EP0988904B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Planheitsmessung von Bändern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Planheitsmessung von Bändern Download PDF

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EP0988904B1
EP0988904B1 EP99116003A EP99116003A EP0988904B1 EP 0988904 B1 EP0988904 B1 EP 0988904B1 EP 99116003 A EP99116003 A EP 99116003A EP 99116003 A EP99116003 A EP 99116003A EP 0988904 B1 EP0988904 B1 EP 0988904B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
strip
measuring
braking force
measuring region
flatness
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99116003A
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English (en)
French (fr)
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EP0988904A3 (de
EP0988904A2 (de
Inventor
Rolf Dipl.-Ing. Noé
Andreas Dr. mont Dipl.-Ing. Noé
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Original Assignee
BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
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Publication date
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Publication of EP0988904A2 publication Critical patent/EP0988904A2/de
Publication of EP0988904A3 publication Critical patent/EP0988904A3/de
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Publication of EP0988904B1 publication Critical patent/EP0988904B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips

Definitions

  • the invention relates to a method for flatness measurement of strips, in particular metal strips, as they pass through of, for example, strip treatment plants, rolling mills or the like, after which the continuous belt with a predetermined strip tension is applied, and after which by means of at least one in a measuring range in a predetermined Distance from the belt surface arranged measuring device Band unevenness can be detected.
  • Such a method is the subject of, for example DE-PS 28 13 719. Is also comparable in the DE-OS 42 24 569 procedure.
  • Both previously known teachings have one thing in common, that as it were an indirect measurement of the flatness of the strip by measuring the band tension distribution over the Bandwidth is done using flatness measuring rollers. The Band tension distribution allows conclusions to be drawn Band flatness too.
  • the moving belt is deflected in the measuring direction using a power transmission device. there the deflection is measured and from this to the band flatness closed.
  • the known measurement methods work as it were indirectly, because different deflections of the Ribbon to differences in length of individual ribbon longitudinal fibers corresponding from which to the flatness of the volume is inferred.
  • flatness measuring rollers are only a limited one Show accuracy.
  • the longitudinal tension of the strip can be only with an accuracy of approx. 2 to 5 Mpa determine what the corresponding uncertainties in the Accuracy of the flatness measurement leads. Otherwise find Cross stresses in the band no precipitation, which is also affect the flatness. It must also be taken into account that even with a flat belt influences of neighboring deflection rollers, drive rollers or from the winding process the longitudinal stress distribution over the bandwidth influence.
  • the invention is based on the technical problem Method for measuring flatness of strips of the beginning further described configuration so that without Production loss - as it were online - a reliable one and exact flatness measurement can be achieved.
  • the invention teaches a method for achieving this object for measuring flatness of strips, especially metal strips, in the course of running through, for example, strip treatment plants, Rolling mills or the like, after which continuous belt with a given belt tension is acted upon, according to which at least one in one Measuring range at a specified distance from the belt surface arranged measuring device band unevenness contactless are detected, and then the tape tension in and / or immediately in front of the measuring range by a predetermined amount and consequently is specifically reduced to band-related errors exclude (for the most part) in the flatness measurement can.
  • the conveyor belt is usually pre-run and / or in the measuring range with a compared to the strip tensile force essentially opposite braking force applied, the braking force in terms of amount almost corresponds to the belt tension.
  • a belt treatment plant is within the scope of the invention to every conceivable device, which for transport, for Treatment, for coating etc. of a continuous Band is suitable.
  • the one required to transport the tape Tension or the associated belt tension becomes regular of train drivers or a set of pull rollers and one Brake roller set applied.
  • Under the belt surface is in the present case the band surface and / or the band bottom surface - in contrast to the strip cross-sectional area - to understand.
  • the continuous band is preferably at least one before, after and / or in the measuring range and if necessary at least one further one arranged after the measuring range Deflection roller guided, the upstream of the measuring range Deflection roller can be designed as a tension measuring roller and Determines the belt tension in the measuring range. there the belt tensile force in the measuring range continues regulate preferred embodiment of the invention.
  • this Context is usually used as the input variable of the tension measuring roller determined tape tensile force in the measuring range used, with appropriate control signals as the manipulated variable be transmitted to a braking force device. Naturally a control system is required for this appropriate signals and the evaluation of the Tension measuring roller takes measured values.
  • any other measuring device on the input side of the measuring range or within can come as long as this measuring device for determination the tape tension or the tape tension is suitable.
  • the braking force can be easily adjusted accordingly build up or adjust. This is done in such a way that the The braking force is almost equal to the belt tension, so that the continuous belt in the measuring area is almost draft-free is.
  • braking forces are used here, which correspond approximately to 98.99% of the belt tension.
  • a particularly preferred embodiment of the invention with independent meaning is characterized in that the braking force device the continuous belt with the the braking force opposing the belt tension applied without contact.
  • the braking force device the corresponding braking force in the continuous tape enters how this z.
  • B. means an S-roll set succeeds.
  • the contactless application of braking force is generally by means of at least made of a linear motor, such as in German patent application 197 19 994.1-32 to which express reference is made. Because additionally still the measuring device belt unevenness contactless a maximum total belt protection is recorded reached. There is a risk of belt surface damage locked out.
  • the measuring device works in the vertical direction compared to the continuous belt, namely across its entire range.
  • the of the The measuring device determined flatness values as input variables (Actual values) fed into a flatness control system are, where connected actuators for Flatness control (after a target / actual value comparison) be influenced accordingly. That said, it can basically be proceeded like this in the named DE-OS 42 24 569 is described.
  • the invention also relates to a device for Flatness measurement of strips, especially metal strips, with at least one device for loading the continuous belt with a predetermined belt tension and with at least one in a measuring range in a predetermined Distance from the belt surface arranged measuring device for the contactless detection of flatness of the strip, which is characterized by a particularly functional and simple construction.
  • a braking force device for targeted Reduction of the belt tension and to apply a Arranged braking force.
  • the braking device can work as at least a non-contact Be linear motor. But there is also the possibility that the braking force device from S-roller sets as well as pressure and drive rollers.
  • Such a device for Flatness measurement can also be used in rolling mills like with straightening systems or winding processes.
  • a device for measuring flatness of strips 1, according to the exemplary embodiment metal strips 1, is shown in the figures.
  • the continuous belt 1 is subjected to a predetermined belt tensile force F z , which is applied via a pull roller set 2 and a brake roller set 3.
  • the arrangement may be made in principle as it is shown in DE-OS 39 12 676 or DE-OS 26 25 414 (see FIG. 2).
  • the required belt tensile force F z is generated without contact by means of a linear motor 4 or more or a series of linear motors.
  • this linear motor 4 has a stator or inductor 5 and an armature 1.
  • This armature 1 is the metal strip 1.
  • the metal strip 1 moves over the linear motor 4, which can generate tension and / or pressure in the metal strip 1.
  • the stator 5 has coils arranged next to one another in slots between transverse teeth.
  • This measuring range M is designed as a vertical measuring section, with its Length essentially corresponds to the maximum bandwidth.
  • the measuring device 6 is at a predetermined distance A from the Belt surface arranged and detected belt unevenness.
  • the strip tensile force F z is deliberately reduced in order to be able to rule out strip tension-related errors in the flatness measurement.
  • the braking force B is opposite to that of the strip tensile force F z .
  • This braking force B is applied by a braking force device 7.
  • This braking force device 7, according to the exemplary embodiment in FIG. 1, is a linear motor 7, while in the exemplary embodiment according to FIG. 2, two S-roller sets 7a, 7b are provided. 1, the braking force device 7 is arranged within the measuring range M, while, as shown in FIG. 2, an arrangement in front of it (and behind it) is tracked. Mixed forms are of course also conceivable.
  • the linear motor 7 operates contactlessly and generates the braking force B at this point in such a way that the metal strip 1 is acted upon by a continuous field which is opposite to the linear motor 4.
  • belt tension F z and braking force B are directed in opposite directions, as the associated force vectors make clear in the figures.
  • angular positions are also within the scope of the invention, in which case the actually acting braking force B is measured on the basis of the horizontal component B H lying in the direction of the strip tension or the direction of the force of the strip, as is indicated in FIG. 1.
  • B v designates the corresponding vertical component of the braking force B. -
  • the above illustration also makes it clear that the braking force B (or B H ) and the band tension force F z are of almost equal magnitude.
  • the continuous strip or metal strip 1 is guided over at least one deflection roller 8 arranged in front of or in the measuring area M.
  • a further deflection roller 9 arranged after the measuring range M can be provided. This also applies to the deflection roller 10 which is also implemented within the measuring range.
  • the deflection roller 8 upstream of the measuring range M is designed as a tension measuring roller 8 and is used to determine the tape tensile force F z within the measuring range M.
  • a control system 11 is also provided, to which the tension measuring roller 8 upstream of the measuring range M is connected.
  • the aforementioned tension measuring roller 8 supplies actual values of the tape tension force -F z to the aforementioned control system 11, which influences the braking force device 7 accordingly in order to control the braking force B and to set the desired tape tension force F z in the measuring range M.
  • the braking force device 7 is connected to the control system 11 and is subjected to derived default values.
  • control system 11 controls the electrical power supplied to the respectively associated stator 5 of the linear motor 7 and thus the braking force B.
  • the direction of the current flow can also generally be influenced in this way, although in the present case this is always chosen such that the braking force B is directed counter to the belt tensile force F z .
  • the measuring device 6 is as shown Representation around a CCD camera. Of course is on a laser-optical distance meter is also conceivable at this point. In the same way, inductive or capacitive Sensors are used. Moiré processes can also be used for flatness measurement.
  • the measuring device 6 in the vertical direction V compared to continuous band 1 with a predetermined distance A above arranged the band surface and works according to the embodiment without contact.
  • flatness measuring rollers conceivable, although not preferred.
  • the braking force B is applied via local S-roller sets 7a, 7b with associated pressure rollers 12.
  • These S-roller sets 7a, 7b can in principle be driven at different speeds, so that the desired reduction in the belt tensile force F z or the application of the braking force B can be represented without problems. This is usually done via the gearboxes with speed control assigned to the respective S-roller sets 7a, 7b, which are not shown in detail.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planheitsmessung von Bändern, insbesondere Metallbändern, im Zuge des Durchlaufens von beispielsweise Bandbehandlungsanlagen, Walzwerken oder dergleichen, wonach das durchlaufende Band mit einer vorgegebenen Bandzugkraft beaufschlagt wird, und wonach mittels zumindest einer in einem Messbereich in vorgegebenem Abstand von der Bandoberfläche angeordneten Messvorrichtung Bandunplanheiten detektiert werden.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise Gegenstand der DE-PS 28 13 719. Vergleichbar wird auch in der DE-OS 42 24 569 verfahren. Beiden vorbekannten Lehren ist gemein, dass gleichsam eine indirekte Messung der Bandplanheit durch Messung der Bandspannungsverteilung über die Bandbreite mithilfe von Planheitsmessrollen erfolgt. Die Bandspannungsverteilung lässt dabei Rückschlüsse auf die Bandplanheit zu. Insbesondere bei der erstgenannten Schrift erfolgt eine Auslenkung des durchlaufenden Bandes in Messrichtung mithilfe einer Kraftübertragungseinrichtung. Dabei wird die Auslenkung gemessen und hieraus auf die Bandplanheit geschlossen. Die vorbekannten Messmethoden arbeiten gleichsam indirekt, weil unterschiedliche Auslenkungen des Bandes zu Längenunterschieden einzelner Bandlängsfasern korrespondierenden, aus denen auf die Planheit des Bandes rückgeschlossen wird.
Unabhängig davon kennt man die direkte Messung der Bandplanheit an einer Tafel oder einem Band im Stillstand, das heißt im zugentlasteten Zustand. Derartiges ist für zumeist kontinuierliche Bandbehandlungsanlagen inakzeptabel, weil mit Produktionsunterbrechungen verbunden.
Hinzu kommt, dass Planheitsmessrollen nur eine begrenzte Genauigkeit aufweisen. Beispielsweise lässt sich die Bandlängszugspannung nur mit einer Genauigkeit von ca. 2 bis 5 Mpa ermitteln, was zu entsprechenden Unsicherheiten bei der Genauigkeit der Planheitsmessung führt. Im übrigen finden Querspannungen im Band keinen Niederschlag, welche sich ebenfalls auf die Planlage auswirken. Ferner ist zu berücksichtigen, dass selbst bei planem Band Einflüsse von benachbarten Umlenkrollen, Treibrollen oder vom Aufwickelprozess die Bandlängsspannungsverteilung über der Bandbreite beeinflussen.
Für die direkte Messung der Bandplanheit im Stillstand gilt darüber hinaus, dass praktisch nur ein Ausschnitt des Bandes erfasst wird. Außerdem lassen sich ggf. Stillstandsmarkierungen von angestellten Rollen nicht mehr immer zuverlässig vermeiden.
Außerdem kennt man ein Verfahren zum Messen von Unplanheiten und zum korrigieren derartiger Unplanheiten im Zuge des Walzen des Bandes in einem Walzwerk. Um die Genauigkeit des Verfahrens zu erhöhen, soll die Messung in einem Bereich mit konstanter minimaler Spannung durchgeführt werden. Dazu ist der Messbereich zwischen einem Walzwerk und einer Aufwickelhaspel angeordnet, wobei er von zwei Rollenpaaren gebildet wird. Auf der Oberfläche eines Messtisches soll das Band praktisch ohne Spannung sein und so die Messung vereinfachen (vgl. SU 1 219 196 A).
Der Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, ein Verfahren zur Planheitsmessung von Bändern der eingangs beschriebenen Ausgestaltung so weiterzubilden, dass ohne Produktionsausfall - gleichsam On-Line - eine zuverlässige und genaue Planheitsmessung erreicht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Planheitsmessung von Bändern, insbesondere Metallbändern, im Zuge des Durchlaufens von beispielsweise Bandbehandlungsanlagen, Walzwerken oder dergleichen, wonach das durchlaufende Band mit einer vorgegebenen Bandzugkraft beaufschlagt wird, wonach mittels zumindest einer in einem Messbereich in vorgegebenem Abstand von der Bandoberfläche angeordneten Messvorrichtung Bandunplanheiten berührungslos detektiert werden, und wonach die Bandzugkraft in und/oder unmittelbar vor dem Messbereich um ein vorgegebenes Maß und folglich gezielt verringert wird, um bandzugbedingte Fehler bei der Planheitsmessung (größtenteils) ausschließen zu können. Dabei wird das durchlaufende Band üblicherweise vor und/oder im Messbereich mit einer im Vergleich zur Bandzugkraft im wesentlichen entgegengesetzt gerichteten Bremskraft beaufschlagt, wobei die Bremskraft betragsmäßig nahezu der Bandzugkraft entspricht. - Bei einer Bandbehandlungsanlage handelt es sich im Rahmen der Erfindung um jede denkbare Vorrichtung, welche zum Transport, zur Behandlung, zur Beschichtung usw. eines durchlaufenden Bandes geeignet ist. Der zum Transport des Bandes erforderliche Zug bzw. die zugehörige Bandzugkraft wird regelmäßig von Zugtreibern bzw. einem Zugrollensatz sowie einem Bremsrollensatz aufgebracht. Unter der Bandoberfläche ist vorliegend die Bandoberfläche und/oder die Banduntenfläche - im Gegensatz zur Bandquerschnittsfläche - zu verstehen.
Durch diese Maßnahmen der Erfindung wird erreicht, dass im Messbereich quasi-stationäre Bedingungen vorliegen. das heißt durchlaufende Band kaum (merklich) mit Zug beaufschlagt wird. Dementsprechend sind Verfälschungen durch die anliegende Bandzugkraft praktisch ausgeschlossen. Dieses gilt sowohl mit Blick auf nunmehr erfassbare Querspannungen als auch im Hinblick auf Messfehler bei der Ermittlung der Spannungsverteilung. Denn durch den an dieser Stelle praktisch nicht mehr vorhandenen Bandzug wird weder eine nicht gegebene Planheit vorgetäuscht noch findet ein Ausgleich von vorhandenen Querspannungen statt. Im Übrigen wird auf eine Auslenkung des Bandes zur Messung der Bandplanheit unter Bandzug bewusst verzichtet, was insbesondere bei dünnen Bändern und hier im Randbereich von Vorteil ist. Ferner wird die Prozessgeschwindigkeit praktisch nicht beeinflusst, weil das durchlaufende Band nur innerhalb eines definierten kurzen Bereiches (Messbereich) abgebremst wird und danach mit ggf. beschleunigter Geschwindigkeit einen Weitertransport erfährt. Schließlich lassen sich Stillstandsmarkierungen von angestellten Andrück- oder Treiberrollen auf der Bandoberfläche zuverlässig ausschließen.
Vorzugsweise wird das durchlaufende Band über zumindest eine vor, nach und/oder in dem Messbereich und ggf. zumindest eine weitere nach dem Messbereich angeordnete Umlenkrolle geführt, wobei die dem Messbereich vorgeordnete Umlenkrolle als Zugmessrolle ausgebildet sein kann und zur Bestimmung der Bandzugkraft im Messbereich dient. Dabei läst sich die Bandzugkraft im Messbereich nach weiter bevorzugte Ausführungsform der Erfindung regeln. In diesem Zusammenhang wird als Eingangsgröße üblicherweise die von der Zugmessrolle ermittelte Bandzugkraft im Messbereich eingesetzt, wobei als Stellgröße entsprechende Regelsignale an eine Bremskraftvorrichtung übermittelt werden. Natürlich wird hierzu eine Regelanlage benötigt, die für die entsprechenden Signale sorgt und die Auswertung der von der Zugmessrolle erfassten Messwerte übernimmt.
Es sollte betont werden, dass generell an Stelle der Zugmessrolle selbstverständlich jedwede andere Messvorrichtung eingangsseitig des Messbereiches oder innerhalb zum Einsatz kommen kann, solange diese Messvorrichtung zur Ermittlung des Bandzuges bzw. der Bandzugkraft geeignet ist. Sobald man den eingangsseitig oder innerhalb des Messbereiches vorliegenden Bandzug bzw. die zugehörige Bandzugkraft kennt, lässt sich problemlos die Bremskraft entsprechend aufbauen bzw. einstellen. Dies erfolgt dergestalt, dass die Bremskraft betragsmäßig nahezu der Bandzugkraft entspricht, so dass das durchlaufende Band im Messbereich fast zugfrei ist. Üblicherweise wird hier mit Bremskräften gearbeitet, die in etwa bis 98,99 % der Bandzugkraft entsprechen.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, mit selbstständiger Bedeutung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraftvorrichtung das durchlaufende Band mit der der Bandzugkraft entgegengesetzt gerichteten Bremskraft berührungslos beaufschlagt. Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung, dass die Bremskraftvorrichtung über Reibkräfte die entsprechende Bremskraft in das durchlaufende Band einträgt, wie dieses z. B. mittels eines S-Rollensatzes gelingt. Die berührungslose Bremskraftbeaufschlagung wird im Allgemeinen mittels zumindest eines Linearmotors vorgenommen, wie er beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung 197 19 994.1-32 beschrieben ist, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Da zusätzlich noch die Messvorrichtung Bandunplanheiten berührungslos erfasst, wird eine insgesamt maximale Bandschonung erreicht. Die Gefahr von Bandoberflächenbeschädigungen ist ausgeschlossen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass ein derartiger Linearmotor mit Stator bzw. Induktor sowie Anker in der Funktionsweise einem "normalen" elektrischen (Asynchron-)Motor ähnelt. Denn bei ihm führt die Erzeugung eines fortlaufenden Wechselfeldes des gleichsam in eine Ebene "aufgerollten" Stators zu einer Linearbewegung des Ankers (Metallband). Dieses lässt sich darauf zurückführen, dass in dem Anker ein im Vergleich zum Stator gleichgerichtetes elektromagnetisches Feld über Induktion erzeugt wird. Derartige Gegenfelder lassen sich jedoch nicht in sämtlichen Materialien erzielen, sodass beispielsweise austenitische Edelstähle nicht auf die skizzierte Weise behandelt werden können, sonders hier die Bremskraft reibend in das Band eingetragen werden muss.
Im Allgemeinen arbeitet die Messvorrichtung in Vertikalrichtung in Vergleich zum durchlaufenden Band, und zwar über dessen gesamte Bandbreite. Dabei können die von der Messvorrichtung ermittelten Planheitswerte als Eingangsgrößen (Ist-Werte) in eine Planheitsregelanlage eingespeist werden, wobei hieran angeschlossene Stellglieder zur Regelung der Planheit (nach einem Soll/Ist-Wert-Vergleich) entsprechend beeinflusst werden. Das heißt, es kann grundsätzlich so verfahren werden, wie dieses in der bereits benannten DE-OS 42 24 569 beschrieben ist.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Planheitsmessung von Bändern, insbesondere Metallbändern, mit zumindest einer Vorrichtung zur Beaufschlagung des durchlaufenden Bandes mit einer vorgegebenen Bandzugkraft und mit zumindest einer in einem Messbereich in vorgegebenem Abstand von der Bandoberfläche angeordneten Messvorrichtung zur berührungslosen Detektion von Bandplanheiten, die sich durch eine besonders funktionsgerechte und einfache Bauweise auszeichnet. Vor dem und/oder im Messbereich ist eine Bremskraftvorrichtung zur gezielten Verringerung der Bandzugkraft und zur Aufbringung einer Bremskraft angeordnet. Die Bremskraftvorrichtung kann als zumindest ein berührungslos arbeitender Linearmotor ausgebildet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Bremskraftvorrichtung aus S-Rollensätzen sowie Andrück- und Treibrollen besteht. Bevorzugt ist der Meßbereich als vertikale Meßstrecke ausgebildet, wobei die Länge der Meßstrecke in der Größenordnung der maximalen Bandbreite liegen sollte. - Eine derartige Vorrichtung zur Planheitsmessung läßt sich bei Walzwerken ebenso einsetzen wie bei Richtanlagen oder Aufwickelprozessen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1
eine erste Ausführungsform der Erfindung mit berührungsloser Einleitung der Bremskraft und
Fig. 2
eine abgewandelte Ausgestaltung, dieses Mal für die berührende Einbringung der Bremskraft, beispielsweise bei austenitischen Edelstählen.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Planheitsmessung von Bändern 1, nach dem Ausführungsbeispiel Metallbändern 1 gezeigt. Dabei wird das durchlaufende Band 1 mit einer vorgegebenen Bandzugkraft Fz beaufschlagt, welche über einen Zugrollensatz 2 und einen Bremsrollensatz 3 aufgebracht wird. Die Anordnung mag dabei vom Prinzip her so getroffen sein, wie dieses in der DE-OS 39 12 676 oder der DE-OS 26 25 414 dargestellt ist (vergl. Fig. 2). - Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die erforderliche Bandzugkraft Fz mittels eines Linearmotors 4 oder mehrerer bzw. einer Reihe von Linearmotoren berührungslos erzeugt. Dieser Linearmotor 4 weist ausweislich des vergrößerten Ausschnittes in Fig. 1 einen Stator bzw. Induktor 5 und einen Anker 1 auf. Bei diesem Anker 1 handelt es sich um das Metallband 1. Das Metallband 1 bewegt sich über den Linearmotor 4 hinweg, wobei dieser in dem Metallband 1 Zug und/oder Druck erzeugen kann. Der Stator 5 weist nebeneinander angeordnete Spulen in Schlitzen zwischen Querzähnen auf.
Vorliegend sind zwei mit Spalt sich gegenüberliegende Statoren 5 vorgesehen, zwischen denen das Metallband 1 hindurchgeführt wird. Diese Vorgehensweise läßt sich dadurch erklären, daß der Anker 1 aus üblicherweise nichtferromagnetischem Material in undefinierter Weise vom Stator 5 abgestoßen wird. Derartiges liegt daran, daß das im Anker 1 induzierte Feld und das Statorfeld gleichgerichtet sind. Jedenfalls läßt sich ein derartiger Anker 1 bzw. das Metallband 1 einwandfrei in Linearrichtung am einfachsten für den Fall fortbewegen, daß es zwischen den beiden mit Spalt gegenüberliegend angeordneten Statoren 5 geführt wird. Denn durch diese Anordnung heben sich die jeweils entgegengesetzten Abstoßungskräfte in bezug auf den jeweiligen Anker 1 gegenseitig auf, so daß gleichsam ein "Schwebezustand" des Metallbandes 1 erreichbar ist.
Darüber hinaus findet sich ein Meßbereich M innerhalb dessen eine Meßvorrichtung 6 vorgesehen ist. Dieser Meßbereich M ist als vertikale Meßstrecke ausgeführt, wobei seine Länge im wesentlichen der maximalen Bandbreite entspricht. Die Meßvorrichtung 6 ist in vorgegebenem Abstand A von der Bandoberfläche angeordnet und detektiert Bandunplanheiten.
Innerhalb des Meßbereiches M und/oder unmittelbar davor wird die Bandzugkraft Fz gezielt verringert, um bandzugbedingte Fehler bei der Planheitsmessung ausschließen zu können. Zu diesem Zweck wird im Meßbereich M mit einer im Vergleich zur Bandzugkraft Fz entgegengesetzt gerichteten Bremskraft B gearbeitet. Diese Bremskraft B wird von einer Bremskraftvorrichtung 7 aufgebracht. Bei dieser Bremskraftvorrichtung 7 handelt es sich nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 um einen Linearmotor 7, während in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 jeweils zwei S-Rollensätze 7a, 7b vorgesehen sind. Ausweislich der Fig. 1 ist die Bremskraftvorrichtung 7 innerhalb des Meßbereiches M angeordnet, während nach der Darstellung in Fig. 2 eine Anordnung davor (und dahinter) verfolgt wird. Selbstverständlich sind auch Mischformen denkbar.
Der Linearmotor 7 nach Fig. 1 arbeitet berührungslos und erzeugt die Bremskraft B an dieser Stelle dergestalt, daß das Metallband 1 mit einem im Vergleich zum Linearmotor 4 entgegengesetzt gerichteten fortlaufenden Feld beaufschlagt wird. Jedenfalls sind Bandzugkraft Fz und Bremskraft B entgegengesetzt gerichtet, wie die zugehörigen Kraftvektoren in den Figuren deutlich machen. Selbstverständlich liegen auch Winkelstellungen im Rahmen der Erfindung, wobei sich für diesen Fall die tatsächlich wirkende Bremskraft B anhand der in Bandzugrichtung bzw. Bandzugkraftrichtung liegenden Horizontalkomponente BH bemißt, wie dieses in Fig. 1 angedeutet ist. Bv bezeichnet hierbei die korrespondierende Vertikalkomponente der Bremskraft B. - Die vorgenannte Darstellung macht darüber hinaus deutlich, daß die Bremskraft B (bzw. BH) und die Bandzugkraft Fz betragsmäßig nahezu gleich groß ausgebildet sind.
Das durchlaufende Band bzw. Metallband 1 wird über zumindest eine vor oder in dem Meßbereich M angeordnete Umlenkrolle 8 geführt. Zusätzlich kann eine weitere, nach dem Meßbereich M angeordnete Umlenkrolle 9 vorgesehen sein. Dieses gilt auch für die ferner innerhalb des Meßbereiches verwirklichte Umlenkrolle 10. Jedenfalls ist die dem Meßbereich M vorgeordnete Umlenkrolle 8 als Zugmeßrolle 8 ausgebildet und dient zur Bestimmung der Bandzugkraft Fz innerhalb des Meßbereiches M.
Nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist ferner eine Regelanlage 11 vorgesehen, an welche die dem Meßbereich M vorgeordnete Zugmeßrolle 8 angeschlossen ist. Die vorgenannte Zugmeßrolle 8 liefert dabei Ist-Werte der Bandzugkraft -Fz an die vorgenannte Regelanlage 11, wobei diese zur Steuerung der Bremskraft B und Einstellung der gewünschten Bandzugkraft Fz im Meßbereich M die Bremskraftvorrichtung 7 entsprechend beeinflußt. Zu diesem Zweck ist die Bremskraftvorrichtung 7 an die Regelanlage 11 angeschlossen und wird mit abgeleiteten Vorgabewerten beaufschlagt.
Denkbar ist es in diesem Zusammenhang, daß die Regelanlage 11 die dem jeweils zugehörigen Stator 5 des Linearmotors 7 zugeführte elektrische Leistung und damit die Bremskraft B steuert. Selbstverständlich läßt sich auf diese Weise generell auch die Stromlaufrichtung beeinflussen, wenngleich diese vorliegend immer so gewählt ist, daß die Bremskraft B entgegengesetzt zur Bandzugkraft Fz gerichtet ist.
Bei der Meßvorrichtung 6 handelt es sich nach der gezeigten Darstellung um eine CCD-Kamera. Selbstverständlich ist an dieser Stelle auch ein laseroptischer Abstandsmesser denkbar. In gleicher Weise können induktive oder kapazitive Sensoren zum Einsatz kommen. Auch Moiré-Verfahren können zur Planheitsmessung verwirklicht werden. Jedenfalls ist die Meßvorrichtung 6 in Vertikalrichtung V im Vergleich zum durchlaufenden Band 1 mit vorgegebenem Abstand A oberhalb der Bandoberfläche angeordnet und arbeitet nach dem Ausführungsbeispiel berührungslos. Außerdem erfolgt eine Erfassung von beispielsweise Abstandsänderungen oder Bandunregelmäßigkeiten bzw. Bandunplanheiten über die gesamte Bandbreite des Metallbandes 1. Generell ist hier (das heißt an dieser Stelle) auch der Einsatz von Planheitsmeßrollen denkbar, wenngleich nicht bevorzugt.
Nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 wird die Bremskraft B über dortige S-Rollensätze 7a, 7b mit zugehörigen Andrückrollen 12 aufgebracht. Diese S-Rollensätze 7a, 7b können grundsätzlich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gefahren werden, so daß der gewünschte Abbau der Bandzugkraft Fz bzw. die Aufbringung der Bremskraft B problemlos dargestellt werden kann. Dieses geschieht üblicherweise über den jeweiligen S-Rollensätzen 7a, 7b zugeordnete Getriebe mit Geschwindigkeitsregelung, die im einzelnen nicht dargestellt sind.
Im Rahmen der Erfindung wird man zumindest eine der Rollen 13 des dem Meßbereich M nachgeschalteten S-Rollensatzes 7b mit entsprechend variierbarem Rollenmantel versehen. Dabei kann die Wahl der entsprechenden Wölbung des Rollenmantels in Abhängigkeit von den mittels der Meßvorrichtung 6 erfaßten Meßwerte erfolgen. Das heißt, im Rahmen der Erfindung ist nach dem Ausführungsbeipiel in Fig. 2 zusätzlich eine weitere Regelvorrichtung bzw. Planheitsregelanlage 14 vorgesehen, welche die Aus- bzw. Einwölbung der S-Rolle 13 im S-Rollensatz 7b beeinflußt, und zwar in Abhängigkeit von durch die Meßvorrichtung 6 ermittelten Planheitsmeßwerten. Hierdurch wird eine besonders kompakte und vorteilhafte Ausgestaltung erzielt, weil der dem Meßbereich M nachgeschaltete S-Rollensatz 7b nicht nur zur Erzeugung der erforderlichen Bremskraft B herangezogen wird, sondern gleichzeitig Planierungsfunktionen für das Metallband 1 übernehmen kann.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Planheitsmessung von Bändern (1), insbesondere Metallbändern (1), im Zuge des Durchlaufens von beispielsweise Bandbehandlungsanlagen, Walzwerken oder dergleichen,
    wonach das durchlaufende Band (1) mit einer vorgegebenen Bandzugkraft (Fz) beaufschlagt wird,
    wonach mittels zumindest einer in einem Messbereich (M) in vorgegebenem Abstand (A) von der Bandoberfläche angeordneten Messvorrichtung (6) Bandunplanheiten berührungslos detektiert werden,
    und wonach die Bandzugkraft (Fz) vor dem und/oder in dem Messbereich (M) gezielt verringert wird, um bandzugbedingte Fehler bei der Planheitsmessung ausschließen zu können.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das durchlaufende Band (1) vor und/oder im Messbereich (M) mit einer im Vergleich zur Bandzugkraft (Fz) im Wesentlichen entgegengesetzt gerichteten Bremskraft (B) beaufschlagt wird, wobei die Bremskraft (B) betragsmäßig nahezu der Bandzugkraft (Fz) entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das durchlaufende Band (1) über zumindest eine vor, nach und/oder in dem Messbereich (M) angeordnete Umlenkrolle (8) geführt wird, wobei die vorgenannte Umlenkrolle (8) als Zugmessrolle (8) ausgebildet ist und zur Bestimmung der Bandzugkraft (Fz) im Messbereich (M) dient.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandzugkraft (Fz) im Messbereich (M) geregelt wird, wobei als Eingangsgröße die beispielsweise von der Zugmessrolle (8) ermittelte Bandzugkraft (Fz) im Messbereich (M) gemessen wird, und wobei als Stellgröße entsprechende Regelsignale an eine Bremskraftvorrichtung (7) übermittelt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraftvorrichtung (7) das durchlaufende Band (1) mit der der Bandzugkraft (Fz) entgegengesetzt gerichteten Bremskraft (B) berührungslos beaufschlagt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (6) in Vertikalrichtung (V) im Vergleich zum durchlaufenden Band (1) und über dessen gesamte Bandbreite arbeitet.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Messvorrichtung (6) ermittelten Planheitswerte als Eingangsgrößen in eine Planheitsregelanlage (14) eingespeist werden, wobei hieran angeschlossene Stellglieder (13) zur Regelung der Planheit entsprechend beeinflusst werden.
  8. Vorrichtung zur Planheitsmessung von mit einer vorgegebenen Bandzugkraft durchlaufenden Bändern (1), insbesondere Metallbändern (1), für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
       mit zumindest einer in einem Messbereich (M) in vorgegebenem Abstand (A) von der Bandoberfläche angeordneten Messvorrichtung (6) zur berührungslosen Detektion von Bandunplanheiten,
    wobei vor dem und/oder im Messbereich (M) eine Bremskraftvorrichtung (7) zur gezielten Verringerung der Bandzugkraft (Fz) und Aufbringung einer Bremskraft (B) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraftvorrichtung (7) als zumindest ein berührungslos arbeitender Linearmotor (7) ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraftvorrichtung (7) als zumindest ein dem Messbereich (M) vorgeschalteter S-Rollensatz (7a, 7b) ggf. mit Andrückrolle (12) ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine dem Messbereich (M) vorgeordnete, nachgeordnete und/oder im Messbereich (M) angeordnete Zugmessrolle (8) vorgesehen ist, welche Ist-Werte der Bandzugkraft (Fz) im Messbereich (M) an eine angeschlossene Regelanlage (11) liefert, wobei die Regelanlage (11) zur Steuerung der Bremskraft (B) und Ermittlung der gewünschten Bandzugkraft (Fz) im Messbereich (M) die Bremskraftvorrichtung (7) entsprechend beeinflusst.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbereich (M) als vertikale Messstrecke ausgebildet ist und die Länge der Messstrecke ggf. der maximalen Bandbreite entspricht.
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