EINRICHTUNG ZUR MESSUNG DES WALZSPALTES ZWISCHEN ARBEITSWALZEN EINES KALT- ODER WARMWALZGERÜSTES

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung eines Walzspaltes zwischen Arbeitswalzen eines Kalt- oder Warmwalzgerüstes für das Auswalzen von schmalen oder breiten Metallbändern, insbesondere von NE-Metallbändem, mittels zumindest eines Positions- oder Weggebers zur indirekten Walzspalt-Referenzmessung.

[0002] Die bisherige Bauweise zur Walzspaltmessung erfolgt über Messzangen zwischen den Arbeitswalzen (DE-OS 25 03 130) an abgesetzten Durchmessern neben den Walzballen auf der Antriebsseite und auf der Bedienungsseite des Walzgerüstes. Die Anordnung in der Nähe der Bandkante verursacht oft Beschädigungen der Einrichtung durch Bandverlauf oder Bandriss. Nachteilig ist bei solchen Bauweisen der hohe Wartungsaufwand und ein Ausschwenken der Einrichtung in die Wartungsstellung behindert die Konstruktion anderer erforderlicher Erzeugnisse.

[0003] Aus der EP 0 698 428 A1 ist es bekannt, zur Erfassung des Walzspaltes zwischen zwei Arbeitswalzen eines Walzgerüstes eine Arbeitswalzen-Biegevorrichtung vorzusehen. Die Arbeitswalzen-Einbaustücke sind über jewells zwei auf gegenüberliegenden Seiten der jeweiligen Arbeitswalze angeordnete Hydraulikzylinder anstellbar, die gegenüber dem Walzenständer verstellbar sind. In den Hydraulikzylindern sind, auf die Blegezylinder in Reihe folgend, Positionsgeber eingebaut, denen eine Auswerteeinrichtung zur Bestimmung des Walzspaltes aus den von den Positionsgebern gelieferten Positionswerte nachgeordnet ist. Die ermittelten Positionswerte sind je nach Lage des betreffenden Einbaustücks unterschiedlich. Aus acht Positionswerten wird in einer außerhalb angeordneten Auswerteeinrichtung der Walzspalt errechnet.

[0004] Unter der Erscheinung, dass durch die Biege-Hysterese der Arbeitswalzen sich Differenzen im Walzspalt von der Antriebsseite zur Bedienungsseite einstellen, können diese Differenzen am Geber der hydraulischen Anstellung nicht erfasst werden. Bei schmalen weichen Metallbändern wird dadurch ein erheblicher Bandverlauf beim Ein- und Ausfädeln verursacht. Die Einrichtungen zur Messung des Walzspaltes dienen daher auch zur Regelung der Schräglage über die Anstellung oder die Wegaufnehmer an den Stützwalzen-Einbaustücken, wodurch eine direkte Walzspaltmessung gegeben ist. Dabei ist die Schräglage des Walzspaltes nicht präzise genug einstellbar. Der Grund Ist, dass die Messung zu weit vom Walzspalt entfernt ist. Bekannte Einrichtungen arbeiten zwar dennoch genau, sind aber aufwändig und daher teuer und leicht zu beschädigen.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch für solche Fälle des seitlichen Bandverlaufs geeignete Walzspaltmessung bei niedriger Walzkraft zu schaffen, die zudem geschützt und wartungsarm ausgebildet ist.

[0006] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.

[0007] Demnach ist der Positions- oder Weggeber zwischen den Blegeblöcken oder den Arbeitswalzen-Einbaustücken oder zwischen dem feststehenden Zylinderblock und einem beweglichen Bauteil zur Indirekten Walzspalt-Referenzmessung eingebaut und es ist eine Regelung der an den Biegeblöcken gemessenen Schräglage des Walzbandes vorgesehen über eine Anstellung der den Walzspalt beeinflussenden Kolben-Zylinder-Einheiten und/oder über eine Einstellung unterschiedlicher Biegekräfte in den, den Walzspalt beeinflussenden Kolben-Zylinder-Einheiten.

[0008] Eine praktische Ausführungsform kann nach anderen Merkmalen dahingehend gestaltet sein, dass der Positions- oder Weggeber eine Zylinderbuchse durchdringt, an deren Stirnseite ein Magnet für die Geberstange des magnetostriktiven Wandlers in einem zentrischen Hohlraum des Kolbens für den Biegezylinder angeordnet ist und dass die Geberstange, die Kolbenstange des Biegezylinders durchdringend in einer axialen Mittelbohrung der Kolbenstange verläuft, die an einer Entlüftungsbohrung endet.

[0009] Nach weiteren Merkmalen ist vorgesehen, dass in einem Zylinderblock für die Blegezylinder in einem Führungsrohr ein Positions- oder Weggeber verstellbar ist, der in einem Biegeblock fest angeordnet ist, ist.

[0010] Weiterhin ist vorteilhaft, dass das Führungsrohr in einem Biegeblock fest angeordnet und im gegenüberliegenden Biegeblock gleitend geführt ist.

[0011] Dabei ist noch eine Ausgestaltung derart vorgesehen, dass das Führungsrohr in einer Führungsbuchse in einem gegenüberliegenden Biegeblock gleitend gelagert ist.

[0012] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert.

[0013] Es zeigen:

Fig. 1

einen Teil-Querschnitt durch die Arbeitswalzen eines Warm- oder Kaltwalzgerüstes mit einem axialen Schnitt durch einen Biegezy- linder,

Fig. 2

einen axialen Schnitt durch den Biegezylinder mit einem Positi- onsgeber in dessen Innerem,

Fig. 3

einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform zwischen den Biegeblöcken oder den Arbeitswalzen-Einbaustücken und

Fig. 4

ein Diagramm zur Schräglage des Bandes zum Verlauf des Band- kopfes.

[0014] Die Arbeitswalzen 1a und 1b (Fig. 1) sind teilweise geschnitten dargestellt und werden durch jeweils eine Stützwalze 2 geführt. Die Arbeitswalzen-Einbaustücke 3a, 3b sind in den Ständern wie üblich geführt.

[0015] Die Arbeitswalzen 1a und 1b sind ferner in Biegeblöcken 4a und 4b senkrecht verschieblich zum Walzspalt 7 gehalten. Die Biegeblöcke 4a, 4b sind am (nicht gezeichneten) Walzenständer des Walzgerüstes befestigt. In den Biegeblöcken 4a, 4b sind die Biegezylinder 5a, 5b angeordnet. In jedem Biegezylinder 5a, 5b ist ein Positions- oder Weggeber 6 zur Walzspalt-Referenzmessung eingebaut und in den Biegezylinder 5a, 5b integriert. Der gezeichnete Positions- oder Weggeber 6 ist als magnetostriktiver Geber ausgeführt (Fig. 1 und 2). Aus den gemessenen Werten des Positions- oder Weggebers 6 wird ein Regelsystem bzw. ein Regelkreis aufgebaut.

[0016] Die gemessenen Regelwerte bewirken eine exakte Einstellung des Walzspaltes 7, um ein optimales Ein- oder Ausfädeln in den geschlossenen Walzspalt 7 und zum optimalen Walzen von Metallbändern (aus Stahl oder NE-Werkstoffen) mit angestrebter Planheit und dem geforderten Profil zu erzielen.

[0017] Der magnetostriktive Positions- oder Weggeber 6 ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Der Positions- oder Weggeber 6 durchdringt eine Zylinderbuchse 8, an deren Stirnseite 8a ein Magnet 9 für die Geberstange 10 des magnetostriktiven Wandlers 6a in einem zentrischen Hohlraum 11a des Kolbens 11 angeordnet ist. Die den Kolben 11 tragende Kolbenstange 11b weist eine axiale Mittelbohrung 12 auf, in der die Geberstange 10 angeordnet ist. Die Mittelbohrung 12 endet an einer Entlüftungsbohrung 13 mit einer Verschlussschraube 14.

[0018] Gemäß Fig. 3 ist jeweils in einem Zylinderblock 15 ein Führungsrohr 16 nahe dem Walzspalt 7 angeordnet. In dem Biegeblock 4a ist das Führungsrohr 16 gegenüberliegend in dem Biegeblock 4b mittels einer Führungsbuchse 17 geführt und der Positions- oder Weggeber 6 ist mittels einer Führungsstange 18 geführt bzw. gelagert.

[0019] In dem Diagramm der Fig. 4 ist der Zusammenhang zwischen der Schräglage des Walzspaltes 7 (gemessen an verschiedenen Stellen) und dem seitlichen Verlaufen des Walzbandes (aus Stahl oder weicheren NE-Werkstoffen) dargestellt. Das Bestimmtheitsmaß R² der linearen Regression bedeutet nahe "1" einen günstigen Wert und ist als Regelgröße vorteilhaft. In dem unteren Bereich ist R² kleiner als in dem oberen Bereich und ist als Regelgröße weniger geeignet. Aus diesen Zusammenhängen folgt, dass eine Regelung der Schräglage des Walzbandes durch messen an den Biegeblöcken 4a, 4b den unerwünschten seitlichen Bandverlauf erheblich minimieren kann.

Bezugszeichenliste

[0020] 

1a

Arbeitswalze

1b

Arbeitswalze

2a

Stützwalze

2b

Stützwalze

3a

Arbeitswalzen-Einbaustück

3b

Arbeitswalzen-Einbaustück

4a

Biegeblock

4b

Biegeblock

5a

Biegezylinder

5b

Biegezylinder

6

Positions- oder Weggeber

6a

magnetostriktiver Wandler

7

Walzspalt

8

Zylinderbuchse

8a

Stirnseite

9

Magnet

10

Geberstange

11

Kolben

11a

zentrischer Hohlraum

11b

Kolbenstange

12

axiale Mittelbohrung

13

Entlüftungsbohrung

14

Verschlusschraube

15

Zylinderblock

16

Führungsrohr

17

Führungsbuchse

18

Führungsstange

Ansprüche

1. Einrichtung zur Messung eines Walzspaltes (7) zwischen Arbeitswalzen (1a; 1b) eines Kalt- oder Warmwalzgerüstes für das Auswalzen von schmalen oder breiten Metallbändern, insbesondre von NE-Metallbändern, mittels zumindest eines Positions- oder Weggebers (6) zur indirekten Walzspalt-Referenzmessung;
wobei die Arbeitswalzen (1a, 1b) in Biegeblöcken (4a, 4b) senkrecht verschieblich zum Walzspalt (7) gehalten sind;
wobei Arbeitswalzen-Einbaustücke (3a, 3b) in Ständern des Walzgerüstes geführt sind;
wobei ein feststehender Zylinderblock (15) und bewegliche Bauteile zur Aufnahme einer Kolben - Zylindereinheit dienen;
wobei die von dem Positions- oder Weggeber gemessenen Walzspaltreferenzwerte einem Regelsystem zur Ausregelung des Walzspaltes über eine hydraulische Walzenanstellung und/oder über das Biegen der Arbeitswalzen aufschaltbar sind;
dadurch gekennzeichnet,
dass der Positions- oder Weggeber (6) in Form eines Messtasters, eines elektrisch-hydraulischen Wandlers oder eines magnetostriktiven Wandlers ausgebildet ist;
dass der Positions- oder Weggeber (6) zwischen den Biegeblöcken (4a, 4b) oder den Arbeitswalzen-Einbaustücken (3a, 3b) oder zwischen einem feststehenden Zylinderblock (15) und einem beweglichen Bauteil zur indirekten Walzspalt-Referenzmessung eingebaut ist; und
dass eine Regelung der an den Biegeblöcken gemessenen Schräglage des Walzbandes vorgesehen ist über eine Anstellung der den Walzspalt beeinflussenden Kolben-Zylinder-Einheiten und/oder über eine Einstellung unterschiedlicher Biegekräfte in den, den Walzspalt beeinflussenden Kolben-Zylinder-Einheiten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positions- oder Weggeber (6) eine Zylinderbuchse (8) durchdringt, an deren Stirnseite (8a) ein Magnet (9) für die Geberstange (10) des magnetostriktiven Wandlers (6a) In einem zentrischen Hohlraum (11a) des Kolbens (11) für den Blegezylinder (5) angeordnet ist und dass die Geberstange (10), die Kolbenstange (11b) des Biegezylinders (5) durchdringend, In einer axialen Mittelbohrung (12) der Kolbenstange (11b) verläuft, die an einer Entlüftungsbohrung (13) endet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Zylinderblock (15) für die Biegezylinder (5a; 5b) in einem Führungsrohr (16) der Positions- oder Weggeber (6) verstellbar ist, der in einem Biegeblock (4a; 4b) fest angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Führungsrohr (16) in dem Biegeblock (4a; 4b) fest angeordnet und im gegenüberliegenden Biegeblock (4a; 4b) gleitend geführt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Führungsrohr (16) in einer Führungsbuchse (17) in einem gegenüberliegenden Biegeblock (4a; 4b) gleitend gelagert ist.

Claims

1. Device for measuring a rolling gap (7) between working rolls (1a; 1b) of a cold or hot roll stand for the rolling out of narrow or wide metal strips, particularly non-ferrous metal strips, by means of at least one position or travel sensor (6) for indirect rolling gap reference measurement;
wherein the working rolls (1a, 1b) are mounted in bending blocks (4a, 4b) to be displaceable perpendicularly to the rolling gap (7);
wherein working roll chocks (3a, 3b) are guided housings of the roll stand;
wherein a stationary cylinder block (15) and movable components serve for reception of a piston-cylinder unit; and
wherein the rolling gap reference values measured by the position or travel transmitter can be applied to a regulating system for regulating the rolling gap by way of a hydraulic roll adjustment and/or by way of bending the working rolls;
characterised in that
the position or travel transmitter (6) is constructed in the form of a measuring probe, an electrohydraulic transducer or a magnetostrictive transducer;
the position or travel transmitter (6) is installed between the bending blocks (4a, 4b) or the working roll chocks (3a, 3b) or between a stationary cylinder block (15) and a movable component for indirect rolling gap reference measurements; and
a regulation of the inclined position, which is measured at the bending blocks, of the rolling strip is provided by way of an adjustment of the piston-cylinder units influencing the rolling gap and/or by way of setting different bending forces in the piston-cylinder units influencing the rolling gap.

2. Device according to claim 1, characterised in that the position or travel transmitter (6) penetrates a cylinder bush (8), at the end face (8a) of which is arranged a magnet (9) for the transmitter rod (10) of the magnetostrictive transducer (6a) in a central cavity (11a) of the piston (11) for the bending cylinder (5) and that the transmitter rod (10) penetrates the piston rod (11b) of the bending cylinder (5) and extends in an axial central bore (12) of the piston rod (11b), which ends at a ventilation bore (13).

3. Device according to claim 2, characterised in that the position or travel transmitter (6), which is fixedly arranged in a bending block (4a; 4b), is adjustable in a guide tube (16) in a cylinder block (15) for the bending cylinder (5a; 5b).

4. Device according to claim 3, characterised in that the guide tube (16) is fixedly arranged in the bending block (4a; 4b) and is slidably guided in the opposite bending block (4a; 4b).

5. Device according to claim 4, characterised in that the guide tube (16) is slidably mounted in a guide bush (17) in an opposite bending block (4a; 4b).

Revendications

1. Système pour mesurer une emprise de laminage (7) entre les cylindres de travail (1a ; 1b) d'une cage de laminage à froid ou à chaud pour le laminage de feuillards métalliques étroits ou larges, en particulier pour des feuillards métalliques NE, au moyen d'au moins un capteur de position ou de course (16) pour la mesure de référence indirecte de l'emprise de laminage ;
dans lequel les cylindres de travail (1a, 1b) sont tenus dans des blocs de flexion (4a, 4b) avec possibilité de translation perpendiculairement à l'emprise de laminage (7) ;
dans lequel des pièces de montage (3a, 3b) pour cylindres de travail sont guidées dans des montants de la cage de laminage ;
dans lequel un bloc cylindrique stationnaire (15) et des composants mobiles servent à recevoir une unité à piston-et-cylindre ;
dans lequel les valeurs de référence d'emprise de laminage mesurées par le capteur de position ou de course sont amenées à un système de régulation pour réguler l'emprise de laminage via un rapprochement hydraulique des cylindres et/ou la flexion des cylindres de travail ; caractérisé
en ce que le capteur de position ou de course (6) est réalisé sous la forme d'un palpeur de mesure, d'un convertisseur électrohydraulique ou d'un convertisseur magnétostrictif ;
en ce que le capteur de position ou de course (6) est intégré entre les blocs de flexion (4a, 4b) ou les pièces de montage (3a, 3b) pour cylindres de travail, ou bien entre un bloc cylindrique stationnaire (15) et un composant mobile pour la mesure de référence indirecte de l'emprise de laminage ; et
en ce qu'il est prévu une régulation de la disposition oblique, mesurée au niveau des blocs de flexion, du feuillard laminé au moyen d'un rapprochement des unités à pistons-et-cylindres qui influencent l'emprise de laminage et/ou au moyen d'un réglage de forces de flexion différentes dans les unités à pistons-et-cylindres qui influencent l'emprise de laminage.

2. Système selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le capteur de position ou de course (6) traverse une douille cylindrique (8), sur la face frontale (8a) de laquelle est agencé un aimant (9) pour la tige de capteur (10) du convertisseur magnétostrictif dans une cavité centrale (11 a) du piston (11) pour le cylindre de flexion, et en ce que la tige de capteur (10), qui traverse la tige de piston (11b) du cylindre de flexion (5), s'étend dans un perçage axial central (12) de la tige de piston (11b) qui se termine au niveau d'un perçage de mise à l'air (13).

3. Système selon la revendication 2,
caractérisé en ce le capteur de position ou de course (16), qui est agencé fermement dans un bloc de flexion (4a ; 4b), est réglable dans un tube de guidage (16) dans un bloc cylindrique (15) pour les cylindres de flexion (5a ; 5b).

4. Système selon la revendication 3,
caractérisé en ce que le tube de guidage (16) et agencé fermement dans le bloc de flexion (4a ; 4b) et est guidé en coulissement dans le bloc de flexion opposé (4a ; 4b).

5. Système selon la revendication 4,
caractérisé en ce que le tube de guidage (16) est monté en coulissement dans une douille de guidage (17) dans un bloc de flexion opposé (4a ; 4b).

Zeichnung