DE2631493A1

DE2631493A1 - Optische walzspalt-ausrichtvorrichtung bei walzwerken

Info

Publication number: DE2631493A1
Application number: DE19762631493
Authority: DE
Inventors: Bernard James Furness
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1975-07-18
Filing date: 1976-07-13
Publication date: 1977-02-03
Also published as: US4088409A; FR2317974B3; SE7608140L; FR2317974A1; BE844262A; GB1511558A; IT1071126B; ES449931A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Cu rt Wallach

Dipl.-Ing. Günther Koch

2631493 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: 13 ₀ Juli 1976

Unser Zeichen: 15 507 - K/Ap

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

Optische Walzspalt-Ausrichtvorrichtung bei Walzwerken

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Walzspalt-Ausrichtvorrichtung für Walzwerke zur Ausrichtung eines Walzenspaltes (Paßwalznuten oder "Löcher") in einem Stangen-* oder Profilwalzstuhl, wobei die Ausrichtung sowohl im Hinblick auf die Paßwalznuten selbst und eine Einlaufführung hierfür vorgenommen wird» Die Einlaufführung selbst wird gewöhnlich in Form einer Kassette angeordnet, um eine Anpassung an die jeweilige Stange oder dgl. zu ermöglichen und diese Kassette liefert eine präzise Anpassung an das Einlaufgehäuse und ist in diesem angeordnet.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Ausrichtung eines Walzspaltes auf eine Einlaufführung in Walzwerken, und sie besteht darin daß optische Mittel vorgesehen sind, die in das Einlaufführungsgehäuse eingefügt werden "Können und ein reflektiv arbeitendes System umfassen, um nvsr ein Bild der Schultern der Paßwalznuten zu liefern^ wobei ein Linsensystem das Bild vergrößert und ein Betraohtungssystem vorgesehen ist, durch dag das Bild zusammen mit Koordinaten des Führungsgehäuses betrachtet werden kann, wodurch jede Fehlausrichtung

88S/0341 ./

263H93

zwischen dem Gehäuse und dem Walzspalt beobachtet und korrigiert werden kann.

Das Reflexsystem kann ein erstes und ein zweites Spiegelpaar aufweisen, wobei die Spiegel eines jeden Paares rechtwinklig symmetrisch gegenüber einer gemeinsamen Ebene angestellt sind* die normal zu der Ebene verläuft, welche die Achsen der Walzen einschließt. Das erste Paar überspannt eine Breite die größer ist als der breiteste Durchtritt der zu beobachten ist, und das zweite Paar ist auf das erste Paar hin gerichtet und zwischen diesem ersten Paar und den Walzen angeordnet, und überspannt eine Breite die kleiner ist als der kleinste zu beobachtende Durchlauf.

Anstelle von Spiegeln können auch Prismen angeordnet werden. Das Linsensystem kann eine Objektivlinse und eine zweite Linse umfassen, welche ein Fadenkreuz aufweisen, das die Mittelkoordinaten des Führungsgehäuses zwischen sich und der Vokalebene des vom Objektiv entworfenen Bildes definiert. Sin Spiegel kann das Bild der zweiten Linse einem Betrachtungssystem in einem für die Beobachtung geeigneten Winkel zuführen«, Das letztgenannte System kann einen Schirm oder ein Okular aufweisenο Stattdessen kann das Linsensystem einfach aus Objektiv und Betrachtungssystem des Okulars bestehen, wobei der Spiegel dazwischen angeordnet ist_o Es sind auch noch andere Kombinationen im optischen Systea möglich,, z_oB_o kam die zweite Linse zwischen dem Spiegel und dem Betrachtungssystem angeord·= net werden^ oder es können mehrere zusammengesetzte oder ein= zelne Linsen auf der einen oder anderen Seite des Spiegels angeordnet werdenο

Das Linsensystem kann zusammen mit dem zweiten Spiegelpaar oder Prismenpaar beweglich seins wodurch die betrachteten Aspekte verändert und eine Anpassung an unterschiedliche Durehlaßbreiten

S09885/0341

erzielt werden. Zu diesem Zweck kann bei Benutzung eines Schirmes dieser langgestreckt werden, um eine Anpassung an unterschiedliche Orte der Bilderzeugung zu ermöglichen.

Zur Beleuchtung des Walzspaltes ist eine helle Lichtquelle vorgesehen.

Nach der Erfindung sind demgemäß Vorkehrungen getroffen, um optisch nur die relevanten Teile des Walzspaltes zu betrachten, die zur Korrektur und Ausrichtung erfaßt werden müssen, d.h. die Walzendurchlaufschultern und dies wird durch eine Schnittbildtechnik erreicht, wobei große Modifikationen für eine genaue Einstellung mit einer Vergrößerung von z.B. 10 erlangt werden können. Eine Vergrößerung auf diesen Wert durch ein Linsensystem erfordert lediglich einen sehr viel größeren Schirm, der für die Zwecke der Erfindung nicht einfach untergebracht werden kann, da natürlich der gesamte Walzendurchlaufspalt vergrößert werden würde, obgleich es nur notwendig ist, die Schultern zu vergrößern, welche die für die Einstellung notwendige Information liefern. Die Vergrößerung der Vorrichtung ist vorher eingestellt und es ist keine Nachstellung erforderlich, um über den gesamten Bewegungsbereich der Vorrichtung eine Fokussierung vorzunehmen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung, eingebaut in einem Einlaufführungsgehäuse bei einem Walzstuhl (schematisch dargestellt)!

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 1;

Fig. 3 eine Teilansicht des Schirms der Vorrichtung, wobei ein typisches Bild mit ordnungsgemäß ausgerichtetem

609885/0341 ₀/_e

- 4 Durchlauf veranschaulicht ist«,

Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei horizontal gelagerte, mit im Querschnitt halbkreisförmigen Nuten versehene Walzen 1, die von einer Seite durch eine Wolfram-Halogenlampe 2 über einen Diffusor 3 beleuchtet werden und die Walzenausrichtvorrichtung ist auf der anderen Seite in einem Einlaufführungsgehäuse 4 für die Stange angeordnet.

Im einzelnen besteht die Vorrichtung aus einem rechteckigen "Nasen"-Abschnitt 5 zur genauen Ausrichtung innerhalb des Führungsgehäuses 4 und einem vorstehenden "Nachlauf"-Abschnitt 6, in dem das Bild des Durchlaufs betrachtet wird_e Der Nasenabschnitt hat ein ebenes Glasfenster 7, welches die Vorrichtung gegen den Eintritt von Schmutz schützt und hinter diesem Fenster liegen zwei Spiegelpaare 8 und 9, wobei jedes Paar rechtwinklig zueinander steht und symmetrisch gegenüber einer gemeinsamen Ebene, die normal zu der Ebene 10 steht, die die Achsen der Walzen 1 einschließt» Die Breiten des Spiegels sind derart gewählt, daß sie eine Entfernung überspannen die breiter ist als der breiteste zu beobachtende Durchlauf_a der als Abstand d in Figur 2 gekennzeichnet ist» Die Höhe dieser Spiegel ist jedoch beträchtlich kleiner als die Höhe des DurchlaufSo Die Gesamtüberspannung der Spiegel 9, die den Spiegeln 8 gegenüberliegen und parallel zu ihnen verlaufen, ist kleiner als der kleinste zu beobachtende Durchlaufe In der Praxis wird die Vorrichtung so vorgeschoben, daß sie so dicht als möglich an der Ebene 10 liegt, jedoch ist dies der Übersicht wegen in der Zeichnung nicht dargestellt.

Lichtstrahlen 12 von einer Stelle innerhalb des Durchlaufs und von der Schulter des Durchlaufs (Strahlen 13) sind als Grenzstrahlen herausgegriffen, und sie werden parallel zueinander von den Spiegeln 9 reflektiert» Diese Strahlen treffen

B09885/0341

auf ein Objektiv 14 und werden in einer Ebene fokussiert, ■ die einen ebenen Glasschirm I5 enthält, auf dem ein Fadenkreuz eingraviert ist. Dieses Fadenkreuz definiert die Mittelkoordinaten des Einlaufführungsgehäuses 4. Das Bild auf diesem Schirm wird durch eine zweite Linse 16 vergrößert, und durch einen Spiegel I7 auf einen langgestreckten geschliffenen Glasschirm 18 entworfen, auf dem das Bild I9 durch das Auge 20 betrachtet werden kann.

Figur 3 zeigt im einzelnen die Bilderzeugung, wobei die vier Walzschultern 21 des Durchlaufs und die Fadenkreuzkoordinaten ersichtlich sind.

Um eine Anpassung an unterschiedliche Spaltbreiten zu ermöglichen sind die Spiegel 9 nach den Spiegeln 8 hin und von diesen weg beweglich, so daß die Strahlen von einer kleineren Durchtrittsbreite innerhalb des Abstandes d ausgehen können, und auf dem^ Spiegel 9 in der gleichen Weise reflektiert werden, wie die dargestellten Strahlen. Diese Bewegung wird gemeinsam mit dem optischen Verfolgungssystem bewirkt, und zu diesem Zweck sind die Linsen 14 und l6,das Fadenkreuzglas 15 und der Spiegel I7

die

auf einer Zahnstange 22 montiert, aurch ein Ritzel 23 verschiebbar ist, welches an einem Handrad 24 befestigt ist, das für die Bedienungsperson zugänglich ist. Das Bild I9 bewegt sich längs des Schirms 18 während dieses Handrad eingestellt wird, und aus diesem Grund ist der Schirm langgestreckt aus= gebildet.

Weil die Summe der Abstände der Strahlen 12 zwischen der Objektebene und den Spiegeln 9 über die Spiegel 8 immer gleich der Summe der Abstände der Lichtstrahlen I3 zwischen diesen Elementen ist, wird das Bild des Gegenstandes immer in der Ebene des Fadenkreuzes erzeugt« Daher ist keine Fokussierungseinstellung erfordern eh., während die optische Einrichtung mit

809885/0341

263H93

dem Schlitten verschoben wird.

Wenn die vier Schultern auf dem Schirm in der dargestellten Weise abgebildet werden, dann kann eine seitliche Verschiebung der einen Walze 1 bewirkt werden., um den Durchtritt in Längsrichtung auszurichten, d.h. die Schultern können aufeinander ausgerichtet werden, und dann können die beiden Rollen zusammen horizontal und vertikal verstellt werden, um sie auf die Fadenkreuzkoordinaten auszurichten. Der Rollendurchlauf ist dann mit der Einlaufführung vollständig ausgerichtet. Dann kann die optische Vorrichtung aus dem Gehäuse h entnommen und durch eine voreingestellte Führungskassette ersetzt werden, über die der Stab den Walzen zugeführt wird«,

Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf das spezielle dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben. Dieses kann jedoch in verschiedener Weise abgewandelt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Da nur die horizontale Koordinate, die die Mittellinie zwischen den Walzen definiert, wirksam längs des Schirms durch Einstellung beweglich ist, braucht nur diese Koordinate genau auf dem Glasschirm I5 abgebildet zu werden_o Die andere Koordinate könnte auf dem Schirm 18 aufgezeichnet sein«, Außerdem könnte anstelle einer Gravierung im Glas für diese Horizontalkomponente ein Faden oder ein Draht angeordnet werden_o

Natürlich könnten mehrere Linsen benutzt werden, um die erforderliche Vergrößerung und Bildumkehr durchzuführen, oder um die Gesamtabmessung der Vorrichtung zu verringern*, die eine Folge der großen Vergrößerungsfaktoren sind,, könnte die notwendige Brennweite in üblicher Weise durch Benutzung von Prismen oder anderen Reflexionsoberflächen geknickt werden« Anstelle der Spiegel 8* 9 könnte auch ein prismatisches System Anwendung finden_o

809885/0341 Patentansprüche s

Claims

263H93 - 7 -

PATENTANSPRÜCHE

Optische Walzspalt-Ausrichtvorrichtung für Walzwerke zum Ausrichten des Walzprofils auf eine Einlaßführung,
dadurch gekennzeichnet, daß das optische System im Führungsgehäuse untergebracht ist und ein Reflexionssystem (8, 9) aufweist, welches nur ein Bild der Schultern der Paßwalznuten liefert, daß ein Linsensystem (14,16) das Bild vergrößert und daß ein Betrachtungssystem (18) vorgesehen ist, durch welches das Bild zusammen mit Koordinaten des Führungsgehäuses betrachtet werden kann, wodurch jede Fehlausrichtung zwischen dem Gehäuse und dem Walzdurchtritt beobachtet und korrigiert werden kann·
2. Ausrichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexionssyste, erste und zweite Reflexionsoberflächen aufweist, daß die Oberflächen in jedem Paar rechtwinklig symmetrisch gegenüber einer gemeinsamen Ebene angestellt sind, die normal zur Ebene liegt, welche die Achsen der Walzen umfaßt, daß ein erstes Paar (8) von Reflexionsoberflächen eine Breite überspannt, die größer ist als der breiteste zu beobachtende Durchtritt und daß das zweite Paar (9) von Reflexionsoberflächen auf das erste Paar hin gerichtet ist und zwischen dem ersten Paar und den Walzen liegt, und eine Breite überspannt, die kleiner ist als der kleinste zu beobachtende Walzspalt.

809885/0341
3. Ausrichtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem ein Objektiv (14) aufweist, in dessen Bildebene ein Fadenkreuz (15) angeordnet ist, welches die Koordinaten definiert, und daß das Betrachtungssystem einen Schirm (18) oder ein Okular aufweist.
4. Ausrichtvorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Reflexionsoberfläche (17) im Linsensystem zwischen dem Objektiv und dem Betrachtungssystem angeordnet ist, wodurch das Bild in einem für die Betrachtung günstigen Winkel reflektiert wird.
5. Ausrichtvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsoberflächen aus Spiegeln bestehen.
6. Ausrichtvorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsoberflächen in Prismen angeordnet sind.
7. Ausrichtvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mechanismus (22 - 24) vorgesehen ist, um das Linsensystem relativ zu dem Betrachtungssystem zu bewegen, um die im Betrachtungssystem betrachteten Aspekte zu verändern.

609885/0341

263H93
8. Ausrichtvorriohtung nach den Ansprüchen 1 bis 7*

dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung in einem Gehäuse untergebracht ist, welches einen Nasenabschnitt (5) aufweist, der axial in eine öffnung einsteckbar ist, die das Pührungsgehäuse definiert.

609885/0341