DE2005213B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Breite eines Bleches beim Walzen in einem Blechwalzwerk mit Seitenführungen, mit einer die Seitenführungen aufeinanderzubewegenden Antriebseinrichtung und mit einer das Breitenmeßergebnis auswertenden Einrichtung.

Eine bekannte Meßvorrichtung der gattungsgemäßen Art (Zeitschrift »Iron and Steel Engineer«, Oktober 1965, S. 121) weist als Antriebseinrichtung zwei Gewichte auf, die über einen Seilzug und Umlenkrollen auf die Seitenführungen einwirken. Die Auswerteeinrichtung besteht aus einer Skala und einem Zeiger, auf den die Bewegung des Seilzugs übertragen wird. Zur Rückstellung der Seitenführungen ist eine zusätzliche Antriebseinrichtung in Form eines Druckluftzylinders vorgesehen. Dieser muß bei der Rückstellung gegen die Kraft der Gewichte arbeiten. Dies ist unwirtschaftlich. Beim Zusammenfahren der Seitenführungen muß der Druckluftzylinder unwirksam gemacht werden. Hierfür ist eine zusätzliche Einrichtung erforderlich, die den Aufwand erhöht. Eine Auswertung des Meßergebnisses in einer selbsttätig arbeitenden Einrichtung, wie einem Digitalrechner, ist nicht möglich, weil der Zeiger jeder Bewegung des Seilzugs folgt und nicht feststeht, wann das eigentliche Meßergebnis vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der eine zuverlässige selbsttätige Auswertung des Meßergebnisses mit einfachen, robusten Mitteln möglich ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Belastung der Antriebseinrichtung auf das Auftreten einer Überlastung hin überwacht wird, daß die Geschwindigkeit, mit der sich die Seitenführungen aufeinanderzubewegen, auf das Auftreten der Geschwindigkeit Null hin überwacht wird, daß ein Übertragungssignal erzeugt wird, wenn eine Überbelastung und ein Stillstand der Seitenführjngen gleichzeitig während einer vorbestimmten Zeitspanne festgestellt werden, und daß ein Meßwert des Abstandes der Seitenführungen in dem Augenblick in die Auswerteeinrichtung übertragen wird, in dem das Übertragungssignal erzeugt wird.

Hierbei kann zum Zusammen- und Auseinanderschieben der Seitenführungen dieselbe Antriebseinrichtung, z. B. ein reversierbarer Elektromotor, verwendet werden. Sofern eine kurzzeitige Überlastung auftritt sei es infolge eines hohen Anfahrmoments oder bei der Überwindung von Hindernissen, z. B. Walzspänen, in der Bahn der Seitenführungen oder an der Seite des Walzbleches, wird diese Überlastung nicht als Zeichen für das Anschlagen der Seitenführungen am Walzblech gewertet. Das gleiche gilt, wenn bei unsymmetrischer Lage des Walzblechs erst die eine Seitenführung und dann die zweite an der Walzblechseite anschlägt. Erst nachdem beide Seitenführungen während einer vorbestimmten Zeitspanne, die länger als die Dauer einer Kurzzeitüberlastung ist, gleichzeitig angehalten wurden

und eine Überlastung festgestellt wurde, wird das Meßergebnis ausgewertet Auf diese Weise ist sichergestellt, daß nur das wahre Meßergebnis ausgewertet wird, unabhängig davon, in welcher Lage in bezug auf die Seitenführungen sich das Walzblech zu Anfang befand und ob beim Heranschieben der Seitenführungen an das WalzbJech eine Überlastung auftrat oder nicht Eine solche Meßvorrichtung ist bei äußerster Robustheit nicht nur zuverlässig, sondern auch einfach im Aufbau.

Weillerbildungen der erfindungsgemäßen Meßvor- :o richtung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand schematischer Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 konstruktive Einzelheiten eines Blechwalzwerks in vereinfachter Form zusammen mit einem Blockschaltbild der Breitenmeßvorrichtung,

F i g. 2 eine teilweise schematische Darstellung eines Seitenführungslagefühlers für mechanisch verbundene Seitenführungen,

Fi g. 3 ein Blockschaltbild des Übertragungssignalerzeugungsteils einer Breitenmeßvorrichtung und

F i g. 4 ein Blockschaltbild eines Überlastungsfühlers für eine Seitenführungsantriebsstrecke mit einer Friktionsknpplung.

Nach F i g. 1 liegt eine Bramme 10 auf einem Rollgang 12 eines Blechwalzwerks mit einem Walzgerüst, von dem nur zwei Walzen 14 und 16 dargestellt sind. Zwei herkömmliche Seitenführungen 18 und 20 auf dem J< > Rollgang 12 werden vom selben Antrieb über ein Getriebe mit einem Ritzel 22, das eine mit der Seitenführung 18 verbundene Zahnstange 24 in der einen und eine zweite mit der Seitenführung 20 verbundene Zahnstange 26 in der anderen Richtung js antreibt, synchron aufeinanderzu- oder voneinanderwegbewegt Das Ritzel 22 wird von einer Antriebseinrichtung 28 angetrieben, die einen elektrischen Antriebsmotor u.id ein Drehzahluntersetzungsgetriebe enthält. Die Geschwindigkeit und die Lage der *o Seitenführungen 18 und 20 werden durch Fühler abgetastet, die mit dem Ritzel 22 über ein kleineres Zahnrad 32 in Verbindung stehen. Ein Antriebsüberlastungsfühler 34 ist mit der Antriebseinrichtung 28 verbunden, während ein Seitenführungslagefühler 36 und ein Seitenführungsgeschwindigkeitsfühler 38 mechanisch mit dem Zahnrad 32 verbunden sind. Der Seitenführungsgeschwindigkeitsfühler 38 und der Antriebsüberlastungsfühler 34 sind mit einem Übertragungssignalgenerator 40 verbunden, der unter bestimm- w ten Umständen ein Übertragungssignal für die Übertragung eines Lagemeßwerts zu einer Auswerteeinrichtung 42 erzeugt. Die nur als Blöcke dargestellten Einrichtungen können in verschiedener Weise ausgebildet sein. Zweckmäßige Ausführungsformen werden an « Hand der F i g. 2 bis 4 beschrieben.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Meßvorrichtung ist folgende: Während sich die Bramme 10 auf dem Rollgang 12 entlang in den Bereich zwischen den Seitenführungen 18 und 20 bewegt sind die Seitenfüh- «> rungen auf ihren größten Abstand eingestellt. Nachdem die Bramme 10 von Hand oder selbsttätig über (nicht dargestellte) Antriebsrollen, die sich in dem Rollgang 12 befinden, in die richtige Lage gebracht worden ist, wird die Antriebseinrichtung 28 je nach der Betriebsart des *>ϊ Walzwerks von Hand oder selbsttätig eingeschaltet. Eine (selbsttätige) Regelung der Brammenlage läßt sich mit Hilfe von Heißmetall- oder anderen Fühlern durchführen, wobei diese die Bramme in die richtige Lage führen.

Wenn die Antriebseinrichtung 28 das Ritzel 22 antreibt treiben die Zahnstangen 24 und 26 die Seitenführungen 18 und 20 in Richtung auf die Mittellinie des Walzwerks an. Dabei überwacht der Antriebsüberlastungsfühler 34 die Belastung der Antriebseinrichtung auf ein Überschreiten vorbestimmter Grenzwerte. Diese Grenzwerte können wesentlich geringer als die maximale Belastung sein, für die die Antriebseinrichtung ausgelegt ist Wenn eine Überlastung auftritt gibt der Fühler 34 ein Freigabesignal an einen Eingang des Übertragungssignalgenerators 40 ab. Die Geschwindigkeit mit der sich die Seitenführungen 18 und 20 aufeinanderzubewegen, wird vom Geschwindigkeitsfühler 38 überwacht der nur dann ein Freigabesignal abgibt, wenn die Geschwindigkeit der Seitenführungen Null ist

Da die Geschwindigkeit der Seitenführungen 18 und 20 sowohl dann Null ist bevor sie sich aufeinanderzubewegen, als auch dann, wenn sie durch das gleichzeitige Anstoßen an den Rändern der Bramme 10 blockiert sind, und da die Antriebseinrichtung 28 auch überlastet werden kann, wenn sie das Trägheitsmoment der Seitenführungen überwindet oder wenn eine der Seitenführungen beginnt, die Bramme zu verschieben, muß die Meßvorrichtung in der Lage sein, zwischen diesen Fällen und dem Blockierungsfall zu unterscheiden, in dem beide Seitenführungen die sich gegenüberliegenden Ränder der Bramme 10 berühren. Der Fall, daß die Geschwindigkeit Null und der Antrieb gleichzeitig überlastet ist, tritt beim Einschalten der Antriebseinrichtung 28 nur kurzzeitig auf. Ein Verzögerungsglied im Übertragungssignalgenerator 40 verhindert, daß die in der Einschaltphase erzeugten Freigabesignale wirksam werden, indem das Ausgangssignal des Generators 40 während einer Zeitspanne gesperrt wird, die größer ist als die Dauer der Einschaltphase. Nachdem sich die Seitenführungen in Bewegung gesetzt haben, tritt der Fall, daß die Geschwindigkeit gleichzeitig mit einer Überlastung des Antriebs Null ist, erst dann wieder auf, wenn die Seitenführungen 18 und 20 beide gegen die Bramme 10 gestoßen sind. In diesem Falle treten die beiden Freigabesignale so lange gleichzeitig auf, daß der Generator 40 währenddessen ein Übertragungssignal erzeugen kann.

Durch das Übertragungssignal wird der Inhalt des Seitenführungslagefühlers 36, der den Abstand der Seitenführungen 18 und 20 und mithin die Breite der Bramme 10 darstellt, zur Auswerteeinrichtung 42 übertragen, bei der es sich beispielsweise um einen Walzwerksteuerungsrechner oder ein Anzeigegerät handeln kann. Das Übertragungssignal kann auch zur Auslösung eines Steuervorgangs verwendet werden, bei dem die Seitenführungen 18 und 20 zurückgezogen werden und der Seitenführungslagefühler 36 zur Vorbereitung der nächsten Breitenmessung zurückgesetzt wird.

Während der Brammenidentifizierungsprüfung und während des Breitenmeßvorgangs, der sich an die Querstiche anschließt ist die erwartete Breite der Bramme 10 eine bekannte Größe, die in Verbindung mit dem Seitenführungslagefühler 36 zur Regelung der Geschwindigkeit der Seitenführungen verwendet werden kann. Kurz bevor die Seitenführungen auf die Bramme 10 auftreffen, kann die Drehzahl des Motors so weit verringert werden, daß weder die Bramme 10 noch die Seitenführunesantriebsbauteile durch den Stoß

beschädigt werden.

In Fig.2 ist eine zweckmäßige Ausführungsform eines Seitenführungslagefühlers für diese Meßvorrichtung dargestellt. Gleiche Bauteile sind in den F i g. 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Seitenführungslagefühler enthält einen Drehfeldgeber 44, dessen Rotor über das Zahnrad 32 vom Ritzel 22 angetrieben wird. Wenn sich das Ritzel 22 dreht, ändern sich die relative Lage des Rotors und des Stators des Drehfeldgebers 44 und rufen ein Drehmoment in einem Drehfeldempfänger hervor, das daraufhin den Rotor des Drehfeldempfängers in die gleiche relative Lage in bezug auf dessen Stator bringt Der Drehfeldempfänger 46, der in einem vom Drehfeldgeber 44 entfernten Walzwerksteuerraum angeordnet sein kann, ist fest mit einem Analog/Digital-Umsetzer, beispielsweise einem Drehwinkelverschlüßler 48, verbunden. Der Drehwinkelverschlüßler 48 enthält eine zylindrische Walze 50 mit mehreren in parallelen Ringen und binärcodiert angeordneten Kontakten auf ihrer Oberfläche. In der Nähe mehrerer Leseköpfe 52 ist an jeden parallelen Ring eine Spannung gelegt. Wenn die Drehwinkellage der Walze 50 durch den Drehfeldempfänger 46 geändert wird, werden über die Kontakte verschiedene Stromkreise zwischen der (nicht gezeigten) Spannungsquelle und den Leseköpfen geschlossen. Die von den Leseköpfen 52 abgegebenen Signale sind binärcodierte digitale Signale, die die Winkellage der Walze 50 und mithin den Betrag des von den Seitenführungen zurückgelegten Weges darstellen. Diese Signale werden einem Schieberegister 54 zugeführt, in dem sie so lange gespeichert werden, bis das Übertragungssignal erzeugt wird.

Die den Inhalt des Schieberegisters 54 in die Auswerteeinrichtung 42 übertragene Vorrichtung kann in bekannter Weise ausgebildet sein. Der Inhalt des Schieberegisters 54 kann unmittelbar die Brammenbreite darstellen, wenn man einen der Ausgangslage der Seitenführungen entsprechenden Wert in das Schieberegister setzt und dann den durch die Ausgangssignale des Drehwinkelverschlüßlers 48 dargestellten Wert davon subtrahiert. In ähnlicher Weise können die Kontakte auf der Walze 50 des Drehwinkelverschlüßlers 48 so angeordnet und ausgebildet sein, daß sie unmittelbar die Brammenbreite darstellen.

Es ist zweckmäßig, das Breitenmeßgerät wiederholt im angeschlagenen Zustand zu eichen. Wenn die Seitenführungen 18 und 20 so weit zusammengeführt werden können, bis sie aneinanderstoßen, kann der Inhalt des Schieberegisters 54 entweder von Hand oder nach der Erzeugung eines Anschlagsignals selbsttätig auf Null gestellt werden. Die Ausgangssignale des Drehwinkelverschlüßlers 48 können dann dazu verwendet werden, den Inhalt des Schieberegisters 54 direkt proportional zum Abstand der Seitenführungen von der Null-Lage zu ändern. Wenn die Seitenführungen nicht vollständig miteinander in Berührung gebracht werden können, kann eine Bezugsbramme mit bekannter Breite zum Eichen der Vorrichtung verwendet werden, wobei der Inhalt des Schieberegisters auf einen Wert eingestellt wird, der dieser bekannten Breite entspricht. F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Meßvorrichtung, die dann verwendet werden kann, wenn eine Antriebsvorrichtung 55 mit mindestens einer der Seitenführungen unmittelbar über eine aus Zahnstange und Ritzel bestehende Getriebeanordnung in Verbindung steht, von der nur das Ritzel 57 dargestellt ist. Bei dieser Ausführung ist der Antriebsüberlastungsfühler eine Strombegrenzungsschaltung 56, die nur dann ein

in Signal abgibt, wenn der durch die Antriebsvorrichtung 55 fließende Belastungsstrom einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Die Bewegung der Seitenführungen wird durch ein Tachometer 58 überwacht, das von einem Zahnrad 53 angetrieben wird, das mit dem

is Ritzel 57 kämmt. Das Tachometerausgangssignal wird einer in bekannter Weise ausgebildeten Zeitschaltung 59 zugeführt, die ein Freigabesignal erzeugt, wenn das Tachometer 58 während einer vorbestimmten Zeitspanne keine Geschwindigkeitsimpulse mehr abgibt. Dadurch zeigt sie an, daß die Seitenführungen stillstehen.

Die von der Strombegrenzungsschaltung 56 und der Zeitschaltung 59 abgegebenen Freigabesignale (Durchschaltsignale) werden einem UND-Glied 60 zugeführt, das nur so lange ein Signal abgibt, wie die Schaltungen 56 und 59 gleichzeitig Freigabesignale abgeben. Dem UND-Glied 60 ist eine Verzögerungsschaltung 62 nachgeschaltet, die nur dann ein Übertragungssignal abgibt, wenn das ihrem Eingang zugeführte Signal während einer vorbestimmten Zeitspanne ansteht. Wie

jo bereits erwähnt, ist die Verzögerungszeit so lang gewählt, daß kurzzeitige Übertragungssignale beim Anfahren eliminiert werden.

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform für einen Antriebsüberlastungsfühler, der anstelle der Strombegrenzungsschaltung 56 nach F i g. 3 verwendet werden kann, wenn zwischen dem Antriebsmotor 68 und einem Drehzahluntersetzungsgetriebe 70 in der Antriebsvorrichtung für ein Ritzel 72, das ein Teil einer aus Zahnstange und Ritzel bestehenden Anordnung der oben beschriebenen Art bildet, eine Friktionskupplung 66 angeordnet ist Ein Tachometer 74 mißt die Drehzahl der einen Kupplungsscheibe 76 der Kupplung 66, während ein zweites Tachometer 78 die Drehzahl der anderen Kupplungsscheibe 80 mißt Bei Belastung stellt sich ein Schlupf zwischen der Kupplungsscheibe 80 und der Kupplungsscheibe 76 ein. Wenn die Drehzahldifferenz der beiden Kupplungsscheiben einen vorbestimmten Wert erreicht erzeugt ein Schlupfbegrenzungsfühler 82 ein Überlastungssignal.

so Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können in vieler Hinsicht abgewandelt werden. So könnte es beispielsweise zweckmäßig sein, die beiden Seitenführungen unabhängig voneinander anzutreiben, so daß man für jede Seitenführung einen Lage-, Drehzahl- und Überlastungsfühler benötigt, sofern die Seitenführungsantriebe nicht elektrisch synchronisiert sind. Ferner könnte der Drehwinkelverschlüßler nach F i g. 2 durch einen Festkörper-Analog/Digital-Umsetzer ersetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen der Breite eines Bleches beim Walzen in einem Blechwalzwerk mit Seitenführungen, mit einer die Seitenführungen aufeinanderzubewegenden Antriebseinrichtung und mit einer das Breitenmeßergebnis auswertenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung der Antriebseinrichtung auf das Auftreten einer Oberbelastung hin überwacht wird, '<· daß die Geschwindigkeit, mit der sich die Seitenführungen aufeinanderzubewegen, auf das Auftreten der Geschwindigkeit Null hin überwacht wird, daß ein Übertragungssignal erzeugt wird, wenn eine Überlastung und ein Stillstand der Seitenführungen <⁵ gleichzeitig während einer vorbestimmten Zeitspanne festgestellt werden, und daß ein Meßwert des Abstand« der Seitenführungen in dem Augenblick in die Auswerteeinrichtung übertragen wird, in dem das Übertragungssignal erzeugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an die Antriebseinrichtung (28) angeschlossenen Antriebsüberlastungsfühler (34), der bei Überlastung der Antriebseinrichtung ein Signal abgibt, einen an mindestens eine der Seitenführun- " gen (18, 20) angeschlossenen Seitenführungsgeschwindigkeitsfühler (38), der ein Signal abgibt, wenn die Seitenführung stillsteht, einen Übertragungssignalgenerator (40), der dann, wenn der Antriebsüberlastungsfühler (34) und der Seitenführungsgeschwindigkeitsfühler (38) während einer vorbestimmten Zeitspanne gleichzeitig ein Signal abgeben, das Übertragungssignal erzeugt und einen Seitenführungslagefiihler (35), der den Abstand der Seitenführungen mißt und das Meßergebnis beim ^r' Auftreten des Übertragungssignals der Auswerteeinrichtung (42) zuführt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenfükrangslagefühler einen Analog/Digital-Umsetzer, einen Drehfeldgeber (44), dessen Rotordrehbewegung direkt proportional der geradlinigen Bewegung der Seitenführungen folgt, einen Drehfeldempfänger (46), dessen Stator elektrisch mit dem Stator des Drehfeldgebers und dessen Rotor mit dem Analog/Digital-Umsetzer verbunden ist, und ein Schieberegister (54) zum Speichern des vom Umsetzer abgegebenen Signals enthält, wobei das Schieberegister an den Übertragungssignalgenerator (40) angeschlossen ist und bei Vorliegen eines Übertragungssignals seinen Inhalt in die Auswerteeinrichtung überträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Friktionskupplung (66) zwischen der Antriebseinrichtung und einer Getriebeanordnung, über die die Seitenführungen aufein- anderzubewegt werden, angeordnet ist, daß der Antriebsüberlastungsfühler eine belastungsempfindliche Schaltung ist, die ein erstes Tachometer (74) zum Messen der Drehzahl der einen Kupplungsscheibe (76) der Friktionskupplung, ein zweites ^b0 Tachometer (78) zum Messen der Drehzahl der anderen Kupplungsscheibe (80) der Friktionskupplung und einen die Drehzahl anzeigende Ausgangssignale der beiden Tachometer vergleichenden Schlupfbegrenzungsfühler (82) enthält, der beim ^b5 Auftreten einer vorbestimmten Drehzahldifferenz ein Überlastungssignal abgibt

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet daß der Antriebsüberlastungsfühler eine belastungsempfindliche Schaltung ist die eine Strombegrenzungsschaltung (56) enthält die nur dann ein Überlastungssignal erzeugt wenn der durch den Antriebsmotor fließende Strom einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet