EP0779113B1 - Walzenkontur-Messeinrichtung - Google Patents

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EP0779113B1
EP0779113B1 EP96250279A EP96250279A EP0779113B1 EP 0779113 B1 EP0779113 B1 EP 0779113B1 EP 96250279 A EP96250279 A EP 96250279A EP 96250279 A EP96250279 A EP 96250279A EP 0779113 B1 EP0779113 B1 EP 0779113B1
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EP
European Patent Office
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roll
measuring
measuring device
distance sensors
contour
Prior art date
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EP96250279A
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English (en)
French (fr)
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EP0779113A1 (de
Inventor
Dieter Dipl.-Ing. Figge
Peter Dipl.-Ing. Jollet
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/12—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll camber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/26—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill

Definitions

  • the invention relates to a roller contour measuring device for measuring the contour of the Roll surface of hot strip rolls installed in the roll stand according to Preamble of claim 1.
  • a four-roll stand for rolling metal strips that can be rotated in chocks stored two work and two backup rolls is for example from DE-A-2 260 256 known. Due to the process, there is heavy wear on the rollers Roll surfaces, especially the work rolls. Especially in the area of the edges of the Rolled goods form local depressions in the roll surface, so-called wear marks, which occur more frequently if metal strips of the same width are continuously rolled become. As the rollers wear out, the flatness of the rolled metal strips drastically. To prevent or reduce this, it is required to regrind or change the rollers at cyclical intervals. This Distances are generally rigid and depend on the won Operational experience. Since the wear of the rollers is irregular, the Renewal cycles of the rolls or roll surfaces in non-optimal, i.e. performed in the most cost-effective manner.
  • a distance sensor is usually used lengthwise for measuring passed over the roller surface.
  • a mechanical distance sensor used on roll grinding machines is known for example from EP-B1-0239161.
  • this distance sensor it is not possible, especially due to the unfavorable environmental conditions, especially the high temperatures occurring in the area of the rollers, the contour of the hot Measure the roll surface directly in the stand because of thermal expansion the measurement error is too large.
  • the measurement with such a measuring device takes relatively long, which is disadvantageous in that the thermal bale of the roller is already after a minute it starts to recede significantly, but first and foremost an exact one Detection of the thermal bale, i.e. the real contour of the hot Roller surface during the rolling process, is interested.
  • a roller contour measuring device is from "Journal of the Iron and Steel Institute of Japan, Vol. 79, No. 7, pages 800-807".
  • the invention provides that the side member from a parking position to a measuring position is movable parallel to the axis of the roller.
  • the position of the Longitudinal member can be changed relative to the roller in its axial direction, which by Longitudinal displacement of the roller and / or the longitudinal member can be realized.
  • a variety of distance sensors Arranging at a distance from each other on the side member has the further advantage that the distance sensors for measuring the roller contour do not cover the whole Roll length must be performed, but only over a much smaller Partial length. This enables ten to be distributed evenly over the entire length of the roll arranged distance sensors, the required longitudinal measuring path of each one Distance sensor during the measurement of the roll contour to 10% of the roll length to reduce.
  • the large number of distance sensors makes a clear one Shortened measuring time.
  • the use of multiple distance sensors has additionally the advantage that measurement errors, for example due to vibrations, can be subsequently corrected in a simple manner. It changes e.g. the position of the side member randomly during the measurement, it will Distance change that does not represent a change in the roll profile of everyone Distance sensors simultaneously detected what a subsequent correction of this Measurement error allowed.
  • the scanning of the roller with the invention Measuring device is expediently such that either in the measuring position the measuring carrier with respect to the roller in its axial direction or by the Roller axially opposite the distance sensors fixed on the side member is moved. It is also conceivable to counter-roll and longitudinal beam move.
  • the work roll is advantageously arranged to be longitudinally displaceable.
  • Another Improvement of the measuring device can be achieved in that the longitudinal beam in the measuring position is supported on the ends of the roller during the measurement, and via a prism with two rollers.
  • the Measuring device is a stable fixation of the distance sensors with respect to Roll surface achieved, the parallelism between the roll axis and The longitudinal beam axis is retained.
  • the invention proposes that the distance sensors be at the same distance to arrange each other on the side member.
  • the longitudinal member is expediently shown in the measuring position relative to the roller in its axial direction by a distance slidable, which is greater than or equal to the distance between two immediately adjacent Distance sensors.
  • the distance sensors are encapsulated with mechano-electrical position detection, which creates a Measurement with high accuracy is made possible.
  • Systematic measurement errors can also be kept low by the fact that Measuring heads of the distance sensors are aligned radially on the roller surface.
  • the distance sensors are advantageously electronic Evaluation unit connected in which the measured value curves of the individual Distance sensors can be assembled to form a continuous measuring curve of the roller contour are.
  • the invention can be used both in two-roll stands and on multiple or Use four-roll stands and both in rolling mills for flat products as well Insert profiles.
  • Fig. 1 shows a section of a roll stand 2 in longitudinal section, with 1 one of the two work rolls is designated.
  • the two ends of the work roll 1 are each in chocks 3 in the roller stand 4 rotatably mounted.
  • a roll contour measuring device 5 above the work roll 1 in the roll stand 2 arranged, which has a plurality of distance sensors 6, the same Distance to each other over the entire length of a longitudinal beam 7 distributed directly are attached to this, the longitudinal beam 7 over the entire length of the Work roll 1 extends.
  • the measuring heads of the distance sensors 6 are radial on the Roll surface of the work roll 1 aligned.
  • the distance sensors 6 themselves are designed as mechano-electrical distance sensors, which is a non-contact enables exact distance determination.
  • the longitudinal beam 7 is connected to a supply line and discharge line 8 Cooling water circuit connected and to dissipate the absorbed radiant heat through which cooling water can flow.
  • the longitudinal beam 7 is tubular, e.g. with a Inner and an outer tube formed while leaving an annular gap;
  • cooling coils can be provided for targeted cooling.
  • the longitudinal beam 7 is preferably made of a low-stretch material manufactured, e.g. from an INVAR nickel alloy with 36% Ni and 64% Fe, to their To prevent thermal expansion and deformation, especially with one-sided Heat radiation as INVAR has practically no expansion when the temperature changes having.
  • the roll contour is detected by an axial roll shift enables, whereby the distance sensors 6 virtually over the roller surface become.
  • the longitudinal beam 7 can also be axial during the measurement be moved.
  • the required stroke is larger in any case equal to the distance between two immediately adjacent distance sensors 6.
  • the through the large number of distance sensors 6 necessitates a short displacement path, to achieve a measuring time of less than 30 s for the entire roll contour measurement.
  • For a full movement stroke (distance between two immediately adjacent distance sensors 6) approx. 5 s are required, during this time the distance of the Longitudinal beam 7 from work roll 1 by less than 0.01 mm, i.e. at a Distance of 50 mm from the work roll 1 is the measuring accuracy of the roll contour measuring device 5 better than 0.02 mm.
  • the ends of the side member are each via a cardan joint 9 7 connected telescopically slidable guide tubes 10, which two displacement cylinders 11 are extendable in the direction of work roll 1.
  • the Cardan joints 9 allow the automatic adjustment of the side member to a possible skew of the roller, so that the two longitudinal axes always run in parallel even under these conditions.
  • Figures 3 and 4 show a schematic cross section through the roll stand in Area of prisms 12; the roller contour measuring device is located once in the park position (Fig. 3) and once in the measuring position (Fig. 4).
  • FIG. 5 shows the construction of a mechano-electrical distance sensor 6.
  • a longitudinally displaceable cylinder 31 is used as a strain gauge 32 attached on both sides in the housing 30 and on one side with an electronic Evaluation unit (not shown) is connected.
  • the lower end face of the cylinder 31 lies on a rigid intermediate element 33 on a ball 34 formed Probe on.
  • the inside of the housing is in the lower area by a Metal bellows 35 protected against moisture and steam; the whole Distance sensor 6 is encapsulated.
  • a displacement of the probe ball 34 in Longitudinal direction of the cylinder 31, e.g. due to changes in distance of the Contact surface, causes the upper end of the cylinder 31 to the Strain gauge 32 presses and bends it. This bend is from the Evaluation unit in a proportional to the deflection of the strain gauge 32 electrical signal convertible.
  • the electronic evaluation unit the measured value curves of the individual distance sensors to form a continuous measurement curve the roller contour can be assembled.
  • the rolling process is briefly interrupted and the Roller contour measuring device 5 is turned off by actuating the displacement cylinder 11 the parking position moved into the measuring position parallel to the axis of the work roll 1.
  • the work roll 1 parallel to the axis of the The longitudinal beam 7 is displaced, the displacement being greater than the distance between two immediately adjacent distance sensors 6.
  • the longitudinal beam 7 is continuously detected by the distance sensors 6 Distances to the roller surface of the electronic evaluation unit.
  • the roller contour measuring device 5 is again in the Park position retracted.
  • the Measured value curves of the individual distance sensors in the evaluation unit to one continuous measurement curve of the roller contour composed and with a predetermined Target profile compared.
  • the side members 7 with the distance sensors 6 are designed to be displaceable in their axial direction. It can of course, the work rolls 1 and the longitudinal beam 7, so both during Measurement can be shifted axially in opposite directions to each other.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenkontur-Meßeinrichtung zur Messung der Kontur der Walzenoberfläche von im Walzgerüst eingebauten Warmbandwalzen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Vierwalzengerüst zum Walzen von Metallbändern mit in Einbaustücken drehbar gelagerten zwei Arbeits- sowie zwei Stützwalzen ist beispielsweise aus der DE-A-2 260 256 bekannt. Prozeßbedingt kommt es beim Walzen zu einem starken Verschleiß der Walzenoberflächen, vor allem der Arbeitswalzen. Besonders im Bereich der Kanten des Walzgutes entstehen in der Walzenoberfläche lokale Vertiefungen, sogenannte Verschleißmarken, die verstärkt auftreten, wenn fortlaufend Metallbänder gleicher Breite gewalzt werden. Mit fortschreitendem Verschleiß der Walzen nimmt deshalb die Planheit der gewalzten Metallbänder drastisch ab. Um dies zu verhindern bzw. zu vermindern, ist es erforderlich, die Walzen in zyklischen Abständen nachzuschleifen oder zu wechseln. Diese Abstände sind im allgemeinen starr festgelegt und richten sich nach den gewonnenen Betriebserfahrungen. Da der Verschleiß der Walzen unregelmäßig ist, werden die Erneuerungszyklen der Walzen bzw. Walzenoberflächen in nicht optimaler, d.h. kostengünstigster Weise durchgeführt.
Will man den exakten Zeitpunkt für ein Nachschleifen oder Auswechseln der Walze erkennen, so ist es erforderlich, den Verschleiß der Walzen kontinuierlich zu erfassen. Das kann z.B. durch die Messung der Kontur der Walzenoberfläche in entsprechenden zeitlichen Abständen mit entsprechender Meßgenauigkeit (ca. 0,01 - 0,03 mm) geschehen. Aus der Differenz zwischen ursprünglicher und aktueller Walzenkontur läßt sich dann der Verschleiß der Walze exakt bestimmen. Üblicherweise wird zum Messen ein Abstandssensor längs über die Walzenoberfläche geführt.
Ein an Walzenschleifmaschinen eingesetzter mechanischer Abstandssensor ist beispielsweise aus der EP-B1-0239161 bekannt. Mit diesem Abstandssensor ist es aber nicht möglich, insbesondere aufgrund der ungünstigen Umfeldbedingungen, speziell der hohen im Bereich der Walzen auftretenden Temperaturen, die Kontur der heißen Walzenoberfläche direkt im Gerüst zu messen, da aufgrund von thermischen Dehnungen der Meßfehler zu groß ist. Außerdem dauert die Messung mit einer solchen Meßeinrichtung relativ lange, was insofern von Nachteil ist, da der thermische Ballen der Walze sich bereits nach einer Minute deutlich zurückzubilden beginnt, man aber in erster Linie an einer exakten Erfassung auch des thermischen Ballens, d.h. der wirklichen Kontur der heißen Walzenoberfläche während des Walzprozesses, interessiert ist.
Eine Walzenkontur-Meßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus "Journal of the Iron and Steel Institute of Japan, Bd.79, Nr.7, Seiten 800-807" bekannt.
Ferner ist es aus der EP 0 309 740 bekannt, bei einer Walzenkontur-Meßeinrichtung den Längsträger aus einer Parkposition in eine Meßposition parallel zur Achse der Walze zu verfahren.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzenkontur-Meßeinrichtung zur Messung der Walzenkontur, insbesondere von im Walzgerüst eingebauten Warmbandwalzen, zu schaffen, die es ermöglicht, mit hoher Meßgenauigkeit in jedem Verschleißzustand die Kontur der heißen Walze (den thermischen Ballen) über die gesamte Walzenlänge zu ermitteln.
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche 2 bis 4 ist diese Meßeinrichtung in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltbar.
Die Erfindung sieht vor, daß der Längsträger aus einer Parkposition in eine Meßposition parallel zur Achse der Walze verfahrbar ist. In der Meßposition ist die Lage des Längsträgers relativ zur Walze in deren axialer Richtung veränderbar, was durch Längsverschiebung der Walze und/oder des Längsträgers realisierbar ist.
Durch das Verfahren des Längsträgers zusammen mit den Abstandssensoren in eine geschützte Parkposition wird erreicht, daß diese nur kurzfristig während der Meßdauer den ungünstigen Umfeldbedingungen im Walzgerüst ausgesetzt sind, so daß insbesondere der Meßfehler aufgrund von thermischen Verformungen der Meßeinrichtung vernachlässigbar gering gehalten werden kann. Außerdem erhöht sich dadurch die Lebensdauer der Abstandssensoren. Eine Vielzahl von Abstandssensoren mit Abstand zueinander am Längsträger anzuordnen, hat weiterhin den Vorteil, daß die Abstandssensoren zur Messung der Walzenkontur nicht über die gesamten Walzenlänge geführt werden müssen, sondern nur noch über eine viel geringere Teillänge. So ermöglichen es zehn über die gesamte Walzenlänge gleichmäßig verteilt angeordnete Abstandssensoren, den erforderlichen Längsmeßweg jedes einzelnen Abstandssensors während der Messung der Walzenkontur auf 10 % der Walzenlänge zu reduzieren. Folglich wird mit der Vielzahl von Abstandssensoren eine deutliche Verkürzung der Meßzeit erreicht. Die Verwendung mehrerer Abstandssensoren hat zusätzlich den Vorteil, daß Meßfehler, beispielsweise aufgrund von Erschütterungen, nachträglich auf einfache Art und Weise korrigiert werden können. Ändert sich nämlich z.B. die Lage des Längsträgers zufällig während der Messung, so wird diese Abstandsänderung, die keine Änderung im Walzenprofil darstellt, von allen Abstandssensoren gleichzeitig erfaßt, was eine nachträgliche Korrektur dieses Meßfehlers ermöglicht. Die Abtastung der Walze mit der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß in der Meßposition entweder der Meßträger gegenüber der Walze in deren axialer Richtung oder aber indem die Walze axial gegenüber den am Längsträger fest angeordneten Abstandssensoren verschoben wird. Auch ist es denkbar, Walze und Längsträger gegenläufig zu verschieben.
Vorteilhafterweise ist die Arbeitswalze längsverschiebbar angeordnet. Eine weitere Verbesserung der Meßeinrichtung läßt sich dadurch erreichen, daß der Längsträger in der Meßposition während der Messung auf den Enden der Walze abgestützt ist, und zwar über ein Prisma mit zwei Rollen. Durch eine derartige Abstützung der Meßeinrichtung wird eine stabile Fixierung der Abstandssensoren gegenüber der Walzenoberfläche erzielt, wobei die Parallelität zwischen Walzenachse und Längsträgerachse erhalten bleibt.
Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, die Abstandssensoren mit gleichem Abstand zueinander am Längsträger anzuordnen. Zweckmäßigerweise ist der Längsträger in der Meßposition relativ zur Walze in deren axialer Richtung um eine Strecke verschiebbar, die größer gleich dem Abstand zweier unmittelbar benachbarter Abstandssensoren ist.
Um thermische Dehnungen der Walzenkontur-Meßeinrichtung, insbesondere während der Messung, so gering wie möglich zu halten, wird vorgeschlagen, den Längsträger wassergekühlt auszuführen.
Eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Wasser, Hitze und mechanische Beschleunigungen ist zu erreichen, wenn erfindungsgemäß die Abstandssensoren gekapselt mit mechano-elektrischer Wegerfassung ausgebildet sind, wodurch eine Messung mit hoher Meßgenauigkeit ermöglicht wird.
Systematische Meßfehler können außerdem dadurch gering gehalten werden, daß die Meßköpfe der Abstandssensoren radial auf die Walzenoberfläche ausgerichtet sind. Weiterhin sind die Abstandssensoren vorteilhafter Weise mit einer elektronischen Auswerteeinheit verbunden, in der die Meßwertteilkurven der einzelnen Abstandssensoren zu einer stetigen Meßkurve der Walzenkontur zusammensetzbar sind.
Die Erfindung läßt sich sowohl in Zweiwalzengerüsten wie auch an Mehr- oder Vierwalzengerüsten anwenden und sowohl in Walzwerken für Flachprodukte wie auch Profile einsetzen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1
einen Ausschnitt eines Walzgerüstes im Längsschnitt mit einer Walzenkontur-Meßeinrichtung in Parkposition,
Fig. 2
das Walzgerüst nach Fig. 1 mit der Walzenkontur-Meßeinrichtung in Meßposition,
Fig. 3
einen schematischen Querschnitt durch das Walzgerüst nach Fig. 1 im Bereich der Walzenenden,
Fig. 4
einen schematischen Querschnitt durch das Walzgerüst nach Fig. 2 im Bereich der Walzenenden und
Fig. 5
einen Querschnitt durch einen Abstandssensor.
Die Figuren sollen grob schematisch das Prinzip der Erfindung verdeutlichen. Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Walzgerüsts 2 im Längsschnitt, wobei mit 1 eine der beiden Arbeitswalzen bezeichnet ist. Die beiden Enden der Arbeitswalze 1 sind jeweils in Einbaustücken 3 im Walzenständer 4 drehbar gelagert. Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist eine Walzenkontur-Meßeinrichtung 5 oberhalb der Arbeitswalze 1 im Walzgerüst 2 angeordnet, welche eine Vielzahl von Abstandssensoren 6 aufweist, die mit gleichem Abstand zueinander über die gesamte Länge eines Längsträgers 7 verteilt unmittelbar an diesem befestigt sind, wobei sich der Längsträger 7 über die gesamte Länge der Arbeitswalze 1 erstreckt. Die Meßköpfe der Abstandssensoren 6 sind radial auf die Walzenoberfläche der Arbeitswalze 1 ausgerichtet. Die Abstandssensoren 6 selbst sind als mechano-elektrische Abstandssensoren ausgebildet, was eine berührungslose genaue Abstandsbestimmung ermöglicht. Im Ausführungsbeispiel sind insgesamt sechzehn Abstandssensoren 6 (Abstand voneinander 100 mm) vorgesehen. Der Längsträger 7 ist über entsprechende Zu- und Ableitungen 8 mit einem Kühlwasserkreislauf verbunden und zur Abführung der absorbierten Strahlungswärme von Kühlwasser durchströmbar. Dazu ist der Längsträger 7 rohrförmig z.B. mit einem Innen- und einem Außenrohr unter Belassung eines Ringspaltes ausgebildet; zusätzlich können Kühlwendel zur gezielten Kühlung vorgesehen sein. Auf diese Weise werden eine starke Erwärmung und dadurch bedingte thermische Verformungen des Längsträgers 7 während der Messung wirksam verhindert. Außerdem ist der Längsträger 7 vorzugsweise aus einem dehnungsarmen Werkstoff hergestellt, z.B. aus einer INVAR-Nickellegierung mit 36% Ni und 64% Fe, um deren thermische Ausdehnung und Verformung zu verhindern, insbesondere bei einseitiger Wärmebestrahlung, da INVAR praktisch keine Ausdehnung bei Temperaturänderungen aufweist.
Eine Erfassung der Walzenkontur wird durch eine axiale Walzenverschiebung ermöglicht, wodurch die Abstandssensoren 6 quasi über die Walzenoberfläche geführt werden. Selbstverständlich kann auch der Längsträger 7 während der Messung axial verschoben werden. Dabei ist der erforderliche Bewegungshub in jedem Fall größer gleich dem Abstand zweier unmittelbar benachbarter Abstandssensoren 6. Der durch die Vielzahl der Abstandssensoren 6 bedingte kurze Verschiebeweg ermöglicht es, eine Meßzeit von unter 30 s für die gesamte Walzenkonturmessung zu erzielen. Für einen vollen Bewegungshub (Abstand zweier unmittelbar benachbarter Abstandssensoren 6) werden ca. 5 s benötigt, in dieser Zeit ändert sich der Abstand des Längsträgers 7 von der Arbeitswalze 1 um weniger als 0,01 mm, d.h. bei einem Abstand von 50 mm von der Arbeitswalze 1 ist die Meßgenauigkeit der Walzenkontur-Meßeinrichtung 5 besser als 0,02 mm.
An den freien Enden des Längsträgers 7 sind Stützelemente in Form von Prismen 12 angeordnet. Über jeweils ein kardanisches Gelenk 9 sind die Enden des Längsträgers 7 mit teleskopartig ineinander verschiebbaren Führungsrohren 10 verbunden, die über zwei Verschiebezylinder 11 in Richtung Arbeitswalze 1 ausfahrbar sind. Die kardanischen Gelenke 9 ermöglichen die automatische Anpassung des Längsträgers an eine eventuell vorhandene Schieflage der Walze, so daß die beiden Längsachsen auch unter diesen Bedingungen in jedem Fall parallel verlaufen.
Im ausgefahrenen Zustand der Verschiebezylinder 11 liegen, wie Fig. 2 zeigt, die Prismen 12 auf der Arbeitswalze 1 oder auf deren Lünettenflächen auf. Die Prismen 12, sind, wie aus Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, zur Verhinderung von Kippmomenten jeweils mit zwei balligen Rollen 13 versehen, die in der Meßposition, in der sich der Längsträger 7 parallel zur Achse der Arbeitswalze 1 befindet, zur Abstützung der Walzenkontur-Meßeinrichtung 5 auf der Walze 1 dienen. Dadurch wird eine sehr stabile Fixierung des Längsträgers 7 und damit der Abstandssensoren 6 gegenüber der Walzenoberfläche erzielt, so daß sichergestellt ist, daß sich die Lage der Abstandssensoren 6 gegenüber der Walzenoberfläche der Arbeitswalze 1 während der Messung nicht verändert.
Die Figuren 3 und 4 zeigen einen schematischen Querschnitt durch das Walzgerüst im Bereich der Prismen 12; dabei befindet sich die Walzenkontur-Meßeinrichtung einmal in der Parkposition (Fig. 3) und einmal in der Meßposition (Fig. 4).
Fig. 5 läßt den Aufbau eines mechano-elektrischen Abstandssensors 6 erkennen. Zur Umwandlung der mechanischen Wegverschiebung eines in einem Gehäuse 30 längsverschieblich angeordneten Zylinders 31 dient ein Dehnmeßstreifen 32, der beidseitig im Gehäuse 30 befestigt und auf einer Seite mit einer elektronischen Auswerteinheit (nicht gezeigt) verbunden ist. Die untere Stirnfläche des Zylinders 31 liegt dabei über ein starres Zwischenelement 33 auf einem als Kugel 34 ausgebildeten Tastelement auf. Das Gehäuseinnere ist im unteren Bereich durch einen Metallfaltenbalg 35 gegen Feuchtigkeit und Dampf geschützt; der gesamte Abstandssensor 6 ist gekapselt ausgeführt. Eine Verschiebung der Tastkugel 34 in Längsrichtung des Zylinders 31, z.B. aufgrund von Abstandsänderungen der Auflagefläche, bewirkt, daß das obere Ende des Zylinders 31 auf den Dehnmeßstreifen 32 drückt und diesen verbiegt. Diese Verbiegung ist von der Auswerteinheit in ein der Durchbiegung des Dehnmeßstreifens 32 proportionales elektrisches Signal umwandelbar. Außerdem sind in der elektronischen Auswerteinheit die Meßwertteilkurven der einzelnen Abstandssensoren zu einer stetigen Meßkurve der Walzenkontur zusammensetzbar.
Funktionsweise:
Zur Messung der Walzenkontur wird der Walzprozeß kurzzeitig unterbrochen und die Walzenkontur-Meßeinrichtung 5 wird durch Betätigung der Verschiebezylinder 11 aus der Parkposition in die Meßposition parallel zur Achse der Arbeitswalze 1 gefahren. In der Meßposition wird anschließend die Arbeitswalze 1 parallel zur Achse des Längsträgers 7 verschoben, wobei die Verschiebung größer als der Abstand zweier unmittelbar benachbarter Abstandssensoren 6 ist. Während der Verschiebung des Längsträgers 7 werden die von den Abstandssensoren 6 fortlaufend erfaßten Abstände zur Walzenoberfläche der elektronischen Auswerteinheit zugeführt. Zur Ermittlung der gesamten Umfangskontur wird die Arbeitswalze gedreht. Nach Beendigung der Messung wird die Walzenkontur-Meßeinrichtung 5 wieder in die Parkposition zurückgefahren. Zur Bestimmung des Walzenverschleißes werden die Meßwertteilkurven der einzelnen Abstandssensoren in der Auswerteinheit zu einer stetigen Meßkurve der Walzenkontur zusammengesetzt und mit einem vorgegebenen Sollprofil verglichen.
Selbstverständlich ist es genauso möglich, daß die Längsträger 7 mit den Abstandssensoren 6 in ihrer axialen Richtung verschiebbar ausgebildet sind. Es können natürlich auch die Arbeitswalzen 1 und der Längsträger 7, also beide während der Messung axial gegensinnig zueinander verschoben werden.
BEZUGSZEICHENLISTE:
1
Arbeitswalze
2
Walzgerüst
3
Einbaustücke
4
Walzständer
5
Walzenkontur-Meßeinrichtung
6
Abstandssensor
7
Längsträger
8
Zu- und Ableitung
9
kardanisches Gelenk
10
Führungsrohre
11
Verschiebezylinder
12
Prisma
13
Rollen
30
Gehäuse
31
Zylinder
32
Dehnmeßstreifen
33
Zwischenelement
34
Tastkugel
35
Metallfaltenbalg

Claims (4)

  1. Walzenkontur-Meßeinrichtung zur Messung der Kontur der Walzenoberfläche von im Walzgerüst (2) eingebauten Warmbandwalzen (1), mit einer Vielzahl von Abstandssensoren (6), deren Meßköpfe an einem sich über die Walzenlänge erstreckenden Längsträger (7) quer zur Walzenlängsachse mit gleichem Abstand zueinander radial auf die Walzenoberfläche ausgerichtet sind, wobei die Abstandssensoren (6) mit einer Auswerteinheit verbunden sind, in der die Meßwertteilkurven der einzelnen Abstandssensoren (6) zu einer stetigen Meßkurve der Walzenkontur zusammensetzbar sind,
    dadurch gekennzeichnet
    dass der aus einem dehnungsarmen Werkstoff hergestellte Längsträger (7) wassergekühlt ist und aus einer Parkposition in eine Meßposition parallel zur Achse der Walze (1) verfahrbar ist, in der der Längsträger (7) auf den Enden des Walzballens oder den Lünettenflächen mittels kardanischer Gelenke (9) abgestützt ist, wobei die Lage des Längsträgers (7) in der Meßposition relativ zur Walze (1) in deren axialer Richtung veränderbar ist.
  2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der dehnungsarme Werkstoff des Längsträgers eine INVAR Nickellegierung mit 36% Ni und 64% Fe ist.
  3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Längsträger (7) über ein Prisma (12) mit zwei Rollen (13) abgestützt ist.
  4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Abstandssensoren (6) als gekapselte mechano-elektrische Wegmesser ausgebildet sind.
EP96250279A 1995-12-11 1996-12-04 Walzenkontur-Messeinrichtung Expired - Lifetime EP0779113B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19547436 1995-12-11
DE19547436A DE19547436A1 (de) 1995-12-11 1995-12-11 Walzenkontur-Meßeinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0779113A1 EP0779113A1 (de) 1997-06-18
EP0779113B1 true EP0779113B1 (de) 2001-04-18

Family

ID=7780569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP96250279A Expired - Lifetime EP0779113B1 (de) 1995-12-11 1996-12-04 Walzenkontur-Messeinrichtung

Country Status (2)

Country Link
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