DE2952232C2 - Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeitswalzenpaares - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeitswal/enpaares mit zwei über ein gemeinsames Schwenklager am Walzgerüst gelagerten, in den Walzspalt hineinragenden und jeweils mit je einem Fühler an je einem Ballenende der Arbeitswalzen anliegenden Hebelstangen, die durch eine Stellvorrichtung gegen die Ballenenden auseinandergedrückt werden, welche Hebelstangen eine Meßvorrichtung zur Erzeugung eines Istwertsignals für eine Walzspaltregeleinnchtung tragen.

Bei Walzwerken ist es üblich, eine Banddickenregelung zur Erzielung enger Banddickentoleranzcn vorzunehmen Hier/i wird neben der Lösung der an eine solche Regelung gestellten dynamischen Forderungen ein hinreichend schnelles Stellsystem und eine möglichst verzögerungsfreie Erfassung der Regelgröße gefordert. Für die Messung des Walzspalls gibt es eine Reihe von Meßvorrichtungcn, bei denen zwei korrespondierende Gcbcrtcilc den Abstand der Arbeiiswalzen, ohne sich zu berühren, messen. Die Messung selbst kann dabei mit induktiven, kapazitiven oder anderen geeigneten Meßmethoden erfolgen. Es hat sich aber, wie aus der DE-OS 19 31 654 bekannt, inzwischen ein deutlicher Trend zugunsten von induktiven Meßmethoden herausgestellt. Der Walzspalt kann dabei sosvohl durch Erfassen des absoluten Abstandes, als auch durch Erfassung des relativen Walzspaltes gemesser und geregell werden. Die letztere Methode geht aus der DE-OS 22 24 909 hervor. Neben den zuvor erwähnten Meßmethode"¹ ist aus der DE-OS 25 30 593 eine sogenannte gerüstfeste WaIzspaltmeßvorrichtung bekannt. Diese Walzspaltmeßvorrichtung besteht aus zwei mit einem gemeinsamen Schwenklageram Walzgerüst angeordneten Hcbclstyngen. die mit Fühlern die Position der Arbeiiswal/en abtasten. Die Meßvorrichtung besteht dabei aus zwei je vveilsan einer Hebelstange angeordneten berührunfislosen Geberteilen, die in Abhängigkeit vom gegensei ι igen Abstand sich beeinflussen und ein analoges elektrisches Istwertsignal erzeugen. Diese Wal/spaltmeßvorrichtung hat sich im Einsatz bewährt, da neben der crziclbaren Genauigkeit der Aufbau einerseits dem rauhen Waizwerkbetneb gewachsen ist und andererseits nicht stört. Trotz dieser sehr guten Eigenschaften ist dennoch unbefriedigend, daß diese Walzspaltmeßvorrichlung für eine digitale Waizspaltregelung ungeeignet ist. Wie in vielen Gebieten der Technik, besteht auch bei der WaIzspaltregelung der Wunsch nach einer digitalen Regelung, wofür aber digitale Walzspaltmeßvorrichlungen benötigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzspaltmeßeinrichtung der eingangs genannten Art vorzusehen, die in der Lage ist, den Walzspalt sowohl analog als auch digital zu erfassen. Gcrnaß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die eine der Hebclstangen über ein Zugseil mil einer in der anderen Hebelstange gelagerten, unter Zugkraft einer /ugfeder stehenden Zahnstange verbunden ist, die über cm verspanntes Zahnrad einer Einstellwclle einer auf der anderen Hebelstange angeordneten drehempfindlichen Meßeinrichtung läuft.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Zahnstange mit einem vorzugsweise als Stuhldraht ausgebildeten Zugseil verbunden sein, das mn ei ner Seite über einen Dämpfungs- und Spannzylinder und eine Umlenkrolle zu einer Anschlußstelle der einen Hebelstange geführt isi und dessen andere Seile liber eine Umlenkrolle und eine Spannvorrichtung an der die Meßeinrichtung tragenden anderen Hebelsiangc befestigt ist. Hierdurch -vird eine schlupffrei Verstellung der Meßeinrichtung bewirkt.

Die Erfindung wird anhand dt. Zeichnung naher er läutert.

■ n der Zeichnung ist eine Seitenansicht einer W;ilz Spaltmeßeinrichtung zu sehen, bei der zwei Hcbclsum gen 1, 2 an einem gemeinsamen Schwenklager 3 ange lenkt sind. Das Schwenklager 3 besitzt einen Flansch 4 zum Anschluß an ein nicht näher dargestelltes Walzgerüst, /um Abtasten der Walzenposition sind die freien Enden der Hebelstangen 1, 2 mit beweglich vcrbun denen Fühlern 5, 6 versehen, welche an Ballencndcn 9,

10 von angedeuteten Arbeitbwakcn 7, 8 liegen. Zum Andrücken der an den Hebelstangcn 1,2 vorgesehenen Fühler 5, 6 ist ein pneumatischer Stellzylinder 11 vorgesehen, der an der oberen Hebclsiangc 2 gelenkig angebracht isl. Die Kolbenstange 13 des im Slcll/.yümlcr Il vorgesehenen Kolbens 12 ist ebenfalls gelenkig, und zwar mit der unteren Hcbclstangc I verbunden. Heide Hcbclslangcn 1,2 sind zur Aufnahme des Slcllz.ylindeis

11 mit entsprechenden Aussparungen versehen.

Ein als Zugseil dienender Stahldraht 14. 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 Höhe an der unteren Hebeistange 1 vorgesehene Umlenkrolle 15 und einem innerhalb dieser Hebelstangen vorgesehenen Dämpfungs- und Spannzylinder 16 zu einer Zahnstange 17. Von der anderen Seite dieser Zahnstange 17 ist der Staiildraht 14 über eine Umlenkrolle 18 zu einer Zugfeder 19 geführt, dessen andere oeite fest an die Hebelstange 1 angeschlossen ist. Die Zahnstange 17 ist dabei in einer Stan- ίο gcnführung 20 spielfrei geführt und kämmt in bekannter Weise spielfrei an einem Zahnrad 21, das auf der Einsiellwelle 22 eines Meßgebers 23 sitzt. Für diesen Meßgeber 23, /u dessen Einbau entsprechende Aussparungen in den Hebelstangen 1, 2 vorgesehen sind, können is sowohl digitale Meßgeber als auch analoge Meßgeber. /. H. ein Synchro, eingesetzt werden. Zum Schütze des Stahldrahtes 14 ist zwischen der Umlenkrolle 15 und der Anschlußstelle an der oberen Hebelstange 2 eine Kegelfeder 25 und ein darüber gestreifter Faltenbalg 24 vorgesehen, weiche insbesondere beim rauhen Walzwerksbetrieb eine hinreichende Sicherheitsmaßnahme für den vorzugsweise aus dünnem Federstahldraht von ca. 0,2 bis 0,3 mm Stärke bestehenden Stahldraht 14 darstellen.

Die erfindungsgemäße Walzspaltmeßeinrichtung ist. wie bereits crwähni. in der Lage, den Walzspalt sowohl analog als auch digital zu erfassen. Dies hangt lediglich vom jeweils eingesetzten Meßgeber ab. Der Meßgeber kann dabei auch in Höhe der Umlenkrolle 15 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 Fall von dem auf der Einstellwelle sitzenden Antriebsrad des Meßgebers mit erfüllt. Der jeweils eingestellte Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen 7, 8 wird somit von den Fühlern 5, 6 der Hebelstangen I, 2 abgetastet und über den stets gespannten Stahldraht 14 und die Zahnstange 17 auf das Zahnrad 21 des Meßgebers 23 übertragen. Schnelle Schwankungen des WaIzspallcs haben dabei keine Eigenschwingungen zur FoI-ge. da die Dampfungsvorrichtung 16 Walzspaitänderungen gedampft auf den Meßgeber 23 weitei leitet. Die erfindungsgemäße Walzspaltmeövorrichtung erfaßt jeweils den absoluten Walzspalt ohne Einbuße der Genauigkeit, die lediglich von der Genauigkeit des Meßgebers abhangt. Gegenüber Walzspahmeßvorrichtungen mil heruhrungslosen Meßgebern hat diese Walzspaltmeßvorrichliing den Vorteil, stets mit gleicher Empfind lichkeit /11 messen, welche /. B mit unduktiven oder kap.i/inven Meßmethoden aufgrund der Nichtlinearitat derartiger Meßmethoden prundsätzlich nich· /u erzielen ist. Die Maßnahme gleicher Empfindlichkeit innerhalb des Meßbereichs erleichtert auch die erfordenichen Kichvor^.ingi· da durch Zusammenfahren der ·\γ-beitswalzen leicht der Nullpunkt und die dazugehörige Signal-Nulleinstellung möglich ist. Cei der erfindungsgemäßen Wal/spaltmeßvorrichtung dient der vorgesehene Slell/ylinder Il /um schnellen /u'.ammcnfahi en bzw, Aiiscinaiiderbewegen der Hebelstangen 1,2 durch Bcuufhthlugti! jwNvcilb cinci der Arbeiisrauim: und er- &o leichtert damit den bei Walzwerken, häufig erforderlichen Warenwechsel. Der Stellzylinder 11 sorgt dann beim Messen stets für ein sicheres Anliegen der Fühler 5,6 an den Ballencnden 9,10 der Arbeitswalzen 7,8 und gewährleistet damii eine einwandfreie Erfassung des ω Istwcrtsignals für eine Walzspaltregeleinrichtung. Besonders vorteilhaft ist dyr Einsatz eines Synchros in Verbindung mit einem Synchro-Digital-Wandlcr. Dieses Meßgebersystem liefert ein storunempfindliches, absolut kodiertes digitales Ausgangssignal, das in einem dig^:- talen Regler weiterverarbeitet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeitswalzenpaares mit zwei über ein gemeinsames Schwenklager am Walzgerüst gelagerten, in den Walzspalt hineinragenden und jeweils mit je einem Fühler an je einem Ballenende der Arbeitswalze anliegenden Hebelstangen, die durch eine Stellvorrichtung gegen die Ballenenden auseinandergedrückt werden, welche Hebelstangen eine Meßeinrichtung zur Erzeugung eines Istwert-Signales für eine Walzspaltregeleinrichtung tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Hebelstangen (2) über ein Zugseil (14) mit einer in der anderen Hebelstange (1) gelagerten, unter Zugkraft einer Zugfeder (19) stehenden Zahnstange (17) verbunden ist, die über ein verspanntes Zahnrad (21) einer Einstellwelle<~2) einer auf der anderen Hebelstange (1) angeordneten, drehcfripfindiichen Meßeinrichtung (23) läuft

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Zugseil (14) mit einer Seite über einen Dämpfungs- und Spannzylinder (16) und eine Umlenkrolle (15) zu einer Anschlußstelle der einen riebelstange (2) geführt ist und mit der anderen Seite über eine UnnlenkroIIe (18) und eine Spannvorrichtung (19) an der die Meßeinrichtung (23) tragenden anderen Hebelstange(1) befestigt ist.

3. Meßvo -ichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß für das Zueieil ein dünner Stahldraht (14) eingesetzt ist.

4. Meßvorrichtung nach eineti der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, oaß für die Meßeinrichtung (23) eine digitale Istwertsignale erzeugende Meßwerteinrichtung vorgesehen ist.

5. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß für die Meßeinrichtung (23) eine analoge Meßeinrichtung, vorzugsweise ein Synchro, eingesetzt ist.