DE2952232A1

DE2952232A1 - Messvorrichtung zur erfassung des spaltes eines arbeitswalzenpaares

Info

Publication number: DE2952232A1
Application number: DE19792952232
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 2805 Stuhr Andresen; Fr.-Wilh. Meyer; Ulrich 2804 Lilienthal Meyer
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke 2800 Bremen GmbH; Vereinigte Flugtechnische Werke GmbH; Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1979-12-22
Filing date: 1979-12-22
Publication date: 1982-06-03
Also published as: DE2952232C2; AT380649B; CH649012A5; ATA363680A; GB2066473A; GB2066473B

Description

79^3-37 Bremen, den I9. Dezember 1979

_ Sin/ka

Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeitswalzenpaares

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeitawalzenpaxres mit zwei Über ein gemein— sanies Schwenklager am Walzgerüst angebrachten und Fühler aufweisenden Hebelstangen, an denen eine Meßvorrichtung zur Erzeugung eines Istwertsignals für eine Walzspaltregeleinrichtung vorgesehen ist.

Bei Walzwerken ist es üblich, eine Banddickenregelung zur Erzielung enger Banddickentoleranzen vorzunehmen. Hierzu wird neben der Lösung der an eine solche Regelung gestellten dynamischen Forderungen ein hinreichend schnelles Stellsystem und eirv möglichst verzögerungsfreie Erfassung der Regelgröße gefordert. Für die Messung des Walzspaltes g - <. * es eine Reihe von Meßvorrichtungen, bei denen zwei korrespondie: :nde Geberteile den Abstand der Ar— beitswalzen, ohne sich zu b«. rlhren, messen. Die Messung selbst kann

dabei mit induktiven, kapazitiven oder anderen geeigneten Meßmethoden erfolgen. Es hat sieh aber, wie aus der DE-PS 19 31 bekannt, inzwischen ein deutlicher Trend zugunsten von induktiven Meßmethoden herausgestellt. Der Walzspalt kann dabei sowohl durch Erfassen des absoluten Abstandes, wie aus der zuvor erwähnten Druckschrift bekannt, als auch durch Erfassung des relativen Walzspaltes gemessen und geregelt werden. Die letztere Methode geht aus der DE-OS 22 24 909 hervor.

Neben den zuvor erwähnten Meßmethoden ist aus der DE-OS 25 30 eine sogenannte gerüstfeste Walzspaltmeßvorrichtung bekannt. Diese Walzspaltmeßvorrichtung besteht aus zwei mit einen gemeinsamen Schwenklager am Walzgerüst angeordneten Hebelstangen, die mit Fühlern die Position der Arbeitswalzen abtasten. Die Meßvorrichtung besteht dabei aus zwei jeweils an einer Hebelstange angeordneten berührungslosen Geberteilen, die in Abhängigkeit vom gegenseitigen Abstand sich beeinflussen und ein analoges elektrisches Istwertsignal erzeugen. Diese Walzspaltmeßvorrichtung hat sich im Einsatz bewährt, da neben der erzielbaren Genauigkeit der Aufbau einerseits dem rauhen Walzwerkbetrieb gewachsen ist und andererseits dieser Aufbau auch den häufig erforderlichen Walzcnwechsel nicht stört. Trotz dieser sehr guten Eigenschaften ist dennoch unbefriedigend, daß diese Walzspaltmeßvorrichtung für eine digitale Walzspaltrege 1ung ungeeignet ist. Wie in vielen Gebieten der Technik, besteht auch bei der Walzspaltregelung der Wunsch nach einer digitalen Regelung, wofür aber digitale Walz— spaltmeßvorrichtungen benötigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzspaltmeßeinrichtung der eingangs genannten Art vorzusehen, die in der [.age ist, den Walzspalt sowohl analog als auch digital zu erfassen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine der Hebelstangen ein Stellorgan aufweist, das eine auf der anderen Hebel stange angeordnete Meßanordnung schlupffrei verstellt.

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In Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, das Stellorgan der einen Hebel t>t ange als Zahnstange auszubilden, die an einem verspannten Zahnrad einer EinstellwelIe der auf der anderen Hebelst angt; angeordneten Melie inr ichtung kämmt. Die Zahnstange kann dabei mit einem vorzugsweise als Stahldraht ausgebildeten Zugseil verbunden sein, dessen eine Seite über einen Dämpfungszylinder und eine Umlenkrolle zu einer Anschlußstelle der anderen Hebelstange führt und dessen andere Seite über eine Umlenkrolle und eine Spannvorrichtung mit der die Meßeinrichtung tragende Hebelstange verbunden ist.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert .

In der Zeichnung ist eine Seitenansicht einer Walzspaltmeßeinrichtung zu sehen, bei der zwei Hebelstangen 1, 2 an einem gemeinsamen Schwenk lager '3 angelenkt sind. Das Schwenklager 3 besitzt einen Klanseh 4 zum Anschluß an ein nicht näher dargestelltes Wal zgcriist. Zum Abtasten der Walzenposition sind die freien Enden der Hebel stangen 1, 2. mit beweglich verbundenen Kühlern 5» 6 versehen, welche an Ballenenden 9» 10 von angedeuteten Arbeitswalzen 7, ύ liegen. Zum Andrücken der an den Hebelstangen Im 2 vorgesehenen Fühler 5> 6 ist ein pneumatischer Stellzylinder 11 vorgesehen, der an der oberen Hebelstange 2 gelenkig angebracht ist. Die Kolbenstange 13 des im Stellzylinder 11 vorgesehenen Kolbens 12 ist ebenfalls gelenkig, und zwar mit der unteren Hebelstange 1 verbunden. Beide Hebelstangen 1, 2 sind zur Aufnahme des Stell— Zylinders 11 mit entsprechenden Aussparungen versehen.

Ein als Zugseil dienender Stahldraht Ik, der in Höhe der Fühler 5, 6 an der oberen Hebelstange 2 mit bekannten, nicht näher dargestellten Mitteln befestigt ist, führt über eine in gleicher Hohe an der unteren Hebelstange 1 vorgesekne Umlenke_-Ie 15

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und einen innerhalb (lirbcr Hube 1stangen vorgesehenen Dämpfungsund opann/y 1 ι nd» r Io /u t.im.r Zahnstange 17. Von der anderen Seite dieser Zahnstange 1~/ ist dt: r Stahldraht 14 über eine Umlenkrolle Id zu einer Zugfeder Iy geführt, dessen andere Seite fest an die Hebelstange 1 angeschlossen ist. Die Zahnstange 17 ist dabei in einer Stangenlührung 20 spielfrei geführt und kämmt in bekannter Weise spielfrei an einem Zahnrad 21, das auf der Einstellwelle 22 eines Meiigebers 2'} sitzt. Kür diesen Meßgeber 23» zu dessen Einbau entsprechende Aussparungen in den Hebelstangen 1, 2 vorgesehen sind, können sowohl digitale Meßgeber als auch analoge Meßgeber, z.B. ein Synchro, eingesetzt werden. Zum Schütze des Stahldrahtes 14 iet zwischen der Umlenkrolle 15 und der Anschlußstelle an der oberen Hebelstange 2 eine Kegelfeder 25 und ein darüber gestreifter Faltenbalg 24 vorgesehen, welche insbesondere beim rauhen Walzwerksbetrieb eine hinreichende Sicherheitsmaßnahme für den vorzugsweise aus dünnem Fede rat ah 1draht von ca. 0,2 bis 0,3 mm Stärke bestehenden Stahldraht 14 darstellen.

Die erf i ndungsgeinäße Walzspaltmeßeinrichtung ist, wie bereits erwähnt, in der Lage, den Walzspalt sowohl analog als auch digital zu erfassen. Dies hängt lediglich vom jeweils eingesetzten Meßgeber ab. Der Meßgeber kann dabei auch in Höhe der Umlenkrolle Iß querliegend in der unteren Hebelstange 1 angeordnet werden und über ein entsprechend ausgebildetes Zugseil verstellt werden. Die funktion der Umlenkrolle 15 wird dann in diesem Kali von dem auf der Einstellwelle sitzenden Antriebsrad des Meßgebers "»ι t erfüllt. Der jeweils eingestellte Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen 7» i> wird somit von den Fühlern 51 *> der II« Ijc· 1 .st an/M η 1, 2 abx^tastet und über den stets gespannten Stahldraht 14 und die Zahnstange 17 auf das Zahnrad 21 des Meßgebers 23 übertragen. Schnelle Schwankungen des Walzspaltes haben dabei keine Eigenschwingungen zur Folge, da die Dämpfungsvorrichtung l6 Walzspaltänderungen gedämpft auf den Meßgeber 23 weiterleitet. Die erfindungsgemäße Walzspaltmeßvorrichtung erfaßt jeweils den absoluten Walzspalt ohne Einbuße der Genauigkeit, die lediglich von der Genauigkeit des Meßgebers abhängt. Gegenüber Wa 1/spa 1 tmelivorrichtungen mit berührungslosen Meßgebern hat diese Walzspal tmeiivorr i chtung den Vorteil, stets mit gleicher

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Empfindlichkeit zu messen, welche z.B. mit induktiven oder kapazitiven Meßmethoden aufgrund der Nichtlinearität derartiger Meßmethoden grundsatzlich nicht zu erzielen ist. Die Maßnahme gleicher Empfindlichkeit innerhalb des Meßbereichs erleichtert auch die erforderlichen Eichvorgänge, da durch Zusammenfahren der Arbeitswal/.en leicht der Nullpunkt und die dazugehörige Signal-Nulleinste1 lung möglich ist. Bei der erfindungsgemäßen Walzspaltineßvorrichtung dient der vorgesehene Stellzylinder 11 zum schnellen Zusammenfahren bzw. Auseinanderbewegen der Hebelstangen 1, <d durch Beaufschlagen jeweils eines der Arbeitsräume und erleichtert damit den bei Walzwerken häufig erforderlichen Walzenwechsel. Der Stel1zylinder 11 sorgt dann beim Messen stets für ein sicheres Anliegen der Fühler 5» 6 an den Ballenenden 9> 10 der Arbeitswal zen 7» 'd und gewährleistet damit eine einwandfreie Erfassung des Istwertsignals für eine Walzspaltregeleinrichtung. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz eines Synchros in Verbindung mit tι nun Synchro-üigital-Wandler. Dieses Meßgeber— system liefert ein störunempfindliches, absolut kodiertes digitales Ausgangs»ignal, das in einem weiterverarbeitet werden kann.

Claims

7923-37 Bremen, den 20. Dezember 1979 Sm/ka Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gesellschaft mit beschränkter Haftung Patent ansprüche

1.)) Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeite— walzenpaares mit zwei über ein gemeinsames Schwenklager am Walzgerüst angebrachten und Fühler aufweisenden Hebelstangen, an denen eine Meßeinrichtung zur Erzeugung eines Istwertsignals für eine Walzspaltregeleinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Hebelstangen (2) ein Stellorgan (14» 17) aufweist, das eine auf der anderen Hebelstange (l) angeordnete Meßeinrichtung (23) schlupffrei verstellt.

2.) Meßvorr ichturig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Hebelstangen (2) eine Zahnstange ()7) einstellt, die an einem verspannten Zahnrad (21) einer Linstellwelle (22) der auf der anderen Hebelstange (l) angeordneten Meßeinrichtung (Z l) kämmt.

3.) Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zahnstange (l7) zur Einstellung der Meßeinrichtung (23) mit einem Zugseil (l4) verbunden ist, dessen eine Seite über einen Dämpfungs- und Spannzylinder (l6) und eine Umlenkrolle (15) zu einer Anschlußstelle der anderen H<be! >tange (2) geführt ist und dessen andere Seite über eint. «lenkrolle (lH) und eine Spannvorrichtung (19) an der di< Meßeinrichtung (23) tragenden Hebelstange (l) Ik Tt-Sl 1 uA ist.

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ORIGINAL INSPECTED

4·) Meßvorrichtuny nach Anspruch .J, dadurch g e k e η η — ν. «.· i c h η <j t ,daß fur das Zugseil ein dünner Stahl— draht (l4) «ingcsetzt ist.

5.) Nietvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß für die Meßeinrichtung (2i) eine digitale Istwert ε i gnu] t erzeugende Meßwerteinrichtung vorgesehen ist.

6.) Moßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß für die Meßeinrichtung (23) <;in<. analoge Meßeinrichtung, vorzugsweise ein Synchro, eingesetzt ist.

7.) Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Ausgangssignal des Synchro über einen Synchro-Digitalwandler einem Rechner der digitalen Walzspaltregeleinrichtung zugeführt ist,