegenüber dem inneren Teil der Walze über ein hydromechanisches Gleitlager drehbar ist.

10. Ablenk-Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Meßzonen des inneren Teils der Walze zugeordneten Belastungsfühler Dehnungsmeßstreifen sind.

11. Ablenk-Walze nach einem der Ansprüche 1-9j dadurch gekennzeichnet, daß die den Meßzonen des inneren Teils der Walze zugeordneten Belastungs-Fühler Verschiebungsfühler sind.

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12. Ablenk-Walze nach einem der Ansprüche 1-9* dadurch gekennzeichnet, daß die den Meßzonen des inneren Teils der Walze zugeordneten Belastungs-Fühler Druckaufnehmer sind.

IJ. Verfahren zum Messen und Steuern bzw. Regeln der Planheit eines laufenden, gespannten Blechs unter Verwendung einer Ablenk-Walze nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß als Meß- und Steuer- bzw. Regelsignal die Differenz der Meßsignale von den Fühlern (8: 10) an der Seite der Walze, über die das Blech läuft,und von den Fühlern (12; 15) symmetrisch zur Achslinie der Walze genommen wird.

14. Verfahren zum Messen und Steuern bzw. Regeln der Planheit eines laufenden, gespannten Blechs unter Verwendung einer Ablenk-Walze nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß als Mj$- und Steuer- bzw. Regelsignal die Differenz der Signale von/Fühlern (18; 21) an der Seite der Walze, über die das Blech läuft, und von einem der anderen Fühler (22; 24) zwischen zwei Rollen genommen wird.

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