DE69604857T2

DE69604857T2 - Verfahren zur automatischen Einstellung von Rollen zum Führen von Walzgut, und zugehörige Vorrichtung

Info

Publication number: DE69604857T2
Application number: DE69604857T
Authority: DE
Inventors: Friedrich Aengenvoort; Bruno Bombardelli; Lorenzo Ciani; Volker Schoessler
Original assignee: Danieli and C Officine Meccaniche SpA
Current assignee: Danieli and C Officine Meccaniche SpA
Priority date: 1995-05-04
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2016-05-01
Also published as: IT1280165B1; ITUD950080A1; DE69604857D1; ES2140748T3; ATE185989T1; ITUD950080A0; EP0740967B1; EP0740967A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Einstellung von Walzen zum Führen von Walzgut und die diesbezügliche Vorrichtung gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen.
Die vorliegende Erfindung wird insbesondere zur automatischen Bestimmung und Steuerung der Trimmung und Lage der Walzen in dem vormontierten Führungskasten verwendet, um das durchgehende Walzgut in den Walzeinstich eines bestimmten Walzgerüstes zu führen und richtig auszurichten. Die Erfindung ermöglicht weiterhin, die Trimmung der Walzen während des Durchgangs des Walzgutes zu überprüfen und gegebenenfalls bei Abweichungen von der voreingestellten Lage zu korrigieren.
Aus dem Stand der Technik sind Führungskästen für Walzgut bekannt, die in Walzrichtung vor einem Walzgerüst angeordnet sind, um das Walzgut auf die bestmögliche Weise zu führen und auszurichten, das von dem vorhergehenden, in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüst oder von einer anderen Bearbeitungsstation her in den Walzeinstich des Walzgerüstes gelangt.
Diese Führungskästen umfassen üblicherweise ein oder mehrere Paare einander gegenüberliegender Führungswalzen, die zwischen sich einen den geometrischen und strukturellen Eigenschaften des bearbeiteten Produktes entsprechend einstellbaren Spalt festlegen. Die Führungswalzen gemäß dem Stand der Technik sind üblicherweise mit zwei Haltearmen verbunden, die mittels Hebelkraft und Einstellsystemen zum Ermöglichen der Anfangseinstellung des Spalts um Zapfen schwingen können.
Die Einstellsysteme sind üblicherweise so ausgelegt, daß sie zentral und parallel auf beide Walzen oder Walzenpaare einwirken, so daß mit einer einzigen Steuerung gearbeitet werden kann und eine gleiche Versetzung erhältlich ist.
Gemäß dem Stand der Technik sind viele Ausführungsbeispiele bekannt, die unterschiedliche Systeme zur Einstellung des Spalts zwischen den Walzen bereitstellen.
Die DE-A-1.048.251 offenbart beispielsweise eine zwischen dem Haltearmpaar der Walzen angeordnete Spannfeder, die die hinteren Enden der Arme gegeneinander nach innen schiebt. Zwischen diesen hinteren Enden der Haltearme der Walzen ist eine Einstellmutter vorgesehen, die an einer sich rechtwinklig zur Walzachse erstreckenden Welle befestigt ist. Der Abstand zwischen den an den jeweiligen Armen befestigten Führungswalzen wird durch Drehen der Einstellmutter um ihre Achse zur einen oder zur anderen Seite hin der gewünschten Verringerung oder Vergrößerung des Spalts entsprechend eingestellt.
Die DE-A-2.023.728 betrifft ein Einstellsystem zwischen den Walzen und dem Walzgut, wobei das System eine fest an das Gerät zur Zuführung des Walzgutes befestigte Konsole umfaßt, die von zwei keilförmigen zusammenpassenden Halterungen an der unteren Platte eines Gleitrahmens gehalten ist. Die einander entgegentretenden und schrägen keilförmigen Oberflächen sind gemäß diesem Dokument des Standes der Technik voneinander beabstandet, um den Keil und die obere Platte anzuheben und abzusenken. Der Gleitrahmen ist an einer Halterung in Bezug auf die Bahn des Walzgutes quer versetzt und mittels eines einstellbaren Klemmgerätes an der Halterung in jeder gewünschten Lage befestigt. Diese Einstellmechanismen sind nicht nur ziemlich komplex und sperrig, sondern darüber hinaus durch eine geringe Genauigkeit, beschränkte Verwendungsmöglichkeit und hohen Arbeitsaufwand bei deren Einstellung und Funktion gekennzeichnet.
Die US-A-4,483,169 sieht Führungswalzen von Schwenkarmen in einer im wesentlichen ortsfesten Zwischenstellung vor. Zum Einstellen des Spalts zwischen den Walzen offenbart dieses Dokument des Standes der Technik ein Nockenelement, dessen Drehung eine Veränderung der gegenseitigen Lage der Walzen über die Bestimmung eines festen Spalts verursacht, der vor einer erneuten Lageänderung des Nockenelementes nicht veränderbar ist. Ein vorgesehenes Schraubelement verhindert eine Drehung des Nockenelementes während des Betriebes oder - anders ausgedrückt - während des Durchgangs des Walzgutes durch die Führungswalzen.
Die Spalteinstellung wird von Hand durch den Bediener während der Voreinstellung der Maschine zu Beginn durchgeführt, und weist Nachteile wie beispielsweise die Notwendigkeit eines Maschinenstops, relativ lange Ausführungszeiten, die Notwendigkeit des Einsatzes von Arbeitskraft sowie betriebsbedingte Schwierigkeiten auf. Darüber hinaus wird diese Art der Einstellung üblicherweise durch eine geringe Genauigkeit und vor allem durch die Unmöglichkeit gekennzeichnet, eine schnelle Anpassung der Lage der Walzen gemäß vorliegender Arbeitsbedingungen, beispielsweise gemäß der Abweichungen zwischen den Nennmeßwerten und den momentanen Meßwerten des gerade bearbeiteten Walzgutes, durchzuführen. Diese Einstellung kann darüber hinaus während des Durchgangs des Walzgutes nicht korrigiert werden. Andere Unzulänglichkeiten dieser Einstellsysteme ergeben aus der Tatsache, daß sie funktionell nicht mit den Systemen verbunden sind, die die gegenseitigen Lagen der Walzen aller Walzgerüste der Walzstraße einstellen; dieser Umstand verhindert das Einstellen eines genauen funktionellen Zusammenhanges, beispielsweise zwischen der Lage der Streckwalzen des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes und den in Walzrichtung nachfolgenden Führungswalzen für das Walzgut.
Die FR-A-2.253.576 offenbart ein Einstellsystem des Spalts zwischen den Führungswalzen, wobei dieses System von der Überwachung der momentanen Breite des zwischen die Führungswalzen eintretenden Walzgutes Gebrauch macht.
Die JP-A-4-33714 und die JP-A-57-28609 offenbaren Systeme zum Einstellen des Spalts zwischen den Walzen unter Verwendung eines axial beweglichen Keilelements, das mit den hinteren Enden der die Walzen lagernden Arme zusammenwirkt.
Die DE-A-664.743 offenbart eine Einstellung der Lage von Führungswalzen über eine Ansteuerung von Schraubmitteln mit umgekehrten Ganghöhen zwischen einer Rolle und der anderen.
Die JP-A-6-47424 offenbart die Einstellung der Lagen der Führungswalzen durch die Ansteuerung hydraulischer Zylinder, die mit den hinteren Enden der die Walzen lagernden Arme zusammenwirken.
Allen diesen Systemen haften die vorbezeichneten Nachteile an, die im wesentlichen die fehlende Korrelation zwischen der Trimmung des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes und der Lage der Führungswalzen zum Führen des Walzgutes für das in Walzrichtung nachher angeordnete Walzgerüst und das weitgehende Fehlen einer Korrekturmöglichkeit der Lagen der Führungswalzen zur Verhinderung jeglicher Abweichungen von den voreingestellten Lagen während eines Arbeitszyklus betreffen.
Die Anmelder haben diese Erfindung ausgestaltet, getestet und ausgeführt, um diese Nachteile eines Standes der Technik zu überwinden und um ein automatisiertes, vereinfachtes Einstellungsverfahren anzuwenden, das durch eine größere Genauigkeit und Verwendungsvielfalt und die Möglichkeit gekennzeichnet ist, dem Führungssystem auch eine Vorausrichtungs- und / oder Vorwalzfunktion für das durchgehende Walzgut zu verleihen.
Diese Erfindung ist in den jeweiligen Hauptansprüchen aufgeführt und gekennzeichnet, wobei die abhängigen Ansprüche Abweichungen von dem Hauptausführungsbeispiel beschreiben.
Der Zweck der Erfindung liegt darin begründet, ein Verfahren und eine zugeordnete Vorrichtung zur automatischen Einstellung von Wal zen zum Führen des Walzgutes in einem Führungskasten bereitzustellen, der in Walzrichtung vorher angeordnet ist und mit einem Walzgerüst unmittelbar zusammenarbeitet.
Die Erfindung stellt insbesondere ein servo-unterstütztes Einstellsystem bereit, das automatisch durch das Autosystem gesteuert wird, das die Walzstraße steuert und das die automatische Positionierung der Führungswalzen, und ebenso die Berichtigung der Lage der Walzen und deren Trimmung unter Rückkoppelung der bestehenden Situationen entsprechend ermöglicht, die während des Walzvorganges auftreten können. Darüber hinaus ermöglicht diese Erfindung eine Korrektur der Lagen der Führungswalzen während des Arbeitszyklus, in Abhängigkeit beliebiger Abweichungen von einer voreingestellten Lage.
Die Erfindung wird insbesondere bei Walzstraßen für lange Produkte, wie beispielsweise Balken, Profile oder Stangen, und bei ein oder mehreren Führungskästen verwendet, die entlang der Straße angeordnet sind.
Erfindungsgemäß sind die Walzen zum Führen des Walzgutes an den vorderen Enden zweier einander gegenüberliegender Haltearme befestigt, die elastisch aufeinander zugepreßt werden und deren hinteren Enden symmetrisch mit axial drehbaren Einstellmitteln zusammenwirken.
Die Einstellmittel bestehen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einem axial beweglichen Keilelement.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel bestehen die Einstellmittel aus einem drehbaren Nocken.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel bestehen die Einstellmittel aus Schraubmitteln mit einem rechtsgängigen und einem linksgängigen Gewinde, wobei die Gewinde jeweils mit einem zugeordne ten hinteren Ende der Haltearme der Führungswalzen zusammenwirken.
Einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß bestehen die Einstellmittel aus einem Hebelsystem. Diese Einstellmittel sind über ein Übertragungssystem mit einer Energiequelie verbunden. Die Energiequelle ist mit einer Einstelleinheit verbunden, die in der Lage ist, eine Folge von Steuerungssignalen zu empfangen, diese Signale zu verarbeiten und Voraussetzung dafür zu sein, daß die Energiequelle durch die Einstellung der gegenseitigen Lagen der Führungswalzen den erhaltenen Steuerungssignalen entsprechend angesteuert wird.
Erfindungsgemäß wirken die Walzen zum Führen des Walzgutes mit einem Positionsüberwacher zusammen, indem die tatsächliche Trimmung und die Lagen der Walzen kontinuierlich oder in vorbestimmten Intervallen überprüft werden, um Korrekturen unter Rückkoppelung bezüglich möglicher Abweichungen von den eingestellten Lagen zu ermöglichen.
Gemäß einer Variante sind die Träger der Führungswalzen mit Lastzellen zur periodischen oder kontinuierlichen Überwachung der Kraft verbunden, mit der die Führungswalzen durch das durchgehende Walzgut beaufschlagt werden. Durch diese Überwachung kann jedes falsche Positionieren der Führungswalzen, das über einen Zuhoch- oder Zu-tief-Wert dieser von den Lastzellen überwachten Kraft angezeigt wird, durch Senden eines Signals an die Energiequelle zur Wiederherstellung der korrekten Positionierung der Führungswalzen geändert werden.
Einer weiteren Variante gemäß sind als eine Alternative oder zusammen mit den Lastzellen Geschwindigkeitsfühler vorgesehen, die mit den Führungswalzen verbunden sind. Diese Fühler überwachen während des Durchgangs des Walzgutes die Geschwindigkeit der Drehung der Führungswalzen in Bezug auf den Referenzwert, der der Durchgangsgeschwindigkeit des Walzgutes entspricht. Stimmt dieses Geschwindigkeitssignal nicht mit dem Soll-Wert überein, wird das Si gnal entweder zur Korrektur jeder falschen Positionierung der Führungswalzen unter Rückkoppelung oder zur Programmierung von Wartungsarbeiten, wie beispielsweise den Austausch von Lagern, verwendet.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung stammen die Signale zum Steuern der eingestellten Lage der Führungswalzen des spezifischen Führungskastens von einer Einrichtung zum Messen der momentanen Abmessungen des durchgehenden Walzgutes; diese Meßeinrichtung ist auf die gleiche Ebene, an der der Spalt zwischen den Führungswalzen bestimmt wird, und zumindest auf eine in Walzrichtung vor diesen Walzen gelegene Position eingestellt.
Diese Meßeinrichtung ermöglicht es, feinen, die Abmessung betreffenden Variationen innerhalb eines vorher bestimmten Abmessungsbereichs zu folgen, der mit den Eigenschaften des spezifischen Walzvorganges, wie beispielsweise der Abnutzung der Einkerbungen, Temperaturunterschieden, unterschiedlichem Kunststoffverhalten des jeweils verarbeiteten Materials oder dergleichen, verknüpft ist. Gemäß einer Variante stammen die Steuerungssignale von einer Einrichtung zur Messung der Lagen der Streckwalzen des Walzgerüstes, das in Walzrichtung vor den Walzen zum Führen des Walzgutes angeordnet ist.
Gemäß einer anderen Variante stammen die Steuerungssignale unmittelbar von einem servo-unterstützten Einstellsystem, das durch das die Walzstraße steuernde Automatisierungssystem gespeichert wird, wobei das Einstellsystem die Lagen der Walzen des in Walzrichtung vor den spezifischen Walzen zum Führen des Walzgutes angeordneten Walzgerüstes einstellt.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist ein Steuerungszyklus während des Durchgangs des Walzgutes bereitgestellt, der mit den vorbezeichneten Positionierungsverfahren zusammenarbeitet, die auf Messungen der Abmessungen und 1 oder Berichtigung unter Rückkoppelung zurückzuführen sind, und auf der Überprüfung des Wertes des von den Führungswalzen auf das durchgehende Walzgut aufgebrachten Druckes basieren. Dieser Steuerungszyklus ermöglicht ein Prüfen dahin, daß der Wert des durch die Walzen auf das Walzgut aufgebrachten Druckes dem voreingestellten Wert zeitlich entspricht, der von der Positionierung der Walzen gemäß einem der vorbezeichneten Verfahren abhängig ist. Diese Drucksteuerung basiert auf Messungen des Stromverbrauchs der Energiequelle, die die Lage der Führungswalzen einstellt; diese Steuerung wird vorteilhafterweise periodisch in vorbestimmten Intervallen durchgeführt.
Dieser Steuerungszyklus wird im allgemeinen zum Ausgleich von Unregelmäßigkeiten angewendet, die auf einfache Weise nicht erkennbar sind, wie beispielsweise die Abnutzung von Hohlräumen in den Walzen zum Führen des Walzgutes, Ungenauigkeiten in der mechanischen Kette, die mit diesen Walzen verbunden ist und dergleichen mehr; diese Unregelmäßigkeiten haben in der Tat die Auswirkung, daß die momentane Positionierung der Walzen sich von den eingestellten Stellwerten gemäß den die Abmessung betreffenden Auswertungen unterscheidet.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung wird die Ansteuerung der Energiequelle, die die Lage der Walzen zum Führen des Walzgutes einstellt, gemäß einem vorbestimmten Stromwert festgesetzt, der zur gewünschten Druckkraft, die jene Walzen auf das durchgehende Walzgut aufbringen, proportional ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Positionierung der Führungswalzen unmittelbar anhand des beaufschlagten Druckes bestimmt, der einem vorgegebenen abgegebenen Strom entspricht und der im wesentlichen von die Abmessung betreffenden Parametern, die in Walzrichtung vor den Walzen aufgefunden wurden, unabhängig ist. Diesem Ausführungsbeispiel gemäß wird der vorherbestimmte Stromwert unter Rückkoppelung mit dem momentanen Wert des Stromverbrauchs der Energieeinheit verglichen, wobei die Versorgung dieser Energiequelle gege benenfalls wieder verändert wird, um den momentanen Wert wieder auf den voreingestellten Wert zu bringen.
Die Figuren sind als nicht begrenzendes Beispiel beigefügt und zeigen folgende bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung:
Fig. 1a zeigt eine mögliche Ausgestaltung eines Führungskastens mit Walzen zum Führen von Walzgut unter Verwendung des erfindungsgemäßen Einstellungsverfahrens;
Fig. 1b zeigt eine Variante der Fig. 1a in Teilen;
Fig. 1c zeigt eine weitere Variante der Fig. 1a in Teilen;
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 4 zeigt eine Variante der Fig. 3;
Fig. 5 stellt ein Diagramm einer Variante gemäß der Erfindung dar;
Fig. 6 stellt ein Blockdiagramm einer weiteren Variante der Erfindung dar;
Fig. 7, 8 u. 9 zeigen Diagramme einer weiteren Variante der Erfindung.
Fig. 1a zeigt einen Führungskasten 10 mit einem Walzenpaar 11 zum Führen des Walzgutes, die parallel und einander gegenüberliegend an den vorderen Enden 12a zweier Schwingarme 12 angeordnet sind. Die Schwingarme 12 werden durch Federmittel 13 aufeinander gepreßt, wobei sie um zugeordnete Zapfen 14 in einer im wesentlichen zwischengelagerten Stellung gedreht werden. Die hinteren Enden 12b der Schwingarme 12 arbeiten symmetrisch und zentral mit axial und 1 oder radial beweglichen Einstellmitteln 15 zusammen.
In dem in Fig. 1a gezeigten Beispiel bestehen die Einstellmittel 15 aus einem axial beweglichen Keilelement 115, das mit einem Winkelgetriebekasten 16 zusammenwirkt, der mit einer flexibel angelenkten Übertragungswelle 17 verbunden ist, die ein Universalgelenk aufweist oder auf eine andere gewünschte Art und Weise ausgestaltet ist. Die Übertragungswelle 17 wird durch die Energiequelle 18 angetrieben, die aus einem elektrischen Schrittmotor, oder einem Hydraulikmotor mit einem zugeordneten Steuerungsventil, oder einem pneumatischen Antriebssystem, oder einem anderen gewünschten Antriebssystem besteht.
Bei der in Fig. 1b gezeigten Variante umfassen die Einstellmittel 15 Schraubmittel 30 mit einem rechtsgängigen Gewinde 30a und einem linksgängigen Gewinde 30b, die in Bezug zueinander invertiert sind und jeweils mit dem einen oder dem anderen hinteren Ende 12b der Schwingarme 12 zusammenwirken. Die Schraubmittel 30 werden durch eine mit der gewünschten Energiequelle 18 verbundene Übertragungseinheit 31 in Drehung versetzt.
In dem in Fig. 1c gezeigten Beispiel, sind die Einstellmittel 15 als Nocken 32 ausgebildet, der zentral mit den hinteren Enden 12b der Schwingarme 12 zusammenwirkt, wobei der Nocken 32 durch ein mit der Energiequelle 18 verbundenes Getriebe 33 in Drehung versetzt wird. Die Drehung des Nockens 32 schafft die gewünschte Voraussetzung für die gegenseitigen Lagen der hinteren Enden 12b der Schwingarme 12, und so der gegenseitigen Lagen der Walzen 11 zum Führen des Walzgutes.
Andere Einstellsysteme, wie beispielsweise Hebelsysteme oder noch andere Systeme, können ebenso in den Bereich der Erfindung fallen.
Der Führungskasten 10 für das Walzgut, von dem in den Fig. 2, 3, 4 und 6 lediglich die Führungswalzen 11 graphisch gezeigt sind, ist in Walzrichtung unmittelbar vor einem Walzgerüst 19 angeordnet, dessen Walzen üblicherweise eine um 90 Grad gegenüber der Achse der Walzen des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes 23 gedrehte Achse aufweisen. Die Achse zum Positionieren der Führungswalzen 11 stimmt mit der Achse zum Positionieren der Walzen des Walzgerüstes 23 überein, das in Walzrichtung vorher angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird die Steuerung der Energiequelle 18, die die gegenseitigen Lagen der Führungswalzen 11 bedingt, von einer zugeordneten Einstelleinheit 20 übernommen, die Steuersignale und servo-unterstützte Einstellsignale empfängt und verarbeitet.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel umfaßt eine Einrichtung 21 zur Bestimmung der Abmessungen, die in Walzrichtung wenigstens vor den Führungswalzen 11 angeordnet ist und die momentanen Abmessungen des durchgehenden Walzgutes 22 überwacht, um so jegliche Abweichungen von dem Nennwert festzustellen, der durch die Einstellung der Streckwalzen 24 des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes 23 festgelegt wird.
Die Einrichtung 21 zur Abmessungsbestimmung mißt im wesentlichen an der gleichen Ebene 35 (Fig. 1a) wie diejenige, die die Walzachse enthält und an der der Spalt zwischen den Führungswalzen 11 für das Walzgut gemessen wird. Die Einrichtung 21 zur Messung der Abmessungen sendet diese Daten an ein die Einstelleinheit 20 regelndes Addierwerk 25. Die Einstelleinheit 20 übernimmt diesen Daten entsprechend die Steuerung der Energiequelle 18 und daher des Positionswertes der Einstellmittel 15 und die sich daraus ergebene Einstellung der gegenseitigen Lagen der Führungswalzen 11.
Die Führungswalzen 11 zum Führen des Walzgutes 22 arbeiten mit einer Meß- und Verarbeitungseinheit 26 zusammen, die mit dem momentanen Wert des Spaltes verknüpft ist. Diese Meß- und Verarbeitungseinheit 26 kann den Spaltwert aus indirekten Messungen erhalten, beispielsweise aus dem Abstand zwischen der Außenfläche der Führungswalzen 11 und den Seitenschultern 34, oder, vorausgesetzt, daß der Durchmesser der Führungswalzen 11 bekannt ist, aus Messungen des Abstandes zwischen den Zentren.
Gemäß einer Variante kann die Meß- und Verarbeitungseinheit 26 den Spaltwert aus direkten, beispielsweise optischen Messungen erhalten. Der momentane Spaltwert wird an das Addierwerk 25 gesendet, das diesen mit einem Stellwert vergleicht und gegebenenfalls beim Auftreten einer Abweichung "e" zwischen dem Stellwert und dem momentanen Wert das an die Einstelleinheit 20 gesendete Steuerungssignal korrigiert.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6, 7 und 8 sind Lastzellen 36 vorgesehen, die mit jeder der Halterungen der Führungswalzen 11 an den Enden 12a der Schwingarme 12 zusammenarbeiten sowie mit Stellschrauben 41 verknüpft und mit einer Verarbeitungs- und Anzeigeeinheit 37 verbunden sind. Diese Lastzellen 36 ermöglichen die Überwachung und daher über zugeordnete Anzeigemittel 38 das Anzeigen der Intensität der Lastkraft, mit der die Walzen 11 von dem durchgehenden Walzgut 22 beaufschlagt werden, und ermöglichen mit diesem Wert die Überprüfung der Richtigkeit der eingestellten Positionierung der Führungswalzen 11 durch Vergleich mit einem Referenzwert.
Das von den Lastzellen 36 überwachte Signal wird an die Einstelleinheit 20 gesendet, die gegebenenfalls die Energiequelle 18 ansteuert, um die Lage der Führungswalzen 11 zu korrigieren und die korrekten Voraussetzungen für die durch das durchgehende Walzgut 22 eingeleitete Kraft wiederherzustellen.
Hierbei sind mit den Führungswalzen 11 zusammenwirkende Fühler 39 vorgesehen, die ebenfalls mit der Verarbeitungs- und Anzeigeeinheit 37 und mit zugeordneten Anzeigern 40 verbunden sind; diese Fühler 39 überwachen die momentane Rotationsgeschwindigkeit der Führungswalzen 11 während des Durchgangs des Walzgutes 22. Das Geschwindigkeitssignal wird zur Einstelleinheit 20 gesandt, die die sem Signal entsprechend entweder die Lage der Führungswalzen 11 korrigiert, wenn die beim Durchgang des Walzgutes 22 überwachte Geschwindigkeit auf eine falsche Lage der Führungswalzen 11 hinweist, oder einen Umstand andeutet, der Wartungsarbeiten erforderlich macht.
Gemäß dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die gegenseitige Positionierung der Führungswalzen 11 gemäß einer Stell-Lage der Streckwalzen 24 des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes 23 eingestellt.
Im Beispiel der Fig. 3 stammt die Einstellung von einem gespeicherten Einstellsystem 27, das die Positionierung der Streckwalzen 24 in Bezug auf jeden einzelnen Walzvorgang bedingt. Das gespeicherte Einstellsystem 27 arbeitet beim Einstellen der Lage der Streckwalzen 24 mit einem Addierwerk 125 zusammen, das mit seiner eigenen Einstelleinheit 120 verknüpft ist, die in der Lage ist, die Einstellung des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes 23 durch die Energiequelle 118 herbeizuführen. Die Streckwalzen 24 des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes 23 arbeiten mit einer Meß- und Verarbeitungseinheit 126 zusammen, die den momentanen Spalt zwischen den Streckwalzen 24 erhält und mit dem Addierwerk 125 zur Berichtigung möglicher Abweichungen von dem Stellwert unter Rückkoppelung zusammenarbeitet.
Das gespeicherte Einstellsystem 27 regelt hierbei ebenfalls die Einstellung der Lagen der Führungswalzen 11 über das diesbezügliche Addierwerk 25, die Einstelleinheit 20 und die Energiequelle 18.
Diese Einstellungsart ermöglicht ein Positionieren der Führungswalzen 11 auf der Grundlage der Einstellung der Streckwalzen 24 des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes 23; diese Situation sorgt für eine genaue, die Abmessung betreffende Korrelation zwischen der Messung des das in Walzrichtung vorher angeordnete Walzgerüst 23 verlassenden Walzgutes 22 und der Lage der Führungswalzen 11 zum Führen des Walzgutes 22. Alle Abweichungen der Lage von den eingestellten Werten werden unter Rückkoppelung durch die Überwachung der Meß- und Verarbeitungseinheit 26 korrigiert.
In der in Fig. 4 gezeigten Variante basiert die Einstellung der Führungswalzen 11 unmittelbar auf den von der Meß- und Verarbeitungseinheit 126 stammenden Signalen, die die momentanen Lagen der Streckwalzen 24 des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes 23 überwacht.
Erfindungsgemäß ist ein Lagekontrollzyklus in Zusammenarbeit mit einer der oben beschriebenen Positionierungsverfahren, die auf Abmessungen betreffenden, in Walzrichtung vor den Führungswalzen 11 ermittelten Parametern basieren, vorgesehen und basiert auf dem Wert des Druckes, mit dem die Führungswalzen 11 das durchgehende Walzgut 22 beaufschlagen. Dieser Lagekontrollzyklus wird vorteilhafterweise periodisch in vorbestimmten Intervallen und aus dem Grund durchgeführt, daß die korrekte Positionierung der Führungswalzen 11 in Bezug auf nicht einfach auffindbare Abweichungen, wie beispielsweise Abnutzung der Führungswalzen 11, Ungenauigkeiten bei mechanischen Kettenübertragungen oder dergleichen, überprüft wird.
Gemäß dem Diagramm der Fig. 5, in der der anfängliche, mit einem der obigen Verfahren bestimmte Spalt der Führungswalzen 11 mit "g" bezeichnet ist und im wesentlichen einem Nullwert des an die Energiequelle 18 gelieferten Stromes entspricht, beinhaltet der Lagekontrollzyklus während des Durchgangs des Walzgutes 22 erfindungsgemäß eine einleitende leichte Öffnung der Führungswalzen 11 zur Auswertung des Verbrauchs der Energiequelle 18 im lastfreien Zustand.
Diese Öffnung der Führungswalzen 11 bringt eine Stromabgabe mit einem negativen Vorzeichen an die Energiequelle 18 mit sich. Anschließend werden die Führungswalzen 11 fortschreitend zum Walzgut 22 hin durch Zuführung von Strom mit positivem Vorzeichen an die Energiequelle 18 geschlossen, wobei der Strom zunächst bis zum Zeitpunkt des Kontaktes einen im wesentlichen konstanten Wert annimmt und anschließend, wenn die Führungswalzen 11 gegen das Walzgut 22 pressen, schnell ansteigt.
Dieses fortschreitende Schließen setzt sich solange fort bis der gewünschte Druckwert erreicht ist, der der korrekten, beim Start des Zyklus eingestellten Positionierung der Führungswalzen 11 entspricht. Wird dieser Schwellenwert erreicht, werden die Führungswalzen 11 festgeklemmt und in dieser Lage gehalten, beispielsweise durch Bremsmittel ohne Stromzufuhr, oder durch Konstanthalten der Stromzufuhr und damit des zugeführten Drehmoments.
Gemäß einer weiteren in Fig. 6 gezeigten Variante wird die Positionierung der Führungswalzen 11 gemäß einem an die Energiequelle 18 abgegebenen Stromwert voreingestellt und angepaßt, wobei dieser Wert einem gewünschten Wert des von den Führungswalzen 11 auf das Walzgut 22 aufgebrachten Druckes entspricht. Gemäß dieser Lösung wird beim anfänglichen Stellschritt ein feststehender Stromversorgungswert (Istell) bestimmt.
Der an die Energiequelle 18 abgegebene Strom wird fortwährend auf diesem Wert (Istell) gehalten, der dem gewünschten Wert des Druckes entspricht, mit dem die Führungswalzen 11 das durchgehende Walzgut 22 beaufschlagen.
Alle Abweichungen des verbrauchten und von der Meß- und Verarbeitungseinheit 26 gemessenen Stromes von dem Wert (Istell) werden unter Rückkoppelung korrigiert, um den Druck der Führungswalzen 11 konstant zu halten, ohne von dem durchgehenden Walzgut 22 an den Führungswalzen 11 verursachte Lageänderungen zu berücksichtigen.
Dieses auf Aufrechterhaltung eines konstanten Wertes des auf das Walzgut 22 aufgebrachten Druckes basierende Verfahren kann entweder als eine Alternative oder zusammen mit den oben beschriebenen Verfahren verwendet werden, die auf der Kontrolle von Abmes sungsparametern basieren. Die auf der Kontrolle der Abmessungsparameter basierenden Verfahren können zur Festlegung der Einstellbedingungen - also vor Einführung des Walzgutes 22 und nach dem Durchgang des letzteren 22 - verwendet werden, wobei die auf einem konstanten Wert des gelieferten Stromes, also einem konstanten von den Führungswalzen 11 beaufschlagten Druck basierenden Verfahren während des Durchgangs des Walzgutes 22 in dem Führungskasten 10 verwendet werden können.

Claims

1. Verfahren zum automatischen Einstellen von Walzen (11) zum Führen von Walzgut in einem Führungskasten (10), der in Walzrichtung vor einem Walzgerüst (19) angeordnet ist und mit diesem Gerüst (19) unmittelbar zusammenwirkt, wobei diese Führungswalzen (11) mit Mitteln (15) zum Einstellen ihrer Lage in bezug auf den Walzeinstich (19) zentral und symmetrisch zusammenwirken, so daß auf diese Weise der gewünschte Walzspalt für das Walzgut (22) bestimmt wird, wobei diese Einstellmittel (15) als axial versetzbarer Keil (115) oder drehbarer Nocken (32) oder als Schraubmittel (30a, 30b) ausgebildet sind und die gegenseitigen zeitlichen Lagen der Führungswalzen (11) von einer Einstelleinheit (20) abhängen, die mit einer Energiequelle (18) verbunden ist, die die Steuerung der Einstellmittel (15) bedingt, und wobei eine Einrichtung (21) zum Messen der momentanen Abmessungen des Walzgutes (22) in Walzrichtung vor den Führungswalzen (11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einstelleinheit (20) gesandten Steuersignale zum Positionieren der Führungswalzen (11) mit der Lage der Streckwalzen (24) des in Walzrichtung vor dem Führungskasten (10) angeordneten Walzgerüstes (23) in wechselseitiger Beziehung stehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einstelleinheit (20) gesandten Steuersignale aus einem gespeicherten Einstellsystem (27) stammen, das die Lage der Streckwalzen (24) des in Walzrichtung angeordneten Walzgerüstes (23) automatisch und auf eine vorbestimmte Weise einstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einstelleinheit (20) gesandten Steuersignale aus einer Meß- und Verarbeitungseinheit (126) stammen, die die momentane Lage der Streckwalzen (24) des in Walzrichtung vorher angeordneten Walzgerüstes (23) überwacht.

4. Verfahren nach dem einen oder dem anderen der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kontrollzyklus zum kontrollieren des momentanen Wertes des von den Führungswalzen (11) auf das Walzgut aufgebrachten Druckes und daher der gegenseitigen Lage, bei der die Führungswalzen (11) zum Walzgut (22) gebracht werden, wobei der Druckwert durch fortschreitende Erhöhung des der Energiequelle (18) zugeführten Stromes ansteigt, bis ein Druckwert erreicht wird, der der gewünschten Einstellung der Führungswalzen (11) entspricht, und wobei nach Erreichen dieses Druckwertes die Versorgung der Energiequelle (18) konstant gehalten wird.

5. Verfahren nach dem einen oder dem anderen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellen des von den Führungswalzen (11) auf das durchgehende Walzgut (22) aufgebrachten Druckes durch die Bestimmung eines Stellwertes (Isceu) des der Energiequelle (18) zugeführten Stromes durchgeführt wird, der von dem Erhalt dieses konstanten Wertes des gewünschten Druckes abhängig ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des der Energiequelle (18) zugeführten Stromes in Abhängigkeit der Abweichungen, die durch Messen des momentanen Stromverbrauchs im Vergleich zum Stellwert (Isceu) aufgefunden werden, unter Rückkopplung korrigiert wird, um den Druck unabhängig von Veränderungen der Lage der Führungswalzen (11), die von dem Durchgang des Walzgutes (22) verursachten werden, konstant zu halten.

7. Verfahren nach dem einen oder dem anderen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen der Führungswalzen (11) während des Durchganges des Walzgutes (22) in Abhängigkeit der momentanen Kraftsignale, die von mit den Enden (12a) der Stützarme (12) verbundenen Lastzellen (36) aufgenommen werden, unter Rückkopplung geprüft und gegebenenfalls verbessert werden.

8. Verfahren nach dem einen oder dem anderen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen der Führungswalzen (11) während des Durchganges des Walzgutes (22) in Abhängigkeit der momentanen Geschwindigkeitssignale der Führungswalzen (11) selbst, die von den bei den Führungswalzen (11) angeordneten Fühlern aufgenommen werden, unter Rückkopplung geprüft und gegebenenfalls verbessert werden.

9. Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Führungswalzen (11) zum Führen von Walzgut in einem Führungskasten (10), der in Walzrichtung vor einem Walzgerüst (19) angeordnet ist und mit diesem (19) unmittelbar zusammenwirkt, wobei diese Führungswalzen (11) von Schwingarmen (12) gehalten sind und mit Mitteln (15) zum Einstellen der Lage in bezug auf den Einstich (29) des Gerüstes (19) zentral und symmetrisch zusammenwirken, so daß auf diese Weise der gewünschte Spalt für das Walzgut (22) bestimmt wird, wobei eine Energiequelle (18) zur Steuerung der Einstellmittel (15) vorgesehen und von einer Einstelleinheit (20) abhängig ist, die die Steuerung der Energiequelle (18) der gewünschten Lage der Führungswalzen (11) entsprechend bedingt, wobei diese Einstellmittel (15) aus einem axial versetzbaren Keilelement (115) oder einem drehbaren Nockenelement (32) oder Schraubmitteln (30) bestehen und eine Einrichtung (21) zum Messen der Abmessungen des Walzgutes (22) wenigstens in Walzrichtung vor den Führungswalzen (11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein System zur gespeicherten Einstellung (27) der Streckwalzen (24) des in Walzrichtung vor den Führungswalzen (11) angeordneten Walzgerüstes (23) vorgesehen ist, wobei dieses System mit der Einstelleinheit (20) zum Festlegen der Ansteuerung der Einstellmittel (15) in Abhängigkeit der ge wünschten Lage der Führungswalzen (11) funktionell verbunden ist.

10. Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Führungswalzen (11) zum Führen von Walzgut in einem Führungskasten (10) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (126) zum Messen und Verarbeiten des Spalts zwischen den Streckwalzen (24) des in Walzrichtung vor den Führungswalzen (11) angeordneten Walzgerüstes (23) vorgesehen ist, wobei diese Einrichtung mit der Einstelleinheit (20) zur Festlegung der Ansteuerung der Einstellmittel (15) in Abhängigkeit der gewünschten Lage der Führungswalzen (11) funktionell verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meß- und Verarbeitungseinrichtung (26) vorgesehen ist, die über ein Addierwerk (25) mit der Einstelleinheit (20) funktionell verbunden und geeignet ist, den momentanen, von den Führungswalzen (11) des Walzgutes bestimmten Spalt zu messen, um den Stellwert des Spaltes unter Rückkopplung zu berichtigen.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Prüfen des momentanen Druckes vorgesehen sind, mit dem die Führungswalzen (11) das durchgehende Walzgut (22) beaufschlagen, wobei diese Mittel mit der Energiequelle (18) funktionell verbunden sind, um den gewünschten Nennwert des Spaltes zu prüfen, der durch die in Walzrichtung vor den Führungswalzen (11) erhaltenen Meßparameter bestimmt ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Stellen des abgegebenen Stromes (IStell) vorgesehen sind, die von der Energiequelle (18) funktionell abhängen, wobei der abgegebene Strom (IStell) einem gewünschten Druckwert der Führungswalzen (11) auf dem durchgehenden Walzgut (22) entspricht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (28) zur Messung des momentanen, von der Energiequelle (18) aufgenommenen Stromes vorgesehen sind, die mit den Mitteln zum Stellen des abgegebenen Stromes (Isceu) funktionell verbunden sind, um den abgegebenen Strom bei Abweichungen vom Stellwert unter Rückkopplung zu korrigieren.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingarme (12) zum Haften der Führungswalzen (11) an ihren Enden Lastzellen (36) aufweisen, die mit einer Einheit (37, 38) zum Verarbeiten und Anzeigen der momentanen, von den Führungswalzen (11) auf das durchgehenden Walzgut (22) aufgebrachten Kraft verbunden sind, wobei diese Verarbeitungs- und Anzeigeeinheit (37, 38) mit der Einstelleinheit (20) zum Prüfen und gegebenenfalls zum Einstellen der richtigen Lagen der Führungswalzen (11) funktionell verbunden ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche von 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingarme (12) zum Stützen der Führungswalzen (11) an ihren Enden Fühler (39) aufweisen, die mit einer Einheit (37, 40) zum Verarbeiten und Anzeigen der momentanen Geschwindigkeit der Führungswalzen (11) während des Durchganges des Walzgutes (22) verbunden sind, wobei dieses Verarbeitungs- und Anzeigeeinheit (37, 38) mit der Einstelleinheit (20) zum Prüfen und gegebenenfalls zum Einstellen der richtigen Lagen der Führungswalzen (11) funktionell verbunden ist.