DE3336127A1

DE3336127A1 - Vorrichtung zur erfassung der kruemmung von walzgut

Info

Publication number: DE3336127A1
Application number: DE19833336127
Authority: DE
Inventors: Junichi Kobe Ichihara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-01-11
Filing date: 1983-10-05
Publication date: 1984-07-12
Also published as: US4528756A; JPS59127916A; DE3336127C2; JPH0133247B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Krümmung von Walzgut» Es bestimmt die Krümmung während des Walzvorgangs in der Walzstraße.

Unter Krümmung des Walzguts ist wie üblich die während des Walzens auftretende seitliche Verbiegung des Walzguts zu verstehen. Eine solche Krümmung verringert die Genauigkeit der Bahnbreite und die Rechtwinkligkeit der Bahnform und erschwert auf diese Weise die Verbesserung der Produktionsrate und der Qualität. Diese Krümmung wird durch Ungleichmäßigkeiten der Dehnung zwischen den rechten und linken Seiten des Walzguts verursacht. Im einzelnen spielen dabei folgende Faktoren eine Rolle:

1. Unterschiede im Walzenabstand zwischen der rechten und der linken Seite der Walzstraße;

2. Ungleichmäßigkeiten des Durchmessers einer Walzstraßenwalze , bedingt durch lokal unterschiedlichen Verschleiß und Örtliche Erhitzung;

3. Unterschiede in der Walzstraßenfestigkeit zwischen rechter und linker Seite;

4. Temperaturungleichmäßigkeiten innerhalb des Walzguts {einseitige Kühlung und Ifemperaturunstetigkeiten);

5. Exzentrisches Walzen; und

6. Festklemmen von Walzgut auf der Einlaßseite der Walzstraße.

Figur 1 zeigt ein typisches Beispiel einer Erscheinungsform der Krümmung. Die Bezugszeichen 1 und 2 bezeichnen die obere bzw-, die untere Walze einer Walzstraße; S_R

und S_L bezeichnen den Walzenabstand auf der rechten bzw. der linken Seite der Walzstraße; mit 3 ist ein Querschnitt durch das Walzgut auf der Einlaßseite der Walzstraße gekennzeichnet; mit 4 eine Bahnebene des Walzguts; mit 5 ist ein Querschnitt durch das Walzgut nach dem Walzen auf der Ausgangsseite der Walzstraße gekennzeichnet; und mit 6 eine Bahnebene des gewalzten Walzguts. Wie man erkennt, ist der rechtsseitige Walzenabstand S_R größer als der linksseitige Abstand S^, so daß das Walzgut in der Walzstraße auf der linken Seite einer größeren Dehnung unterworfen wird als auf der rechten Seite, und es biegt sich auf der Ausgangsseite der Walzstraße nach rechts.

Bisher sind solche Walzgutkrümmungen qualitativ durch den Benutzer oder quantitativ durch ein Meßgerät nach Beendigung des Walzvorgangs festgestellt worden. Es war daher bisher unmöglich, das Auftreten einer Krümmung quantitativ während des Walzvorgangs festzustellen, und daher schwierig, Steuerungen zur Verhinderung des Auftretens von Krümmungen vorzusehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben erwähnten Probleme bei dem bekannten System zu beseitigen. Es soll eine Vorrichtung zur Erfassung der Krümmungen von Walzgut geschaffen werden, die in der Lage ist, quantitativ die Krümmung im Moment des Entstehens während des Walzens zu bestimmen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile können der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung und den beigefügten Zeichnungen entnommen werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Krümmung;

Fig, 2A bis 2C

und 3 eine schematische Ansicht des Prinzips der Erfindung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Erfassung der Krümmung von Walzgut gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der wichtigsten Komponenten des Systems nach Fig. 4.

Die Grundlage der Erfindung soll zuerst beschrieben werden. Wie bereits bemerkt, wird die Krümmung durch Ungleichmäßigkeiten in der Dehnung zwischen der rechten und linken Seite des Walzguts in der Walzstraßenstellung verursacht. Der endgültige Krümmungsgrad wird bestimmt durch den pro Zeiteinheit auftretenden Längenunterschied zwischen den rechts- bzw. linksseitigen
Abschnitten des Walzguts an der Ausgangsseite, beginnend an der Position direkt in der Walzstraße. Dies ist dargestellt in den Figuren 2A bis 2C, von denen die
Figuren 2A und 2B den Fall darstellen, in dem die
rechts- und die linksseitige Länge hP~ ^₁ und Δ-2. β des Walzguts auf der Ausgangsseite der Walzstraße pro Zeiteinheit einander genau gleich sind; in diesem Fall
tritt keine Krümmung auf. Figur 2C seigt den Fall, daß Δ JL L größer ist als,A.$-j£; in diesem Fall krümmt das Walzgut nach rechts. Zwischen den Längen auf der
rechten und linken Äusgangsseite des Walzguts pro Zeiteinheit und dem Krümmungsradius bestehen folgende
Beziehungen:

A£_L = (p + j) . θ (1)

Δ£_ρ = (ρ -' y) · θ (2)

."L R W
^{p =} ' 2 ⁽³⁾

Hierin bedeutet

W: die Bahnbreite

Θ: Bogenwinkel

Pi Krümmungsradius der Bahnmittellinie

0: Krümmungsmittelpunkt.

Wird der Krümmungsradius P positiv, so befindet sich der Krümmungsmittelpunkt auf der rechten Seite der Bahn- mittellinie. Ist er hingegen negativ, so befindet sich der Krümmungsmittelpunkt auf der linken Seite der Bahnmittellinie. Weiterhin entspricht das Reziproke des Krümmungsradius¹ P , d. h. l/P , dem Krümmungsgrad. Falls daher ΔSL _L, Δ J?_R und W in der obigen Gleichung (3) bestimmt werden können, so kann man sowohl den Krümmungsradius als auch den Krümmungsgrad bestimmen.

In den Figuren 4 und 5 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in der das Bezugszeichen 18 eine Walzstraße bezeichnet; Bezugszeichen 7 kennzeichnet das durch die Walzstraße gewalzte Walzgut; und Kennzeichen 8 die Kontaktwalze, zur Synchrondrehung in Kontakt mit der rechten und linken Seite des gewalzten Walzguts 7. An der Ausgangsseite der Walzstraße 18 sind zwei Kontaktwalzen 8 vorgesehen. Die im folgenden dargestellten Elemente mit einer einzelnen Bezugsziffer in Verbindung mit den Kontaktwalzen 8 sind ebenfalls sowohl als rechte und linke Elemente vorgesehen. Bezugszeichen 9 kennzeichnet einen Arm, der die Kontaktwalze 8 trägt. Der Arm 9 ist an einem beweglichen Block 13 mit einem ortsfesten Zapfen 25 befestigt. Außerdem ist der Arm 9 mit dem ortsfesten Zapfen 25 an einer Kolbenstange 11 und einem Druckzylinder 10 befestigt. Durch Einrichtungen des Druckzylinders 10 werden die Kontaktwalzen 8

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sowohl gegen die rechte wie gegen die linke Seite des Walzguts 7 gedrückt. Der Druckzylinder 10 wird durch einen Träger 24 gehalten, der in dem beweglichen Block 13 befestigt ist. Die Bezugsziffer 12 bezeichnet einen Pulsgenerator, der synchron mit den Kontaktwalzen 8 dreht, und die Bezugsziffer 19 bezeichnet einen Zylinderstellungsfühler zum Bestimmen des Kolbenhubs des Druckzylinders 10. Der bewegliche Block 13 ist mittels eines Öffnungseinstellmotors 17 über eine Stange 14, ein Schneckenrad 15 und ein Gewinde 16 an die Steuerung angepaßt und wird dadurch vorwärts und rückwärts senkrecht zur Walzrichtung bewegt« Die Bezugsziffer 26 bezeichnet einen Pulsgenerator, der mit dem Motor 17 verbunden ist und der die Position des beweglichen Blocks 13 bestimmt. Die Bezugsziffern 20 und 21 bezeichnen Pulszähler zum Zählen der Ausgangsimpulse des Pulsgenerators 12, die Pulszähler 20 und 21 sind so abgestimmt, daß sie sich synchron mit den Kontaktwalzen 8 drehen. Aus der Zahl der Pulse pro Zeiteinheit ermitteln die Pulszähler 20 und 21 die linken und rechten Ausgangsseitenlängen Δ-ß- I₁ bzw. Δ JL^ des gewalzten Walzguts. Die Bezugsziffer 22 bezeichnet ein Bahnbreitenbestimmungs- und/oder Berechnungsgerät zum Berechnen des Öffnungsgrades der Kontaktrollen 8 (also der Bahnbreite) aus der Position des beweglichen Blocks 13 und ebenso aus der Kolbenhubstellung des Druckzylinders 10. Die Bezugsziffer 23 bezeichnet ein Krümmungsberechnungsgerät zum Berechnen der Krümmung aus den von den Pulszählern 21 und 22 und dem Gerät 22 zur Verfügung gestellten Größen Δ 4Lr und W in Übereinstimmung mit der Gleichung (3).

Dar bewegliche Block 13 ist einer automatischen Positionssteuerung durch den Motor 17 mit einer vorher bestimm ten Toleranz in Übereinstimmung mit der angestrebten

Bahnbreite unterworfen. Wenn das Vorderende des Walzguts 17 die Vorrichtung zur Erfassung der Krümmung erreicht, werden die Kontaktwalzen 8 durch die Druckzylinder 10 in Druckkontakt mit den Seitenabschnitten des Walzguts 7 gebracht. Die Druckzylinder 10 sind normalerweise mit genügend Druck versehen, um die Kontaktrollen 8 gegen beide Seitenabschnitte des Walzmaterials 7 zu pressen und die Walzen synchron mit dem Walzmaterial 7 sich drehen zu lassen.

Ein Beispiel soll nun gegeben werden, wie diese Vorrichtung zur Erfassung der Krümmung benutzt werden kann. Es werde angenommen, daß die Kontaktwalzen 8 einen Durchmesser von 150 mm haben, daß der Pulsgenerator 12 verbunden mit den Kontaktwalzen 8 gerade so eingestellt ist, daß er 3600 Impulse pro Umdrehung erzeugt, und daß die Pulszähler 20 und 21 die Zahl der Pulse mit einer Periode von 100 msec zählen. Falls die Walzen des Walzwerks 18 sich mit 360 Umdrehungen pro Minute drehen und die rechte und linke Dehnung unterschiedlich ist, was zu einer Zahl von Impulsen auf der linken Seite von 4750 und auf der rechten Seite von 4735, jeweils in 100 msec führt, und falls die Bahnbreite 2000 mm beträgt, dann wird der Krümmungsradius P wie folgt aus der GIeichung (3) bestimmt, wobei der Krümmungsgrad das Reziproke von P ist:

ο = ¹⁵° * ^ff 4750 + 4735 2000 _ „_„_

^μ 3600 4750 - 4735 * ~2 »All2. nun

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Erfassung der Krümmung von Walzgut mit einer Konstruktion wie oben beschrieben zur Verfügung, worin die Krümmung des Walzguts momentan mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann.

Claims

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA* 2-3/ Marunouchi 2 chome Chiyoda-ku, Toyko 100 Japan

Vorrichtung zur Erfassung der Krümmung von Walzgut

Ansprüche

/ 1 .^/Vorrichtung zur Erfassung der Krümmung von Walzgut, gekennzeichnet durch

a) Kontaktwalzen (8), die rechts und links vom Walzgut (7) an der Ausgangsseite einer Walzstraße (18) angebracht sind j

b) Zylindervorrichtungen, die die Kontaktwalzen gegen die rechte und linke Seite des Walzguts (7) pressen;

c) eine Einrichtung zur Bestimmung der Lage des Zylinders (10) in der Zylindervorrichtung;

d) eine Einrichtung (22) zur Bestimmung der Bahnbreite des Walzguts (7) aus der voa der Einrichtung zur Be-

ME/DN/sg

Mariinistraße 24 · D-28OO Bremen 1 · Telefon (0421) 32 80 37 - Tclccopiorer · Telex 02 44 020 fepat d

Stimmung der Lage des Zylinders (10) erfaßten Zylinderlage;

e) Pulsgeneratoren (26)/ die sich synchron mit den Kontaktwalzen (8) drehen;

f) Zähler (20, 21) zum Zählen der Anzahl der von den Pulsgeneratoren (26) abgegebenen Impulse; und

g) eine Recheneinrichtung (23)/ die den Krümmungsgrad oder den Krümmungsradius der an der Ausgangsseite der Walzstraße (18) auftretenden Krümmung des Walzguts (7) aus dem Unterschied der Anzahl der durch einen der Pulsgeneratoren (26) von der Anzahl der durch einen anderen Pulsgenerator (26) in einer vorbestimmten Zeitspanne erzeugten Impulse und aus der von der Bahnbreitenbestimmungseinrichtung (22) festgestellten Bahnbreite berechnet.
2. Vorrichtung zur Erfassung der Krümmung von Walzgut nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (23) den Öffnungsgrad der Kontaktwalzen (8) aus der Stellung eines beweglichen Blocks (13) und dem Kolbenhub eines Druckzylinders (10) der Zylindervorrichtung berechnet.