WO2008131931A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung der zugkraft, die auf ein bewegtes rohr oder einen bewegten stab wirkt - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur messung der zugkraft, die auf ein bewegtes rohr oder einen bewegten stab wirkt Download PDF

Info

Publication number
WO2008131931A1
WO2008131931A1 PCT/EP2008/003372 EP2008003372W WO2008131931A1 WO 2008131931 A1 WO2008131931 A1 WO 2008131931A1 EP 2008003372 W EP2008003372 W EP 2008003372W WO 2008131931 A1 WO2008131931 A1 WO 2008131931A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
movement
rolling mill
rod
rolling
tube
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/003372
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ali Bindernagel
Original Assignee
Kocks Technik Gmbh & 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 Kocks Technik Gmbh & Co. Kg filed Critical Kocks Technik Gmbh & Co. Kg
Priority to CN2008800127999A priority Critical patent/CN101674900B/zh
Priority to EP08749149A priority patent/EP2136939A1/de
Publication of WO2008131931A1 publication Critical patent/WO2008131931A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2265/00—Forming parameters
    • B21B2265/02—Tension
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2265/00—Forming parameters
    • B21B2265/02—Tension
    • B21B2265/06—Interstand tension
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2273/00—Path parameters
    • B21B2273/02—Vertical deviation, e.g. slack, looper height
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2273/00—Path parameters
    • B21B2273/04—Lateral deviation, meandering, camber of product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2275/00—Mill drive parameters
    • B21B2275/02—Speed
    • B21B2275/06—Product speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/46—Roll speed or drive motor control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48—Tension control; Compression control
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for measuring the tensile force acting on a pipe or rod moving in a direction of movement.
  • the invention relates to a control method for a rolling mill, a rolling process and a rolling mill for rolling a pipe or a rod, which make use of this method and this device for measuring the tensile force and takes the priority of German Patent Application 10 2007 019 856.8 to complete ,
  • a pipe or a rod is moved and subjected to a tensile force. Often even the tensile force is at least partially responsible for the movement of the tube or rod. Notably, a pipe or a rod is moved under the action of a tensile force when the pipe or rod is manufactured, that is, rolled or drawn.
  • the invention is based on the basic concept of determining the tensile force from a speed difference of the movement of the tube or the rod between two measuring devices.
  • the invention makes use of the basic physical principle that the speed difference is dependent on the force which causes the acceleration underlying the speed difference (tensile force).
  • tensile force also includes a "negative tensile force", that is to say also compressive forces.
  • tensile force refers to the tensile force acting in the material of the product to be processed.
  • the inventive method provides, the speed of movement of the
  • the tube or rod (hereinafter only the term "tube” is used to represent the two objects) in the direction of movement on a first measuring device to determine the speed of movement of the surface of the tube in the inventive method second, arranged in the direction of movement after the first measuring device, measuring device determined. Subsequently, the speed difference is determined by comparing the first measured value determined at the first measuring device with the second measured value determined at the second measuring device and determining the tensile force from this speed difference with the aid of mathematical or physical models.
  • the constants required for determining the tensile force such as material characteristics, are taken from a database.
  • the inventive method allows a simple determination of the tensile force, since it allows, for example, the use of optical measuring methods, and thus can be performed without contact.
  • the basic idea of the invention is applicable not only to a method for measuring the tensile force, but also to a control method for a Waiszwerk. In rolling mills, it is often not necessary to consider the tensile force as absolute
  • the tube is guided freely between the first measuring device and the second measuring device.
  • This is understood to mean that no substantial forces are applied to the tube-applying devices between the first measuring device and the second measuring device. This ensures that the speed difference measured by the method according to the invention is solely due to the tensile force to be determined.
  • it is within the scope of the invention also possible to provide correction values that correct an occurring between the measuring devices force introduction into the tube.
  • the tube is guided freely.
  • the first and the second measured value are determined by the first and the second measuring device.
  • the measuring device can be designed such that it measures the movement of the surface in the direction of movement directly.
  • determination of the first and the second measured value may also include the conversion of the measurement results of the first and the second measuring device.
  • the measurement result of a measuring device can be the speed of the total surface movement and the direction of the total surface movement, that of the direction of movement to be considered
  • the speed of movement of the surface of the pipe in the direction of movement to be observed can be determined from the speed of the total surface movement and the relation of the direction of the total surface movement to the direction of movement to be considered.
  • the first and / or the second measured value is determined on the basis of optical measuring methods.
  • a laser Doppler method is used.
  • the laser Doppler method is particularly well suited for use in
  • Tube measured in a second direction of movement.
  • a rotation of the tube is measured around the axis pointing in the first direction of movement.
  • the movement of the tube in a direction of movement and then in the second direction of movement is measured alternately with at least one of the two measuring devices.
  • This alternating use of a measuring device for measuring the movement in a first and then in a second direction of movement allows an efficient use of the measuring device.
  • a single measuring device can be used to provide measured values for determining the tensile force in the first direction of movement of the tube and to determine a rotation of the tube about the axis of rotation pointing in the first direction of movement.
  • a rolling method for rolling a tube with a first rolling mill and a second rolling mill following in the rolling direction, in which by the interaction of the drive of the rolls of the first rolling mill and the drive of the rolls of the second rolling mill, a tensile force is exerted on the tube, the tensile force is determined by the inventive method for measuring the tensile force.
  • the tube is located both in the nip of rolls of the first rolling mill and in the nip of rolls of the second rolling mill.
  • a tensile force can be exerted on the pipe. For example, by a faster rolling in the nip of the second rolling mill, a tensile force can be exerted on the pipe.
  • the drive of the rolls of the first rolling mill and / or the drive of the rolls of the second rolling mill are controlled or regulated on the basis of the measured tensile force.
  • the tensile force measuring device of the present invention which acts on a tube moving in a moving direction, has a first measuring device which can measure the movement of the surface of the tube in the direction of movement and a second one arranged in the direction of movement after the first measuring device Measuring device, which can measure the movement of the surface of the tube in the direction of movement.
  • the tube is guided freely between the first measuring device and the second measuring device.
  • the first and / or the second measuring device determines the movement of the surface of the tube by means of optical measuring methods.
  • the first and / or the second measuring device determines the movement of the surface of the tube by means of a laser Doppler method.
  • the inventive device for measuring the tensile force In the rolling mill for rolling a pipe according to the invention, which has a first rolling mill and a second rolling mill following in the rolling direction and in which a tensile force is exerted on the pipe by the interaction of the drive of the rolls of the first rolling mill and the drive of the rolls of the second rolling mill, is used to measure the tensile force, the inventive device for measuring the tensile force.
  • the rolling mill has a planetary slant rolling mill on.
  • a planetary cross rolling mill For a preferred construction of a planetary cross rolling mill, reference is made to DE 195 10 715 C2, whose description of a structure for a planetary cross rolling mill is made part of this description.
  • the planetary cross rolling mill preferably has three or more planetary rollers, in particular four planetary rollers.
  • the rolling mill has a control or regulation for driving the rolls of the first rolling mill and / or a drive of the rolls of the second rolling mill, which has as input an amount formed on the basis of the measured tensile force.
  • FIG. 1 shows the rolling mill according to the invention with a planetary cross rolling mill and a longitudinal rolling mill with a rolling stock to be rolled
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the rolling mill according to the invention.
  • a rolling mill consisting of a planetary cross rolling mill 20 and a longitudinal rolling mill 25 is shown. Between the planetary cross rolling mill 20 and the longitudinal rolling mill 25 are a first measuring device 8, which can measure the movement of the surface of the tube in the rolling direction, and a second in the rolling direction
  • the measuring devices 8,9 use optical measuring methods.
  • the planetary cross rolling mill 20 consists of several planetary rollers 1, which roll with their lower portions on the rolling stock 6.
  • the planetary rollers 1 are inclined relative to the longitudinal axis of the rolling stock 6 both in the vertical and in the horizontal plane.
  • the planetary rollers 1 are rotatably mounted at their rear end in a rotor 2, whose axis of rotation coincides with the longitudinal axis of the rolling stock.
  • the rotor 2 is driven via a transmission by the output shaft 3 of a main drive.
  • the rotor 2 and the planetary rollers 1 mounted in it perform a rotary movement about the rolling stock 6.
  • the sun gear 5 is driven via a transmission of the output shaft 7 of a superposition drive (auxiliary drive). This rotational movement of the sun wheel leads to a superimposed rotation of the planetary rollers 1, which originates from the
  • the measuring device 8 provided at the outlet of the cross rolling mill is designed in such a way that it alternately controls the movement of the
  • Tube in the rolling direction and the rotation of the tube can measure around its longitudinal axis.
  • the measuring device 8 can thus detect the possibly caused by parameter changes rotational movements n R ⁇ hr of the rolling stock 6 and forwards to a computer that controls the drives of the planetary cross-rolling mill 20 so that rotation of the tube is avoided.
  • the first measuring device 8 and the second measuring device 9 determine the speed of the surface of the tube in the rolling direction at its respective measuring location. From the thus determined first measured value (first measuring device 8) and second measured value (second measuring device 9), a speed difference is determined. From this
  • Speed difference can be determined taking into account stored in a database constants, in particular of material values, the tensile force applied to the pipe.
  • the embodiment shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 in that the first measuring device 8 and the second measuring device 9 have a greater distance from one another. It is preferred that the first measuring device 8 be placed as close as possible to the planetary cross rolling mill 20 and the second measuring device 9 as close as possible to the longitudinal rolling mill 25. Furthermore, the embodiment shown in Fig. 2 shows a mandrel 100 with a
  • Length which is greater than the distance between the planetary cross rolling mill 20 and the longitudinal rolling mill 25.
  • the rolling stock 6 is rolled on a mandrel bar both in the planetary cross rolling mill 20 and in the longitudinal rolling mill 25.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Regelungsverfahren für ein Walzwerk zum Walzen eines Rohrs oder eines Stabs (6), das/der sich in eine Bewegungsrichtung bewegt, mit den folgenden Schritten: - Ermittlung der Geschwindigkeit der Bewegung der Oberfläche des Rohrs oder Stabs in die Bewegungsrichtung an einer ersten Messvorrichtung (8) (erster Messwert) und - Ermittlung der Geschwindigkeit der Bewegung der Oberfläche des Rohrs oder Stabs in die Bewegungsrichtung an einer zweiten, in der Bewegungsrichtung nach der ersten Messvorrichtung angeordneten Messvorrichtung (9) (zweiter Messwert) und - Ermittlung einer Eingangsgröße für einen Regler auf Grundlage eines Vergleichs des ersten Messwerts mit dem zweiten Messwert.

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Zugkraft, die auf ein bewegtes Rohr oder einen bewegten Stab wirkt"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Zugkraft, die auf Rohr oder einen Stab wirkt, das/der sich in eine Bewegungsrichtung bewegt.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Regelungsverfahren für ein Walzwerk, ein Walzverfahren und eine Walzanlage zum Walzen eines Rohrs oder eines Stabs, die sich dieses Verfahren und diese Vorrichtung zur Messung der Zugkraft zu Nutze machen und nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2007 019 856.8 in Anspruch.
Es gibt verschiedene Anwendungen, bei denen ein Rohr oder ein Stab bewegt werden und einer Zugkraft ausgesetzt sind. Häufig ist sogar die Zugkraft zumindest teilweise für die Bewegung des Rohrs oder des Stabs ursächlich. Vornehmlich wird eine Rohr oder ein Stab unter gleichzeitiger Einwirkung einer Zugkraft bewegt, wenn das Rohr oder der Stab hergestellt werden, also gewalzt oder gezogen werden.
Bei diesen Anwendungen, insbesondere bei der Herstellung eines Rohrs oder Stabs und hier vor allem beim Walzen eines Rohrs oder Stabs ist es von Interesse, die auf das Rohr oder den Stab wirkende Zugkraft zu messen. Diese Aufgabe liegt der
Erfindung zugrunde.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Zugkraft aus einer Geschwindigkeitsdifferenz der Bewegung des Rohrs oder des Stabs zwischen zwei Messvorrichtungen zu ermitteln. Dabei macht sich die Erfindung das physikalische Grundprinzip zunutze, dass die Geschwindigkeitsdifferenz abhängig von der Kraft ist, die die der Geschwindigkeitsdifferenz zugrunde liegende Beschleunigung hervorruft (Zugkraft). Der Begriff Zugkraft schließt dabei auch eine „negative Zugkraft", also auch Druckkräfte ein. Der Begriff "Zugkraft" bezieht sich dabei auf die in dem Werkstoff des zu bearbeitenden Produkts wirkende Zugkraft.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, die Geschwindigkeit der Bewegung der
Oberfläche des Rohrs oder Stabs (im nachfolgenden wird stellvertretend für die beiden Objekte lediglich der Begriff „Rohr" verwendet) in die Bewegungsrichtung an einer ersten Messvorrichtung zu ermitteln. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Oberfläche des Rohrs wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ferner an einer zweiten, in der Bewegungsrichtung nach der ersten Messvorrichtung angeordneten, Messvorrichtung ermittelt. Anschließend wird die Geschwindigkeitsdifferenz durch Vergleich des ersten, an der ersten Messvorrichtung ermittelten Messwerts mit dem zweiten, an der zweiten Messvorrichtung ermittelten Messwert ermittelt und aus dieser Geschwindigkeitsdifferenz unter Zuhilfenahme mathematischer oder physikalischer Modelle die Zugkraft ermittelt. Dabei können in einer bevorzugten Ausführungsform die für die Ermittlung der Zugkraft benötigten Konstanten, wie beispielsweise Materialkennwerte, einer Datenbank entnommen. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine einfache Ermittlung der Zugkraft, da sie beispiels- weise den Einsatz optischer Messverfahren ermöglicht, und somit kontaktlos durchgeführt werden kann.
Der Grundgedanke der Erfindung ist jedoch nicht nur auf ein Verfahren zum Messen der Zugkraft anwendbar, sondern auch auf ein Regelungsverfahren für ein WaIz- werk. Bei Walzwerken ist es häufig nicht notwendig, die Zugkraft als absoluten
Zahlenwert zu ermitteln. Für die Regelung wird lediglich eine Eingangsgröße für den Regler benötigt, die von der Zugkraft abhängt. Deshalb wird zu dem Verfahren zur Messung der Zugkraft auch ein Regelungsverfahren vorgeschlagen. Dieses unterscheidet sich von dem Verfahren zur Zugmessung dadurch, dass kein Zugkraft-Wert ermittelt, sondern eine von der Zugkraft abhängige Eingangsgröße. Die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen bezieht sich sowohl auf das Messverfahren als auch auf das Regelungsverfahren.
Hierdurch lässt sich eine besonders gute Verfahrensführung erreichen, so dass Rohre mit gleichmäßiger Wandstärke gewalzt, sogenannte "Stecker" vermieden und sogenannte "Rohrabrisse" vermieden werden können.
Besonders bevorzugt wird das Rohr frei zwischen der ersten Messvorrichtung und der zweiten Messvorrichtung geführt. Darunter wird verstanden, dass keine wesent- liehe Kräfte auf das Rohr ausübenden Vorrichtungen zwischen der ersten Messvorrichtung und der zweiten Messvorrichtung angeordnet sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die durch das erfindungsgemäße Verfahren gemessene Geschwindigkeitsdifferenz allein auf die zu ermittelnde Zugkraft zurückzuführen ist. Zwar ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, Korrekturwerte vorzusehen, die eine zwischen den Messvorrichtungen erfolgenden Krafteinbringung in das Rohr korrigieren. Bevorzugt wird das Rohr jedoch frei geführt.
Der erste und der zweite Messwert werden durch die erste und die zweite Messvorrichtung ermittelt. Dabei kann die Messvorrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie die Bewegung der Oberfläche in die Bewegungsrichtung unmittelbar mißt. Die Ermittlung des ersten und des zweiten Messwerts kann jedoch auch die Umrechnung der Messergebnisse der ersten und der zweiten Messvorrichtung beinhalten. Beispielsweise kann das Messergebnis einer Messvorrichtung die Geschwindigkeit der Oberflächengesamtbewegung und die Richtung der Ober- flächengesamtbewegung sein, die von der zu betrachtenden Bewegungsrichtung
(beispielsweise der Bewegung in Längsachsenrichtung) unterschiedlich sein kann. Durch vektorielle Zerlegung kann aus der Geschwindigkeit der Oberflächengesamtbewegung und der Relation der Richtung der Oberflächengesamtbewegung zur zu betrachtenden Bewegungsrichtung die Geschwindigkeit der Bewegung der Oberfläche des Rohres in die zu betrachtende Bewegungsrichtung ermittelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der ersten und/oder der zweite Messwert auf Grundlage optischer Messverfahren ermittelt. Insbesondere bevorzugt wird dabei ein Laser-Doppler-Verfahren ein- gesetzt. Das Laser-Doppler-Verfahren eignet sich besonders gut für den Einsatz in
Walzanlagen, da es trotz der dort vorherrschenden Umgebungsbedingungen gute Messergebnisse liefert.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit der ersten und/oder der zweiten Messvorrichtung außerdem eine Bewegung des
Rohrs in eine zweite Bewegungsrichtung gemessen. Insbesondere bevorzugt wird eine Rotation des Rohrs um die in die erste Bewegungsrichtung weisende Achse gemessen. Eine derartige Messung der Bewegung des Rohrs in eine zweite Bewegungsrichtung erlaubt die Ermittlung von Zugkräften in diese zweite Bewegungs- richtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird mit zumindest einer der beiden Messvorrichtungen alternierend die Bewegung des Rohrs in eine Bewegungsrichtung und dann in die zweite Bewegungsrichtung gemessen. Dieser alternierende Einsatz einer Messvorrichtung zur Messung der Bewegung in eine ersten und dann in eine zweite Bewegungsrichtung erlaubt einen effizienten Einsatz der Messvorrichtung. So kann beispielsweise eine einzige Messvorrichtung dazu eingesetzt werden, zum einen Messwerte für die Ermittlung der Zugkraft in die erste Bewegungsrichtung des Rohres zu liefern und zum anderen eine Rotation des Rohres um die in die erste Bewegungsrichtung weisende Rotationsachse zu ermitteln.
Bei einem erfindungsgemäßen Walzverfahren zum Walzen eines Rohres mit einem ersten Walzwerk und einem in Walzrichtung darauf folgenden zweiten Walzwerk, bei dem durch das Zusammenspiel des Antriebs der Walzen des ersten Walzwerks und des Antriebs der Walzen des zweiten Walzwerks eine Zugkraft auf das Rohr ausgeübt wird, wird die Zugkraft durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung der Zugkraft ermittelt. Bei dem erfindungsgemäßen Walzverfahren befindet sich das Rohr sowohl im Walzspalt von Walzen des ersten Walzwerks als auch im Walzspalt von Walzen des zweiten Walzwerks. Je nach Antrieb der Walzen des ersten und des zweiten Walzwerks kann eine Zugkraft auf das Rohr ausgeübt werden. Beispielsweise kann durch ein schnelleres Walzen im Walzspalt des zweiten Walzwerks eine Zugkraft auf das Rohr ausgeübt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Walzverfahrens wird der Antrieb der Walzen des ersten Walzwerks und/oder der Antrieb der Walzen des zweiten Walzwerks auf Grundlage der gemessenen Zugkraft gesteuert oder geregelt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Zugkraft, die auf ein Rohr wirkt, das sich in eine Bewegungsrichtung bewegt, weist eine erste Messvorrichtung, die die Bewegung der Oberfläche des Rohrs in die Bewegungsrichtung messen kann, und eine zweite in der Bewegungsrichtung nach der ersten Messvorrichtung angeordneten Messvorrichtung auf, die die Bewegung der Oberfläche des Rohrs in die Bewegungsrichtung messen kann. Dadurch wird eine einfach herzustellende Vorrichtung bereitgestellt, die zudem den Einsatz optischer Messverfahren ermöglicht, und somit kontaktlos durchgeführt werden kann.
Besonders bevorzugt wird das Rohr frei zwischen der ersten Messvorrichtung und der zweiten Messvorrichtung geführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ermittelt die erste und/oder die zweite Messvorrichtung die Bewegung der Oberfläche des Rohrs mittels optischer Messverfahren. Besonders bevorzugt ermittelt die erste und/oder die zweite Messvor- richtung die Bewegung der Oberfläche des Rohrs mittels eines Laser-Doppler-Ver- fahrens.
Bei der erfindungsgemäßen Walzanlage zum Walzen eines Rohrs, die ein erstes Walzwerk und ein in Walzrichtung darauffolgendes zweites Walzwerk aufweist und bei der durch das Zusammenspiel des Antriebs der Walzen des ersten Walzwerks und des Antriebs der Walzen des zweiten Walzwerks eine Zugkraft auf das Rohr ausgeübt wird, wird zur Messung der Zugkraft die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Zugkraft eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Walzanlage ein Planeten-Schräg- walzwerk auf. Für einen bevorzugten Aufbau eines Planeten-Schrägwalzwerk wird auf die DE 195 10 715 C2 verwiesen, deren Beschreibung eines Aufbaus für ein Planeten-Schrägwalzwerks zum Bestandteil dieser Beschreibung gemacht wird. Das Planeten-Schrägwalzwerk weist vorzugsweise drei oder mehr Planetenwalzen, insbesondere vier Planetenwalzen auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Walzanlage eine Steuerung oder eine Regelung für einen Antrieb der Walzen des ersten Walzwerks und/oder einen Antrieb der Walzen des zweiten Walzwerks auf, die als Eingangsgröße eine auf Grundlage der gemessenen Zugkraft gebildete Größe aufweist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Walzanlage mit einem Planeten-Schrägwalzwerk und einem Längswalzwerk mit einem zu walzenden Walzgut und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walzanlage.
In Fig. 1 ist eine Walzanlage, bestehend aus einem Planeten-Schrägwalzwerk 20 und einem Längswalzwerk 25 gezeigt. Zwischen dem Planeten-Schrägwalzwerk 20 und dem Längswalzwerk 25 sind eine erste Messvorrichtung 8, die die Bewegung der Oberfläche des Rohrs in die Walzrichtung messen kann, und eine zweite in der
Walzrichtung nach der ersten Messvorrichtung 8 angeordneten Messvorrichtung 9, die die Bewegung der Oberfläche des Rohrs in die Bewegungsrichtung messen kann, vorgesehen. Die Messvorrichtungen 8,9 nutzen optische Messverfahren.
Das Planeten-Schrägwalzwerk 20 besteht aus mehreren Planetenwalzen 1 , die mit ihren unteren Abschnitten auf dem Walzgut 6 abrollen. Dabei sind die Planetenwalzen 1 in Bezug zur Längsachse des Walzguts 6 sowohl in der vertikalen als auch in der horizontalen Ebene geneigt.
Die Planetenwalzen 1 sind an ihrem hinteren Ende in einem Rotor 2 drehbar gelagert, dessen Drehachse mit der Längsachse des Walzguts übereinstimmt. Der Rotor 2 wird über ein Getriebe von der Abtriebswelle 3 eines Hauptantriebs ange- trieben. Der Rotor 2 und die in ihm gelagerten Planetenwalzen 1 führen eine Drehbewegung um das Walzgut 6 aus.
Weiterhin befindet sich an den Planetenwalzen 1 Zahnräder 4, welche mit einem
Sonnenrad 5 kämmen. Durch dieses Kämmen mit dem Sonnenrad 5 werden die Planetenwalzen 1 infolge der Rotation des Rotors 2 in eine Drehung um die eigene Achse gezwungen.
Das Sonnenrad 5 wird über ein Getriebe von der Abtriebswelle 7 eines Überlagerungsantriebs (Zusatzantriebs) angetrieben. Diese Drehbewegung des Sonnen- rads führt zu einer überlagerten Rotation der Planetenwalzen 1 , welche aus der
Summe der beiden Rotationsbewegungen resultiert.
Durch die Überlagerung der Drehungen der Planetenwalzen 1 und des Rotors 2 kann ein Walzen ohne eine Drehbewegung des Walzguts 6 erfolgen. Das hierfür notwendige Verhältnis zwischen den Drehzahlen des Rotors 2 und der Planetenwalzen 1 ändert sich während des Walzfortschritts aufgrund variierender Parameter, wie beispielsweise bereichsweiser Änderungen der Materialeigenschaften des Walzgutwerkstoffs, Temperaturschwankungen, Zunderablagerungen oder Änderungen der Oberflächenreibwerte. Das am Auslaß des Schrägwalzwerks vorge- sehen Messgerät 8 ist derart augebildet, dass es alternierend die Bewegung des
Rohr in Walzrichtung und die Rotation des Rohrs um seine Längsachse messen kann. Das Messgerät 8 kann somit die möglicherweise durch Parameteränderungen hervorgerufene Drehbewegungen nRθhr des Walzguts 6 erfassen und an einen Rechner weiterleitet, der die Antriebe des Planeten-Schrägwalzwerks 20 so regelt, dass eine Drehung des Rohrs vermieden wird.
Das erste Messgerät 8 und das zweite Messgerät 9 ermitteln die Geschwindigkeit der Oberfläche der Rohrs in Walzrichtung an ihrem jeweiligen Messort. Aus dem so ermittelten ersten Messwert (erstes Messgerät 8) und zweiten Messwert (zweites Messgerät 9) wird eine Geschwindigkeitsdifferenz ermittelt. Aus dieser
Geschwindigkeitsdifferenz kann unter Berücksichtigung von in einer Datenbank hinterlegten Konstanten, insbesondere von Materialwerten, die an dem Rohr anliegende Zugkraft ermittelt werden.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten dadurch, dass das erste Messgerät 8 und das zweite Messgerät 9 einen größeren Abstand zueinander aufweisen. Es wird bevorzugt, dass das erste Messgerät 8 so nah wie möglich an das Planeten-Schrägwalzwerk 20 und das zweite Messgerät 9 so nah wie möglich an das Längswalzwerk 25 angeordnet wird. Ferner zeigt die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform eine Dornstange 100 mit einer
Länge auf, die größer ist als der Abstand zwischen dem Planeten-Schrägwalzwerk 20 und dem Längswalzwerk 25. Das Walzgut 6 wird auf einer Dornstange sowohl im Planeten-Schrägwalzwerk 20 als auch im Längswalzwerk 25 gewalzt.

Claims

"Patentansprüche"
1. Verfahren zur Messung der Zugkraft, die auf ein Rohr oder einen Stab wirkt, das/der sich in eine Bewegungsrichtung bewegt, mit den folgenden Schritten: - Ermittlung der Geschwindigkeit der Bewegung der Oberfläche des Rohrs oder Stabs in die Bewegungsrichtung an einer ersten Messvorrichtung (erster Messwert) und
- Ermittlung der Geschwindigkeit der Bewegung der Oberfläche des Rohrs oder Stabs in die Bewegungsrichtung an einer zweiten, in der Bewegungs- richtung nach der ersten Messvorrichtung angeordneten Messvorrichtung
(zweiter Messwert) und
- Ermittlung der Geschwindigkeitsdifferenz durch Vergleich des ersten Messwerts mit dem zweiten Messwert. ,
- Ermittlung der in dem Werkstoff des Rohrs, bzw. des Stabs wirkenden Zug- kraft aus der Geschwindigkeitsdifferenz.
2. Regelungsverfahren für ein Walzwerk zum Walzen eines Rohrs oder eines Stabs, das/der sich in eine Bewegungsrichtung bewegt, mit den folgenden Schritten: - Ermittlung der Geschwindigkeit der Bewegung der Oberfläche des Rohrs oder Stabs in die Bewegungsrichtung an einer ersten Messvorrichtung (erster Messwert) und
- Ermittlung der Geschwindigkeit der Bewegung der Oberfläche des Rohrs oder Stabs in die Bewegungsrichtung an einer zweiten, in der Bewegungs- richtung nach der ersten Messvorrichtung angeordneten Messvorrichtung
(zweiter Messwert) und
- Ermittlung einer Eingangsgröße für einen Regler auf Grundlage eines Vergleichs des ersten Messwerts mit dem zweiten Messwert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Messwert auf Grundlage optischer Messverfahren ermittelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Messwert auf Grundlage von Laser-Doppler-Messungen ermittelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten und/oder der zweiten Messvorrichtung außerdem eine Bewegung des Rohrs oder des Stabs in eine zweite Bewegungsrichtung ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einer der beiden Messvorrichtungen alternierend die Bewegung des Rohrs oder des Stabs in die eine Bewegungsrichtung und dann in die zweite Bewegungs- richtung gemessen wird.
7. Walzverfahren zum Walzen eines Rohrs oder eines Stabs mit einem ersten Walzwerk und einem in Walzrichtung darauffolgenden zweiten Walzwerk, bei dem durch das Zusammenspiel des Antriebs der Walzen des ersten Walzwerks und des Antriebs der Walzen des zweiten Walzwerks eine Zugkraft auf das
Rohr oder den Stab ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6 gemessen wird.
8. Walzverfahren zum Walzen eines Rohrs oder eines Stabs mit einem ersten
Walzwerk und einem in Walzrichtung darauffolgenden zweiten Walzwerk, bei dem durch das Zusammenspiel des Antriebs der Walzen des ersten Walzwerks und des Antriebs der Walzen des zweiten Walzwerks eine Zugkraft auf das Rohr oder den Stab ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des ersten Walzwerks und/oder der Antrieb des zweiten Walzwerks mit einem
Regelverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6 geregelt wird.
9. Vorrichtung zur Messung der Zugkraft, die auf ein Rohr (6) oder einen Stab wirkt, das/der sich in eine Bewegungsrichtung bewegt, mit einer ersten Mess- Vorrichtung (8), die die Bewegung der Oberfläche des Rohrs (6) oder Stabs in die Bewegungsrichtung ermitteln kann, und einer zweiten in der Bewegungsrichtung nach der ersten Messvorrichtung (8) angeordneten Messvorrichtung (9), die die Bewegung der Oberfläche des Rohrs (6) oder Stabs in die Bewegungsrichtung ermitteln kann.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Messvorrichtung (8, 9) die Bewegung der Oberfläche des Rohrs (6) oder Stabs mittels optischer Messverfahren ermittelt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Messvorrichtung (8, 9) die Bewegung der Oberfläche des Rohrs (6) oder Stabs mittels eines Laser-Doppler-Verfahrens ermittelt.
12. Walzanlage zum Walzen eines Rohrs (6) oder eines Stabs mit einem ersten Walzwerk (20) und einem in Walzrichtung darauffolgenden zweiten Walzwerk (25), bei dem durch das Zusammenspiel des Antriebs der Walzen des ersten Walzwerks (20) und des Antriebs der Walzen des zweiten Walzwerks (25) eine Zugkraft auf das Rohr (6) oder den Stab ausgeübt wird, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Messung der Zugkraft nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
13. Walzanlage nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Planeten- Schrägwalzwerk (20).
14. Walzanlage nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine Steuerung oder einer Regelung für einen Antrieb der Walzen des ersten Walzwerks (20) und/oder einen Antrieb der Walzen des zweiten Walzwerks (25), die als Eingangsgröße eine auf Grundlage der gemessenen Zugkraft gebildete Größe aufweist.
PCT/EP2008/003372 2007-04-25 2008-04-25 Verfahren und vorrichtung zur messung der zugkraft, die auf ein bewegtes rohr oder einen bewegten stab wirkt WO2008131931A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008800127999A CN101674900B (zh) 2007-04-25 2008-04-25 牵引力测量方法和装置、轧机调节方法及轧制方法和设备
EP08749149A EP2136939A1 (de) 2007-04-25 2008-04-25 Verfahren und vorrichtung zur messung der zugkraft, die auf ein bewegtes rohr oder einen bewegten stab wirkt

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710019856 DE102007019856A1 (de) 2007-04-25 2007-04-25 Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Zugkraft, die auf ein bewegtes Rohr oder einen bewegten Stab wirkt
DE102007019856.8 2007-04-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008131931A1 true WO2008131931A1 (de) 2008-11-06

Family

ID=39639398

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/003372 WO2008131931A1 (de) 2007-04-25 2008-04-25 Verfahren und vorrichtung zur messung der zugkraft, die auf ein bewegtes rohr oder einen bewegten stab wirkt
PCT/EP2008/003370 WO2008131929A1 (de) 2007-04-25 2008-04-25 Verfahren zum betrieb einer formgebungsvorrichtung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/003370 WO2008131929A1 (de) 2007-04-25 2008-04-25 Verfahren zum betrieb einer formgebungsvorrichtung

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2136939A1 (de)
CN (1) CN101674900B (de)
DE (1) DE102007019856A1 (de)
RU (1) RU2009143540A (de)
WO (2) WO2008131931A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108526222A (zh) * 2018-06-06 2018-09-14 太原通泽智能工程股份有限公司 小口径薄壁无缝管的纵轧斜轧复合式轧管机及轧制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59118212A (ja) * 1982-12-22 1984-07-07 Kawasaki Steel Corp 条鋼材連続圧延機の張力制御方法
JPH03210912A (ja) * 1990-01-13 1991-09-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 伸び率計
DE4102248A1 (de) * 1991-01-23 1992-07-30 Univ Chemnitz Tech Steuersystem zur erzielung zugfreien walzens fuer kontinuierlich arbeitende walzanlagen
EP1252942A1 (de) * 2001-04-12 2002-10-30 Morgan Construction Company Zugregelungssystem für Draht- und Stabwalzwerke

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19510715C2 (de) 1995-03-24 2002-08-29 Kocks Technik Vorrichtung zum Schrägwalzen von rohr- oder stabförmigem Walzgut
JP4988171B2 (ja) * 2005-06-23 2012-08-01 株式会社日立製作所 圧延機の制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59118212A (ja) * 1982-12-22 1984-07-07 Kawasaki Steel Corp 条鋼材連続圧延機の張力制御方法
JPH03210912A (ja) * 1990-01-13 1991-09-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 伸び率計
DE4102248A1 (de) * 1991-01-23 1992-07-30 Univ Chemnitz Tech Steuersystem zur erzielung zugfreien walzens fuer kontinuierlich arbeitende walzanlagen
EP1252942A1 (de) * 2001-04-12 2002-10-30 Morgan Construction Company Zugregelungssystem für Draht- und Stabwalzwerke

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108526222A (zh) * 2018-06-06 2018-09-14 太原通泽智能工程股份有限公司 小口径薄壁无缝管的纵轧斜轧复合式轧管机及轧制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2136939A1 (de) 2009-12-30
CN101674900A (zh) 2010-03-17
DE102007019856A1 (de) 2008-10-30
RU2009143540A (ru) 2011-05-27
CN101674900B (zh) 2012-11-28
WO2008131929A1 (de) 2008-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0534221B1 (de) Regelparameter-Verbesserungsverfahren für industrielle Anlagen
DE102017004958B4 (de) Motorsteuervorrichtung, motorsteuerverfahren und motorsteuerprogramm
DE60001589T2 (de) Verfahren zur Zug-/Druckregelung in einem Vielständer-Warmwalzwerk und entsprechendes Regelungssystem
DE102016217202B4 (de) Regelung des Betriebs einer Walzstraße
AT522234A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Geraderichten von Draht oder Bandmaterial
EP4210877A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur elektrostatischen beschichtung von metallbändern
DE2347891C2 (de) Walzstraße zum Streckreduzieren von Rohren
WO2008131931A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der zugkraft, die auf ein bewegtes rohr oder einen bewegten stab wirkt
EP0734795B1 (de) Verfahren zur Dickenvorsteuerung beim Folienwalzen
DE10349056A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von Walzgut in einer Walzanlage mit einem Schrägwalzwerk
EP2268427B1 (de) Betriebsverfahren für eine kaltwalzstrasse mit verbesserter dynamik
DE3220921C2 (de)
DE2836595A1 (de) Verfahren zur regelung der dicke eines flachen produkts waehrend des walzens und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE102018209863A1 (de) Verfahren und Walzgerüst zum Walzen von Walzgut
DE102008061141B4 (de) Verfahren zur Herstellung nahtloser Rohre mittels eines Drei-Walzen-Stangenwalzwerks
DE102011080564A1 (de) Reibradgetriebe und Verspannungsprüfeinrichtung für Zahnräder
EP2121208B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum walzen von walzgut in einer walzanlage mit einem schrägwalzwerk
EP0272204B1 (de) Verfahren zur Steuerung der Rohrwanddicke
DE1602168A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Regeln von Walzgut auf konstanten Querschnitt
DE2559016C3 (de) Einrichtung für die Drehmomentensteuerung eines Mehrwalzengerüstes zum Walzen von Band zur Beeinflussung der seitlichen Ausbiegung einer Arbeitswalze aus der Achsebene
EP1230993B1 (de) Vorrichtung zur Verbesserung der Planheit von gewalztem Band, insbesondere von Stahlband
DE10202564B4 (de) Verfahren zum Fest- und Richtwalzen einer Kurbelwelle für einen Verbrennungsmotor
CH687742A5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Beschichtung auf einen Koerper mit einer zylindrischen Oberflaeche.
DE2714018A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von mit grosser genauigkeit geradem stabmaterial durch ziehen mit einem ziehstein
DE102022208499A1 (de) Verfahren und Computerprogrammprodukt zum Betreiben einer Gieß-Walzanlage

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880012799.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08749149

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008749149

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009143540

Country of ref document: RU