AT404682B - Vorrichtung zum messtechnischen erfassen des bandzuges bei bandwalzstrassen - Google Patents

Description

AT 404 682 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum meßtechnischen Erfassen des Bandzuges bei Bandwalzstraßen mit einer an dem Band anliegenden Meßrolle, mit einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung zur Auslenkung der Meßrolle gegen das Band um einen vorgegebenen Betrag und mit einer Meßeinrichtung zur Erfassung der von dem Band auf die Meßrolle ausgeiibten Kraft, s Bei einer derartigen, aus der DE-A-40 31 666 bekannten Vorrichtung wird der Abschnitt eines Bandes zwischen zwei Bandwalzgerüsten mittels einer Meßrolle gegenüber einem geradlinigen Bandverlauf ausgelenkt, wobei eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung die Anstellung der Meßrolle bewirkt. Im Bereich der Meßrolle oder der Kolben-Zylinder-Anordnung ist ein Kraftmeßglied, beispielsweise Dehnungsmeßstreifen, angeordnet, mit dem die von dem Band auf die Meßrolle ausgeübte und vom Bandzug abhängige Kraft io gemessen wird.

Aus der US-A-4 674 310 ist eine Einrichtung bekannt, bei der der Bandzug aus dem mit nur einem Druckaufnehmer erfaßten Hydraulikdruck und der mit einem Positonsaufnehmer erfaßten Kolbenposition berechnet wird. Gleichzeitig wird entweder in Abhängigkeit von dem ermittelten Bandzug oder der aus der Kolbenposition der errechneten Position einer Meßrolle der Hydraulikdruck im Sinne der Einhaltung eines 15 vorgegebenen Bandzuges oder einer vorgegebenen Meßrollenposition geregelt. Hierbei ist nachteilig, daß bei der Regelung die Massen sowohl der Meßrolle als auch des Bandes über eine Kolben-Zylinder-Anordnung bewegt werden, wodurch die meßtechnische Bestimmung des Bandzuges verfälscht wird.

Aus der US-A-3 961 510 ist eine Einrichtung bekannt, bei der eine Meßrolle mittels eines Aktors gegen ein Band ausgelenkt wird. Der Aktor ist in Abhängigkeit von einem hydraulischen Differenzdruck verstellbar, 20 wozu der Aktor auf einer Seite an eine durch einen Druckspeicher gespeiste Hochdruckleitung und auf seiner anderen Seite an einer Niederdruckleitung angeschlossen ist. Zwischen beiden Leitungen liegt ein Servoventil zur Einstellung des Differenzdrucks für den Aktor. Aus einem gewünschten Bandzug und der mittels eines Potentiometers gemessenen momentanen Stellung der Meßrolle wird der erforderliche Differenzdruck für den Aktor berechnet. Dieser Differenzdruck wird in der Weise eingestellt, daß von dem 25 mittels eines Druckaufnehmers gemessenen Wert für den konstanten Versorgungsdruck der Wert des Differenzdrucks sowie der Wert des mittels eines weiteren Druckaufnehmers auf der Niederdruckseite des Aktors gemessenen Drucks subtrahiert werden und daß der so erhaltene verbleibende Druckwert als Fehlersignal zur Steuerung des Servoventils herangezogen wird. Die von den Druckaufnehmern gemessenen Drücke werden also nicht zur Messung des Bandzuges, sondern zur Einstellung eines vorgegebenen 30 Bandzugs im Rahmen einer Regelung der Auslenkung der Meßrolle herangezogen, wobei auch hier durch die bewegten Massen des Bandes und der Meßrolle Meß- bzw. Einstellfehler auftreten können.

Aus der DE-A-1 402 710 ist ein Schlingenheber bekannt, der außer zur Einstellung eines vorgegebenen Bandzuges auch als Bandzugmeßeinrichtung betrieben werden kann. Dazu werden die Hydraulikvolumina beiderseits des zur Auslenkung einer Meßrolle dienenden Kolbens einer Kolben-Zylinder-Anordnung abge-35 sperrt. Auf lediglich einer Seite des Kolbens wird dann der Druck mittels eines Meßgerätes gemessen. Der Schiingenheber ist bezüglich seiner geometrischen Abmessung auf eine sehr spezielle Art ausgebildet, so daß der einstellbare Bandzug bzw. der gemessene Bandzug unabhängig von der Lage der Meßrolle sind. Eine Positionsregeleinrichtung, die eine Auslenkung um einen vorgegebenen Betrag gegen das Band ermöglicht, ist dagegen nicht vorgesehen. 40 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bandzugerfassung zu vereinfachen und Meßfehler zu vermeiden, die von der Anordnung und der Art der jeweils verwendeten Kraftmeßglieder abhängig sind.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der Vorrichtung der eingangs angegebenen Art die Meßeinrichtung Druckaufnehmer zur Erfassung der hydraulischen Drücke beiderseits des Kolbens in der Kolben-Zylinder-Anordnung aufweist und daß den Druckaufnehmem eine Recheneinrich-45 tung zur Bestimmung des Bandzuges aus den gemessenen Drücken nachgeordnet ist, daß die Kolben-Zylinder-Anordnung beiderseits des Kolbens über Hydraulikleitungen ein einer hydraulischen Positionsregeleinrichtung angeschiossen sind und daß im Verlauf der Hydraulikleitungen steuerbare Mittel zum Absperren der Hydraulikvolumina beiderseits des Kolbens während der Bandzugmessung angeordnet sind. Durch die Messung der Drücke beiderseits des Kolbens entfällt in vorteilhafter Weise das Erfordernis eigens zur so Kraftmessung vorgesehener Kraftmeßglieder, so daß auch Meßfehler, die von der Art der verwendeten Meßglieder, z. B. Dehnungsmeßstreifen, und ihrer Anordnung abhängig sind, erst gar nicht auftreten. Mittels der hydraulischen Positionsregeleinrichtung werden die Rolle und das über sie laufende Band um einen vorgegebenen Betrag ausgelenkt; ist der vorgegebene Auslenkungsbetrag erreicht, so wird bei abgesperrtem Hydraulikvolumen über die Zeitdauer des Bandwalzens die hydraulische Druckdifferenz beiderseits des 55 Kolbens gemessen.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt vorzugsweise in Kombination mit einer Minimalzugregelung. Bei Minimalzugregelungen, wie sie beispielsweise aus der EP-A-0 439 663 bekannt sind, erfolgt die Berechnung des Bandzuges aus walzprozeßspezifischen Meßgrößen, wie z. B. Walzmoment, 2

Claims (1)

1. AT 404 682 B Walzkraft, beim Übergang des zu walzenden Bandes vom Zugfreien zum zugbehafteten Zustand. Allerdings ist dabei die Meßgenauigkeit von dem Umformungsprozeß im Walzspalt abhängig, wobei insbesondere gravierende Änderungen der Homogenität des Bandes, wie z. B. seine Abmessungen, die Temperatur und sein Gefüge die Genauigkeit der Zugmessung beeinträchtigen. Hinzu kommt eine Fehlerfortpflanzung bei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten durch Verkopplung der Regelkreise. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine zusätzliche Meßgröße zur Verfügung gestellt, die unabhängig von dem Umformungspro-zeß im Walzspalt ist. Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt zwei aufeinanderfolgende Walzgerüste 1 und 2 einer Bandwalzstraße, durch die hindurch ein zu walzendes Band 3 läuft. Im Bereich zwischen den beiden Walzgerüsten 1 und 2 liegt an dem Band eine Meßrolle 4 an, die an einem Hebelarm 5 gehalten ist und über eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung 6 gegen das Band 3, dieses gegenüber einem geradlinigen Verlauf auslenkend, verschwenkbar ist. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 6 ist beiderseits des Kolbens mit Hilfe von Hydraulikleitungen 7 und 8 über ein steuerbares Hydraulikventil 9 an einer Druckleitung 10 und einer Tankleitung 11 angeschlossen. Die Betätigung des Hydraulikventils 9 erfolgt durch eine Positionsregeleinrichtung 12 in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Soll-Position x* und der Ist-Position x des Kolbens, die mit Hilfe eines Positionsgebers 13 erfaßt wird. Dabei wird das Hydraulikventil 9 je nachdem, ob der Kolben zum Erreichen der Soll-Position x’ in die eine oder die andere Richtung bewegt werden soll, in eine der beiden äußeren gezeigten Schaustellungen gesteuert. Im Verlauf der Hydraulikleitungen 7 und 8 sind zwei steuerbare Sperrventile 14 und 15 angeordnet, die von der Positionsregeleinrichtung 12 betätigbar sind. Ist die vorgegebene Soll-Position x* und damit die gewünschte Bandauslenkung eingestellt, so werden über die Sperrventile 14 und 15 die Hydraulikvolumina beiderseits des Kolbens abgesperrt. Es ist aber auch möglich, auf die beiden Sperrventile 14 und 15 zu verzichten, wenn, wie dies gestrichelt dargestellt ist, im Leitungsverlauf zwischen der Druckleitung 10 und dem Hydraulikventil 9 eine Drossel 28 angeordnet ist, die es erlaubt, durch schnelles Schalten zwischen den äußeren Schaltstellungen des Hydraulikventils 9 die Position des Kolbens einzustellen, in jedem Fall werden nach Erreichen der Sollposition x* die Hydrauiikvo-lumina beiderseits des Kolbens durch die Sperrventile 14 und 15 oder nur das Hydraulikventil 9 abgesperrt. Mittels zweier Druckaufnehmer 16 und 17, die einzeln an den Hydraulikleitungen 7 und 8 angeschlossen sind, werden die Hydraulikdrücke Pi und P2 beiderseits des Kolbens gemessen. In nachgeordneten Multipliziergliedern 18 und 19 werden die gemessenen Drücke Pi und P2 mit den Werten für die wirksamen Kolbenflächen Ai und Az auf der Ober- bzw. Unterseite des Kolbens multipliziert, so daß die auf die unterschiedlichen Kolbenseiten wirkenden Kräfte Fi und F2 erhalten werden. In einer Subtrahierstufe 20 wird durch Bildung der Differenz zwischen den beiden Kräften Fi und F2 die resultierende Kraft AF gebildet, die von der Meßrolle 4 über den Hebelarm 5 auf den Kolben ausgeübt wird. Aus dieser auf den Kolben ausgeübten Kraft AF wird in arithmetischen Rechengliedern 21 bis 25 der Istwert der Zugkraft Fz in dem Band 5 nach der Beziehung AF = H«(Ki *FR + K2*FB + K3*FZ) ermittelt, wobei H die Hebelverstärkung, Fr das Gewicht der Meßrolle 4 und der mitbewegten Teile der mechanischen Einrichtung, FB das Gewicht des Bandes 3, Fz die Bandzugkraft und Κι, K2 und K3 den jeweiligen Anteil von Fr, Fb und Fz an der vertikalen Kraft AF auf den Kolben bezeichnen. Der Istwert der Bandzugkraft Fz wird mit einem aus der gewünschten Bandzugspannung σ* in einer Einheit 26 berechneten Sollwert der Bandzugkraft Fz"verglichen und die so erhaltene Abweichung AFZ einem Bandzugregler 27 zur Regelung der Bandzugspannung zugeführt. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum meßtechnischen Erfassen des Bandzuges bei Bandwalzstraßen mit einer an dem Band (3) anliegenden Meßrolle (4), mit einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung (6) zur Auslenkung der Meßrolle (4) gegen das Band (3) um einen vorgegebenen Betrag und mit einer Meßeinrichtung zur Erfassung der von dem Band (3) auf die Meßrolle (4) ausgeubten Kraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung Druckaufnehmer (16, 17) zur Erfassung der hydraulischen Drucke (Pi, P2) beiderseits des Kolbens in der Kolben-Zylinder-Anordnung (6) aufweist, daß den Druckaufnehmern (16, 17) eine Recheneinrichtung (18 bis 25) zur Bestimmung des Bandzuges (Fz) aus den gemessenen Drucken (Pi, P2) nachgeordnet ist, daß die Kolben-Zylinder-Anordnung (6) beiderseits des Kolbens über Hydraulikleitungen (7, 8) an einer hydraulischen Positionsregeleinrichtung (9, 12) angeschlossen sind und daß im Verlauf der Hydraulikleitungen (7, 8) steuerbare Mittel (9, 14, 15) zum Absperren der Hydraulikvolumina beiderseits des Kolbens während der Bandzugmessung angeordnet sind. 3 AT 404 682 B Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Kombination mit einer Minimalzugregelung. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4