DE3429698A1

DE3429698A1 - Sensor fuer heisses und kaltes material in walzwerken

Info

Publication number: DE3429698A1
Application number: DE19843429698
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl.-Ing. 2201 Kollmar Weber
Original assignee: ADVANCED SENSORS Inc; Advanced Sensors Inc 2201 Kollmar
Current assignee: Weber Sentec 2201 Kollmar De GmbH
Priority date: 1984-08-11
Filing date: 1984-08-11
Publication date: 1986-06-12

Description

In Walzwerken besteht die immer wiederkehrende Aufgabe Walzgut zu detektieren. Eine typische Aufgabenstellung ist das Erkennen von Walzgut, welches längs eines Rollganges transportiert wird.
Im Allgemeinen ist es durch den Fertigungsprozess vorgegeben, ob dieses Walzgut kalt oder warm ist. Für beide Fälle sind bewährte technische Lösungen bekannt und verfügbar. Im Falle von warmen Walzgut wird die Aufgabe der Detektierung von elektronischen Schaltgeräten wahrgenommen, die auf fie Infrarotstrahlung des Walzgutes reagieren. Für kaltes Walzgut werden induktive Näherungsschalter oder fotoelektronische Geräte, wie z.B. Lichtschranken eingesetzt.
Fertigungsbedingt kann es aber in Walzstrassen auch vorkommen, dass sowohl heisses, als auch kaltes Material zu detektieren ist. Dieses kann beispielsweise dadurch erforderlich werden, dass durch eine Betriebsstörung ursprünglich warmes Material im Transport so lange au+gehalten wurde, bis es unter die Erfassbarkeitsgrenze von den verwandten Infrarot-Schaltgeräten abgekühlt ist.
Es gibt aber auch neuere Walzstra«5sen, die bereits so konzipiert sind, dass über den gleichen Rol lgangsabschnitt sowohl kaltes, alc auch warme Material laufen kann.
Für alle diese vorbeschriebenen Anwendungsfälle gibt es bislang noch keine praxisgerechte, befriedigende technische Lösung. Konnte man sich bislang, insbesondere hei dem zuerst beschriebenen Störfall, für derartige Fälle mit manueller Steuerung behelfen, so wird das mit zunehmender Automatisierung immer schwieriger.
Nach dem bisherigen Stand der Technik ist es nur sehr umständlich und wenig betriebssicher möglich Walzgut ZU detektieren, welches sowohl warm, als auch kalt sein kann.
Der Grund hierfür liegt darin, daii sich Sensoren für warmes Walzgut und Sensoren für kaltes Walzgut für gleichzeitige anwendung i Allgemeinen auf Grund ihrer Technik gegenseitig ausschliessen. ls einzige Lösung ist bislang der Einsatz von Laser-Schranken praktiziert. Diese Lösung ist jedoch sehr aufwendig und erfordert einer, ständigen hohen Wartungsaufwand. Aus diesem Grunde wird diese Lösung allgemein nicht als praxisgerecht empfunden.
Hier schliesst die vorliegende Erfindung eine entscheidende Lücke.
Erfindungsgemäss werden zwei Infrarot-Sensorsysteme derart elektrisch parallel geschaltet, dass das eine System das umgekehrte elektrische SusgangsC nal abgibt, als das andere und die untere Ansprechtemperatur beider Systeme unterschiedlich ist und in einem durch die Schaltaufgabe vorgegebenen Verhältnis zueinander und zur Oberflächtemperatur einer zum System gehörenden Wärmequelle steht.
Die prinzipielle Anordnung der einzelnen Elemente des Systems zeigt Abb. 1. Hierin stellt (1) den aus den 2 Infrarot-Empfangssystemen bestehenden Sensor dar, (2) die als Sender dienende Wärmequelle und (3) das zu detektierende Material, was jede beliebige Temperatur besitzen kann.
Der Sensor (1) besteht aus den beiden Infrarot-Empfangssysteme IR1 und IR2. IR1 besitzt in dem Ausführungsbeispiel eine unter Ansprechtemperatur von 450 Grd C, besitzt im Ausgang einen Ruhekontakt und ist in ihrer Blickrichtung auf die Wärmequelle 12) gerichtet, die in diesem Beispiel eine Ober+lächentemperatur von 5 Grd C.
aufweist.
Das In+rarot-Emp+angssystem IR2 besitzt in diesem Beispiel ein untere Ansprechtemperatur von 350 Grd C und ist in seiner Blickrichtung auf eine Fläche dicht neben der Wärmequelle so gerichtet, dass es durch die Wärmequelle nicht beeinflusst wird.
In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzen die Systeme IR1 und IR einen Relais--Ausgang. Die Systeme können aber auch mit jedem beliebigen anderen elektrischen Ausgang versehen sein. Beide Ausgänge sind elektrisch parallel geschaltet und steuern in diesem Ausführungsbeispiel ein Relais.
Da die Oberflächentemperatur der Wärmequelle mit 500 Grd C.
über der unteren Ansprechtemperatur von IR1 liegt, spricht IR an und der Relais-Kontakt R1 öffnet, so dass zu schaltende Relais stromlos ist. Dieses ist die Ruhe-Situation des Systems.
Gelangt nun Walzgut in das Blickfeld der beiden Sensoren, so schliesst sich einer der beiden Relais-Kontakte und das zu schaltende Relais erhält Strom. Ist die Temperatur des Walzgutes über 450 Grd C. (der unteren Ansprechtemperatur von IR1), so bleibt IR1 aktiviert, R1 offen, IR2 wird aktiviert und R2 schliesst. Liegt die Walzguttemperatur unter 350 Grd C. (der unteren Änsprechtemperatur von IR2) , so bleibt R2 offen, R1 schliesst jedoch, da die aus Wärmequelle (2) und IR1 gebildete IR-Schranke unterbrochen wird, so dass das zu schaltende Relais ebenfalls wieder Strom erhält. Bei Walzguttemperaturen zwischen 350 Grd C. und 450 Grd C. sind sowohl i, als auch R2 geschlossen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die bei den 1 IR-Empfangssysteme in einem gemeinsamen Gehause untergebracht und sind mit einem gemeinsamen optischen System versehen. Diese Ausführungsform hat den Vorzug der einfachen Montage und Installation und zusätzlich den Vorzug, dass die beiden Sichtfelder der heiden Sensoren gleich sind und sich bereits durch die Gerätekonstruktion so ausbilden lassen, dass die beiden Blickfelder sich berührend an einander anschliessen und somit für das zudetektrierende Walzgut eine Position darstellen. Abb 2.) zeigt eine typische anordnung des Systems.

Claims

Sensor für heisses oder kaltes Material in Walzwerken Patentansprüche 1. Infrarot-Sensoranordnung zur Erfassung von heissem oder kalten Material dadurch gekennzeichnet dass die Anordnung aus zwei Sensoren besteht wovon der eine auf die In+rarotstrahlung des zu erfassenden Materiales reagiert, sofern das Material heiss ist und der zweite Sensor auf die In+rarotstrahlung einer gesonderten Strahlungsquelle reagiert mit der zusammen er eine Infrarotschranke bildet und somit auf das zu erfassende Material reagiert, sofern es kalt ist und beide Sensoren auf eine gemeinsame elektrische Ausgangsschaltung derart wirken, dass das gewünschte Ausgangssignal gleich ist, unatthjngig von der Temperatur des zu detektierenden Materials.
2. Rnordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass beide Sensoren sich in einem gemeinsamen Gehäuse befinden.
Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass beide Sensoren sich in getrennten Gehen befinden.
4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren mit einem Linsensystem versehen sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass beide Sensoren mit dem gleichen Linsensystem verstehen sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet das die beiden Sensoren gemeinsam eine elektrische Ausgangsschaltung in Zweileitertechnik ansteuern, durch die auch ihre eigene Stromversorgung erfolgt.
7. Anordnung nach Anspruch t bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sensoren gemeinsam eine elektrische Ausgangsschaltung betreiben und der Anschluss in 3-Leitertechnik erfolgt