DE1236452B - Method and device for eliminating the influence of out-of-round rolls in hot and cold rolling mills for sheet metal and strips - Google Patents

Description

DEUTSCHES ^WJw PATENTAMT DeutscheKl.: 7a-9/ö2 GERMAN ^ WJw PATENTAMT DeutscheKl .: 7a -9 / ö2

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Nummer: 1236 452Number: 1236 452

Aktenzeichen: V 229691 b/7 aFile number: V 229691 b / 7 a

Auslegetag: 16. März 1967Open date: March 16, 1967

Die Erfindung behandelt das Problem des Einflusses unrunder Walzen in Warm- und Kaltwalzwerken auf Bleche und Bänder. Dieses Problem ist den Walzenherstellern wohlbekannt Trotzdem gelingt es nicht, die schweren Stützwalzen von Quartogerüsten, wie sie in Blechwalzwerken eingesetzt werden, vollständig schlagfrei herzustellen. Das Maß der Unrundheit bei Kaltwalzen liegt zwar in der Größenordnung von wenigen Hundertstelmillimetern, jedoch ist dies bei den heutigen Anforderungen an die Toleranzhaltigkeit dünner Bleche und Bänder sehr störend.The invention deals with the problem of the influence of out-of-round rolls in hot and cold rolling mills on sheets and strips. This problem is well known to the roll manufacturers. Nevertheless, it succeeds it is not, the heavy backup rolls of four-high stands, as they are used in plate rolling mills, to be produced completely without impact. The degree of out-of-roundness in cold rolling is on the order of magnitude of a few hundredths of a millimeter, but this is the case with today's requirements for tolerance compliance thin sheets and strips very annoying.

Zum gegenständlichen Problem ergibt sich aus der Literatur — stichwortartig wiedergegeben — folgender Stand der Erkenntnisse:With regard to the problem at hand, the following results from the literature - reproduced in key words State of knowledge:

a) So vorteilhaft eine große Gerüststeifigkeit für die Toleranzhaltigkeit des Bandes ist, so nachteilig ist sie für den Einfluß unrunder Walzen. Bei einem weichen Gerüst wird der Einfluß unrunder Walzen weitgehend verschluckt. Wenn das Verformungsverhalten des Ausgangsbandes ziemlich gleichmäßig ist, (so daß eine Regelung unter Umständen nicht notwendig ist) kann eine Verminderung der Gerüststeifigkeit vorteilhaft sein.a) As advantageous as a high frame rigidity is for the tolerance of the strip, it is disadvantageous is it for the influence of out-of-round rolls. In the case of a soft framework, the influence becomes less round Rolls largely swallowed. If the deformation behavior of the output tape is fairly uniform, (so that a scheme may not be necessary) a reduction in the rigidity of the framework can be advantageous be.

b) Bei der Weiterverarbeitung werden durch die Walzenunrundheit Störfrequenzen bis etwa 3 Hz hervorgerufen. Wegen der Höhe der StÖrfrequenz stellt diese Banddickenschwankung ein schwieriges Problem dar. Es werden sehr hohe Regelgeschwindigkeiten notwendig, die kaum zu erreichen sind. Den unrunden Lauf der Walzen kann man innerhalb eines Stiches nicht ausgleichen. Das beste Mittel gegen diesen Fehler sind besonders sorgfältig geschliffene Walzen.b) During further processing, the roller runout causes interference frequencies of up to about 3 Hz evoked. Because of the level of the interference frequency, this stops fluctuations in tape thickness difficult problem. Very high control speeds are necessary, which are hardly possible are to be achieved. The out-of-round running of the rollers cannot be compensated for within one pass. The best remedy for this defect are particularly carefully ground rollers.

c) Der Einfluß der Störgröße aus der Walzenrundheit hängt von deren Größe und der Ansprechzeit der automatischen Regeleinrichtung ab. In der Praxis werden durch normale Walzenschleifverfahren ausreichend kleine Unrundheiten erzielt, so daß befriedigende Ergebnisse erhalten werden, ohne daß man die Ansprechzeit der Regelung in unerwünschter Weise vergrößert. _4g c) The influence of the disturbance variable from the roll roundness depends on its size and the response time of the automatic control device. In practice, with normal roll grinding processes, sufficiently small out-of-roundness is obtained so that satisfactory results are obtained without the response time of the control being increased in an undesirable manner. _4g

d) Tatsächlich ruft eine exzentrische Stützwalze Walzspaltänderungen hervor, die die Walzspaltregelung unfähig ist zu korrigieren. Es gibt keine Walzspaltregelung, die schnell genug oder gar wirksam genug sein kann, um solche Verdickungen auszubügeln, die durch die Walzenunrundheit hervorgerufen sind.d) In fact, an eccentric back-up roll causes roll gap changes that regulate the roll gap is unable to correct. There is no roll gap control that is fast enough or can even be effective enough to iron out such thickenings caused by the roller runout are caused.

Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen des
Einflusses unrunder Walzen in Warm- und
Kaltwalzwerken für Bleche und BänderMethod and device for eliminating the
Influence of out-of-round rolling in hot and
Cold rolling mills for sheets and strips

Anmelder:Applicant:

Verwaltungsgesellschaft Moeller u. NeumannManagement company Moeller and Neumann

offene Handelsgesellschaft,general partnership,

St. Ingbert/Saar, Ensheimer Str. 48St. Ingbert / Saar, Ensheimer Str. 48

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Karl J. Neumann,Karl J. Neumann,

Hans S. Metzger,Hans S. Metzger,

Karl Glawe, St. Ingbert/SaarKarl Glawe, St. Ingbert / Saar

Es wurde in der Literatur auch schon der Erkenntnis Ausdruck verliehen, daß bei Walzgerüsten mit einer von Walzdruck- oder Dehnungsänderungen beeinflußten Regeleinrichtung zum toleranzarmen Walzen der Einfluß unrunder Walzen noch verstärkt wird. Diese Regeleinrichtungen arbeiten nämlich in der Weise, daß bei einer Erhöhung des Walzdruckes oder der Gerüstdehnung eine Regelgröße zum Verringern des Walzspaltes auf den Sollwert ausgelöst wird und umgekehrt. Dieses Verfahren ist nur dann richtig, wenn die Änderungen vom Walzgut selbst ausgelöst werden, also von dessen wechselnder Stärke oder wechselndem Verformungswiderstand. Wächst z. B. der Walzdruck aber durch die Unrundheit einer Walze an, so müßte der Walzspalt um den Schlag der Walze vergrößert werden, damit im Walzgut kein Wellental abgedrückt wird. Das erwähnte Regelverfahren verstärkt aber durch das Engerstellen der Walzen bei Walzdruckanstieg diesen Einfluß. Das gleiche gilt für den umgekehrten Fall, wo der Schlag der Walze dem Walzspalt um 180° gegenüberliegt und das Band einen Wellenberg erhält.It has already been expressed in the literature that in roll stands with a control device influenced by rolling pressure or expansion changes for low-tolerance Rolling the influence of out-of-round rolls is reinforced. These control devices work in the way that with an increase in the rolling pressure or the stand expansion, a controlled variable to reduce of the roll gap is triggered to the target value and vice versa. This procedure is only then correct if the changes are triggered by the rolling stock itself, i.e. by its changing Strength or changing deformation resistance. Grows z. B. the rolling pressure but due to the out-of-roundness a roll, the roll gap would have to be enlarged by the runout of the roll so that it is in the rolling stock no trough is pressed. The aforementioned control procedure is reinforced by the narrowing of the rolls when the roll pressure rises this influence. The same goes for the reverse case where the impact of the roller is opposite the roller gap by 180 ° and the strip receives a wave crest.

Konkrete Vorschläge zur Unterdrückung der periodischen Störgrößen aus WaIzenrandheit zielen darauf ab, die Störgrößen elektrisch auszufiltern. Hier ergeben sich Schwierigkeiten insofern, als ein fest eingestellter Filter die Veränderlichkeit der Frequenz der Störgrößen, z.B. beim Hochfahren der Walzendrehzahl nicht berücksichtigt. Dies soll durch eine andere bekannte Einrichtung dadurch erreicht werden, daß aus den periodischen Störgrößen ein Mittelwert gebildet wird. Damit werden die Störgrößen zunächst in ihrer Amplitude beruhigt. IndemConcrete proposals for the suppression of the periodic disturbance variables from the roll edge aim on filtering out the disturbance variables electrically. Difficulties arise here insofar as a Fixed filter the variability of the frequency of the disturbance variables, e.g. when the Roll speed not taken into account. This is to be achieved by another known device that a mean value is formed from the periodic disturbance variables. Thus the disturbance variables initially calmed down in their amplitude. By doing

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durch einen synchron mit einer Stützwalze umlaufenden Kontaktfinger in dem Gerät für die Mittelwertbildung einzelne Unterbrechergruppen geschaltet werden, wird auch die Frequenz der Störgrößen berücksichtigt. Da aber die Störgrößen von Walzdruckänderungen abgeleitet werden, kommen die Stellgrößen oder Regelgrößen, die denjenigen einer vorhandenen Regeleinrichtung zu überlagern wären, stets um die Ansprechzeit der Steuerung zu spät. Entspricht diese Ansprechzeit zufällig der Störfrequenz aus Walzenunrundheit im Mittelwert, dann kommen die Stell- oder Regelgrößen zwar zeitlich richtig, wenn auch um eine Periode verspätet, jedoch nicht in der richtigen Größe.by a contact finger rotating synchronously with a backup roller in the device for averaging If individual breaker groups are switched, the frequency of the disturbance variables is also taken into account. However, since the disturbance variables are derived from changes in the rolling pressure, the manipulated variables come or controlled variables that would have to be superimposed on those of an existing control system, the response time of the controller is always too late. Does this response time happen to correspond to the interference frequency from roll runout in the mean value, then the manipulated or controlled variables come in time correct, if delayed by a period, but not in the correct size.

Es ist demnach ein Verfahren zum Beseitigen des Einflusses unrunder Walzen in Warm- und Kaltwalzwerken für Bleche und Bänder bekannt, bei dem eine sich periodisch ändernde, der Walzenunrundheit entsprechende Störgröße zur Verstellung des Walzenspaltes benutzt wird, indem der Abstand der Walzenachsen umgekehrt zu den aus der Unrundheit der Walzen zu erwartenden Walzspaltänderungen verstellt wird.It is therefore a method of eliminating the influence of out-of-round rolling in hot and cold rolling mills known for sheet metal and strips, in which a periodically changing roll runout Corresponding disturbance variable is used to adjust the roller gap by changing the distance between the roller axes reversed to the roll gap changes to be expected from the out-of-roundness of the rolls will.

Dieses bekannte Verfahren wird durch die Erfindung sowohl für geregelte als auch ungeregelte Walzwerke mit der Zielsetzung vervollkommnet, die periodische Störgröße aus Walzen-Unrundheit walzdruckunabhängig, d.h. frei von gleichzeitig aus anderen Gründen auftretenden Walzdruckänderungen in voller Größe drehzahlabhängig zu ermitteln.This known method is used by the invention for both regulated and unregulated Rolling mills perfected with the aim of reducing the periodic disturbance variable from roll runout independent of the rolling pressure, i.e. free of changes in rolling pressure that occur simultaneously for other reasons in full size depending on the speed.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die sich periodisch ändernde Störgröße aus der algebraischen Summe von Meßwerten gebildet wird, die die Charakteristik der Unrundheit jeder Walze bezüglich eines mit dem entsprechenden Punkt der anderen Walze im Walzspalt zusammentreffenden Punktes wiedergeben und dort unmittelbar oder mittelbar laufend abgegriffen werden.The inventive method consists in that the periodically changing disturbance variable from the algebraic sum of measured values is formed, which is the characteristic of the out-of-roundness of each roller with respect to one that coincides with the corresponding point of the other roll in the roll gap Reproduce point and are continuously tapped there directly or indirectly.

Hierbei entspricht die algebraische Summenbildung dem, was beim bekannten Verfahren eine Druckmeßdose besorgt, die auch bei Twin-Drive der Stützwalzen die sich ändernde Phasenlage der Unrundheiten ungleich starker Walzen zueinander erfaßt, mit dem Unterschied jedoch, daß für die Unrundheit jeder Walze ein Meßwert zugrunde liegt, der frei von anderen Einflüssen ist. Ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens liegt darin, daß man die Ansprechzeit der Steuerung eliminieren kann, da man die Meßwerte an beliebig zur Walzlinie liegenden Stellen, also auch mit Voreilung, abgreifen kann. Es ist also erreichbar, daß die ermittelten Stellgrößen den Einflüssen aus Walzenunrundheit genau phasengleich sind. Dies läßt sich sogar bei belastetem, ohne Walzgut laufendem Walzwerk abgleichen, da sich die Walzenunrundheit unter Last in ihrem Effekt bekanntlich ändert. Hierauf wird später noch eingegangen. Here, the algebraic summation corresponds to what a Pressure cell worried that the changing phase position of the back-up rollers, even with twin-drive Out-of-roundness of unevenly thick rolls to each other detected, with the difference, however, that for the Out-of-roundness of every roller is based on a measured value that is free from other influences. A special The advantage of the new method is that you can eliminate the response time of the control because the measured values can be tapped at any point in relation to the rolling line, i.e. also with an advance. It can therefore be achieved that the manipulated variables determined are exactly in phase with the influences of roller runout are. This can even be adjusted when the rolling mill is loaded and running without rolling stock, since it is known that the effect of the roller runout changes under load. This will be discussed later.

Wie schon gesagt, hat man bereits erkannt, daß bei walzdruckabhängigkeit geregelten Walzwerken durch die Regelung aus Walzen-Unrundheit Signale ausgelöst werden, die mit falschem Vorzeichen behaftet sind und die Abdrücke der Unrundheiten im Walzgut noch verstärken. Durch die Erfindung kann die Funktion eines geregelten Walzwerkes soweit verbessert werden, als die Signale mit falschem Vorzeichen zumindest unterdrückt werden. Hierzu wird die sich periodisch ändernde Störgröße der Gerüstregelung in einer Phasenlage und Amplitude über-As already said, it has already been recognized that with rolling pressure dependency regulated rolling mills The control of roller runout triggers signals that have the wrong sign and reinforce the imprints of the out-of-roundness in the rolling stock. With the invention the function of a regulated rolling mill can be improved to the extent that the signals with the wrong sign at least be suppressed. For this purpose, the periodically changing disturbance variable of the framework control in a phase position and amplitude

lagert, in denen die von der Gerüstregelung auf Grund von Walzdruck- oder Dehnungsänderungen aus Unrundheit der Walzen ermittelten, bekanntermaßen mit falschen Vorzeichen behafteten, sich periodisch ändernden Meß-, Regel- oder Stellgrößen kompensiert werden.stores in which the scaffolding control due to rolling pressure or expansion changes determined from the out-of-roundness of the rollers, known to be afflicted with the wrong sign periodically changing measured, controlled or manipulated variables are compensated.

Hierdurch wird erreicht, daß die Regelung trotz Änderung des Walzdruckes oder der Gerüstdehnung in dem Maße nicht anspricht, wie sie sonst in der falschen Richtung ansprechen würde, denn die Änderungen des Walzendruckes oder der Dehnung sind ebenfalls eine Funktion der algebraischen Summe der Augenblickswerte der im Walzspalt wirksamen Unrundheiten beider Walzen. Bei »weichen« Gerüsten, z. B. Gerüsten mit schlanken Zugankern, die im Zusammenhang mit schnellwirkenden elektrohydraulichen Regeleinrichtungen bewußt weich gemacht werden können, kann die erfindungsgemäße Löschung der mit falschem Vorzeichen behafteten Regel- oder Stellgrößen schon zu befriedigenden Resultaten führen. Die Änderungen des Walzdruckes aus Unrundheit der Walzen gehen dann nämlich weitgehend in die Gerüstdehnung ein, weil das weiche Gerüst wegen der erfindungsgemäßen Löschung der Regelgrößen insoweit ungeregelt ist. Man kann also zu folgendem Schluß kommen: Je weicher ein ungeregeltes Walzgerüst ist, um so weniger drückt sich die Unrundheit der Walzen auf dem Walzgut ab. Ein solches weiches Gerüst reagiert aber ebenso leicht auf wechselnden Verformungswiderstand des Walzgutes, so daß man auf diesem Weg mit der Beseitigung des Einflusses unrander Walzen eine undiskutable Walzgenauigkeit einhandelt. Erst in Verbindung mit einer schnellwirkenden Regeleinrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Walzgerüst geschaffen, das weitgehend unabhängig von seiner Steifheit an sich auf konstanten Walzspalt regelt ■—· soweit wechselnde Eigenschaften des Walzgutes die Regelung auslösen — und das gleichzeitig eine Weichheit des Gerüstes erlaubt, die die Unnmdheit der Walzen aufnimmt.This ensures that the control is carried out in spite of a change in the rolling pressure or the stand expansion does not respond to the extent that it would otherwise respond in the wrong direction because the changes the roller pressure or the elongation are also a function of the algebraic sum of the Instantaneous values of the out-of-roundness of both rolls effective in the roll gap. With "soft" scaffolding, z. B. Scaffolding with slim tie rods associated with fast-acting electro-hydraulic Control devices can be deliberately softened, the deletion according to the invention can the control or manipulated variables with the wrong sign already lead to satisfactory results. The changes in the rolling pressure due to the out-of-roundness of the rollers then largely go into the framework expansion, because the soft framework because of the deletion of the controlled variables according to the invention insofar is unregulated. One can therefore come to the following conclusion: The softer an unregulated roll stand is, the less the out-of-roundness of the rollers is reflected on the rolling stock. Such a soft one However, frame reacts just as easily to changing deformation resistance of the rolling stock, so that one In this way, with the elimination of the influence of unrestricted rolls, an undisputable rolling accuracy bargains. Only in connection with a fast-acting control device and the one according to the invention Method, a roll stand is created that is largely independent of its rigidity regulates itself to a constant roll gap ■ - · if the properties of the rolling stock change, the regulation trigger - and that at the same time allows a softness of the frame, which the barreness of the rolls records.

Die Erfindung weist aber auch einen Weg, die Unrundheit der Walzen positiv auszuregeln, um auch bei vorhandenen, steifen Gerüsten den Einfluß unrunder Walzen zu beseitigen oder bei Neubauten von vornherein den bestmöglichen Effekt zu erzielen. Da sich die Störgröße und die zu kompensierende anstehende Regel- oder Stellgröße mit falschem Vorzeichen jeweils in der absoluten Größe entsprechen, und da beide Größen Funktionen der Summe der im Walzspalt wirksamen Unrundheiten beider Walzen sind, braucht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Störgröße lediglich auf den doppelten zur Kompensation der periodisch auftretenden Regeloder Stellgrößen erforderlichen Wert verstärkt zu werden. Ist die Stellgröße beispielsweise +1, so ist die Störgröße ursprünglich — 1, um die Stellgröße zu löschen. Wird die negative Störgröße auf —2 verdoppelt, so ergibt die Kompensation eine negative Stellgröße von — 1, d. h., die ursprünglich in der Größenordnung richtige Stellgröße hat nun das richtige Vorzeichen. Als Verfahrenerzeugnis ergibt sich ein Blech oder Band, das frei von periodisch auftretenden Verdickungen und Verdünnungen ist, die für den Einfluß unrunder Walzen charakteristisch sind.However, the invention also has a way to positively regulate the out-of-roundness of the rollers in order to also To eliminate the influence of out-of-round rolls in existing, stiff stands or in new buildings to achieve the best possible effect right from the start. Since the disturbance variable and the one to be compensated pending controlled or manipulated variable with the wrong sign each correspond in absolute size, and since both variables are functions of the sum of the out-of-roundness of both rolls effective in the roll gap are, according to the method according to the invention, the disturbance variable only needs to be doubled Compensation of the periodically occurring control or manipulated variables required value increases will. For example, if the manipulated variable is +1, the disturbance variable is originally -1 in order to increase the manipulated variable Clear. If the negative disturbance variable is doubled to -2, the compensation results in a negative one Manipulated variable of - 1, i.e. In other words, the manipulated variable that was originally correct in the order of magnitude now has the correct one Sign. The result of the process is a sheet or strip that is free of periodically occurring Thickening and thinning is characteristic of the influence of out-of-round rolls are.

Vorrichtungsgemäß kann die Unrundheit der Walzen während des Betriebes durch Tastrollen od. dgl.According to the device, the out-of-roundness of the rollers during operation by feeler rollers or the like.

unmittelbar an den Walzen abgegriffen werden, und zwar relativ zu den Einbaustücken und zweckmäßig an den Ballenrändern oder seitlich, damit die Walzendurchbiegung nicht in die Meßwerte eingeht. Die unvermeidlichen Erschütterungen im Walzbetrieb sowie die an den Walzen anhaftende Emulsion würde aber in Anbetracht der wenigen Hundertstelmillimeter Walzenschlag beim Kaltwalzen eine zuverlässige Messung sehr erschweren. Beim Warmwalzen, wo man die Walzen aus Kostengründen nicht so genau schleift und die Unrundheit bis einige Zehntelmillimeter betragen kann, ist es schon eher möglich, die Unrundheit an den Walzen selbst abzugreifen.be tapped directly on the rollers, relative to the chocks and expedient at the edges of the bale or at the side, so that the roll deflection is not included in the measured values. The inevitable Vibrations during the rolling operation as well as the emulsion adhering to the rolls would but in view of the few hundredths of a millimeter roller runout during cold rolling, a reliable one Make measurement very difficult. In hot rolling, where the rolls are not so precise for reasons of cost grinds and the out-of-roundness can be up to a few tenths of a millimeter, it is more possible to tap the runout on the rollers themselves.

Um diese Schwierigkeiten beim Abgriff der Unrundheiten zu beheben, sieht die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, die ein vom Walzgerüst getrennt aufgestelltes Kopierwerk mit je einem synchron mit der jeweiligen Walze umlaufenden Geber umfaßt, auf denen die zuvor —· zweckmäßig auf der Schleifbank — festgestellten Unrundheiten der Walzen abgebildet oder eingestellt sind und die in Phasenlage mit den Unrundheiten der eingebauten Walzen über elektrische Wellen od. dgl. an den Walzenantrieb oder die Walzen angekoppelt sind, wobei jeder Geber mit einer Abtastvorrichtung zusammenarbeitet, deren funktionelle Zuordnung dem Abgriff der Unrundheit der Walzen entspricht, und bei der ein Gerät zur Bildung der algebraischen Summe der Abtastwerte sowie ein Kompensator vorhanden ist, in dem die Meß-, Regel- oder Stellgrößen einerseits und die aus dem Summenbildner gelieferte Störgröße andererseits gegeneinandergeschaltet sind oder wodurch der Regel-Sollwert verstellt wird.In order to overcome these difficulties when tapping the out-of-roundness, the invention provides a device to carry out the method according to the invention, the one set up separately from the roll stand Copier with one encoder rotating synchronously with the respective roller each which the previously - or are set and which are in phase with the out-of-roundness of the built-in rollers Electric shafts or the like are coupled to the roller drive or the rollers, with each encoder cooperates with a scanning device, the functional assignment of which is the tapping of the out-of-roundness of the rollers, and in which a device for the formation of the algebraic sum of the samples and a compensator is available in which the measured, controlled or manipulated variables on the one hand and the off the disturbance variable supplied to the summator are on the other hand switched against each other or thereby the control setpoint is adjusted.

In der Zeichnung ist ein Quartogeriist mit einer vom Walzdruck beeinflußten elektrohydraulischen Regeleinrichitung für konstante Ständerspannung bzw. konstanten Walzspalt in Verbindung mit verschiedenen Ausführmöglichkeiten eines erfindungsgemäßen Kopierwerkes darstellt, und zwar zeigtThe drawing shows a four-high train with an electro-hydraulic one that is influenced by the rolling pressure Control device for constant stand tension or constant roll gap in connection with various Execution possibilities of a copier according to the invention represents, namely shows

F i g. 1 das Quartogeriist mit der schematisch dargestellten Regeleinrichtung,F i g. 1 the four-high train with the control device shown schematically,

F i g. 2 bis 5 ein Kopierwerk mit Exzentrizitäten als Geber und hydraulischer Abtastung,F i g. 2 to 5 a copier with eccentricities as encoder and hydraulic scanning,

Fig. 6 ein Kopierwerk mit Exzentrizitäten als Gebe» und elektrischer Abtastung und6 shows a copier with eccentricities as input and electrical scanning and

F i g. 7 und 8 zwei Möglichkeiten der Übertragung der Unrundheit einer Walze auf elektronisch abtastbare Geber.F i g. 7 and 8 show two ways of transferring the out-of-roundness of a roller to an electronically scannable one Giver.

Das Quartogeriist nach Fig. 1 ist ein Normalgerüst mit gegossenen Ständern, bei dem zwischen den oberen Einbaustücken 1 und den Anstellspindeln 2 für die Grobeinstellung elastische Druckglieder 3 in Form einer Membran angeordnet sind, die durch hydraulische Spreizkolben 4 vor dem Walzen unter einen Spanndruck setzbar sind. Der Spanndruck geht über Druckmeßdosen 5 letztlich in die Ständersäulen 6 und setzt diese ebenfalls unter Vorspannung.The four-high frame according to Fig. 1 is a normal frame with cast uprights, in which elastic pressure members 3 are arranged in the form of a membrane between the upper chocks 1 and the adjusting spindles 2 for the coarse adjustment, which can be placed under a clamping pressure by hydraulic expansion pistons 4 before rolling . The clamping pressure ultimately goes through pressure cells 5 into the stator columns 6 and also puts them under tension.

Die Spreizkolben 4 werden über Leitungen 7 von einem Druckübersetzer 8 mit hohem hydraulischen Druck beaufschlagt. Auf der Niederdruckseite ist der Druckübersetzer 8 über die Leitung 9 an einen Steuerschieber 10 angeschlossen. Die Leitung 11 führt zu einer Druckquelle, die Leitung 12 ist Rücklaufleitung. Die Kolbenstange 13 des Steuerschiebers wird durch ein Stellglied in der Regeleinrichtung 14 verstellt.The spreading pistons 4 are acted upon by a pressure booster 8 with high hydraulic pressure via lines 7. On the low-pressure side, the pressure booster 8 is connected to a control slide 10 via the line 9 . The line 11 leads to a pressure source, the line 12 is the return line. The piston rod 13 of the control slide is adjusted by an actuator in the control device 14.

In die Regeleinrichtung 14 ist über die Leitung 15 der Meßwert der Druckmeßdose 5 eingeführt, der die Summe aus Walzdruck P_w und hydraulischer Spannkraft P_Hy der Spreizkolben 4 umfaßt. Geregelt wird im Prinzip auf Konstanz der SummeP_w+Pff_y, d.h. auf Konstanz der Spannung in den elastischen Druckgliedern 3 und den Ständersäulen 6, was gleichbleibenden Walzspalt bedeutet. Wenn der Walzdruck P_r wächst, muß also die hydraulische SpannkraftP_flv to bzw. der spezifische Druck in den Leitungen 7 herabgesetzt werden. Dieses Regeleffekt hat das falsche Vorzeichen, wenn der Walzdruck wegen Unrundheit der Walzen wächst, denn dann müßte P_fly erhöht oder zumindest nicht vermindert werden. Das gleiche Problem stellt sich im übrigen auch bei mechanisch geregelten Walzgerüsten, wo die Walzen enger gestellt werden, wenn der Waszdruck wächst und/oder die Regelung von einem Deckenmeßgerät beeinflußt wird. Bei der Lösung des Problems unrunder Walzen ist aber eine elektrohydraulische Regeleinrichtung wegen ihrer kürzeren Ansprechzeit und wegen ihrer Unempfindlichkeit in bezug auf die Schalthäufigkeit vorzuziehen. The measured value of the pressure cell 5 , which comprises the sum of the rolling pressure P _w and the hydraulic clamping force P _H y of the spreading piston 4, is introduced into the control device 14 via the line 15. In principle, it is regulated for constancy of the sum P _w + Pff _y , ie for constancy of the tension in the elastic pressure members 3 and the stator columns 6, which means a constant roll gap. If the rolling pressure P _{r increases} , the hydraulic clamping force _{P flv} to or the specific pressure in the lines 7 must be reduced. This control effect has the wrong sign if the roll pressure increases due to the out-of-roundness of the rolls, because then P _fly would have to be increased or at least not decreased. The same problem also arises in the case of mechanically controlled roll stands, where the rolls are set closer when the water pressure increases and / or the control is influenced by a ceiling measuring device. In solving the problem of out-of-round rollers, however, an electro-hydraulic control device is to be preferred because of its shorter response time and because of its insensitivity to the switching frequency.

Zum Ausgleich des Einflusses unrunder Walzen ist nach F i g. 2 bis 5 ein Kopierwerk mit aus Kurbeln 20 und 21 bestehenden Exzentrizitäten vorgesehen, die über ihre Kurbelachsen 22 und 23 von Synchronmotoren 24 und 25 jeweils gleichlaufend mit den Stützwalzen 16 und 17 des Gerüstes angetrieben sind.To compensate for the influence of out-of-round rolls, according to FIG. 2 to 5 a copying mechanism is provided with eccentricities consisting of cranks 20 and 21 , which are driven via their crank axes 22 and 23 by synchronous motors 24 and 25 in each case concurrently with the support rollers 16 and 17 of the stand.

Die auf den Stützwalzen markierten Stellen 16 a und 17 a seien die zuvor auf der Schleifbank ermittelten und angezeichneten Maximalwerte der Unrundheit der Walzen, die der Einfachheit halber gleiche Phasenlage in bezug auf die Drehrichtung der Walzen haben, nämlich 90° vor den Totpunkten, in denen die Maximalwerte im Walzspalt wirksam sind und den höchsten Walzdruckanstieg hervorrufen. Die Kurbelzapfen 26 und 27 sind nach F i g. 2 in Phasenlage zu den Unrundheiten der Stützwalzen 16 und 17 eingestellt, was durch lösbare Kupplungen 28 und 29 zwischen den Antriebswellen 22 und 23 einerseits und den Synchronmotoren 24 und 25 andererseits leicht bewerkstelligt werden kann, nachdem neue Walzen eingebaut sind. The points 16 a and 17 a marked on the support rollers are the maximum values of the out-of-roundness of the rollers previously determined and drawn on the grinding bench, which for the sake of simplicity have the same phase position with respect to the direction of rotation of the rollers, namely 90 ° before the dead centers in which the maximum values in the roll gap are effective and cause the highest roll pressure increase. The crank pins 26 and 27 are shown in FIG. 2 set in phase relation to the out-of-roundness of the back-up rollers 16 and 17 , which can easily be done by releasable couplings 28 and 29 between the drive shafts 22 and 23 on the one hand and the synchronous motors 24 and 25 on the other hand after new rollers are installed.

Die Exzentrizitäten bzw. Kurbeln 20 und 21 sind in einer Ebene angeordnet und über eine teleskopartige Schubstange miteinander verbunden, deren Kolbenteil 30 in den Zylinderteil 31 eingreift, wobei der mit Druckmittel gefüllte Zylinderraum 32 über eine biegsame Schlauchleitung 33, ein ortsfestes Anschlußstück 34 und eine Leitung 35, 35 a mit der Druckleitung 7 zum hydraulischen Spannen der Druckglieder 3 und der Ständersäulen 6 in Verbindung steht. Bei einer Drehung der Walzen 16, 17 bzw. der Kurbeln 20, 21 im angegebenen Drehsinn um 90° (Fig. 3) ist der Kolben 30 der geteilten Schubstange bis zu einem Maximalwert in den Zylinderteil 31 eingetaucht. Der im Zylinderraum 32 sich einstellende Druck ist von der Relativstellung der beiden Kurbelzapfen 26, 27 zueinander abhängig, weswegen mit der Hydraulik praktisch die algebraische Summe der Exzentrizitäten gebildet ist. Die teleskopartige Schubstange ist demnach gleichzeitig Abtastgerät und Summenbildner zur Lieferung einer Störgröße, die der Regeleinrichtung des Gerüstes überlagert werden soll.The eccentricities or cranks 20 and 21 are arranged in one plane and connected to one another via a telescopic push rod, the piston part 30 of which engages in the cylinder part 31 , the cylinder space 32 filled with pressure medium via a flexible hose line 33, a stationary connection piece 34 and a line 35, 35 a is connected to the pressure line 7 for the hydraulic tensioning of the pressure members 3 and the stator columns 6 . When the rollers 16, 17 or the cranks 20, 21 rotate in the specified direction of rotation by 90 ° (FIG. 3), the piston 30 of the split push rod is immersed in the cylinder part 31 up to a maximum value. The pressure that is established in the cylinder chamber 32 is dependent on the relative position of the two crank pins 26, 27 to one another, which is why the hydraulic system practically forms the algebraic sum of the eccentricities. The telescopic push rod is therefore at the same time a scanning device and a summing device for supplying a disturbance variable which is to be superimposed on the control device of the framework.

Die rein hydraulische Arbeitsweise eines Kopiergerätes nach F i g. 2 bis 5 liefert die Störgröße auchThe purely hydraulic mode of operation of a copier according to FIG. The disturbance variable also supplies 2 to 5

gleich mit dem richtigen Vorzeichen, um zu verhindern, daß die Regeleinrichtung 14 anspricht bzw. eine von ihr ausgelöste Stellgröße, nämlich eine Druckänderung in der Leitung 7, wirksam wird. Angenommen die dargestellte Lage der Unrundheiten 16« und 17 a bzw. der diese im vergrößerten Maßstab wiedergegebenen Exzentrizitäten 20 und 21 entspräche der Nullstellung des Regelsystems, so ist der Steuerschieber 10 geschlossen, und es herrscht in der Leitung 7 ein bestimmter Druck. Wenn nun die Walzen um 90° weitergedreht werden, so wächst der an den Druckmeßdosen registrierte und über die Leitung 15 in die Regeleinrichtung 14 eingespeiste Meßwert des Walzdruckes. Nach dem vorhandenen Regelprinzip verstellt sich der Stellkolben 13 des Steuerschiebers 10 nach rechts, um die Rückleitung 12 mit der Leitung 9 zum Steuerschieber 8 in Verbindung zu bringen. Der linke Stufenkolben 8 a im Druckübersetzer 8 weicht nach links aus, um den Druck in der Leitung 7 zu senken. Dieser Vorgang würde den Einfluß der Unrundheit der Walzen auf das Walzgut noch in nachteiliger Weise verstärken.with the correct sign in order to prevent the control device 14 from responding or a manipulated variable triggered by it, namely a pressure change in the line 7, from becoming effective. Assuming the position of the out-of-roundness 16 ″ and 17 a or the eccentricities 20 and 21 shown on an enlarged scale correspond to the zero position of the control system, the control slide 10 is closed and there is a certain pressure in the line 7. If the rollers are now rotated further by 90 °, the measured value of the roller pressure registered on the pressure cells and fed into the control device 14 via the line 15 increases. According to the existing control principle, the actuating piston 13 of the control slide 10 moves to the right in order to bring the return line 12 into connection with the line 9 to the control slide 8. The left stage piston 8 a in the pressure booster 8 gives way to the left in order to lower the pressure in the line 7. This process would increase the influence of the out-of-roundness of the rolls on the rolling stock in a disadvantageous manner.

Da bei der angenommenen Walzendrehung um 90° auch die Kurbeln 20 und 21 des Kopiergerätes in die gleichen Totpunktstellungen nach F ig. 3 gekommen sind, gleicht der Druckanstieg im Zylinderraum 32 den von der Regelung herkommenden Druckabfall in der Leitung 7 aus. Praktisch wird die aus der Leitung 7 in den Druckübersetzer 8 zurückfließende Ölmenge durch die Verdrängerarbeit des Kolbens 31 im Kopiergerät ersetzt.Since, with the assumed roll rotation of 90 °, the cranks 20 and 21 of the copier also move into the same dead center positions according to FIG. 3 have come, the pressure increase in the cylinder chamber 32 compensates for the pressure drop in the line 7 resulting from the regulation. In practice, the amount of oil flowing back from the line 7 into the pressure booster 8 is replaced by the displacement work of the piston 31 in the copier.

Wenn man im Kopiergerät nicht mit Hochdruck arbeiten will, so kann die Leitung 35, wie gestrichelt dargestellt, zu einer Niederdruckseite für einen zweiten Stufenkolben 8 b im Druckübersetzer 8 führen. Dann ist zwar eine größere Ölmenge durch die Leitung 35 zu leiten, aber es ergeben sich geringere Antriebsleistungen für die Synchronmotore 24 und 25 und weniger Dichtungsschwierigkeiten an der geteilten Schubstange 31, 32. Der Effekt ist der gleiche wie erläutert, denn wenn die gleiche Ölmenge durch die Leitung 9 abfließt, wie sie über die Leitung 35 vor den Stufenkolben 8 b gedrückt wird, so bewegen sich die beiden Stufenkolben gleichläufig, und der Hochdruck zwischen ihren kleineren Kolbenflächen und in der Leitung 7 bleibt konstant.If you do not want to work with high pressure in the copier, the line 35, as shown in dashed lines, can lead to a low-pressure side for a second stepped piston 8 b in the pressure booster 8 . Then, although a larger amount of oil is to be passed through the line 35 , but there are lower drive powers for the synchronous motors 24 and 25 and fewer sealing difficulties on the divided push rod 31, 32. The effect is the same as explained, because when the same amount of oil through the line 9 flows as it is pressed via the line 35 b in front of the stepped piston 8, then the two stepped piston to move the same direction, and the high pressure between its smaller piston surface and in the line 7 remains constant.

Die über die Leitung 35 kommende Störgröße, nämlich der um einen Mittelwert wechselnde Öldruck aus dem Zylinderraum 32 des Kopiergerätes kann auch verstärkt werden, indem der Hub der Kurbeln 20, 21 einstellbar gemacht wird (nicht dargestellt). Hierdurch wächst der Verdrängerhub des Kolbens 31 und man kann das Kopiergerät so abgleichen, daß der Druckabfall in der Leitung 7 überkompensiert wird, d. h. in einen Druckanstieg verwandelt wird, der sein Maximum hat, wenn die Kurbelstellung nach F i g. 3 erreicht ist. Wenn der Druckanstieg auf der Niederdruckseite des Stufenkolbens 8 & doppelt so groß ist wie der von der anstehenden Stellgröße verursachte Druckabfall auf der Niederdruckseite des linken Stufenkolbens 8 a, so stellt sich in der Leitung 7 und vor den Spreizkolben 4 ein umsoviel höherer Druck ein, wie nötig ist, um die Walzen 16 und 17 um die Summe ihrer im Walzspalt wirksamen Unrundheiten auseinanderzudrücken.The disturbance variable coming via the line 35 , namely the oil pressure from the cylinder chamber 32 of the copier which changes by an average value, can also be increased by making the stroke of the cranks 20, 21 adjustable (not shown). This increases the displacement stroke of the piston 31 and the copier can be adjusted in such a way that the pressure drop in the line 7 is overcompensated, ie converted into a pressure increase which has its maximum when the crank position according to FIG. 3 is reached. If the pressure rise at the low pressure side of the stepped piston 8 and is twice as large as that caused by the upcoming manipulated variable pressure drop on the low pressure side of the left stepped piston 8 a, so arises in the line 7 and before the expansion piston 4, a more much higher pressure a, as is necessary to push the rollers 16 and 17 apart by the sum of their out-of-roundness effective in the roller gap.

Die Wirkungsweise des hydraulischen Kopiergerätes wurde vorstehend für den Grenzfall erläutert, wo die Unrundheiten 16 a und 17 a bzw. die Kurbeln 20 The mode of operation of the hydraulic copier was explained above for the borderline case where the out-of-roundness 16 a and 17 a or the cranks 20

und 21 sich phasengleich in bezug auf den Walzspalt bewegen. Demgegenüber zeigen F i g. 4 und 5 einen anderen Grenzfall, in dem die Kurbeln 20 und 21 um 180° phasenverschoben sind. Hier bleibt der Abstand der Kurbelzapfen 26, 27 fast gleich, so daß im Zyünderraum 32 während der Umläufe keine Druckänderung auftritt. Die algebraische Summe der von den Kurbeln abgebildeten Unrundheiten der Walzen ist gleich Null. Überträgt man die Stellung der Kurbein nach F i g. 4 und 5 auf die Lage der Unrundheit der Walzen 16 und 17, so ist klar, daß auch hier die Summe der Auswirkungen der Unrundheiten auf das Walzgut gleich Null ist. Es treten keine Walzdruckänderungen auf und somit keine Regel- oder Stellgrößen, die zu kompensieren sind.and 21 move in phase with respect to the roll gap. In contrast, F i g. 4 and 5 show another borderline case in which the cranks 20 and 21 are phase shifted by 180 °. Here the distance between the crank pins 26, 27 remains almost the same, so that no pressure change occurs in the cylinder 32 during the revolutions. The algebraic sum of the out-of-roundness of the rollers represented by the cranks is equal to zero. If the position of the crank legs is transferred to FIG. 4 and 5 on the position of the out-of-roundness of the rollers 16 and 17, it is clear that here too the sum of the effects of the out-of-roundness on the rolling stock is zero. There are no changes in the rolling pressure and thus no control or manipulated variables that have to be compensated.

Wegen der unterschiedlichen Walzendrehzahlen beimTwindrive, die sich wegen des unterschiedlichen Walzenabschliffs einstellen, treten solche extremen Phasenlagen der Unrundheiten wie in F i g. 2 bis 5 dargestellt sind, nur vorübergehend auf. Im Betrieb verschiebt sich die gegenseitige Phasenlage der Unrundheiten bzw. Exzentrizitäten laufend, aber stets wird im Zylinderraum 32 ein Druck erzeugt, der eine Funktion der Summe der Stellungen beider Exzentrizitäten ist.Because of the different roll speeds in the Twin Drive, which occur because of the different roll grinding, such extreme phase positions of the out-of-roundness occur as in FIG. 2 to 5 are shown only temporarily. During operation, the mutual phase position of the out-of-roundness or eccentricities shifts continuously, but a pressure is always generated in the cylinder chamber 32 which is a function of the sum of the positions of the two eccentricities.

In F i g. 6 ist ein Kopiergerät mit elektrischer Abtastung der Geber dargestellt. Die Geber sind zwei Exzenterscheiben 35, 36, deren Exzentrizität die Unrundheit der Walzen im vergrößerten Maßstab wiedergibt und die ebenso wie die Kurbeln in F i g. 1 bis 5 synchron und in Phasenlage mit der Unrundheit der ihnen zugeordneten Walzen umlaufen. Jeder Exzenterscheibe ist als Abtastgerät ein Differentialtransformator 37, 38 zugeordnet, deren Eisenkerne 37 a, 38 a Tastrollen 37 b, 38 b tragen, die gegen den Umfang der Exzenterscheiben gedrückt sind. Die Ebene 39, die durch die Drehachsen der Exzenterscheiben 35, 36 geht, entspricht der senkrechten Walzenebene des Walzgerüstes. Die beiden Tastrollen 37 b, 38 b greifen zwar symmetrisch zur gedachten Walzlinie 40, aber entgegen der Drehrichtung der Exzenterscheiben versetzt in einer gemeinsamen senkrechten Ebene 41 an den Exzenterscheiben an. Diese Versetzung hat den Zweck, eine größere Ansprechzeit der Kompensationsregelung gegenüber der normalen Gerüstregelung zu berücksichtigen. In Fig. 6 shows a copier with electrical scanning of the donors. The transmitters are two eccentric disks 35, 36, the eccentricity of which reflects the out-of-roundness of the rollers on an enlarged scale and which, like the cranks in FIG. 1 to 5 rotate synchronously and in phase position with the out-of-roundness of the rollers assigned to them. Each eccentric disk is assigned a differential transformer 37, 38 as a scanning device, the iron cores 37 a, 38 a of which carry feeler rollers 37 b, 38 b which are pressed against the circumference of the eccentric disks. The plane 39, which goes through the axes of rotation of the eccentric disks 35, 36 , corresponds to the vertical roll plane of the roll stand. The two feeler rollers 37 b, 38 b act symmetrically to the imaginary rolling line 40, but offset against the direction of rotation of the eccentric disks in a common vertical plane 41 on the eccentric disks. The purpose of this offset is to allow for a longer response time for the compensation control compared to the normal framework control.

Die Differentialtrafos 37 und 38 liefern je nach der Stellung der Tastrollen bzw. der Eisenkerne 37 a und 38 a sekundärseitig verschiedene Spannungen mit gegebenenfalls unterschiedlichem Vorzeichen, je nachdem, ob ein Maximum oder ein Minimum der Exzentrizität an einer Tastrolle anläuft. Die elektrischen Meßwerte gehen über Leitungen 42, 43 und Potentiometer 44, 45 zu einem Summenbildner 46, in dem die algebraische Summe der Abtastwerte gebildet wird. Diese geht als Störgröße über einen Verstärker 47 und die Leitung 48 zu einem Kompensator 49, in den die Meßwerte aus der Druckmeßdose 5 über die Leitung 15 eingeleitet sind, um diese Meßwerte vor der Regeleinrichtung 14 zu kompensieren, soweit sie Walzdrucksänderungen aus Unrundheit der Walzen wiedergeben.The differential transformers 37 and 38 supply, depending on the position of the feeler rollers or the iron cores 37 a and 38 a, on the secondary side different voltages with possibly different signs, depending on whether a maximum or a minimum of the eccentricity starts at a feeler roller. The electrical measured values go via lines 42, 43 and potentiometers 44, 45 to a summing unit 46 in which the algebraic sum of the sampled values is formed. This goes as a disturbance via an amplifier 47 and the line 48 to a compensator 49, into which the measured values from the pressure cell 5 are introduced via the line 15 in order to compensate for these measured values upstream of the control device 14 , insofar as they reflect changes in the rolling pressure due to the out-of-roundness of the rolls .

Die Wirkungsweise des Kopiergerätes nach F i g. 6 ist folgende: Nach dem Einbau einer oder beider Walzen, deren Unrundheit zuvor festgestellt und an den Walzen angezeichnet ist, werden die Exzentrizitäten der Scheiben 36, 35 jeweils auf die gleicheThe mode of operation of the copier according to FIG. 6 is as follows: After one or both rollers have been installed, the out-of-roundness of which has previously been determined and marked on the rollers, the eccentricities of the disks 36, 35 are in each case the same

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Phasenlage mit der Unrundheit ihrer Walze eingestellt, bevor ihre Drehachsen an den synchronen Antrieb angekoppelt werden. Dann ist zu berücksichtigen, daß die Unrundheit der beiden Walzen 16, 17 verschieden sein kann, z. B. bei der Walze 16 nur ² loo mm gegenüber der anderen Walze 17 mit ⁵/ioo mm. Diese Unterschiedlichkeit der Unrundheiten kann bei dem Kopiergerät nach F i g. 2 bis 5 durch Einstellen der Kurbelhübe auf ein Verhältnis 2:5 berücksichtigt werden. Beim Kopiergerät nach F i g. 6 könnte man nach jedem Walzenschlifi neue, angepaßte Exzenterscheiben einsetzen. Dies ist aber bei der elektrischen Abtastung nicht nötig, da eine gleichwirkende Anpassung der Abtastwerte im Verhältnis der Unrundheiten der Walzen durch die Potentiometer 44 und 45 vorgenommen werden kann. Man stellt diese Potentiometer so ein, daß an den SpannungsmessernSO und 51 Spannungswerte im Verhältnis 2 : 5 abgelesen werden. Die Stellung der Scheiben 35, 36 ist dabei an sich beliebig, nur müssen ihre Exzentrizitäten — wie dargestellt — gleiche Phasenlage untereinander haben. Man gleicht daher die Abtastvorrichtung zweckmäßig ab, bevor man die Exzenterscheiben in Phasenlage zu ihren Walzen mit dem Antrieb kuppelt, wenn deren Phasenlage unterschiedlich ist.The phase position is set with the out-of-roundness of their roller before their axes of rotation are coupled to the synchronous drive. Then it should be taken into account that the out-of-roundness of the two rollers 16, 17 can be different, e.g. B. at the roller 16, only ² loo mm relative to the other roller 17 with ⁵ / ioo mm. This difference in roundness can be seen in the copier according to FIG. 2 to 5 can be taken into account by setting the crank strokes to a ratio of 2: 5. In the copier according to FIG. 6 you could insert new, adapted eccentric disks after each roll grinding. However, this is not necessary in the case of electrical scanning, since the potentiometers 44 and 45 can adjust the scanned values in the ratio of the roundness of the rollers with the same effect. These potentiometers are set in such a way that voltage values in a ratio of 2: 5 can be read on the voltmeters SO and 51. The position of the disks 35, 36 is arbitrary, except that their eccentricities - as shown - must have the same phase relationship with one another. It is therefore useful to adjust the scanning device before coupling the eccentric disks to the drive in phase relation to their rollers if their phase relation is different.

Der Walzenschlag kann im Betrieb des Walzwerkes, d. h. bei Belastung der Walzen, in der Größenordnung anders sein als zuvor auf der Schleifbank durch eine Tastuhr gemessen. Es können Spannungen in den Walzen sein, die nach einigen Umlaufen unter Last verschwinden. Um dies festzustellen, kann man den Walzenantrieb bei aufeinandergefahrenen Arbeitswalzen einschalten, den Verstärker 47 auf unverstärkten Durchgang der Störgröße einstellen und prüfen, ob das Druckmeßgerät 52 Druckschwankungen in der Leitung 7 anzeigt. Ist dies der Fall, so ist die elektrische Abtastung nicht richtig abgeglichen oder die Unrundheiten der Walzen haben sich unter Last geändert. Durch Drehen an den Potentiometern 44 und 45 ist es möglich, die Abtastvorrichtung so abzugleichen, daß das Meßgerät 52 keine Druckschwankungen anzeigt. Dieser Jusitiervorgang ist am leichtesten auszuführen, wenn die Walzen mit ihren Unrundheiten phasengleich eingebaut sind, da sich nur dann die größten und leicht erkennbaren Ausschläge am Meßgerät 52 einstellen, wenn die Abgleichung nicht stimmt.During operation of the rolling mill, ie when the rollers are loaded, the roller runout can be of a different order of magnitude than previously measured on the grinding bench by a tactile clock. There may be tensions in the rollers that disappear after a few revolutions under load. In order to determine this, the roller drive can be switched on when the work rollers are pushed together, the amplifier 47 can be set to the unamplified passage of the disturbance variable and it can be checked whether the pressure measuring device 52 indicates pressure fluctuations in the line 7. If this is the case, then the electrical scanning is not properly balanced or the unroundness of the rollers has changed under load. By turning the potentiometers 44 and 45 , it is possible to adjust the scanning device so that the measuring device 52 does not indicate any pressure fluctuations. This adjustment process is easiest to carry out when the rollers with their out-of-roundness are installed in phase, since the largest and easily recognizable deflections on the measuring device 52 only occur when the adjustment is not correct.

Die Kompensationsregelung ist dabei aber noch nicht auf den bestmöglichen Effekt eingestellt, da nur die maßgebenden Größen aus der Gerüstregelung gelöscht sind, damit sich die Walzen nicht noch enger stellen, wenn die Unrundheiten 16 a und 17 a in den Bereich des Walzspaltes kommen. Hier wirken sich aber die elastischen Druckglieder 3 günstig aus, die das Gerüst »weich» machen, so daß die Oberwalze 16 bei sich näherkommenden Walzenunrundheiten oben ausfedern kann.The compensation control is not yet set to the best possible effect, since only the relevant variables have been deleted from the framework control so that the rolls do not get even tighter when the out-of-roundness 16 a and 17 a come into the area of the roll gap. Here, however, affect the elastic pressure members 3 low, which make the frame "soft," so that the upper roll 16 can spring out when approaching roll coming out of roundness above.

Der bestmögliche Effekt liegt aber dann vor, wenn die Walzen entsprechend der Summe ihrer Unrundheiten im Walzspalt zwangläufig durch die Spreizkolben 4 auseinandergedrückt werden. Hierzu stellt man den Verstärker 47 auf etwa zweifachen Verstärkungsgrad ein. Die über die Leitung 48 zum Kompensator 49 gehende Störgröße ist dann entgegengesetzt doppelt so groß wie der zu löschende Meßwert des Walzendruckes in der Leitung 15, so daß als Differenz eine dem Walzdruck entsprechende Größe mit umgekehrtem Vorzeichen in die Regeli 452 However, the best possible effect is achieved when the rollers are forced apart by the expansion piston 4 in accordance with the sum of their out-of-roundness in the roller gap. For this purpose, the amplifier 47 is set to approximately twice the gain. The disturbance variable going via line 48 to compensator 49 is then opposite twice as large as the measured value of the roller pressure to be deleted in line 15, so that the difference is a variable corresponding to the roller pressure with the opposite sign in rule i 452

einrichtung 14 geht. Bei Walzdruckanstieg wird in der Leitung 7 nunmehr ebenfalls ein Druckanstieg erfolgen, was zu erreichen war. Wenn die Meßgerätefacility 14 goes. When the rolling pressure rises, a pressure rise will now also take place in the line 7, which was to be achieved. When the gauges

52 und 53 auf die Anzeige von Kräften geeignet sind, ι ist die Kompensation der Unrundheit der Walzen beim Probe-Leerlauf des Gerüstes unter Belastung vollkommen, wenn die Ausschläge der beiden Zeiger stets in gleiche Richtung gehen und gleich groß sind. Beim Betrieb des Walzgerüstes können sich der Kompensationsregelung noch Regelgrößen überlagern, die vom Walzgut selbst ausgelöst werden, so daß dann das Spiel der Zeiger der Meßgeräte 52 und 52 and 53 are suitable for displaying forces, ι the compensation of the out-of-roundness of the rollers during the test idling of the stand under load is perfect if the deflections of the two pointers always go in the same direction and are the same size. During the operation of the roll stand, the compensation control can also be superimposed on control variables that are triggered by the rolling stock itself, so that the play of the pointers of the measuring devices 52 and

53 einen Anhaltspunkt für die Ausregelung der Unrundheiten der Walzen nur von Zeit zu Zeit bietet, wenn nämlich die Unrundheiten phasengleich werden und ihr Einfluß ein Maximum ist. Statt den Meßwert zu löschen, kann die elektrische Störgröße auch gegen die Regelgröße oder die Stellgröße in der Regeleinrichtung 14 geschaltet sein oder zur Verstellung des Regelsollwertes dienen. Eine Verstimmung der Regelung durch Änderung des Sollwertes kommt einer Änderung des Walzenabstandes gleich. 53 only provides a clue for correcting the out-of-roundness of the rollers from time to time, namely when the out-of-roundness becomes in phase and their influence is at a maximum. Instead of deleting the measured value, the electrical disturbance variable can also be switched against the controlled variable or the manipulated variable in the control device 14 or can be used to adjust the control setpoint. A detuning of the regulation by changing the setpoint is tantamount to changing the roller spacing.

F i g. 7 und 8 zeigen zwei Möglichkeiten der Abbildung bzw. Einstellung der Walzenunrundheit auf Geber besonderer Art. Die geschliffene, an den Walzenzapfen gelagerte Walze 54 wird vor dem Einbau in das Gerüst durch eine Meßuhr 55 abgetastet, indem sie gedreht wird. Die Meßuhr liefert entsprechend ihren Zeigerausschlägen Meßströme, die nach F i g. 7 einem Schreibinstrument mit sich drehender Scheibe 56 zugeleitet werden. Die Walze und die Scheibe drehen sich synchron. Der Schreibstift bildet gewissermaßen den Querschnitt durch die Walze in der senkrechten Tastebene der Walze durch die Linie 57 ab, die damit eine Unrundheit wiedergibt. Die Scheibe 56 kann direkt als Geber in einem Kopiergerät verwendet werden, in dem die Linie 57 fotoelektrisch oder magnetisch abgetastet wird, wenn der Schreibstift entsprechend hergerichtet ist.F i g. 7 and 8 show two possibilities of mapping or setting the roll runout in a special type of encoder. The ground roll 54 , which is mounted on the roll neck, is scanned by a dial gauge 55 by turning it before it is installed in the stand. According to its pointer deflections, the dial gauge delivers measuring currents which, according to FIG. 7 are fed to a writing instrument with a rotating disk 56. The roller and the disc rotate synchronously. To a certain extent, the pen depicts the cross-section through the roller in the vertical tactile plane of the roller through the line 57 , which thus reproduces an out-of-roundness. The disk 56 can be used directly as a transmitter in a copier, in which the line 57 is scanned photoelectrically or magnetically, if the pen is prepared accordingly.

Nach dem Beispiel entsprechend F i g. 8 gehen die Meßströme aus der Meßuhr 55 in eine Mischstufe 58, in die bei 59 eine Tonfrequenz eingeleitet ist. Die Mischfrequenz wird auf ein endloses Tonband 60 aufgegeben, bei dem ein Durchgang einer oder einem Mehrfachen der Walzenumdrehung entspricht. Das Tonband ist wie ein Filmband zweckmäßig mit einer Perforation versehen, in die Zähne der Treibscheiben 61 und 62 eingreifen und stellt ebenfalls einen Geber für ein Kopiergerät dar, von dem die Unrundheit einer Walze über einen Tonkopf abgegriffen werden kann. Statt eines Tonbandes kann auch ein belichteter Filmstreifen als Geber verwendet werden, womit das Kopiergerät optisch-elektrisch arbeitet.According to the example according to FIG. 8, the measuring currents go from the dial gauge 55 into a mixer 58, into which an audio frequency is introduced at 59. The mixing frequency is applied to an endless tape 60 , in which one pass corresponds to one or a multiple of the roll rotation. Like a film tape, the tape is expediently provided with a perforation into which the teeth of the drive pulleys 61 and 62 engage and also represents a transmitter for a copier from which the out-of-roundness of a roller can be tapped via a tape head. Instead of a tape, an exposed film strip can also be used as a transmitter, with which the copier works optically-electrically.

Die mit F i g. 7 und 8 angedeuteten Möglichkeiten des Aufbaues, von Kopiergeräten bieten in ihrer Ausgestaltung keine Schwierigkeiten, da nur bekannte Elemente und Schaltungen der Elektronik anzuwenden sind, weswegen auf eine nähere Darstellung elektronisch arbeitender Kopiergeräte verzichtet werden kann.The with F i g. 7 and 8 indicated possibilities of the structure of copiers offer in their design no difficulties, since only known elements and circuits of the electronics can be used are, which is why a more detailed representation of electronically operating copiers is dispensed with can.

Die Erfindung ist unabhängig davon, ob das Walzgerüst wegen Vorhandensein einer schnell wirkenden Regeleinrichtung bewußt weich ausgeführt ist.The invention is independent of whether the roll stand because of the presence of a fast-acting Control device is designed to be soft.

Wenn auch die Notwendigkeit einer Beseitigung des Einflusses unrunder Walzen bed Regelgerüsten besonders augenscheinlich ist, so soll es ferner im Rahmen der Erfindung liegen, die Kompensationsregelung auch bei Gerüsten, die überhaupt nicht oder Even if the need to eliminate the influence of out-of-round rolls requires control stands It is particularly evident, so it is also intended to lie within the scope of the invention, that the compensation control is also evident in the case of scaffolds that do not or

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Claims (7)

von Dickenmeßgeräten aus geregelt sind, anzuwenden. Es ist dann kein Eingangs- oder Ausgangswert einer Regeleinrichtung zu kompensieren oder überzukompensieren, sondern die nicht verdoppelte Störgröße geht als Steuersignal an die Anstellmotoren oder eine irgendwie geartete hydraulische Anstellvorrichtung, unter Umständen auch an eine Vorrichtung zum Gewichtsausgleich für die Walzen, die dafür ausgelegt sein muß, daß durch sie eine der Unrundheit entsprechende, periodisch gesteuerte Gerüstlängung möglich ist, um bestimmungsgemäß den Abstand der Walzenachsen umgekehrt zu den aus der Unrundheit der Walzen zu erwartenden Walzspaltänderungen zu verstellen. 15 Patentansprüche:are regulated by thickness gauges. There is then no input or output value of a control device to compensate or overcompensate, but the non-doubled disturbance variable is sent as a control signal to the adjusting motors or some kind of hydraulic adjusting device, possibly also to a device for counterbalancing the rollers, which must be designed for this that by means of them a periodically controlled stand lengthening corresponding to the out-of-roundness is possible in order to adjust the distance between the roll axes in reverse to the changes in the roll gap to be expected from the out-of-roundness of the rolls. 15 claims: 1. Verfahren zum Beseitigen des Einflusses unrunder Walzen in Warm- und Kaltwalzwerken ao für Bleche und Bänder, bei dem eine sich periodisch ändernde, der Walzenunrundheit entsprechende Störgröße zur Verstellung des Walzenspaltes benutzt wird, indem der Abstand der Walzenachsen umgekehrt zu den aus der Unrund- as heit der Walzen zu erwartenden Walzspaltänderungen verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die sich periodisch ändernde Störgröße aus der algebraischen Summe von Meßwerten gebildet wird, die die Charakteristik der Unrundheit jeder Walze bezüglich eines mit dem entsprechenden Punkt der anderen Walze im Walzspalt zusammentreffenden Punktes wiedergeben und laufend abgegriffen werden.1. A method for eliminating the influence of out-of-round rolls in hot and cold rolling mills ao for sheets and strips, in which a periodically changing disturbance variable corresponding to the roll out-of-roundness is used to adjust the roll gap by reversing the distance between the roll axes and those of the out-of-roundness As the name of the rolls, the expected roll gap changes are adjusted, characterized in that the periodically changing disturbance variable is formed from the algebraic sum of measured values which reproduce the characteristic of the out-of-roundness of each roll with respect to a point coinciding with the corresponding point on the other roll in the roll gap and continuously tapped. 2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Beseitigen des Einflusses unrunder Walzen in Warm- und Kaltwalzwerken für Bleche und Bänder, die mit einer von Walzdruck- oder Dehnungsänderungen beeinflußten Regeleinrichtung zum toleranzarmen Walzen ausgerüstet sind, wobei die sich periodisch ändernde Störgröße der Gerüstregelung überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die sich periodisch ändernde Störgröße der Gerüstregelung in einer Phasenlage und Amplitude überlagert wird, in denen die von der Gerüstregelung auf Grund von Walzdruck- oder Dehnungsänderungen aus Unrundheit der Walzen ermittelten, bekanntermaßen mit falschen Vorzeichen behafte-2. The method according to claim 1 for eliminating the influence of non-circular rolls in hot and Cold rolling mills for sheets and strips that are subject to changes in rolling pressure or elongation Influenced control device are equipped for low-tolerance rolling, the periodic changing disturbance variable of the scaffolding control is superimposed, characterized in that the periodically changing disturbance variable of the framework control superimposed in a phase position and amplitude in which the scaffolding control due to rolling pressure or expansion changes determined from out-of-roundness of the rollers, known to have the wrong sign ten, sich periodisch ändernden Meß-, Regel- oder Stellgrößen kompensiert werden.th, periodically changing measured, controlled or manipulated variables are compensated. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich periodisch ändernde, aus der algebraischen Summenbildung stammende Störgröße auf etwa den doppelten zur Kompensation der periodisch auftretenden Größen des Regelkreises erforderlichen Wert verstärkt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the periodically changing, The disturbance variable originating from the algebraic summation is reduced to about double for compensation the periodically occurring variables of the control loop required value is amplified. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit mittelbarer Abtastung der Walzenunrundheiten, gekennzeichnet durch ein vom Walzgerüst getrennt angeordnetes Kopiergerät mit je einem synchron mit der jeweiligen Walze umlaufenden Geber (35, 36), auf denen die zuvor festgestellten Unrundheiten der Walzen abgebildet oder eingestellt und die in Phasenlage mit den Unrundheiten der eingebauten Walzen (16, 17) über elektrische Wellen od. dgl. an den Walzenantrieb oder die Walzen angekoppelt sind, wobei jeder Geber mit einer Abtastvorrichtung (37, 38) zusammenarbeitet, deren funktionelle Zuordnung dem Abgriff der Unrundheit der Walzen entspricht, und bei der ein Gerät (46) zur Bildung der algebraischen Summe der Abtastwerte vorhanden ist.4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 or 2 with indirect scanning of the roll irregularities, characterized by a copier arranged separately from the roll stand, each with a synchronous encoder (35, 36) rotating in synchronism with the respective roll, on which the previously ascertained roll irregularities mapped or set and which are in phase position with the out-of-roundness of the built-in rollers (16, 17) via electric shafts or the like. Coupled to the roller drive or the rollers, each encoder cooperating with a scanning device (37, 38) , their functional assignment corresponds to the tapping of the out-of-roundness of the rollers, and in which a device (46) is present for forming the algebraic sum of the samples. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Geber aus Exzenterscheiben (35, 36) bestehen.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the donors consist of eccentric discs (35, 36) . 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 mit elektrischer Abtastung der Geber, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abtastgeräten (37, 38) und dem Summenbildner (46) Drehpotentiometer (44, 45) angeordnet sind.6. Apparatus according to claim 4 or 5 with electrical scanning of the encoder, characterized in that between the scanning devices (37, 38) and the summing device (46) rotary potentiometers (44, 45) are arranged. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Summenbildner (46) ein regelbarer Verstärker (47) angeordnet ist.7. Device according to one of claims 4 to 6 for performing the method according to claim 3, characterized in that a controllable amplifier (47) is arranged behind the summing unit (46). In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1130 901;
»Blech«, Nr. 11/1961, S. 806, 810 und 815 bis 817;Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1130 901;
"Blech", No. 11/1961, pp. 806, 810 and 815 to 817; »Applications and Industry«, Nr. 41 des American Institute of Electrical Engineers vom März 1959, S. 10 bis 16;Applications and Industry, No. 41 of the American Institute of Electrical Engineers, March 1959, Pp. 10 to 16; »Stahl und Eisen«, Jahrgang 77 (1957), Nr. 6, 21. März, S. 347 bis 353."Stahl und Eisen", Volume 77 (1957), No. 6, March 21, pp. 347 to 353. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 519/190 3.67 © Bundesdruckerei Berlin709 519/190 3.67 © Bundesdruckerei Berlin