DE3724982A1

DE3724982A1 - Einrichtung zur ueberwachung der lage von walzen eines walzwerkes

Info

Publication number: DE3724982A1
Application number: DE19873724982
Authority: DE
Inventors: Sergej Aleksandrovic Deniskin; Leonid Leonidovic Sitnikov; Vladimir Ivanovic Suvorov; Evgenij Anatolievic Skakovskij; Jurij Petrovic Mjagkov; Evgenij Markovic Kricevskij; Gennadij Gavrilovic Poklonov; Vladimir Aleksandrovic Kumanev; Viktor Jakovlevic Golberg
Original assignee: URAL NII TRUBNOJ PROMYSLENNOST
Current assignee: URAL NII TRUBNOJ PROMYSLENNOST
Priority date: 1987-06-29
Filing date: 1987-07-28
Publication date: 1989-02-09
Also published as: FR2617279B1; FR2617279A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Lage von Walzen einer Walzstraße.

Die Qualität und Genauigkeit der Walzrohre bzw. -pro file hängen von der Versetzungsgröße der Kaliberlinien von der Walzlinie in einer mehrgerüstigen Walzstraße bedeutend ab. Dem Problem der Überwachung der Walzeneinstellung in eine Walzstraße wird daher eine große Aufmerksamkeit ge schenkt. Zur Zeit zeigen die größte Genauigkeit Ein richtungen zur Überwachung der Lage von Walzen einer Walz straße, bei welchen die Walzlinie durch einen Laserstrahl vorgegeben wird.

Aus der US 43 19 406 ist eine Einrichtung zur Überwachung der Lage von Walzen einer Walzstraße der eingangs genannten Art bekannt. Dabei stellt die Schablone dort eine Metall platte in Form eines Bügels dar, an welchem längs seiner Achse das Mittel zur Erfassung der Laserstrahlabweichung von der Kalibermittellinie montiert ist. Es stellt eine Fotozelle mit einer Öffnung zum Durchlaß des Laserstrahls dar, deren Achse mit der Kalibermittellinie zusammenfällt. An dieser Fotozelle ist mit seinem einen Ende ein Stab be festigt, der zur Achse der Öffnung zum Durchlaß des Laser strahls senkrecht angeordnet ist. Der Stab ist dabei in mehreren Stellungen zur Überwachung von Kalibern verschiede ner Durchmesser so fixierbar, daß der Abstand zwischen seinem freien Ende und der Öffnungsachse dem jeweiligen Kaliberradius gleich ist. Die Schablone wird auf den Flan schen der das Kaliber bildenden Unterwalze so angebracht, daß das freie Stabende mit der Walzenfläche in Berührung steht und an diesen starr befestigt. Die Öffnungsachse der Fotozelle bestimmt dabei die Lage der Kalibermittel linie. Die Laserstrahlabweichung von der Öffnungsachse wird nach dem Signal von der Fotozelle erfaßt.

Diese Einrichtung ermöglicht die Einstellung und Überwachung der Lage nur für Unterwalzen, wenn die Ober walzen demontiert sind. Dadurch wird die Überwachungsge nauigkeit wesentlich verringert, da die Unterwalzen nach der Montage der Oberwalzen versetzt werden können, und die erforderliche Einstellgenauigkeit wird unerreichbar. Durch diese bauliche Ausführung der Schablone, bei der der Stab in mehreren Stellungen fixierbar befestigt ist, wird die Genauigkeit bei der Bestimmung der Lage der Kalibermittel linie ebenfalls verringert.

Die Überwachung der Walzenlage in der Walzstraße während Wartungsarbeiten mit Hilfe dieser Einrichtung ist darüber hinaus sehr arbeitsaufwendig, da die Oberwalzen demontiert werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Überwachung der Lage von Walzen einer Walz straße mit solch einer Schablone zu entwickeln, deren bau liche Ausführung es erlaubt, die Überwachungsgenauig keit zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schablone ein Rohr und zwei kegel- oder pyramiden stumpfförmig ausgebildete Elemente aus elastischem Material enthält, die mit axialen Bohrungen ausgeführt, auf dem Rohr axial verschiebbar angeordnet und mit den kleiner en Grundflächen einander zugewandt sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist bei Einstel lung kontinuierlicher mehrgerüstiger Formeisen- und Rohr walzwerke, die eine große Länge (von 30 bis 60 m) besit zen, und sowohl bei Einstellung unter Prüfstandbedingun gen als auch während des Betriebes des Walzwerkes anwend bar. Die Einrichtung kann auch bei der Einstellung von Hilfseinrichtungen und Baugruppen längerer eingerüstiger Rohrwalzwerke angewendet werden.

Zweckmäßig ist, daß das Mittel zur Erfassung der La serstrahlabweichung von der Kalibermittellinie einen Licht leiter enthält, dessen eines Ende im Rohr untergebracht und auf dessen einer Stirnseite ein Koordinatennetz an geordnet ist, dessen Mittelpunkt in der Achse des Licht leiters liegt.

Diese bauliche Ausführung der Schablone in der er findungsgemäßen Einrichtung ermöglicht deren Einsetzen in das Kaliber im montierten Zustand, ohne die Oberwalzen zu demontieren, wodurch die Überwachungsgenauigkeit er höht wird. Die Überwachungsgenauigkeit wird auch dadurch erhöht, daß beim Einsetzen in das Kaliber die Kegelelemente aus elastischem Material über das Rohr zur Kalibermitte hin versetzt und darin verformt werden, wobei auf die Walzen Kräfte übertragen werden, die den Walzkräften naheliegen. Die Anwendung der Kegelelemente aus elastischem Material ermöglicht die Anwendung einer einzigen Schablone zur Ein stellung von Kalibern verschiedenen Profils, wo durch der Arbeitsaufwand bei der Überwachung verringert wird.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand konkre ter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in welchen zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Ein richtung zur Überwachung der Lage von Walzen einer Walzstraße (eines Walzwer kes) (im Längsschnitt mit teilweise dargestellten Walzen);

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Gesamtan sicht eines Walzwerkes mit drei Gerüsten mit einer Laser strahlungsquelle und einer im mittleren Gerüst angeordne ten, einen Lichtleiter, eine Fernsehkamera und ein Fern sehgerät enthaltenden Einrichtung (im Längsschnitt durch die Walzen im Mittelgerüst) gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Stirnseite des Lichtleiters mit einem Koordinatennetz in vergrößertem Maßstab gemäß der Erfin dung.

Die Einrichtung zur Überwachung der Lage von Walzen eines Walzwerkes in bezug auf die mittels eines Laser strahls vorgegebene Walzlinie enthält eine Schablone 1 (Fig. 1), die in das Kaliber mit Mittellinie "O" auf die Walzen 2 im Walzgerüst eingesetzt wird, mit einem Mit tel 3 zur Erfassung der Laserstrahlabweichung von der Ka libermittellinie verbunden ist. Die Schablone 1 enthält ein Rohr 4, dessen Achse die Lage der Kalibermittellinie "O" bestimmt, und zwei Elemente 5 aus elastischem Materi al z. B. einem Polyurethan, das größeren Belastungen stand hält, die mit Belastungen vergleichbar sind, die durch die Walzen 2 auf das zu verformende Metall beim Walzen übertragen werden. Die Elemente 5 weisen die Form eines Kegel- oder eines Pyramidenstumpfes mit axialen Bohrungen auf. Also ist der Querschnitt durch die Elemente 5 durch eine Kreislinie oder ein Vieleck begrenzt, welche jeweils dem Kaliberprofil ähnlich sind. Die Elemente 5 sind auf dem Rohr 4 axial verschieb bar gelagert; ihre kleineren Grundflächen 6 sind einander zu gewandt. Der Durchmesser der kleineren Grundfläche 6 des Elementes 5 muß dabei den Kaliberdurchmesser überschrei ten. An dem einen Ende des Rohres 4 ist ein Anschlagbund 7 ausgebildet, an dem eines der Elemente 5 auf der Seite dessen größerer Grundfläche 8 anstößt. Am anderen Ende des Rohres 4 ist ein Gewinde vorgesehen und eine mit dem zwei ten der Elemente 5 zu dessen Verschiebung zusammenwirkende Mutter 9 gelagert.

Das Mittel 3 zur Erfassung der Laserstrahlabweichung von der Kalibermittellinie kann je nach der erforderli chen Einstellgenauigkeit der Walzen 2 im Walzwerk unter schiedlich sein. Ist eine Genauigkeit nicht über ± 0,5 mm er forderlich und das Kaliber frei zugänglich, so wird als Mittel 3 zur Erfassung der Laserstrahlabweichung von der Kalibriermittellinie eine im Rohr 4 untergebrachte Blende 10 mit einer Öffnung 11 verwendet, deren Achse mit der Achse des Rohres 4 fluchtet, deren Durchmesser je nach der er forderlichen Überwachungsgenauigkeit gewählt wird.

Um eine hohe Überwachungsgenauigkeit z. B. von ± 0,1 mm zu gewährleisten, wird zweckmäßigerweise ein Mittel 3 zur Erfassung der Laserstrahlabweichung verwendet, das einen regulären Lichtleiter 12 (Fig. 2) enthält, dessen eines Ende im Rohr 4 untergebracht ist. An einer seiner Stirn seiten ist dabei ein Bildschirm 13 (Fig. 3) aus optisch transparentem Material montiert, dessen Durchmesser dem des Lichtleiters 12 gleich ist. Auf dem Bildschirm 13 ist ein Koordinatennetz 14 in Form eines Fadenkreuzes mit ei nem System aus konzentrischen Kreislinien aufgetragen, des sen Mittelpunkt "O₁" in der Achse des Lichtleiters 12 (Fig. 2) liegt. Um die Walzlinie "O₂" mittels des Laser strahls vorzugeben, wird eine Laserstrahlungsquelle 15 z. B. eine He-Ne-Quelle mit einem optischen System verwen det, das ein wenig divergierendes Lichtbündel erzeugt.

Das andere Ende des Lichtleiters 12 ist über eine Fernsehkamera 16 mit einem Fernsehgerät 17 verbunden, auf dessen Bildschirm das Koordinatennetz 14 in vergrößertem Maßstab und die Projektion des Laserstrahls abgebildet wer den. Dieses Ende des Lichtleiters 12 kann auch mit einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Okular verbunden werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung funktioniert folgen derweise.

Die He-Ne-Laserstrahlungsquelle 15 (Fig. 2) wird auf der Eintrittsseite des Walzwerkes so angeordnet, daß der Laserstrahl entlang der Walzlinie "O ₂" verläuft. Die Schablone 1 wird in das zu überwachende Kaliber zwischen den Walzen 2 eingesetzt. Dazu wird in das Kaliber zwischen den Walzen 2 von der Seite der Laserstrahlungsquelle 15 das Rohr 4 mit dem einen Element 5, welches so angeordnet ist, daß seine größere Grundfläche 8 dem Anschlagbund 7 (Fig. 1) zugewandt ist, bis zur Berührung der Seitenfläche des Elementes 5 mit der Oberfläche der Walzen 2 eingesetzt. Dann wird auf der anderen Seite des Kalibers das andere Element 5 auf dem Rohr 4 so angeordnet, daß die kleinere Grundfläche 6 des Elementes 5 der kleineren Grundfläche 6 des ersten Elementes 5 zugewandt und die Mutter 9 ange bracht ist. Durch Drehung der Mutter 9 wird das zweite Element 5 bis zur Berührung mit den Kaliberwalzen 2 ver schoben. Durch die Weiterdrehung der Mutter 9 werden die Elemente 5 entlang der Achse des Rohres 4 verschoben und einander nähergebracht. Da die kleinere Grundfläche 6 der Elemente 5 den Kaliberdurchmesser überschreitet, stehen die Elemente 5 in keiner gegenseitigen Berührung. Die Ele mente 5 werden dabei verformt und das Rohr 4 zentriert. Das Rohr 4 stellt sich so ein, daß seine Achse die Lage der Kalibermittellinie "O" bestimmt. Nach dem Anziehen der Mut ter 9 wird in das Rohr 4 entweder die Blende 10 (Fig. 1) oder der Lichtleiter 12 (Fig. 12) eingesetzt und die Abwei chung der Kalibermittellinie "O" von der Walzlinie "O₂" nach der Lage der Projektion des Laserstrahls auf der Blende 10 (Fig. 1) oder auf dem Bildschirm 13 (Fig. 3) eingeschätzt. Gegebenenfalls wird mittels einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Einstellvorrichtung die Projektion des Laser strahls mit der Öffnung 11 (Fig. 1) oder mit dem Mittel punkt "O₁" (Fig. 3) des Koordinatennetzes 14 in Deckung gebracht.

Zur Einstellung des nächsten Paares der Walzen (Fig. 2) im Walzwerk wird die Schablone 1 demontiert und in das nächste Kaliber eingesetzt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht einen ge ringeren Arbeitsaufwand bei der Einstellung und Überwachung dadurch, daß die Demontage der Oberwalzen entfällt. Die Einrichtung ist universell, d. h. geeignet für die Einstel lung beliebiger Walzwerke mit geschlossenem Kaliber (Re duzier-, Kalibrier-, Profilierwalzwerke) unabhängig von der Kaliberabmessung und der Dichte der Gerüstanordnung. Sie ge währleistet darüber hinaus eine hohe Einstellgenauigkeit durch vermiedene Versetzung der Unterwalze bei Demontage der Oberwalze.

Claims

1. Vorrichtung zur Überwachung der Lage von Walzen einer Walzstraße in bezug auf die mittels eines Laserstrahls vorgegebene Walzlinie, die eine auf den Walzen (2) anbring bare Schablone (1) mit einer Öffnung zum Durchlaß des Laser strahls enthält, deren Achse mit der Mittellinie (O) des durch die Walzen (2) gebildeten Kalibers zusammenfällt und Mittel (3) zur Erfassung der Laserstrahlabweichung von der Kalibermittellinie aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (1)

- ein Rohr (4) und
- zwei kegel- oder pyramidenstrumpfförmig ausgebil dete Elemente (5) aus elastischem Material enthält, die mit axialen Bohrungen ausgeführt, auf dem Rohr (4) axial verschiebbar angeordnet und mit den kleineren Grundflä chen (6) einander zugewandt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mittel (3) zur Erfassung der La serstrahlabweichung von der Kalibermittellinie einen Licht leiter (12) enthält, dessen eines Ende im Rohr (4) unter gebracht und auf dessen einer Stirnseite ein Koordinaten netz (14) angeordnet ist, dessen Mittelpunkt (O ₁) in der Achse des Lichtleiters (12) liegt.