EP3623067A1 - System and method for determining the number of revolutions of a roller - Google Patents

System and method for determining the number of revolutions of a roller Download PDF

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Publication number
EP3623067A1
EP3623067A1 EP18194259.0A EP18194259A EP3623067A1 EP 3623067 A1 EP3623067 A1 EP 3623067A1 EP 18194259 A EP18194259 A EP 18194259A EP 3623067 A1 EP3623067 A1 EP 3623067A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
revolutions
rotation sensor
sensor
storage means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18194259.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
André Dr. van Bennekom
Horst Dr. Hill
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.)
Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH and Co KG
Original Assignee
Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH and Co KG filed Critical Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH and Co KG
Priority to EP18194259.0A priority Critical patent/EP3623067A1/en
Publication of EP3623067A1 publication Critical patent/EP3623067A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use

Definitions

  • the invention relates to a system for determining the number of revolutions of a roller, with a roller for processing products, in particular made of metal material, the roller having a bale section and bearing journal, via which the roller can be rotatably supported and rotated, and with a rotation sensor for determining a Rotational movement of the roller, the roller having a sensor receptacle for receiving at least one component of the rotation sensor.
  • the invention relates to a method for determining the number of revolutions of rollers using the system according to the invention.
  • the invention further relates to a method for producing the system according to the invention and to the use of a roller.
  • Rollers of the type in question are intended in particular for the hot or cold rolling of flat products, long products or profiles made of metal material.
  • Flat products are typically strips, sheets or blanks made of steel or non-ferrous metal.
  • Rolls for such applications can have dimensions of up to 1 m in diameter and up to 10 m in length.
  • a roll base made of cast iron or a suitable steel is first provided, which is formed in particular by casting or forging.
  • the roller base body has a bale area, which is intended for contact with the rolling stock during rolling, and bearing journals formed on the bale area, by means of which the roller can be rotatably supported and rotated in the respective roll stand.
  • the peripheral surface of the bale area comes into contact with the rolling stock during rolling under high pressure or friction loads and, if appropriate, high temperature, the peripheral surface being additionally exposed to corrosion. Due to the resulting wear, the rollers must be replaced or completely replaced after certain running times.
  • the contact surface on the outside of the bale area of rollers is provided with a wear-resistant layer, such as a roller shell.
  • a wear-resistant layer such as a roller shell.
  • the design of the wear-resistant layer with properties such as its thickness and material is selected in many applications on the basis of the conditions during rolling, for example depending on the material and thickness of the rolling stock, the degree of rolling to be set and the temperature during rolling.
  • run times are monitored in the roll stands to record the wear of rollers. Since the work rolls in the roll stands themselves are regularly replaced in order to provide the correspondingly designed rolls for specific pass passes and materials of the rolling stock, a reliable determination of the running times of individual rolls is not readily guaranteed. For example, individual rolls can be used in different rolling mills and stands Use, so that it is no longer traceable which mileage a roller has completed since a previous overhaul.
  • the task has arisen of creating a system which allows the running times of a roll to be determined in a reliable manner.
  • the invention should make it possible to determine the degree of wear of the rolls in a simple manner and independently of the roll stand used.
  • the invention has achieved this object with respect to the system by the system specified in claim 1.
  • the invention proposes a method with the features mentioned in claim 6.
  • the invention proposes a method according to the features of claim 9.
  • the system according to the invention comprises a roller for processing products, in particular made of metal material, such as flat products, long products or profiles, the roller having a bale section and bearing journal, by means of which the roller can be rotatably supported and rotated, and a rotation sensor for determining a rotary movement of the Roller, the roller having a sensor receptacle for receiving at least one component of the rotation sensor.
  • the roller is preferably designed as a work roller and is intended to come into direct contact with the rolling stock.
  • the rotation sensor is set up to determine a rotational movement of the roller, in particular by measuring the angle of rotation or the rotational speed of the roller.
  • the rotation sensor can also detect the passage of a specific angular position through the roller, the angular position corresponding, for example, to a full revolution or a predetermined fraction of a revolution. Via the rotation movement determined by the rotation sensor, a number of revolutions information can thus be obtained which, for example, indicates the total number of revolutions of the roller.
  • the total number of revolutions can mean the revolutions of the roller based on a reference, for example since the roller was manufactured or the roller was renewed and serviced.
  • the rotational speed information can also be further indicative of rotational speeds of the roller.
  • the rotation sensor now has a storage means for storing the number of revolutions of the roller base body, the storage means being received by the sensor receptacle.
  • the storage means processes, for example, the data of the rotation sensor or receives processed data of the rotation sensor, which are stored as number of revolutions information by the storage means.
  • the storage means is preferably objective (ie "touchable") and allows manual reading and / or machine or computer-assisted reading.
  • the particular advantage of the invention is that the storage means is received by the sensor holder and thus the storage means is (clearly) assigned to the corresponding roller.
  • the determined number of revolutions is thus stored not only via a roll stand or via the control of a rolling mill, but in particular directly on or in the roll via the storage means.
  • the storage means can, for example, be non-detachably (i.e. not detachable without destroying the sensor holder) with the roller.
  • the running time of the roll can be determined independently of the respective roll stand via the number of revolutions information.
  • the running time of the roller can thus also be reliably determined if the roller is used in various roll stands, rolling mills or production locations, since the information about the number of revolutions about the storage means is stored directly or indirectly on the roller itself. As a result, the number of revolutions of the roller can be reliably determined.
  • the rotation speed information can be read out manually, for example by providing a display of the rotation speed information on the roller.
  • the rotation sensor preferably comprises a wireless communication means for reading out the rotation speed information of the roller.
  • the means of communication is for this set up to connect to and communicate with other devices via a (wireless) communication system.
  • the communication means can be set up for communication by means of radio frequency identification (RFID) and / or near field communication (NFC), which enables simple and short-range reading of the rotational speed information.
  • RFID radio frequency identification
  • NFC near field communication
  • the means of communication can be active or passive, a passive means of communication in the roller advantageously not requiring its own energy supply.
  • a communication system is a local area network (LAN), a large area network (WAN), a wireless network (for example according to the IEEE 802.11 standard or the Bluetooth (LE) standard), a mobile radio network, a telephone network and / or that Internet.
  • LAN local area network
  • WAN large area network
  • wireless network for example according to the IEEE 802.11 standard or the Bluetooth (LE) standard
  • the storage means can be designed to be computer-readable.
  • the storage means is designed as volatile or non-volatile random access memory (RAM) such as e.g. NOR flash memory or with sequential access such as NAND flash memory and / or memory with read-only access (ROM) or read-write access.
  • RAM volatile or non-volatile random access memory
  • NOR flash memory e.g. NOR flash memory
  • sequential access such as NAND flash memory and / or memory with read-only access (ROM) or read-write access.
  • ROM read-only access
  • the rotation sensor can comprise an energy supply means which, for example, stores energy.
  • an accumulator can be provided, which in particular supplies the storage means and components of the rotation sensor accommodated in the sensor receptacle with electrical energy.
  • the energy supply means can comprise a generator which is driven, for example, by the rotary movement of the roller, thereby ensuring that the rotation sensor is supplied with energy during operation of the roller.
  • the energy supply means can also be used to provide mechanical energy and can be driven, for example, by the rotary movement of the roller.
  • at least one spring can be provided which has mechanical energy via a spring tension saves.
  • the spring can be put under tension, for example, by the rotary movement of the roller, so that the energy supply means continues to store mechanical energy during operation.
  • the rotation sensor comprises a gyrometer and / or pedometer for determining the number of revolutions of the roller body
  • the number of revolutions can be determined by mechanical means.
  • mechanical means can be particularly robust against the effects on the rotation sensor during rolling, for example deformation of the roller and high temperatures.
  • a gyrometer and / or a pedometer can thus be integrated into the roller, for example in the roller base body and in particular in the bearing journal or bale area.
  • an electrical circuit and an electronic power supply can be dispensed with, which further improves the reliability of the system.
  • the rotation sensor can comprise an optical element and an optical sensor means, for example a marking, which is read out by an optical sensor means, for example on the basis of a laser.
  • an optical sensor means for example on the basis of a laser.
  • One of the elements can be located on the roller and rotate with the roller, while the further element is fixed, for example on the roll stand.
  • a magnetic element and a magnetic sensor means for example a Hall sensor for detecting a permanent magnet or electromagnet, are also conceivable.
  • the number of revolutions is read out of the storage means when or after the roll is removed from the roll stand. Accordingly, it is not necessary for the number of revolutions to be read out or stored during ongoing operation, for example from the roll stand or a control device of the rolling mill.
  • the roller can be used for one or more production runs, the running time of the roller being read out, for example, after the production runs have ended, for example when the roller changes the production location or is being serviced.
  • the rotational speed information can also be read out of the storage means by means of the roller during the processing of products, for example via a wireless communication means.
  • electrical and / or mechanical energy is provided for the revolution sensor by an energy supply means, the energy supply means being driven via the rotary movement of the roller.
  • an energy supply means for providing electrical energy.
  • a mechanical energy supply means can also be provided, which is based, for example, on spring force.
  • a blank can be made from cast steel or cast iron to provide the roller base body.
  • Steels suitable for this are typically soft steels with high toughness. Examples of this are tool steels and tempered steels.
  • the roll base body of the roll to be produced can be produced or shaped from the blank.
  • the introduction of a sensor receptacle into the roller base body or the roller includes, for example, the preparation of a section of the roller blank or the roller for attaching the respective component of the rotation sensor. For example, part of the surface is prepared for fastening the component and / or a fastening means for the component is attached.
  • the sensor holder can be incorporated into the material of the roller base body or the roller, for example by removing material.
  • the sensor holder can be machined Machining methods are introduced, for example by drilling, cutting or milling in the roll blank or in the roll.
  • the formation of the roller comprises applying a wear-resistant layer on the bale section of the roller blank.
  • the material of the wear-resistant layer can be applied to the roller base body using various methods, for example by means of cladding or hot isostatic pressing (HIP), the roller base body and wear-resistant layer being firmly connected to one another. For example, a reshaping corresponding to that in the EP 3 141 335 A1 mentioned procedures performed.
  • HIP hot isostatic pressing
  • steels with sufficient wear resistance for the intended use of the roller are suitable for the wear-resistant layer.
  • the blank can have a bale section and bearing journal even before the wear-resistant layer is applied.
  • pins can be welded to the respective end face of the bale section or coupled in a mechanically acting connection.
  • Mechanical treatment of the roller is also possible, for example a final mechanical treatment to meet the requirements for surface quality and dimensional stability of the roller.
  • machining processes can be used for this.
  • roller for processing products, in particular made of metal material, in a system described above is also disclosed, for example for producing flat products, long products and / or profiles, in particular made of metal material.
  • the use of the roller for processing strips and / or sheets or products with round cross-sectional shapes is provided.
  • the roller can be prepared accordingly for use in the system, for example by inserting a sensor holder.
  • Fig. 1 shows a blank 2 for a roller base body in a lateral sectional view, the roller base body being intended for the production of a roller.
  • the blank 2 comprises a core section blank 4, which is cylindrical about the axis A and made of a tool steel or tempering steel, as well as bearing journals 6, 6 'which are arranged on the end faces 8, 8' of the core section blank 4.
  • the bearing pins 6, 6 ' can be formed in one piece with the core section blank 4, for example by forging, or can be joined to the end faces 8, 8'.
  • the bearing pins 6, 6 ' are designed so that the roller to be manufactured can be rotatably supported and rotated therewith.
  • the blank also has a sensor receptacle 10 for receiving at least one component of a rotation sensor, which is introduced through a bore in the region of the bearing journal 6.
  • the core section blank 4 forms a ball area 12 on the outer circumferential surface, which can be coated with a wear-resistant layer.
  • a roller 14, like this over the blank 2 Fig. 1 can be obtained.
  • the roller 14 optionally has a wear-resistant layer 18 on the outer circumferential surface 16, which layer can be applied to the core section blank, for example by means of a HIP process, in particular a common reshaping to form the roller 14.
  • the roller 14 can be heat-treated. It is also possible to design the roller 14 without the wear-resistant layer 18 shown, the outer peripheral surface 16 being formed from the core section blank 4. Here, heat treatment of the roller 14 can also be carried out.
  • a rotation sensor for determining a rotary movement of the roller 14 which comprises a gyrometer 20.
  • a pedometer a marking with a laser measuring device or a magnetic element with a Hall sensor can be provided as components for the rotation sensor.
  • the rotation sensor comprises a storage means 22, both the gyrometer 20 and the storage means 22 being received by the sensor receptacle 10. The spatial position of the roller 14 and thus the angle of rotation of the roller 14 are determined via the gyrometer 20, for example when the roller 14 is rotated in a roll stand when processing products such as flat products.
  • the storage means 22 allows the number of revolutions information to be stored or stored, so that, for example, the entire number of revolutions is stored in the storage means 22 while the roller is in operation.
  • the storage means 22 permits machine or computer-assisted reading out via a wireless communication means based on RFID or NFC technology.
  • the number of revolutions of the roller 14 and thus its running time can be determined independently of the respective place of use or of the respective rolling train.
  • the number of revolutions information is only read out from the storage means 22 when or after the roller 14 is removed from a roll stand.
  • the speed information can also be read out during operation.
  • an energy supply means such as an accumulator or a generator driven by the rotary movement of the roller 14 can also be provided.
  • a mechanical energy supply means can also be provided, for example a spring which is put under tension by the rotary movement of the roller.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung nennt ein System zur Bestimmung der Umdrehungszahl einer Walze (14), mit einer Walze (14) zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff, wobei die Walze (14) einen Ballenabschnitt (12) und Lagerzapfen (6, 6') aufweist, über welche die Walze (14) drehbar gelagert und rotiert werden kann, und mit einem Umdrehungssensor zur Ermittlung einer Drehbewegung der Walze (14), wobei die Walze eine Sensoraufnahme (10) zur Aufnahme mindestens einer Komponente des Umdrehungssensors aufweist. Die Aufgabe, ein System zu schaffen, das es auf zuverlässige Weise erlaubt, die Laufzeiten einer Walze (14) zu bestimmen, wird dadurch gelöst, dass der Umdrehungssensor ein Speichermittel (22) zur Speicherung einer Umdrehungszahlinformation der Walze (14) aufweist, wobei das Speichermittel (22) von der Sensoraufnahme (10) aufgenommen ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Umdrehungszahl einer Walze (14) unter Verwendung des erfindungsgemäßen Systems, ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Systems sowie eine Verwendung einer Walze (14).The invention relates to a system for determining the number of revolutions of a roller (14), with a roller (14) for processing products, in particular made of metal material, the roller (14) having a bale section (12) and bearing journals (6, 6 '), Via which the roller (14) can be rotatably supported and rotated, and with a rotation sensor for determining a rotational movement of the roller (14), the roller having a sensor holder (10) for receiving at least one component of the rotation sensor. The object of creating a system which allows the running times of a roller (14) to be determined in a reliable manner is achieved in that the rotation sensor has a storage means (22) for storing information on the number of revolutions of the roller (14) Storage means (22) is received by the sensor holder (10). The invention further relates to a method for determining the number of revolutions of a roller (14) using the system according to the invention, a method for producing the system according to the invention and the use of a roller (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung der Umdrehungszahl einer Walze, mit einer Walze zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff, wobei die Walze einen Ballenabschnitt und Lagerzapfen aufweist, über welche die Walze drehbar gelagert und rotiert werden kann, und mit einem Umdrehungssensor zur Ermittlung einer Drehbewegung der Walze, wobei die Walze eine Sensoraufnahme zur Aufnahme mindestens einer Komponente des Umdrehungssensors aufweist.The invention relates to a system for determining the number of revolutions of a roller, with a roller for processing products, in particular made of metal material, the roller having a bale section and bearing journal, via which the roller can be rotatably supported and rotated, and with a rotation sensor for determining a Rotational movement of the roller, the roller having a sensor receptacle for receiving at least one component of the rotation sensor.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Umdrehungszahl von Walzen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Systems.Furthermore, the invention relates to a method for determining the number of revolutions of rollers using the system according to the invention.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Systems sowie eine Verwendung einer Walze.The invention further relates to a method for producing the system according to the invention and to the use of a roller.

Walzen der hier in Rede stehenden Art sind insbesondere für das Warm- oder Kaltwalzen von Flachprodukten, Langprodukten oder Profilen aus Metallwerkstoff bestimmt. Bei Flachprodukten handelt es sich typischerweise um Bänder, Bleche oder Zuschnitte hieraus, die aus Stahl oder Nichteisenmetall bestehen. Walzen für solche Anwendungen können Dimensionen mit bis zu 1 m Durchmesser und bis zu 10 m Länge erreichen.Rollers of the type in question are intended in particular for the hot or cold rolling of flat products, long products or profiles made of metal material. Flat products are typically strips, sheets or blanks made of steel or non-ferrous metal. Rolls for such applications can have dimensions of up to 1 m in diameter and up to 10 m in length.

Zur Herstellung von derartigen Walzen wird zunächst ein aus Gusseisen oder einem geeigneten Stahl bestehender Walzengrundkörper bereitgestellt, welcher insbesondere über Gießen oder Schmieden geformt wird. Der Walzengrundkörper weist einen Ballenbereich auf, welcher für einen Kontakt dem Walzgut beim Walzen bestimmt ist, sowie an den Ballenbereich angeformte Lagerzapfen, über die die Walze im jeweiligen Walzgerüst drehbar gelagert und rotiert werden kann.To manufacture such rolls, a roll base made of cast iron or a suitable steel is first provided, which is formed in particular by casting or forging. The roller base body has a bale area, which is intended for contact with the rolling stock during rolling, and bearing journals formed on the bale area, by means of which the roller can be rotatably supported and rotated in the respective roll stand.

Die Umfangsfläche des Ballenbereichs kommt mit dem Walzgut beim Walzen unter hohen Druck- oder Reibbelastungen und gegebenenfalls hoher Temperatur in Kontakt, wobei die Umfangsfläche zusätzlich noch Korrosion ausgesetzt sein kann. Durch die entstehende Abnutzung müssen die Walzen nach bestimmten Laufzeiten erneuert oder völlig ersetzt werden.The peripheral surface of the bale area comes into contact with the rolling stock during rolling under high pressure or friction loads and, if appropriate, high temperature, the peripheral surface being additionally exposed to corrosion. Due to the resulting wear, the rollers must be replaced or completely replaced after certain running times.

Beispielsweise wird die Kontaktfläche an der Außenseite des Ballenbereichs von Walzen mit einer verschleißfesten Schicht wie einem Walzenmantel versehen. Die Ausgestaltung der verschleißfesten Schicht mit Eigenschaften wie deren Dicke und Material wird bei vielen Anwendungen anhand der Bedingungen beim Walzen ausgewählt, beispielsweise abhängig von Material und Dicke des Walzguts, dem einzustellenden Abwalzgrad und der Temperatur beim Walzen.For example, the contact surface on the outside of the bale area of rollers is provided with a wear-resistant layer, such as a roller shell. The design of the wear-resistant layer with properties such as its thickness and material is selected in many applications on the basis of the conditions during rolling, for example depending on the material and thickness of the rolling stock, the degree of rolling to be set and the temperature during rolling.

Für bestimmte Walzprozesse ist es daher notwendig, dass die Arbeitswalzen auf die jeweiligen Produktionsbedingungen abgestimmt und die Arbeitswalzen in einer Walzstraße ausgetauscht werden, um eine Herstellung spezieller Walzprodukte zu ermöglichen.For certain rolling processes, it is therefore necessary for the work rolls to be matched to the respective production conditions and for the work rolls to be replaced in a rolling mill in order to enable the production of special rolled products.

Typischerweise werden zur Erfassung der Abnutzung von Walzen zwar Laufzeiten in den Walzgerüsten überwacht. Da die Arbeitswalzen in den Walzgerüsten selbst regelmäßig ausgewechselt werden, um für bestimmte Walzstiche und Materialien des Walzguts die entsprechend ausgestalteten Walzen bereitzustellen, ist eine zuverlässige Bestimmung der Laufzeiten einzelner Walzen nicht ohne Weiteres gewährleistet. Beispielsweise können einzelne Walzen in verschiedenen Walzstraßen und Walzgerüsten zum Einsatz kommen, so dass es nicht mehr nachvollziehbar ist, welche Laufleistung eine Walze seit einer vorangehenden Überholung absolviert hat.Typically, run times are monitored in the roll stands to record the wear of rollers. Since the work rolls in the roll stands themselves are regularly replaced in order to provide the correspondingly designed rolls for specific pass passes and materials of the rolling stock, a reliable determination of the running times of individual rolls is not readily guaranteed. For example, individual rolls can be used in different rolling mills and stands Use, so that it is no longer traceable which mileage a roller has completed since a previous overhaul.

Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik hat sich die Aufgabe ergeben, ein System zu schaffen, das es auf zuverlässige Weise erlaubt, die Laufzeiten einer Walze zu bestimmen. Insbesondere sollte es die Erfindung ermöglichen, den Abnutzungsgrad der Walzen auf einfache Weise und unabhängig vom eingesetzten Walzgerüst zu ermitteln.Against the background of the prior art explained above, the task has arisen of creating a system which allows the running times of a roll to be determined in a reliable manner. In particular, the invention should make it possible to determine the degree of wear of the rolls in a simple manner and independently of the roll stand used.

Ebenso sollte ein Verfahren zur Bestimmung der Umdrehungszahl von Walzen angegeben werden, welche eine Ermittlung der Umdrehungszahl einer Walze auch unabhängig von der Verwendung der Walze in verschiedenen Walzgerüsten erlaubt.Likewise, a method for determining the number of revolutions of rolls should be specified, which also allows the number of revolutions of a roll to be determined independently of the use of the roll in different roll stands.

Schließlich sollte ein Verfahren zur Herstellung des Systems zur Bestimmung der Umdrehungszahl von Walzen genannt werden, welches eine Bereitstellung einer Walze ermöglicht, deren Laufzeit zuverlässig ermittelt werden kann.Finally, a method for producing the system for determining the number of revolutions of rollers, which enables a roller to be made available, the running time of which can be reliably determined.

Die Erfindung hat diese Aufgabe in Bezug auf das System durch das in Anspruch 1 angegebene System gelöst.The invention has achieved this object with respect to the system by the system specified in claim 1.

Zur Lösung dieser Aufgabe in Bezug auf das Verfahren zur Bestimmung der Umdrehungszahl von Walzen schlägt die Erfindung ein Verfahren mit den in Anspruch 6 genannten Merkmalen vor.To achieve this object in relation to the method for determining the number of revolutions of rollers, the invention proposes a method with the features mentioned in claim 6.

Zur Lösung dieser Aufgabe in Bezug auf Verfahren zur Herstellung des Systems schlägt die Erfindung ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 vor.To achieve this object with regard to methods for producing the system, the invention proposes a method according to the features of claim 9.

Weiter wird die Aufgabe durch eine Verwendung gemäß Anspruch 12 gelöst.The object is further achieved by use according to claim 12.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend im Einzelnen erläutert.Advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims and are explained in detail below.

Das erfindungsgemäße System umfasst eine Walze zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff, wie beispielsweise Flachprodukte, Langprodukte oder Profile, wobei die Walze einen Ballenabschnitt und Lagerzapfen aufweist, über welche die Walze drehbar gelagert und rotiert werden kann, sowie einen Umdrehungssensor zur Ermittlung einer Drehbewegung der Walze, wobei die Walze eine Sensoraufnahme zur Aufnahme mindestens einer Komponente des Umdrehungssensors aufweist. Die Walze ist hierbei vorzugsweise als Arbeitswalze ausgestaltet und dafür bestimmt, mit dem Walzgut in direkten Kontakt zu kommen.The system according to the invention comprises a roller for processing products, in particular made of metal material, such as flat products, long products or profiles, the roller having a bale section and bearing journal, by means of which the roller can be rotatably supported and rotated, and a rotation sensor for determining a rotary movement of the Roller, the roller having a sensor receptacle for receiving at least one component of the rotation sensor. The roller is preferably designed as a work roller and is intended to come into direct contact with the rolling stock.

Der Umdrehungssensor ist zur Ermittlung einer Drehbewegung der Walze eingerichtet, insbesondere durch eine Messung des Rotationswinkels oder der Rotationsgeschwindigkeit der Walze. Der Umdrehungssensor kann ebenso das Durchlaufen einer bestimmten Winkelstellung durch die Walze detektieren, wobei die Winkelstellung beispielsweise einer vollen Umdrehung oder eines vorgegebenen Bruchteils einer Umdrehung entspricht. Über die vom Umdrehungssensor ermittelte Drehbewegung kann somit eine Umdrehungszahlinformation erhalten werden, welche beispielsweise die Gesamtzahl der Umdrehungen der Walze anzeigt. Die Gesamtzahl der Umdrehungen kann die Umdrehungen der Walze ausgehend von einer Referenz bedeuten, beispielsweise seit der Herstellung der Walze oder einer Erneuerung und Wartung der Walze. Die Umdrehungszahlinformation kann auch weiter indikativ für Drehgeschwindigkeiten der Walze sein.The rotation sensor is set up to determine a rotational movement of the roller, in particular by measuring the angle of rotation or the rotational speed of the roller. The rotation sensor can also detect the passage of a specific angular position through the roller, the angular position corresponding, for example, to a full revolution or a predetermined fraction of a revolution. Via the rotation movement determined by the rotation sensor, a number of revolutions information can thus be obtained which, for example, indicates the total number of revolutions of the roller. The total number of revolutions can mean the revolutions of the roller based on a reference, for example since the roller was manufactured or the roller was renewed and serviced. The rotational speed information can also be further indicative of rotational speeds of the roller.

Erfindungsgemäß weist nun der Umdrehungssensor ein Speichermittel zur Speicherung der Umdrehungszahlinformation des Walzengrundkörpers auf, wobei das Speichermittel von der Sensoraufnahme aufgenommen ist. Das Speichermittel verarbeitet beispielsweise die Daten des Umdrehungssensors oder erhält verarbeitete Daten des Umdrehungssensors, welche als Umdrehungszahlinformation durch das Speichermittel hinterlegt werden. Das Speichermittel erlaubt ist vorzugsweise gegenständlich (also "berührbar") und erlaubt ein manuelles Auslesen und/oder ein maschinen- bzw. computergestütztes Auslesen.According to the invention, the rotation sensor now has a storage means for storing the number of revolutions of the roller base body, the storage means being received by the sensor receptacle. The storage means processes, for example, the data of the rotation sensor or receives processed data of the rotation sensor, which are stored as number of revolutions information by the storage means. The storage means is preferably objective (ie "touchable") and allows manual reading and / or machine or computer-assisted reading.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht dabei darin, dass das Speichermittel von der Sensoraufnahme aufgenommen ist und somit das Speichermittel der entsprechenden Walze (eindeutig) zugeordnet ist. Die ermittelte Umdrehungszahl wird somit nicht nur über ein Walzgerüst bzw. über die Steuerung einer Walzstraße hinterlegt, sondern über das Speichermittel insbesondere unmittelbar an oder in der Walze. Das Speichermittel kann beispielsweise unlösbar (d.h. nicht ohne eine Zerstörung der Sensoraufnahme lösbar) mit der Walze verbunden sein. Entsprechend kann die Laufzeit der Walze unabhängig vom jeweiligen Walzgerüst über die Umdrehungszahlinformation ermittelt werden. Die Laufzeit der Walze kann somit auch dann zuverlässig ermittelt werden, wenn die Walze in verschiedenen Walzgerüsten, Walzstraßen oder Produktionsstandorten eingesetzt wird, da die Umdrehungszahlinformation über das Speichermittel an der Walze selbst unmittelbar oder mittelbar hinterlegt ist. Folglich ist die Umdrehungszahl der Walze zuverlässig zu ermitteln.The particular advantage of the invention is that the storage means is received by the sensor holder and thus the storage means is (clearly) assigned to the corresponding roller. The determined number of revolutions is thus stored not only via a roll stand or via the control of a rolling mill, but in particular directly on or in the roll via the storage means. The storage means can, for example, be non-detachably (i.e. not detachable without destroying the sensor holder) with the roller. Correspondingly, the running time of the roll can be determined independently of the respective roll stand via the number of revolutions information. The running time of the roller can thus also be reliably determined if the roller is used in various roll stands, rolling mills or production locations, since the information about the number of revolutions about the storage means is stored directly or indirectly on the roller itself. As a result, the number of revolutions of the roller can be reliably determined.

Das Auslesen der Umdrehungszahlinformation kann manuell erfolgen, indem beispielsweise eine Anzeige der Umdrehungszahlinformation an der Walze vorgesehen ist. Vorzugsweise umfasst der Umdrehungssensor jedoch ein drahtloses Kommunikationsmittel zum Auslesen der Umdrehungszahlinformation der Walze. Das Kommunikationsmittel ist dazu eingerichtet, eine Verbindung mit anderen Vorrichtungen über ein (drahtloses) Kommunikationssystem herzustellen und mit diesen zu kommunizieren. Das Kommunikationsmittel kann hierbei für eine Kommunikation mittels Radio Frequency Identification (RFID) und/oder Near Field Communication (NFC) eingerichtet sein, womit ein einfaches und kurzreichweitiges Auslesen der Umdrehungszahlinformation ermöglicht wird. Das Kommunikationsmittel kann hierbei aktiv oder passiv sein, wobei ein passives Kommunikationsmittels in der Walze vorteilhafterweise keine eigene Energieversorgung benötigt. Weitere Beispiele für ein Kommunikationssystem sind ein lokales Netzwerk (LAN), ein großräumiges Netzwerk (WAN), ein drahtloses Netzwerk (beispielsweise gemäß dem IEEE-802.11-Standard oder dem Bluetooth (LE)-Standard) ein Mobilfunknetzwerk, ein Telefonnetzwerk und/oder das Internet.The rotation speed information can be read out manually, for example by providing a display of the rotation speed information on the roller. However, the rotation sensor preferably comprises a wireless communication means for reading out the rotation speed information of the roller. The means of communication is for this set up to connect to and communicate with other devices via a (wireless) communication system. The communication means can be set up for communication by means of radio frequency identification (RFID) and / or near field communication (NFC), which enables simple and short-range reading of the rotational speed information. The means of communication can be active or passive, a passive means of communication in the roller advantageously not requiring its own energy supply. Further examples of a communication system are a local area network (LAN), a large area network (WAN), a wireless network (for example according to the IEEE 802.11 standard or the Bluetooth (LE) standard), a mobile radio network, a telephone network and / or that Internet.

Das Speichermittel kann computerlesbar ausgestaltet sein. Beispielsweise ist das Speichermittel als flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher ausgestaltet mit wahlfreiem-Zugriff (RAM) wie z.B. NOR-Flash-Speicher oder mit sequentiellen-Zugriff wie NAND-Flash-Speicher und/oder Speicher mit Nur-Lese-Zugriff (ROM) oder Schreib-Lese-Zugriff.The storage means can be designed to be computer-readable. For example, the storage means is designed as volatile or non-volatile random access memory (RAM) such as e.g. NOR flash memory or with sequential access such as NAND flash memory and / or memory with read-only access (ROM) or read-write access.

Zur Bereitstellung von Energie kann der Umdrehungssensor ein Energieversorgungsmittel umfassen, welches beispielsweise Energie speichert. Hierfür kann ein Akkumulator vorgesehen sein, welcher insbesondere das Speichermittel und in der Sensoraufnahme aufgenommene Komponenten des Umdrehungssensors mit elektrischer Energie versorgt. Das Energieversorgungsmittel kann einen Generator umfassen, welcher beispielsweise über die Drehbewegung der Walze angetrieben wird, wodurch die Versorgung des Umdrehungssensors mit Energie im Betrieb der Walze sichergestellt wird. Das Energieversorgungsmittel kann auch zur Bereitstellung mechanischer Energie dienen und beispielsweise über die Drehbewegung der Walze angetrieben werden. Insbesondere kann mindestens eine Feder vorgesehen sein, welche über eine Federspannung mechanische Energie speichert. Hierbei kann die Feder beispielsweise durch die Drehbewegung der Walze unter Spannung gesetzt werden, so dass das Energieversorgungsmittel während des Betriebs weiter mechanische Energie speichert.To provide energy, the rotation sensor can comprise an energy supply means which, for example, stores energy. For this purpose, an accumulator can be provided, which in particular supplies the storage means and components of the rotation sensor accommodated in the sensor receptacle with electrical energy. The energy supply means can comprise a generator which is driven, for example, by the rotary movement of the roller, thereby ensuring that the rotation sensor is supplied with energy during operation of the roller. The energy supply means can also be used to provide mechanical energy and can be driven, for example, by the rotary movement of the roller. In particular, at least one spring can be provided which has mechanical energy via a spring tension saves. Here, the spring can be put under tension, for example, by the rotary movement of the roller, so that the energy supply means continues to store mechanical energy during operation.

Umfasst der Umdrehungssensor ein Gyrometer und/oder Pedometer zur Bestimmung der Umdrehungszahl des Walzengrundkörpers, kann die Umdrehungszahl über mechanische Mittel bestimmt werden. Solche mechanischen Mittel können im Vergleich zu elektronischen Mitteln besonders robust gegen die Einwirkungen auf den Umdrehungssensor beim Walzen sein, beispielsweise eine Verformung der Walze und hohe Temperaturen. Ein Gyrometer und/oder ein Pedometer kann somit in die Walze integriert werden, beispielsweise im Walzengrundkörper und insbesondere im Lagerzapfen oder Ballenbereich. Mit mechanischen Mitteln im Umdrehungssensor kann hierbei auf eine elektrische Schaltung sowie eine elektronische Energieversorgung verzichtet werden, was die Zuverlässigkeit des Systems weiter verbessert.If the rotation sensor comprises a gyrometer and / or pedometer for determining the number of revolutions of the roller body, the number of revolutions can be determined by mechanical means. In comparison to electronic means, such mechanical means can be particularly robust against the effects on the rotation sensor during rolling, for example deformation of the roller and high temperatures. A gyrometer and / or a pedometer can thus be integrated into the roller, for example in the roller base body and in particular in the bearing journal or bale area. With mechanical means in the rotation sensor, an electrical circuit and an electronic power supply can be dispensed with, which further improves the reliability of the system.

Ebenso kann der Umdrehungssensor ein optisches Element sowie ein optisches Sensormittel umfassen, beispielsweise eine Markierung, welche von einem optischen Sensormittel etwa auf Basis eines Lasers ausgelesen wird. Eines der Elemente kann sich hierbei an der Walze befinden und mit der Walze rotieren, während das weitere Element fest angeordnet ist, beispielsweise am Walzgerüst. Denkbar sind auch ein magnetisches Element sowie ein magnetisches Sensormittel, beispielsweise ein Hall-Sensor zur Detektion eines Permanentmagnets oder Elektromagnets.Likewise, the rotation sensor can comprise an optical element and an optical sensor means, for example a marking, which is read out by an optical sensor means, for example on the basis of a laser. One of the elements can be located on the roller and rotate with the roller, while the further element is fixed, for example on the roll stand. A magnetic element and a magnetic sensor means, for example a Hall sensor for detecting a permanent magnet or electromagnet, are also conceivable.

Den voranstehenden Erläuterungen entsprechend umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Umdrehungszahl von Walzen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Systems mindestens die Schritte:

  • Bereitstellen einer Walze zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff und Aufnahme der Walze in einem Walzgerüst;
  • Bearbeiten von Produkten mittels der Walze über Rotation der Walze und Ausübung von Druck durch die Walze;
  • Erfassen der Rotation der Walze über den Umdrehungssensor;
  • Speichern der Umdrehungszahlinformation im Speichermittel; und
  • Auslesen der Umdrehungszahlinformation aus dem Speichermittel.
According to the above explanations, the method according to the invention for determining the number of revolutions of rollers using the system according to the invention comprises at least the following steps:
  • Providing a roller for processing products, in particular made of metal material, and receiving the roller in a roll stand;
  • Processing of products by means of the roller by rotating the roller and exerting pressure by the roller;
  • Detecting the rotation of the roller via the rotation sensor;
  • Storing the revolution information in the storage means; and
  • Reading the number of revolutions from the storage means.

In einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens zur Bestimmung der Umdrehungszahl von Walzen wird die Umdrehungszahl bei oder nach einem Entnehmen der Walze aus dem Walzgerüst aus dem Speichermittel ausgelesen. Entsprechend ist es nicht notwendig, dass die Umdrehungszahl während des laufenden Betriebs ausgelesen oder hinterlegt wird, beispielsweise vom Walzgerüst oder einer Steuereinrichtung der Walzstraße. Die Walze kann für einen oder mehrere Produktionsläufe verwendet werden, wobei die Laufzeit der Walze beispielsweise nach Abschluss der Produktionsläufe ausgelesen wird, beispielsweise wenn die Walze den Produktionsstandort wechselt oder gewartet wird.In a first embodiment of the method for determining the number of revolutions of rolls, the number of revolutions is read out of the storage means when or after the roll is removed from the roll stand. Accordingly, it is not necessary for the number of revolutions to be read out or stored during ongoing operation, for example from the roll stand or a control device of the rolling mill. The roller can be used for one or more production runs, the running time of the roller being read out, for example, after the production runs have ended, for example when the roller changes the production location or is being serviced.

Alternativ oder zusätzlich kann die Umdrehungszahlinformation jedoch auch während des Bearbeitens von Produkten mittels der Walze aus dem Speichermittel ausgelesen werden, beispielsweise über ein drahtloses Kommunikationsmittel.Alternatively or additionally, however, the rotational speed information can also be read out of the storage means by means of the roller during the processing of products, for example via a wireless communication means.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens zur Bestimmung der Umdrehungszahl von Walzen wird von einem Energieversorgungsmittel elektrische und/oder mechanische Energie für den Umdrehungssensor bereitgestellt, wobei das Energieversorgungsmittel über die Drehbewegung der Walze angetrieben wird. Beispielsweise ist als Energieversorgungsmittel zur Bereitstellung elektrischer Energie ein Generator vorgesehen. Ebenso kann ein mechanisches Energieversorgungsmittel vorgesehen, welches beispielsweise auf Federkraft basiert.In a further embodiment of the method for determining the number of revolutions of rollers, electrical and / or mechanical energy is provided for the revolution sensor by an energy supply means, the energy supply means being driven via the rotary movement of the roller. For example, a generator is provided as the energy supply means for providing electrical energy. A mechanical energy supply means can also be provided, which is based, for example, on spring force.

Zudem umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Systems mindestens die folgenden Arbeitsschritte:

  • Bereitstellen eines Walzenrohlings für eine Walze zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff mit einem Ballenabschnitt und Lagerzapfen;
  • Ausbilden einer Walze aus dem Walzenrohling;
  • Einbringen einer Sensoraufnahme zur Aufnahme mindestens einer Komponente eines Umdrehungssensors in den Walzenrohling oder die Walze;
  • Bereitstellen eines Umdrehungssensors zur Ermittlung einer Drehbewegung der Walze, wobei der Umdrehungssensor ein Speichermittel zur Speicherung einer Umdrehungszahlinformation der Walze aufweist; und
  • Aufnehmen des Speichermittels von der Sensoraufnahme.
In addition, the method according to the invention for producing the system according to the invention comprises at least the following work steps:
  • Providing a roll blank for a roll for processing products, in particular made of metal material, with a bale section and bearing journal;
  • Forming a roll from the roll blank;
  • Introducing a sensor receptacle for receiving at least one component of a rotation sensor into the roll blank or the roll;
  • Providing a rotation sensor for determining a rotational movement of the roller, the rotation sensor having a storage means for storing a number of revolutions information of the roller; and
  • Take up the storage medium from the sensor holder.

Zum Bereitstellen des Walzengrundkörpers kann in der Praxis zum Beispiel ein Rohling aus Stahlguss oder Gusseisen erzeugt werden. Hierfür geeignete Stähle sind typischerweise weiche Stähle mit hoher Zähigkeit. Beispiele hierfür sind Werkzeugstähle und Vergütungsstähle. Im Zuge des weiteren Verfahrens kann aus dem Rohling der Walzengrundkörper der herzustellenden Walze hergestellt bzw. geformt werden.In practice, for example, a blank can be made from cast steel or cast iron to provide the roller base body. Steels suitable for this are typically soft steels with high toughness. Examples of this are tool steels and tempered steels. In the course of the further process, the roll base body of the roll to be produced can be produced or shaped from the blank.

Das Einbringen einer Sensoraufnahme in den Walzengrundkörper oder die Walze umfasst beispielsweise die Vorbereitung eines Abschnitts des Walzenrohlings oder der Walze zur Anbringung der jeweiligen Komponente des Umdrehungssensors. Beispielsweise wird ein Teil der Oberfläche für eine Befestigung der Komponente vorbereitet und/oder ein Befestigungsmittel für die Komponente angebracht. Ebenso kann die Sensoraufnahme in das Material des Walzengrundkörpers oder der Walze eingearbeitet werden, beispielsweise durch eine Entfernung von Material. Die Sensoraufnahme kann etwa durch spanabhebende Bearbeitungsmethoden eingebracht werden, beispielsweise durch Bohren, Schneiden oder Fräsen in den Walzenrohling oder in die Walze.The introduction of a sensor receptacle into the roller base body or the roller includes, for example, the preparation of a section of the roller blank or the roller for attaching the respective component of the rotation sensor. For example, part of the surface is prepared for fastening the component and / or a fastening means for the component is attached. Likewise, the sensor holder can be incorporated into the material of the roller base body or the roller, for example by removing material. The sensor holder can be machined Machining methods are introduced, for example by drilling, cutting or milling in the roll blank or in the roll.

In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen des Systems umfasst das Ausbilden der Walze ein Aufbringen einer verschleißfesten Schicht auf dem Ballenabschnitt des Walzenrohlings.In one embodiment of the method for manufacturing the system, the formation of the roller comprises applying a wear-resistant layer on the bale section of the roller blank.

Das Material der verschleißfesten Schicht kann auf den Walzengrundkörper mit verschiedenen Methoden aufgebracht werden, beispielsweise mittels Auftragsschweißen oder heißisostatischem Pressen (HIP), wobei Walzengrundkörper und verschleißfeste Schicht fest miteinander verbunden werden. Beispielsweise wird eine Umformung entsprechend dem in der EP 3 141 335 A1 genannten Verfahren durchgeführt. Für die verschleißfeste Schicht sind prinzipiell Stähle mit ausreichender Verschleißbeständigkeit für den angedachten Verwendungszweck der Walze geeignet.The material of the wear-resistant layer can be applied to the roller base body using various methods, for example by means of cladding or hot isostatic pressing (HIP), the roller base body and wear-resistant layer being firmly connected to one another. For example, a reshaping corresponding to that in the EP 3 141 335 A1 mentioned procedures performed. In principle, steels with sufficient wear resistance for the intended use of the roller are suitable for the wear-resistant layer.

Der Rohling kann hierbei bereits vor dem Aufbringen der verschleißfesten Schicht einen Ballenabschnitt und Lagerzapfen aufweisen. Alternativ können mit dem weiteren Verfahren beispielsweise Zapfen an die jeweilige Stirnseite des Ballenabschnitts angeschweißt oder in einer mechanisch wirkenden Verbindung angekoppelt werden.The blank can have a bale section and bearing journal even before the wear-resistant layer is applied. Alternatively, with the further method, for example, pins can be welded to the respective end face of the bale section or coupled in a mechanically acting connection.

Zwischen denen genannten Arbeitsschritten oder nach den genannten Arbeitsschritten können andere Arbeitsschritte absolviert werden, soweit dies zweckmäßig ist. Dies schließt beispielsweise die Möglichkeit einer Wärmebehandlung der Walze nach dem Aufbringen der verschleißfesten Schicht zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Walze im Ganzen oder einzelner seiner Abschnitte ein. So können die Zapfen oder der zwischen den Zapfen vorhandene Ballenbereich einer Wärmebehandlung unterzogen werden, die ein Austenitisieren und Anlassen umfasst. Eine Wärmebehandlung wird vorzugsweise vor dem Aufnehmen des Speichermittels oder anderer Komponenten des Umdrehungssensors in der Sensoraufnehme durchgeführt, so dass die Komponenten des Umdrehungssensors durch die Wärmebehandlung nicht beeinträchtigt werden.Other work steps can be carried out between the work steps mentioned or after the work steps mentioned, insofar as this is expedient. This includes, for example, the possibility of heat treatment of the roller after the wear-resistant layer has been applied in order to improve the mechanical properties of the roller as a whole or in individual sections thereof. The pins or the bale area between the pins can thus be subjected to a heat treatment which comprises austenitizing and tempering. A heat treatment is preferably carried out before the storage medium or other components of the rotation sensor are received the sensor holder performed so that the components of the rotation sensor are not affected by the heat treatment.

Ebenso möglich ist eine mechanische Behandlung der Walze, beispielsweise eine abschließende mechanische Behandlung zur Erfüllung der Anforderungen an Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit der Walze. Hierfür können beispielsweise spanabhebende Bearbeitungsverfahren verwendet werden.Mechanical treatment of the roller is also possible, for example a final mechanical treatment to meet the requirements for surface quality and dimensional stability of the roller. For example, machining processes can be used for this.

Weiter wird eine Verwendung einer Walze zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff in einem zuvor beschriebenen System offenbart, beispielsweise zur Herstellung von Flachprodukten, Langprodukten und/oder Profilen insbesondere aus Metallwerkstoff. Insbesondere ist eine Verwendung der Walze zur Bearbeitung von Bändern und/oder Blechen oder Produkten mit runden Querschnittsformen vorgesehen. Die Walze kann entsprechend für die Verwendung in dem System vorbereitet werden, beispielweise über ein Einbringen einer Sensoraufnahme.The use of a roller for processing products, in particular made of metal material, in a system described above is also disclosed, for example for producing flat products, long products and / or profiles, in particular made of metal material. In particular, the use of the roller for processing strips and / or sheets or products with round cross-sectional shapes is provided. The roller can be prepared accordingly for use in the system, for example by inserting a sensor holder.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. Deren Figuren zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1
einen Rohling für einen Walzengrundkörper in seitlicher Schnittansicht; und
Fig. 2
eine Walze mit einem Umdrehungssensor in seitlicher Schnittansicht.
The invention is explained in more detail below with reference to a drawing showing exemplary embodiments. Their figures show schematically:
Fig. 1
a blank for a roller body in a side sectional view; and
Fig. 2
a roller with a rotation sensor in a side sectional view.

Fig. 1 zeigt einen Rohling 2 für einen Walzengrundkörper in seitlicher Schnittansicht, wobei der Walzengrundkörper für die Herstellung einer Walze bestimmt ist. Der Rohling 2 umfasst einen um die Achse A zylindrischen Kernabschnittsrohling 4 aus einem Werkzeugstahl bzw. Vergütungsstahl sowie Lagerzapfen 6, 6', welche an den Stirnseiten 8, 8' des Kernabschnittrohlings 4 angeordnet sind. Die Lagerzapfen 6, 6' können einstückig mit dem Kernabschnittsrohling 4 ausgebildet sein, beispielsweise durch Schmieden, oder an die Stirnseiten 8, 8' gefügt werden. Die Lagerzapfen 6, 6' sind dafür ausgebildet, dass die herzustellende Walze hierüber drehbar gelagert und rotiert werden kann. Fig. 1 shows a blank 2 for a roller base body in a lateral sectional view, the roller base body being intended for the production of a roller. The blank 2 comprises a core section blank 4, which is cylindrical about the axis A and made of a tool steel or tempering steel, as well as bearing journals 6, 6 'which are arranged on the end faces 8, 8' of the core section blank 4. The bearing pins 6, 6 'can be formed in one piece with the core section blank 4, for example by forging, or can be joined to the end faces 8, 8'. The bearing pins 6, 6 'are designed so that the roller to be manufactured can be rotatably supported and rotated therewith.

Der Rohling weist zudem eine Sensoraufnahme 10 zur Aufnahme mindestens einer Komponente eines Umdrehungssensors auf, welche durch eine Bohrung im Bereich des Lagerzapfens 6 eingebracht wird.The blank also has a sensor receptacle 10 for receiving at least one component of a rotation sensor, which is introduced through a bore in the region of the bearing journal 6.

Der Kernabschnittsrohling 4 bildet an der Außenumfangsfläche einen Ballenbereich 12, welcher mit einer verschleißfesten Schicht beschichtet werden kann.The core section blank 4 forms a ball area 12 on the outer circumferential surface, which can be coated with a wear-resistant layer.

Hierzu zeigt Fig. 2 eine Walze 14, wie diese über den Rohling 2 aus Fig. 1 erhalten werden kann. Die Walze 14 weist optional an der Außenumfangsfläche 16 eine verschleißfeste Schicht 18 auf, welche beispielsweise durch ein HIP-Verfahren auf den Kernabschnittsrohling aufgetragen werden kann, wobei insbesondere eine gemeinsame Umformung zur Bildung der Walze 14 durchgeführt wird. Nach dem Aufbringen der verschleißfesten Schicht 18 kann eine Wärmebehandlung der Walze 14 vorgenommen werden. Ebenso möglich ist eine Ausgestaltung der Walze 14 ohne die dargestellte verschleißfeste Schicht 18, wobei die Außenumfangsfläche 16 aus dem Kernabschnittrohling 4 gebildet wird. Hierbei kann ebenso eine Wärmebehandlung der Walze 14 vorgenommen werden.This shows Fig. 2 a roller 14, like this over the blank 2 Fig. 1 can be obtained. The roller 14 optionally has a wear-resistant layer 18 on the outer circumferential surface 16, which layer can be applied to the core section blank, for example by means of a HIP process, in particular a common reshaping to form the roller 14. After the wear-resistant layer 18 has been applied, the roller 14 can be heat-treated. It is also possible to design the roller 14 without the wear-resistant layer 18 shown, the outer peripheral surface 16 being formed from the core section blank 4. Here, heat treatment of the roller 14 can also be carried out.

Ein Umdrehungssensor zur Ermittlung einer Drehbewegung der Walze 14 ist vorgesehen, welcher ein Gyrometer 20 umfasst. Alternativ zum Gyrometer 20 kann ein Pedometer, eine Markierung mit einem Lasermessgerät oder ein magnetisches Element mit einem Hallsensor als Komponenten für den Umdrehungssensor vorgesehen sein. Der Umdrehungssensor umfasst ein Speichermittel 22, wobei sowohl das Gyrometer 20 als auch das Speichermittel 22 von der Sensoraufnahme 10 aufgenommen sind. Über das Gyrometer 20 wird die räumliche Lage der Walze 14 und damit der Drehwinkel der Walze 14 in ermittelt, beispielsweise wenn die Walze 14 in einem Walzgerüst bei der Bearbeitung von Produkten wie Flachprodukten rotiert wird. Über den Drehwinkel kann eine Umdrehungszahlinformation erhalten werden, welche beispielsweise die Gesamtzahl der Umdrehungen der Walze oder einen gesamten Drehwinkel angibt. Das Speichermittel 22 erlaubt eine Speicherung bzw. Hinterlegung der Umdrehungszahlinformation, so dass beispielsweise im laufenden Betrieb der Walze die gesamte Umdrehungszahl im Speichermittel 22 gespeichert wird. Das Speichermittel 22 erlaubt ein maschinen- bzw. computergestütztes Auslesen über ein drahtloses Kommunikationsmittel basierend auf RFID- oder NFC-Technologie.A rotation sensor for determining a rotary movement of the roller 14 is provided, which comprises a gyrometer 20. As an alternative to the gyrometer 20, a pedometer, a marking with a laser measuring device or a magnetic element with a Hall sensor can be provided as components for the rotation sensor. The rotation sensor comprises a storage means 22, both the gyrometer 20 and the storage means 22 being received by the sensor receptacle 10. The spatial position of the roller 14 and thus the angle of rotation of the roller 14 are determined via the gyrometer 20, for example when the roller 14 is rotated in a roll stand when processing products such as flat products. Information about the number of revolutions can be obtained via the angle of rotation, which indicates, for example, the total number of revolutions of the roller or an entire angle of rotation. The storage means 22 allows the number of revolutions information to be stored or stored, so that, for example, the entire number of revolutions is stored in the storage means 22 while the roller is in operation. The storage means 22 permits machine or computer-assisted reading out via a wireless communication means based on RFID or NFC technology.

Entsprechend kann die Umdrehungszahl der Walze 14 und damit deren Laufzeit unabhängig vom jeweiligen Einsatzort bzw. von der jeweiligen Walzstraße bestimmt werden. Beispielsweise wird die Umdrehungszahlinformation erst bei oder nach einem Entnehmen der Walze 14 aus einem Walzgerüst aus dem Speichermittel 22 ausgelesen. Ebenso kann die Umdrehungszahlinformation während des laufenden Betriebs ausgelesen werden.Accordingly, the number of revolutions of the roller 14 and thus its running time can be determined independently of the respective place of use or of the respective rolling train. For example, the number of revolutions information is only read out from the storage means 22 when or after the roller 14 is removed from a roll stand. The speed information can also be read out during operation.

Zur Versorgung des Umdrehungssensors mit elektrischer Energie kann weiter ein Energieversorgungsmittel wie ein Akkumulator oder ein durch die Drehbewegung der Walze 14 angetriebener Generator vorgesehen sein. Ebenso kann ein mechanisches Energieversorgungsmittel vorgesehen sein, beispielsweise eine Feder, welche durch die Drehbewegung der Walze unter Spannung gesetzt wird.To supply the rotation sensor with electrical energy, an energy supply means such as an accumulator or a generator driven by the rotary movement of the roller 14 can also be provided. A mechanical energy supply means can also be provided, for example a spring which is put under tension by the rotary movement of the roller.

BEZUGSZEICHENREFERENCES

22nd
Rohlingblank
44th
KernabschnittsrohlingCore section blank
6, 6'6, 6 '
LagerzapfenBearing journal
8, 8'8, 8 '
StirnseitenEnd faces
1010th
SensoraufnahmeSensor mount
1212th
BallenbereichBale area
1414
Walzeroller
1616
AußenumfangsflächeOuter peripheral surface
1818th
verschleißfeste Schichtwear-resistant layer
2020th
GyrometerGyrometer
2222
SpeichermittelStorage means
AA
Drehachse des Rohlings 2 bzw. der Walze 14Rotation axis of the blank 2 or the roller 14

Claims (12)

System zur Bestimmung der Umdrehungszahl einer Walze (14), mit einer Walze (14) zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff, wobei die Walze (14) einen Ballenabschnitt (12) und Lagerzapfen (6, 6') aufweist, über welche die Walze (14) drehbar gelagert und rotiert werden kann, und mit einem Umdrehungssensor zur Ermittlung einer Drehbewegung der Walze (14), wobei die Walze eine Sensoraufnahme (10) zur Aufnahme mindestens einer Komponente des Umdrehungssensors aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Umdrehungssensor ein Speichermittel (22) zur Speicherung einer Umdrehungszahlinformation der Walze (14) aufweist, wobei das Speichermittel (22) von der Sensoraufnahme (10) aufgenommen ist.System for determining the number of revolutions of a roller (14), with a roller (14) for processing products, in particular made of metal material, the roller (14) having a bale section (12) and bearing journals (6, 6 ') via which the roller (14) can be rotatably supported and rotated, and with a rotation sensor for determining a rotary movement of the roller (14), the roller having a sensor receptacle (10) for receiving at least one component of the rotation sensor, characterized in that the rotation sensor has a storage means ( 22) for storing a number of revolutions of the roller (14), the storage means (22) being received by the sensor receptacle (10). System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umdrehungssensor ein drahtloses Kommunikationsmittel zum Auslesen der Umdrehungszahlinformation der Walze (14) umfasst.System according to claim 1 or 2, characterized in that the rotation sensor comprises a wireless communication means for reading out the rotation speed information of the roller (14). System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umdrehungssensor ein Energieversorgungsmittel zur Bereitstellung von elektrischer und/oder mechanischer Energie umfasst.System according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation sensor comprises an energy supply means for providing electrical and / or mechanical energy. System nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umdrehungssensor ein Gyrometer (20) und/oder Pedometer zur Ermittlung der Drehbewegung der Walze (14) umfasst.System according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation sensor comprises a gyrometer (20) and / or pedometer for determining the rotational movement of the roller (14). System nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a durch gekennzeichnet, dass der Umdrehungssensor ein optisches Element sowie ein optisches Sensormittel und/oder ein magnetisches Element sowie ein magnetisches Sensormittel umfasst.System according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation sensor comprises an optical element and an optical sensor means and / or a magnetic element and a magnetic sensor means. Verfahren zur Bestimmung der Umdrehungszahl einer Walze (14) unter Verwendung des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend mindestens die folgenden Schritte: - Bereitstellen einer Walze (14) zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff und Aufnahme der Walze (14) in einem Walzgerüst; - Bearbeiten von Produkten mittels der Walze (14) über Rotation der Walze (14) und Ausübung von Druck durch die Walze (14); - Erfassen der Rotation der Walze (14) über den Umdrehungssensor; - Speichern der Umdrehungszahlinformation im Speichermittel (22); und - Auslesen der Umdrehungszahlinformation aus dem Speichermittel (22). A method for determining the number of revolutions of a roller (14) using the system according to one of claims 1 to 5, comprising at least the following steps: - Providing a roller (14) for processing products, in particular made of metal material, and receiving the roller (14) in a roll stand; - Processing products by means of the roller (14) via rotation of the roller (14) and application of pressure by the roller (14); - Detecting the rotation of the roller (14) via the rotation sensor; - storing the number of revolutions information in the storage means (22); and - Reading out the number of revolutions from the storage means (22). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umdrehungszahlinformation bei oder nach einem Entnehmen der Walze (14) aus dem Walzgerüst aus dem Speichermittel (22) ausgelesen wird und/oder die Umdrehungszahlinformation während des Bearbeitens aus dem Speichermittel (22) ausgelesen wird.Method according to Claim 6, characterized in that the number of revolutions information is read out from the storage means (22) when or after the roll (14) is removed from the roll stand and / or the number of revolutions information is read out from the storage means (22) during processing. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Energieversorgungsmittel elektrische und/oder mechanische Energie für den Umdrehungssensor bereitgestellt wird, wobei das Energieversorgungsmittel über die Drehbewegung der Walze (14) angetrieben wird.A method according to claim 6 or 7, characterized in that electrical and / or mechanical energy is provided for the rotation sensor by an energy supply means, the energy supply means being driven by the rotary movement of the roller (14). Verfahren zur Herstellung des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend mindestens die folgenden Arbeitsschritte: - Bereitstellen eines Walzenrohlings (4) für eine Walze (14) zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff mit einem Ballenabschnitt (12) und Lagerzapfen (6, 6'); - Ausbilden einer Walze (14) aus dem Walzenrohling (4); - Einbringen einer Sensoraufnahme (10) zur Aufnahme mindestens einer Komponente eines Umdrehungssensors in den Walzenrohling (4) oder die Walze (14); - Bereitstellen eines Umdrehungssensors zur Ermittlung einer Drehbewegung der Walze (14), wobei der Umdrehungssensor ein Speichermittel (22) zur Speicherung einer Umdrehungszahlinformation der Walze (14) aufweist; und - Aufnehmen des Speichermittels (22) von der Sensoraufnahme (10). A method of manufacturing the system according to any one of claims 1 to 5, comprising at least the following steps: - Providing a roller blank (4) for a roller (14) for processing products, in particular made of metal material, with a bale section (12) and bearing journals (6, 6 '); - Forming a roller (14) from the roller blank (4); - Introducing a sensor holder (10) for holding at least one component of a rotation sensor in the roller blank (4) or the roller (14); - Providing a rotation sensor for determining a rotational movement of the roller (14), the rotation sensor having a storage means (22) for storing information on the number of revolutions of the roller (14); and - Picking up the storage medium (22) from the sensor holder (10). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbilden der Walze (14) ein Aufbringen einer verschleißfesten Schicht (18) auf dem Ballenabschnitt (12) des Walzenrohlings (4) umfasst.A method according to claim 9, characterized in that the formation of the roller (14) comprises applying a wear-resistant layer (18) on the bale section (12) of the roller blank (4). Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (14) insbesondere nach dem Aufbringen der verschleißfesten Schicht (18) wärmebehandelt wird.A method according to claim 9 or 10, characterized in that the roller (14) is heat-treated, in particular after the wear-resistant layer (18) has been applied. Verwendung einer Walze (14) zur Bearbeitung von Produkten insbesondere aus Metallwerkstoff in einem System nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Use of a roller (14) for processing products, in particular made of metal material, in a system according to one of claims 1 to 5.
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