DE69633689T2 - Gerät zum Oberflächenbearbeiten von heissgewalzten Stahlmaterialien - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus EP 0 705 653 B1 bekannt.
  • In EP 0 705 653 B1 wird ein Metallprodukt zwischen einem unteren Frässchneider und einer Stützwalze durchgeführt, wodurch die gesamte Unterseite des Produktes mittels des unteren Frässchneiders plangefräst wird. Nach dem Abschluss der Fräsung der Unterseite wird das Metallprodukt zwischen zwei Gruppen von Zuführungswalzen hindurchgeführt, und tritt dann zwischen einem oberen Frässchneider und einer Stützwalze hindurch, wodurch die gesamte Oberseite mittels eines oberen Frässchneiders plangefräst wird.
  • In der in EP 0 705 635 B1 offenbarten Vorrichtung besteht ein Risiko, dass die Schneidkanten der Rotationstrommel in Kontakt mit der Stützwalze kommen, wenn das Blech aufgrund von zu starkem Fräsen bricht, was durch eine Beschädigung der Schneidkanten, einen Bedienungsfehler der Fräsvorrichtung und/oder aufgrund eines zu starken Andrucks gegen das Blech bewirkt werden kann.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche das vorstehend angesprochene Problem löst.
  • Als eine Lösung der Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung gemäss Definition in dem neuen Anspruch 1 bereit. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in dem abhängigen Anspruch beschrieben.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung darstellt, welche den Bruch einer Schneidkante verhindern und den Spalt zwischen Trommeln erkennen kann;
  • 2 ist eine Ansicht, welche eine weitere Konfiguration der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung darstellt, welche den Bruch einer Schneidkante verhindern und den Spalt zwischen Trommeln erkennen kann;
  • 3 ist eine Ansicht, welche noch eine weitere Konfiguration der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung darstellt, welche den Verschleissbetrag der Schneidkante messen kann;
  • 4 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel darstellt, in welcher eine Messeinrichtung auf der Oberseite und Unterseite einer Rotationstrommel angeordnet ist;
  • 5 ist eine Ansicht, welche ein weiteres Beispiel einer Schneidvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das eine spezifische Prozedur darstellt, die ausgeführt wird, wenn eine Nullstellung durchgeführt wird.
  • Nachstehendes ist eine Beschreibung eines Falles, in welchem ein übermässiges Fräsen, das durch die Beschädigung an einer Schneidkante, insbesondere durch einen Bedienungsfehler der Fräsvorrichtung und durch übermässiges Anpressen gegen das Blech verursacht ist, welches ein zu fräsendes Objekt ist, unter Verwendung der in Anspruch 1 und 2 beschriebenen Einrichtung vermieden wird.
  • In einer Vorrichtung mit einer Blechfräsrotationstrommel, wie z. B. einem Fräskopf und einer Schleifscheibe wird der ausserhalb gemessene Aussendurchmesser der Trommel durch eine Bedienungsperson in einen Computer eingegeben, und die Rotationstrommeln werden vertikal auf der Basis der eingegebenen Information verschoben, um die Position einzustellen, bei welcher ein vorbestimmter Andruckbetrag auf die Schneidkante oder den Schleifstein aufgebracht wird (insbesondere wird die Höhe der Schneidkante oder der Schleifsteinfläche der rotierenden Trommel in Übereinstimmung mit der Höhe der Blechoberfläche gebracht, d. h., eine sogenannte Nullstellung durchgeführt, und dann die Rotationstrommel von diesem Zustand aus bewegt, um so eine vorbestimmte Bearbeitungstoleranz zu erzielen). In dem Zustand, in welchem die Rotationstrommel mit hoher Drehzahl zum Fräsen gedreht wird, kann die Position der Schneidkante oder der Schleifsteinfläche der rotierenden Trommel nicht geprüft werden, so dass keine genaue Nullstellung durchgeführt werden kann. Daher überschreitet die Bearbeitungstoleranz des Bleches den zulässigen Bereich, oder es kann umgekehrt die Sollbearbeitungstoleranz nicht erreicht werden, da der Verschleiss der Schneidkante oder des Schleifsteins höher als erwartet ist, so dass die Bearbeitung noch einmal durchgeführt werden muss. Insbesondere werden dann, wenn das Blech durch die Rotationstrommeln aufgrund des Eingabefehlers in den Computer durch die Bedienungsperson (beispielsweise durch einen Fehler bei der Einstellung des Rotationstrommeldurchmessers) oder durch den Ausfall eines Servoventils usw. des Zylinders für die Vertikalbewegung gebrochen wird, die Schneidkanten oder Schleifsteine der Rotationstrommel miteinander in Kontakt gebracht, was zu einem Beschädigungsunfall an der Rotationstrommel führt.
  • Gemäss der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung, in welcher ein Blech zwischen ein Paar von sich in gegenläufiger Richtung zueinander drehenden Rotationstrommeln durchgeführt wird, und dessen Ober- und Unterseiten kontinuierlich oder intermittierend gefräst werden, so konfiguriert, dass eine Scheibe zum Erkennen des Spaltes zwischen den Trommeln mit einem grösseren Durchmesser als den der Rotationstrommel an beiden Enden oder an nur einem Ende wenigstens einer Rotationstrommel angeordnet ist. Diese Trommel wird mit der Scheibe der anderen Rotationstrommel in Kontakt gebracht und eine Nullstellung mit diesem Zustand als Bezugspunkt durchgeführt. Dadurch kann der Fehler des durch übermässiges Andrücken der Rotationstrommel bewirkten Bearbeitungsbetrags stark verringert werden. Außerdem wird dann, selbst wenn ein Eingabefehler des Scheibenaussendurchmessers vorliegt, die Belastung durch den Kontakt zwischen den Scheiben so gross, dass der Eingabefehler in dem Absenksystem erkannt werden kann, bevor das Blech gefräst wird.
  • In dem Falle, in welchem eine Messeinrichtung (kontaktlose Abstandsmesser, Wirbelstromsensor, usw.), welche den Verschleissbetrag (Aussendurchmesser der Schneidkante der Rotationstrommel) der Rotationstrommel herausfinden kann, anstelle der Scheibe vorgesehen ist, können selbst dann, wenn ein Verschleiss der Schneidkante oder des Schleifsteins durch das Fräsen des Bleches erzeugt wird, die Rotationstrommeln vertikal auf der Linie genau um den Verschleissbetrag verschoben werden (wobei jedoch die Drehzahl der Rotationstrommel gering ist). Daher kann eine genauere Bearbeitung als eine Erfüllung der geplanten Toleranz durchgeführt werden. Als Messeinrichtung können ein Wirbelstromsensor oder ein Laserabstandssensor usw. verwendet werden. Der Wirbelstromsensor misst einen Abstand durch Detektieren des Stromwertes, der sich abhängig von dem Abstand zwischen der Messeinrichtung und der eisenhaltigen Schneidkante verändert, unter Ausnutzung eines Wirbelstroms. Der Laserabstandssensor misst einen Abstand durch Detektieren einer reflektierten Welle eines Laserstrahls, der auf die Schneidkante oder die Schleifsteinfläche unter Verwendung des Laserstrahls aufgestrahlt wird.
  • Auf dem Aussenumfang der Rotationstrommel sind Schneidkanten oder Schleifsteine abhängig von dem zu fräsenden Blech angeordnet. Beispielsweise wird, wenn Kratzer oder Beulen von warmgewalzten Stahl, Vorsprünge von Stahlproduktverbindungsabschnitten usw. behandelt werden, eine Fräskopfschneidkante verwendet. Wenn Fehlstellen von kaltgewalzten Stahl, Schwingungsmarken von warmgewalzten Stahl, leichte Beulen usw. behandelt werden, wird ein Schleifstein verwendet.
  • 1 stellt eine Konfiguration der Fräsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Figur bezeichnet Bezugszeichen 38a und 38b Rotationstrommeln, die so angeordnet sind, dass sie Ober- und Unterseiten des Bleches S1, S2 kontinuierlich oder intermittierend fräsen, indem sie das Blech dazwischen festhalten (es kann beispielsweise eine Rotationstrommel verwendet werden, welche so konfiguriert ist, dass mehrere Scheiben mit Schneidkanten an ihrem Aussenumfang entlang der Rotationswelle der Trommel angeordnet sind, und die Positionen der Schneidkanten auf den benachbarten Scheiben abwechselnd verschoben sind), 39a und 39b bezeichnen Scheiben zum Erkennen des Spaltes zwischen den Trommeln in dem Beispiel, in welchem die Scheibe an beiden Enden der Rotationstrommel 38a, 38b angeordnet sind, 40 bezeichnet ein Wellengehäuse zum Aufnehmen eines drehbar die Rotationstrommeln unterstützen La gers, 41 bezeichnet einen Absenkzylinder, 42 bezeichnet ein Gehäuse, 43 bezeichnet eine Spindel, 44 bezeichnet ein Vorgelegegestell und 45 bezeichnet einen Elektromotor.
  • Um ein Blech mit einer vorbestimmten Toleranz plan zu fräsen, werden die Scheiben 39a und 39b miteinander in Kontakt gebracht, indem die Rotationstrommeln 38a und 38b verschoben werden, um die vertikalen Absolutpositionen der Schneidkanten der Rotationstrommeln zu finden (Nullstellung). Anschliessend werden die Rotationstrommeln 38a und 38b mit einer vorbestimmten Drehzahl gedreht, und die Rotationstrommeln 38a und 38b werden aus dieser Position auf dieselbe Höhe wie die der Ober- bzw. Unterseiten des Bleches S (S1, S2) verschoben, und dann die Bewegung der Rotationstrommeln 38a und 38b zu dem Zeitpunkt gestoppt, wenn die Höhe erreicht ist, so dass die vorbestimmte Frästoleranz erzielt werden kann. Das durch das Paar der Rotationswalzen hindurchtretende Blech 1 wird durch die Schneidkante oder den Schleifstein an dem Aussenumfang der Rotationstrommeln gefräst. Obwohl Bedenken bezüglich einer zu grossen Toleranz, welche beispielsweise durch einen Einstellfehler der Anfangsposition der Rotationstrommel 38a, 38b verursacht werden, bestehen, kann ein übermässiges Fräsen oder Schleifen des Bleches verhindert werden, indem die Scheiben 39a und 39b, die an dem Ende der Rotationstrommeln 38a und 38b installiert sind, miteinander in dem Zustand der maximalen Frästoleranz in Kontakt gebracht werden.
  • In der vorliegenden Erfindung können gemäss Darstellung in 2 die Scheiben 39a, 39b nur an einem Ende der Rotationstrommel 38a, 38b installiert sein. Ferner können anstelle der Scheibe 39a, 39b gemäss Darstellung in 3 und 4 mehrere Messeinrichtungen 46 entlang der Achsenrichtung wenigstens einer Rotationstrommel angeordnet sein. 3 stellt ein Beispiel dar, in welchem die Messeinrichtung 46 nur auf der Oberseite angeordnet sind, während 4 ein Beispiel darstellt, in welcher die Messeinrichtungen sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite angeordnet sind. Es ist am Besten, dass die Messeinrichtungen 46 auf der Oberseite der Rotationstrommel angeordnet sind, jedoch können sie sowohl auf der Oberseite, als auch auf der Unterseite angeordnet sein, oder sie können nur auf der Unterseite angeordnet sein. Die Messeinrichtung auf der Unterseite müssen absolut wasserdichte Messvorrichtungen verwenden, wenn Kühlwasser zum Fräsen oder Schleifen verwendet wird und staubdichte Messvorrichtungen gegenüber Spänen im Vergleich zu der Messeinrichtung auf der Oberseite. Aufgrund der Nullstellung durch Erfassen des Verschleisszustandes der Schneidkante oder der Schleifsteinfläche an dem Aussenumfang der Rotationstrommel unter Verwendung der Messeinrichtung 46 kann ein übermässiges Fräsen oder Schleifen des Bleches vermieden werden. Durch Anordnen eines Zylinders auf der Messeinrichtung 46 in der Weise, dass sich die Messeinrichtung an die Rotationstrommel annähern oder davon entfernen kann, kann ein Berührungsunfall der Messeinrichtung 46 mit der Rotationstrommel 38a vermieden werden, welcher durch eine Verschiebung der Rotationstrommel bewirkt wird. Ferner kann die Messeinrichtung 46 so aufgebaut sein, dass sie sich in der Breitenrichtung des Bleches S bewegen kann.
  • 5 stellt ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung dar. Obwohl die Scheibe 39a, 39b, welche nur auf einer Seite der Rotationstrommel 38a, 38b gemäss Darstellung in 2 vorgesehen ist, einen grösseren Durchmesser als den der Rotationstrommel besitzt, ist der Durchmesser der Scheibe 39b gleich oder kleiner, als der Durchmesser der Rotationstrommel 38b. Ferner kommen, wenn die obere und untere Rotationstrommel in einen engen Kontakt durch die Absenkzylinder gebracht werden, die Scheibe 39a und die Scheibe 39b miteinander in Kontakt, bevor die Rotationstrommel 38a und die Rotationstrommel 38b miteinander in Kontakt kommen. In dem Falle, in welchem sich der Durchmesser der Scheibe 39a von dem der Scheibe 39b unterscheidet, wenn die oberen und unteren Rotationstrommeln mit derselben Rotationsgeschwindigkeit gedreht werden, tritt ein Unterschied in den Umfangsgeschwindigkeiten der vorstehend erwähnten Scheiben auf, so dass eine Möglichkeit einer Beschädigung der Scheibe vorliegt, welcher durch eine Reibungshitzenerzeugung bewirkt wird. Daher sollte die Einstellung, einschliesslich der Nullstellung ohne Rotation der Trommel vorgenommen werden.
  • Ein Beispiel einer spezifischen Prozedur für die Nullstellung ist in 6 dargestellt. Der Spalt zwischen den oberen und unteren Rotationstrommeln wird mit dem Befehl des Nullstellungsstarts verringert, und wenn eine Last durch hydraulische Reduzierung aufgebracht wird, wird eine Absenkung auf die erwartete Position durchgeführt (40 t Last wird aufgebracht, wenn die Scheibenbreite 150 mm ist). Wenn sich bestätigt, das der aus dem Aussendurchmesser der Rotationstrommel berechnete Ölsäulenwert mit dem Ist-Ölsäulenwert übereinstimmt, wird die Schneidkante gedreht und bestätigt, dass die durch die Scheibenexzentrizität bewirkte Lastabweichung nicht grösser als ±2t ist. Damit ist die Nullstellung abgeschlossen.
  • Der Verschleissbetrag an dem Spitzenende der Rotationstrommel 38a, 38b wird durch die Messeinrichtung 46, gemäss Darstellung in 3 gemessen, und die obere Rotationstrommel 38a wird abgesenkt und die untere Rotationstrommel 38b wird um den Verschleissbetrag angehoben, wodurch immer ein konstanter Bearbeitungsbetrag eingehalten werden kann.
  • Wenn die Schneidkante oder der Schleifstein exzentrisch verschleissen, kann manchmal eine gleichmässige Bearbeitung in Bearbeitungsblechen mit einer unterschiedlichen Breite durch einfaches Aufwärts- und Abwärtsbewegen der Rotationstrommeln nicht erreicht werden. Daher wird die Rotationstrommel ersetzt, oder die einem schweren exzentrischen Verschleiss unterliegenden Scheiben werden bei der Rotationstrommel ersetzt, welches so konfiguriert ist, dass die Scheiben mit Schneidkanten usw. an deren Ausgangsumfang kombiniert sind.
  • Eine derartige Nullstellung kann nicht nur on-line, sondern auch off-line durchgeführt werden. In jedem Falle tritt kein durch Eingabefehler verursachtes Problem auf.
  • Die Absolutposition der Schneidkante oder des Schleifsteins kann nur detektiert werden, indem die Rotationstrommeln vertikal verschoben werden, und die Scheiben in Kontakt miteinander gebracht werden, so dass die Nullstellung einfach durchgeführt werden kann, und warmgewalzte Stahlbleche immer in dem zulässigen Bereich (einer vorbestimmten Frästoleranz) gefräst werden können, wodurch Bleche mit stabiler Qualität für eine lange Zeitdauer geliefert werden können. Ausserdem werden die an dem Aussenumfang der Rotationstrommel installierten Schleifkanten und Schleifsteine nicht miteinander in Kontakt gebracht, so dass eine Beschädigung an der Schleifkante oder dem Schleifstein verhindert werde kann. Insbesondere kann durch Verwendung einer Messeinrichtung der Verschleisszustand (Verschleissabweichung) der Schneidkante oder des Schleifsteins in der Richtung entlang der Rotationstrommel detektiert werden, und die Ersetzung der Schneidkante usw. nach der Zunahme in der Abweichung durch den Verschleiss kann automatisch ausgeführt werden, so dass eine Arbeitseinsparung erzielt werden kann (Anspruch 1 und 2).

Claims (2)

  1. Planfräsvorrichtung für warmgewalzte Stahlprodukte zum kontinuierlichen oder intermittierenden Fräsen der Ober- und Unterseiten eines warmgewalzten Stahlproduktes, indem das Stahlprodukt zwischen Rotationstrommeln (38a, 38b), die sich in gegenläufiger Richtung zueinander drehen, hindurchgeführt wird dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationstrommeln (38a, 38b) paarweise angeordnet sind, dass jede Rotationstrommel (38a, 38b) wenigstens eine Scheibe (39a, 39b), welche einen grösseren Durchmesser als den der Rotationstrommel (38a, 38b) an beiden Enden oder an nur einem Ende von wenigstens einer Rotationstrommel (38a, 38b) besitzt, so dass die Scheiben (39a, 39b) einander gegenüberliegend angeordnet sind, um einen Spalt zwischen den Rotationstrommeln (38a, 38b) auf eine vorbestimmte maximale Frästoleranz einzustellen.
  2. Planfräsmaschine für warmgewalzte Stahlprodukte nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine Rotationstrommel mit einer Messeinrichtung zum Messen eines Verschleissbetrages an dem Spitzenende der Rotationstrommel versehen ist, um eine Höhenanpassung der Rotationstrommel im Bezug auf das warmgewalzte Produkt durchzuführen.
DE69633689T 1995-07-24 1996-07-23 Gerät zum Oberflächenbearbeiten von heissgewalzten Stahlmaterialien Expired - Lifetime DE69633689T2 (de)

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