EP0154683B1 - Schleifmaschine zum Nassschleifen von Flachwalzen mit schwachem Profil - Google Patents

Schleifmaschine zum Nassschleifen von Flachwalzen mit schwachem Profil Download PDF

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EP0154683B1
EP0154683B1 EP84113883A EP84113883A EP0154683B1 EP 0154683 B1 EP0154683 B1 EP 0154683B1 EP 84113883 A EP84113883 A EP 84113883A EP 84113883 A EP84113883 A EP 84113883A EP 0154683 B1 EP0154683 B1 EP 0154683B1
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EP
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holder
roll
measuring
grinding
grinding machine
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EP0154683A3 (en
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Wolfgang Dr. Böttcher
Hermann-Josef Prof. Dr. Kopineck
Ferdinand Stutzinger
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Hoesch AG
Original Assignee
Hoesch AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/08—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving liquid or pneumatic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/16—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding peculiarly surfaces, e.g. bulged
    • B24B5/167—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding peculiarly surfaces, e.g. bulged for rolls with large curvature radius, e.g. mill rolls

Definitions

  • the invention relates to a grinding machine with a rotating device for receiving a roller to be ground with a slight deviation from the cylindrical shape, containing profile, with a measuring arm, one end of which is connected to the support of the grindstone and at the other end one towards the Axis of the rotating device is movably arranged holder, which contains a component for maintaining a constant distance from the surface of the roller and is attached to the holder, the probe of a measuring or testing device for monitoring and regulating the manually controlled grinding process.
  • a grinding machine is known in which a lightly grinding stylus and an air nozzle are used to measure the diameter of the roller.
  • the stylus also wears out in this construction.
  • the air nozzle and its downstream regulators cause a constant distance between the air nozzle and the roller only when the desired state of the roller has been reached by grinding. The distances are different before sanding. For these reasons, the principle is not suitable for determining extremely precise changes in diameter and no further measuring probes can be attached to the air nozzle, the function of which presupposes compliance with a precise distance from the roller.
  • the component for maintaining a constant distance from the surface of the roller does not come into contact with it and consists of a known contact-free measuring part in the form of an air nozzle which with a holder to or from the Roller moving piston is connected by a channel so that changes in dynamic pressure cause movement of the
  • Effect piston in the direction of restoring the desired distance and more than one probe of test or measuring devices are attached to the holder, which are in the test or measuring state with a grinding grindstone and rotating rotating device.
  • the change in diameter of the roller can be determined particularly precisely and easily if a length measuring device is installed between the measuring arm and the holder. Every change in the diameter of the roller leads to an adjustment movement of the holder, as a result of which the holder changes its position or distance from the measuring arm. These changes are proportional to the change in diameter. Any length measuring device can be used.
  • the relatively complex device for precise spacing of the bracket is used twice or more if the bracket additionally z.
  • the device for measuring the diameter changes is also used several times if it is also used for the precise alignment of the roller in the turning device.
  • the alignment device of the bearings of the rotating device is connected to the length measuring device on the measuring arm via a memory and comparator.
  • the grinding machine advantageously contains a pre-programmable automatic control for the movement of the grindstone perpendicular to the axis of the rotating device and for the movement of the support parallel to the axis of the rotating device, which are connected via a comparator to the length measuring device on the measuring arm.
  • the grinding machine 11 can be moved with the grinding stone 12 on the support 13 parallel to the axis of rotation 14 of the rotating device 15. In addition, the grinding machine 11 can still be moved in the direction perpendicular to the axis of rotation 14.
  • the measuring arm 16 is fastened to the grinding machine 11, on which in turn a holder 17 is fastened via an adjusting device 18.
  • the air nozzle 19 and a probe 20 for crack testing are located under the holder 17.
  • the grindstone 12 is moved against the roller 21 to be ground and grinds it while the roller 21 is rotated by the rotary drive 15.
  • a length measuring device installed in the housing of the adjusting device 18 continuously measures the changes in diameter of the roller 21 in the area just ground.
  • the adjustment device 18 holds the holder 17 at a uniform distance from the surface of the roller 21, so that the air nozzle 19 on the holder 17 is at a distance of approximately 0.2 mm from the surface of the roller 21.
  • the roller 21 is deliberately ground somewhat spherically, as is required in rolling mills for the production of sheet steel.
  • the crown is in the fir. 2 shown.
  • the measurement results of the changes in diameter can also be shown as a curve on a screen over the length of the roller, as shown in FIG. 3. The operator can see the grinding processes still required from the comparison with the target curve and the actual curve.
  • the bearings 26 and 27 of the steady rests are adjustable by drives, not shown. These drives are automatically controlled by the measuring devices 22 to 25.
  • the measuring devices 22 to 25 are constructed on the same principle as the already operated air nozzle 19 and adjusting device 18.
  • the measuring devices 22 and 23 can be saved if the measuring arm 16 is moved along the roller 21 for the purpose of measurement and the measurement results at the edge of the end face of the roller 21 are compared.
  • the measurement of the absolute diameter of the roller to be ground is possible if two measuring probes opposite each other on the roller are attached to a common measuring bracket.
  • the determination of the absolute diameter is z. B. important for the pair of grinding of the rollers, since the same peripheral speeds must be present in the roll stand. These are only available if the rollers have exactly the same diameter.
  • the grinding machine can not only grind symmetrical profiles, according to FIG. 2. There are also z. B. pear-shaped profiles, corresponding to FIG. 5, possible.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine mit einer Drehvorrichtung zur Aufnahme einer zu schleifenden Walze mit leichter Abweichung von der zylindrischen Form, enthaltendem Profil, mit einem Meßarm, dessen eines Ende mit dem Support des Schleifsteines verbunden ist und an dessen anderem Ende sich eine in Richtung gegen die Achse der Drehvorrichtung beweglich angeordnete Halterung befindet, die ein Bauteil zur Einhaltung eines konstanten Abstandes zur Oberfläche der Walze enthält und an die Halterung die Sonde eines Meß- oder Prüfgerätes zum Überwachen und Regeln des von Hand gesteuerten Schleifvorganges befestigt ist.
  • Aus der DE-A-3 112 991 ist bekannt, daß die Sonde des Meßgerätes zur Einhaltung eines konstanten Abstandes mit Hilfe einer Rolle auf der zu schleifenden Walze abgestützt ist. Dies ist nur bei relativ groben Messungen möglich, weil auf der Oberfläche der Walze Schleifstaub und Wasser in unterschiedlichen Mengen vorhanden sind, die den gleichmäßigen Lauf der Rolle beeinträchtigen. Genaue Messungen, z. B. des Durchmessers oder von Durchmesseränderungen der zu schleifenden Walze lassen sich nur bei Unterbrechung des Schleifvorganges und Stillstand der Walze mit Hilfe von Taststiften durchführen, wie dies aus der US-PS-3 616 578 bekannt ist. Die Taststifte würden sich bei drehender Walze abnutzen.
  • Aus der DE-A-1 502 375 ist eine Schleifmaschine bekannt, bei der ein leicht schleifender Taststift und eine Luftdüse zur Durchmessermessung der Walze benutzt werden. Es nutzt sich auch bei dieser Konstruktion der Taststift ab. Die Luftdüse und ihre nachgeschalteten Regler bewirken einen konstanten Abstand der Luftdüse zur Walze erst beim durch Abschleifen erreichten Soll-Zustand der Walze. Vor dem Abschleifen sind die Abstände unterschiedlich. Aus diesen Gründen ist das Prinzip nicht zur Bestimmung von äußerst genauen Durchmesseränderungen geeignet und es können auch keine weiteren Meßsonden an die Luftdüse angebaut werden, deren Funktion die Einhaltung eines genauen Abstandes zur Walze voraussetzt.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Maschine zu beschreiben, mit der äußerst genaue Messungen von Durchmesseränderungen der zu schleifenden Walze und weitere Messungen, wie z. B. Rißprüfungen vor und während des Schleifens mit relativ einfachen Mitteln möglich sind, wobei die Meßergebnisse auch zur automatischen Steuerung und Überwachung einer nach einem Programm ablaufenden Schleifmaschine benutzt werden können.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Bauteil zur Einhaltung eines konstanten Abstandes zur Oberfläche der Walze mit dieser nicht in Berührung kommt und aus einem an sich bekannten den Abstand berührungslos messenden Teil in Form einer Luftdüse besteht, die mit einem die Halterung zur oder von der Walze bewegenden Kolben durch einen Kanal so verbunden ist, daß Änderungen des Staudrucks eine Bewegung des
  • Kolbens in Richtung zur Wiederherstellung des Soll-Abstandes bewirken und an die Halterung mehr als eine Sonde von Prüf- oder Meßgeräten angebaut sind, die sich bei schleifendem Schleifstein und sich drehender Drehvorrichtung im Prüf-oder Meßzustand befinden.
  • Die Durchmesseränderung der Walze läßt sich besonders genau und einfach bestimmen, wenn zwischen dem Meßarm und der Halterung ein Längenmeßgerät eingebaut ist. Es führt jede Durchmesseränderung der Walze zu einer Anpassungsbewegung der Halterung, wodurch diese ihre Lage oder Entfernung zum Meßarm verändert. Diese Veränderungen sind der Durchmesserveränderung proportional. Es kann jedes beliebige Längenmeßgerät eingesetzt werden.
  • Das relativ aufwendige Gerät zur genauen Abstandshaltung der Halterung wird doppelt oder mehrfach genutzt, wenn an die Halterung zusätzlich z. B. ein Rißprüfungsgerät angebaut ist.
  • Das Gerät zur Messung der Durchmesseränderungen wird außerdem mehrfach ausgenutzt, wenn es auch zur genauen Ausrichtung der Walze in der Drehvorrichtung benutzt wird. In diesem Fall ist die Ausrichtvorrichtung der Lager der Drehvorrichtung über einen Speicher und Vergleicher mit dem Längenmeßgerät am Meßarm verbunden.
  • Die Schleifmaschine enthält vorteilhafterweise eine vorprogrammierbare automatische Steuerung für die Bewegung des Schleifsteines senkrecht zur Achse der Drehvorrichtung und für die Bewegung des Supports parallel zur Achse der Drehvorrichtung, die über einen Vergleicher mit dem Längenmeßgerät am Meßarm verbunden sind. Mit diesen Teilen ist es möglich, daß die Schleifmaschine vollautomatisch arbeitet und sich selbst kontrolliert. Es wird der nächste Programmschritt erst begonnen, wenn die Kontrolle ergibt, daß der vorhergehende Programmschritt vollständig ausgeführt worden ist.
  • Zur genauen Ausrichtung der Walze in der Drehvorrichtung ist es von Vorteil, wenn zwei feststehende Meßsonden angebracht sind, die in Richtung der Längsachse der Drehvorrichtung einen größeren Abstand voneinander haben und auf die Randbereiche der Walze gerichtet sind und zu diesen zwei Meßsonden auf der gleichen Länge der Längsachse um 90° um die Drehachse herum versetzt zwei weitere Meßsonden angebracht sind und alle vier Meßsonden mit Längenmeßgeräten ausgestattet sind und mit die Lager der Drehvorrichtung verstellenden Antrieben verbunden sind. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt.
  • Es zeigen
    • Fig. 1 die Schleifmaschine mit Drehvorrichtung und Meßsonden,
    • Fig. 2 eine Walze mit zeichnerisch stark überhöht dargestellter Balligkeit,
    • Fig. 3 die gemessene Balligkeit als Kurve dargestellt und
    • Fig. 4 die Halterung,
    • Fig. 5 eine Walze mit birnenförmigen Profil.
  • Die Schleifmaschine 11 ist mit dem Schleifstein 12 auf dem Support 13 parallel zur Drehachse 14 der Drehvorrichtung 15 verfahrbar. Außerdem ist die Schleifmaschine 11 noch in Richtung senkrecht zur Drehachse 14 verfahrbar. An der Schleifmaschine 11 ist der Meßarm 16 befestigt an dem wiederum eine Halterung 17 über einer Nachstellvorrichtung 18 befestigt ist. Unter der Halterung 17 sitzt die Luftdüse 19 und eine Sonde 20 zur Rißprüfung.
  • Der Schleifstein 12 wird gegen die zu schleifende Walze 21 gefahren und schleift diese, während die Walze 21 durch den Drehantrieb 15 gedreht wird. Eine im Gehäuse der Nachstellvorrichtung 18 eingebaute Längenmeßvorrichtung mißt laufend die Durchmesseränderungen der Walze 21 im gerade geschliffenen Bereich. Durch die Nachstellvorrichtung 18 wird die Halterung 17 in einem gleichmäßigen Abstand zur Oberfläche der Walze 21 gehalten, so daß die an der Halterung 17 befindliche Luftdüse 19 einen Abstand von ca. 0,2 mm von der Oberfläche der Walze 21 hat.
  • Die Walze 21 wird bewußt etwas ballig geschliffen, wie dies in Walzwerken für die Stahlblechherstellung verlangt wird. Die Balligkeit ist in der Fir. 2 dargestellt. Die Meßergebnisse der Durchmesseränderungen können auch über der Länge der Walze, wie in der Fig. 3 gezeigt, als Kurve auf einem Bildschirm dargestellt werden. Aus dem Vergleich mit der Soll-Kurve und der tatsächlichen Kurve kann der Bedienungsmann die noch erforderlichen Schleifvorgänge ersehen.
  • Es ist aber auch ein vollautomatisches Schleifen der Schleifmaschine möglich, wenn die Werte der Soll-Kurve auf einem Datenträger gespeichert sind und ein mit der Schleifmaschine gekoppelter Vergleicher die gemessenen Werte mit den Sollwerten vergleicht und danach den Schleifstein steuert.
  • Damit nach dem Einlegen der Walze 21 deren Drehachse 14 genau parallel zum Support 13 verläuft, sind die Lagerungen 26 und 27 der Lünetten durch nicht gezeichnete Antriebe verstellbar. Diese Antriebe werden durch die Meßvorrichtungen 22 bis 25 automatisch gesteuert. Die Meßvorrichtungen 22 bis 25 sind nach dem gleichen Prinzip wie die schon betriebene Luftdüse 19 und Nachstellvorrichtung 18 aufgebaut.
  • Es können die Meßvorrichtungen 22 und 23 eingespart werden, wenn der Meßarm 16 zwecks Messung einmal entlang der Walze 21 verfahren wird und die Meßergebnisse am Rande der Stirnfläche der Walze 21 verglichen werden.
  • Die Messung des absoluten Durchmessers der zu schleifenden Walze ist möglich, wenn zwei an der Walze sich gegenüberliegende Meßsonden an einem gemeinsamen Meßbügel befestigt sind. Die Bestimmung des absoluten Durchmessers istz. B. wichtig für das paarweise Schleifen der Walzen, da im Walzgerüst gleiche Umfangsgeschwindigkeiten vorliegen müssen. Diese liegen nur vor, wenn die Walzen auch genau den gleichen Durchmesser haben.
  • Mit der Schleifmaschine lassen sich nicht nur symmetrische Profile, entsprechend der Fig. 2, schleifen. Es sind auch z. B. birnenförmige Profile, entsprechend der Fig. 5, möglich.
  • Die Vorrichtung ist selbstverständlich auch für den einfachsten Fall einsetzbar, wenn die Walze ohne Profil z. B. rein zylindrisch ist.
    • 11 Schleifmaschine
    • 12 Schleifstein
    • 13 Support
    • 14 Drehachse
    • 15 Drehvorrichtung
    • 16 Meßarm
    • 17 Halterung
    • 18 Nachstellvorrichtung
    • 19 Luftdüse
    • 20 Sonde für Rißprüfung
    • 21 Walze
    • 22 Meßvorrichtung
    • 23 Meßvorrichtung
    • 24 Meßvorrichtung
    • 25 Meßvorrichtung
    • 26 verstellbare Lager
    • 27 verstellbare Lager

Claims (4)

1. Schleifmaschine (11) mit einer Drehvorrichtung (15) zur Aufnahme einer zu schleifenden Walze (21) mit leichter Abweichung von der zylindrischen Form enthaltendem Profil, mit einem Meßarm (16), dessen eines Ende mit dem Support (13) des Schleifsteins (12) verbunden ist, und an dessen anderem Ende sich eine in Richtung gegen die Achse der Drehvorrichtung (15) beweglich angeordnete Halterung (17) befindet, die ein Bauteil (18, 19) zur Einhaltung eines konstanten Abstandes zur Oberfläche der Walze (21) enthält und an die Halterung (17) die Sonde (20) eines Meß- oder Prüfgerätes zum Überwachen und Regeln des von Hand gesteuerten oder von einer Automatik gesteuerten Schleifvorganges befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (18, 19) zur Einhaltung eines konstanten Abstandes zur Oberfläche der Walze (21) mit dieser nicht in Berührung kommt und aus einem an sich bekannten den Abstand berührungslos messenden Teil in Form einer Luftdüse (19) besteht, die mit einem die Halterung (17) zur oder von der Walze (21) bewegenden Kolben durch einen Kanal so verbunden ist, daß Änderungen des Staudrucks eine Bewegung des Kolbens in Richtung zur Wiederherstellung des Soll-Abstandes bewirken und an die Halterung (17) mehr als eine Sonde von Prüf- oder Meßgeräten angebaut sind, die sich bei schleifendem Schleifstein (12) und sich drehender Drehvorrichtung (15) im Prüf- oder Meßzustand befinden.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Meßarm (16) und die Halterung (17) ein Längenmeßgerät eingebaut ist.
3. Schleifmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Halterung (17) zusätzlich zum Längenmeßgerät ein Rißprüfungsgerät (20) angebaut ist.
4. Schleifmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß deren mit der Walze nicht in Berührung kommendes Längenmeßgerät am Meßarm (16) mit einer Ausrichtvorrichtung für die Lagerung der Walze (21) verbunden ist und die Ausrichtvorrichtung in an sich bekannter Weise einen Speicher und Vergleicher enthält.
EP84113883A 1984-03-14 1984-11-16 Schleifmaschine zum Nassschleifen von Flachwalzen mit schwachem Profil Expired EP0154683B1 (de)

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EP0154683A3 EP0154683A3 (en) 1987-03-11
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