DE8423960U1 - Sensor für heisses und kaltes Material in Walzwerken - Google Patents

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 Detektieru'-g von elektronischen Schaltgeräten wahrgenommen, die auf die Infrarotstrahlung des Walzgutes reagieren. Für kaltes Walzgut werden induktive Näherungsschalter oder fotoelektronische Berate, wie z.B. Lichtschranken eingesetzt.

Fertigungsbedingt kann es aber in Walzstrassen auch vorkommen, dass sowohl heisses, als auch kalt.es Material zu detektieren ist. Dieses kann beispielsweise dadurch erforderlich werden, dass durch eine Betriebsstörung ursprünglich warmes Material im Transport so lange aufgehalten wurde, bis es unter die Erfassbarkeitsgrenze von den verwandten Infrarot-Schaltgeräten abgekühlt ist.

Es gibt aber auch neuere Walzstrassen, die bereits so konzipiert sind, dass über den gleichen RoIlgangsabschnitt sowohl kaltes, als auch warmes Material laufen kann.

Für alle diese vorbeschriebenen Anwendungsfälle gibt es bislang noch keine praxisgerechte, befriedigende technische Lösung. Konnte man sich bislang, insbesondere bei dem 7uerst 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. D*?r Grund hierfür liegt darin, dass sich Sensoren für warmes Walzgut und Sensoren für kaltes Walzgut für gleichzeitige Anwendung i Allgemeinen auf Grund ihrer Technik gegenseitig ausschliessen. Als einzige Lösung ist bislang der Einsatz von Laser-Schranken praktiziert. Diese Lösung ist jedoch sehr aufwendig und erfordert einen ständigen hohen Wartungsaufwand. Aus diesem Grunde wird Miese Lösung allgemein nicht als praxisgerecht empfunden.

Hier schliesst die vorliegende Erfindung eine entscheidende Lücke.

Erfindungsgemäss werden zwei In-frarot-Sensorsysteme derart elektrisch parallel geschaltet, dass das eine System das umgekehrte elektrische Ausgangssignal abgibt, als das andere und die untere Ansprechtemperatur beider Systeme unterschiedlich ist und in einem durch die Schaltaufgabe vorgegebenen Verhältnis zueinander und zur Oberflächentemperatur einer zum System gehörenden Wärmequelle steht.

Die prinzipielle Anordnung der einzelnen Elemente des Systems zeigt Abb.l. 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 IRl und IR2. IRl besitzt in dem Ausführungsbeispiel eine unter Ansprechtemperatur von 450 Grd C, besitzt im Ausgang einen Ruhekontakt und ist in ihrer Blickrichtung auf die Wärmequelle (2) gerichtet, die in diesem Beispiel eine Überflächentemperatur von 500 Grd C. aufweist.

Das Infrarot-Empfangssystem 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 IRl und IR2 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 ReIais.

Da die Oberflächentemperatur der Wärmequelle mit 500 Grd C. über der unteren Ansprechtemperatur von IRl liegt, spricht IR an und der ReIais—Kontakt Rl öffnet, so dass zu schaltende Relais stromlos ist. Dieses ist die Ruhe—Situation des Systems.

Belangt 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 Brd C. (der unteren Ansprechtemperatur von IRl), so bleibt IRl aktiviert, Rl offen, IR2 wird aktiviert und R2 schliesst. Liegt die Walzguttemperatur unter 350 Grd C. (der unteren Ansprechtemperatur von IR2) , so bleibt R2 o-f-fen, Rl schliesst jedoch, da jie aus Wärmequelle (2) und IRl gebildete IR-Schranke unterbrochen wird, so dass das zu schaltende Relais eben-falls wieder Strom erhält. Bei Walzguttemperaturen zwischen 350 Grd C. und 450 Grd C. sind sowohl Rl, als auch R2 geschlossen.

In einer bevorzugten Ausführungs-form der Erfindung sind die beiden IR-Empfangssysteme in einem gemeinsamen Gehäuse 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 beiden 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.
Zusammenf assung:

Die hier beschriebene Anordnung beschreibt ein System zur Erfassung von Walzgut mit 2 Infrarot-Sensorsystemen zur Erfassung sowohl von warmem, wie auch kaltem Walzgut.

Claims (3)

Bez.:'Sensor für heisses und kaltes Material in WalzwerkenG 84 23960.3 NEUE ANSPRÜCHE

1.) Sensor zur Erfassung von heissem oder kaltem Material, bestehend aus zwei einzelnen, ein elektrisches Schaltsignal abgebenden Infrarot-Sensoren, deren Ansprechempfindlichkeit definiert unterschiedlich ist und der Sensor mit der geringeren Ansprechtemperatur eine Oeffner- oder Schliesserfunktion aufweist, waehrend der Sensor mit der hoeheren ünsprechtemperatur die umgekehrte Schaltfunktion besitzt und das zu detektierende Material sich zwischen dem Sensor und einer Infrarot-Strahlungsquelle bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Infrarot-Sensoren in ein gemeinsames Gehaeuse starr eingebaut sind und ihre Blickrichtung durch -Jen Einbau fest vorbestimmt ist.

2.) Sensor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichntet, dass jeder der beiden Infrarot-Sensoren mit einem Linsensystem versehen i ·· t.

3.) Sensor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass beide Infrarot-Sensor ·&eegr; mit einem gemeinsamen Linsensystem versehen sind.