DE1798305A1 - Mess- und Steuervorrichtung - Google Patents

Mess- und Steuervorrichtung

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DE1798305A1 DE19681798305 DE1798305A DE1798305A1 DE 1798305 A1 DE1798305 A1 DE 1798305A1 DE 19681798305 DE19681798305 DE 19681798305 DE 1798305 A DE1798305 A DE 1798305A DE 1798305 A1 DE1798305 A1 DE 1798305A1
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Description

PATENTANWALT DR. ULRICH EQQERS 17983Q5
8033 KRAILLINQ B. MÜNCHEN, BLl/MENSTR ASSE 13
23. Sep. 1968
Firma Josef Fröhling Olpe i. Westf., i1 ink ens tr, 17-19
Meß- und Steuervorrichtung
Diese Erfindung bezieht eich auf eine Meß- und Steuervorrichtung, deren Meßimpulse ein in einer nachgeschalteten Bearbeitungsmaschine für durchlaufendes Bearbeitungsgut (beispieleweise Metallbandmaterial) gelegenes Steuerorgan zur Regelung des Arbeitsablaufs dieser Maschine betätigen.
jit sind Einrichtungen bekannt, welche die Dicke bzw. Stärke eines laufenden Bandes messen. Solche Einrichtungen können bei-
epielsweise zwei Tastrollen aufweisen, zwisohen welchen 4as laufende 13and hindurchgeführt wird, wobei diese BoIItD1 pit der Ober- bzw. Unterseite des Bandes in ständiger Berührung gehalten werden. Dickesohwankungen des durchlaufenden Bandmaterial haben
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dann entsprechende Schwankungen des Abstandes der Hollen voneinander zur Folge. Diese EntferaungsSchwankungen lassen sich nun beispielsweise auf elektromagnetischem Wege, durch Anwendung von Lichtstrahlen und Photozellen, Anwendung von
y -Strahlen usw. in Steuerimpulse umwandeln, welche über geeignete Steuerorgane beispielsweise eine Verstellung der Arbeitswalzen zueinander in einem Walzwerk bewirken, in welchem das Bandmaterial einem Walzvorgang unterworfen wird.
Bind solche Meßeinrichtungen dem Walzwerk oder einer anderen Bearbeitungsmaschine nachgeschaltet, so erfolgen die Steuerimpulse nachträglich und die Steuerung der Maschine entspricht nicht mehr genau der erforderlichen Korrektur des Bearbeitungsvorganges. Aber selbst wenn die Meßeinrichtungen der Bearbeitungsmaschine vorgeschaltet sind, die Steuerimpulse also vor der Bearbeitung gegeben werden, erfolgt der durch den Impuls ausgelöste Steuervorgang dennoch zu spät, insbesondere wenn zur Steuerung eine Anzahl schwerfällig arbeitender Maschinenteile bewegt werden müssen.
Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten Meß- und Steuereinrichtungen besteht darin, daß damit lediglich Stärke-, aber keine Härtemessungen des durchlaufenden Bearbeitungsgutes möglich sind. Dieser Mangel wirkt sich insbesondere dann empfindlich aus, wenn die Meß- und Steuereinrichtung in Verbindung mit einem Walzwerk betrieben werden soll, denn zur Erzeugung eines gleichmäßig stark gewalzten Gutes muß der Walzdcuck sowohl in
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Abhängigkeit von der Stärke als auch der Härte des zu walzenden Materials reguliert werden. Demzufolge haben die bisherigen Meßeinrichtungen in Verbindung mit der Steuerung von Walzwerken versagt.
Es ist daher ^iel der Erfindung, eine Meß- und Steuerungsvorrichtung zu schaffen, welche gleichzeitig auf Dickeschwankungen und Härteschwankungen anspricht und daher zur Steuerung des Arbeitsablaufs jeglicher Bearbeitungsmaschine, insbesondere einea Walzwerks, in Abhängigkeit sowohl von der Dicke als auch der Härte des Bearbeitungsgutes geeignet ist.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Meß- und Steuervorrichtung, deren Meßimpulse ein in einer nachgeschal'fceten Bearbeitungsmaschine für durchlaufendes Bearbeitungsgut gelegenes Steuerorgan zur Regelung des Arbeitsablaufs dieser Maschine betätigen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich durch zwei sich gegenüber liegende, an Ober- und Unterseite des durchlaufenden Bearbeitungsgutes 1 angreifende, im wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung des Bearbeitungsgutes bewegbare Meßköpfe 2, 2a, welche mit einem konstanten, das Bearbeitungsgut 1 verformenden Druck gegen dieses pressen.
Figur 1 der anliegenden Zeichnungen veranschaulicht als Beispiel erne bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche in diesem speziellen Pall ait einem Walzwerk für
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Metallbänder kombiniert ist.
Das zu walzende Metallband 1 läuft, von links kommend, in Pfeilrichtung zwischen den beiden Meßköpfen 2 und 2a durch und passiert dann das nachgeechaltete Walzwerk. Die Meßköpfe stehen mit Stäben 3 und 3a in Verbindung, welche an ihren äußeren Enden in Hydraulikzylindern 4 und 4a bewegbare Kolben
a 5 und 5a tragen. Der über die Stäbe 3, 3a und die Meßköpfe 2, 2a auf das Metallband 1 ausgeübte hydraulische Druck in den Zylindern-5, 5a ist einstellbar und muß während des Meß- und Steuervorgangs konstant gehalten werden. Ee ist nicht erforderlich, daß der auf das Metallband ausgeübte Druck auf hydraulischem Wege erzeugt wird. Er kann vielmehr auf beliebige Weise hervorgerufen werden. Wesentlich ist nur, daß der Druck hinreichend stark ist, um eine Verformung des Metallbandes 1 zu bewirken. Ist diese Forderung erfällt, so ändert sich der Abstand der beiden Meßköpfe, 2, 2a voneinander entsprechend den
w Dicke- und Härteechwankungen des durchlaufenden Bandes 1. Vorzugsweise ist der Druck so eingestellt, daß eine Verformung des Metallbandes 1 in dessen elastischem Bereich erfolgt.
Die Meßköpfe können in beliebiger Weise gestaltet sein. Vorzugsweise besitzen sie jedoch am Bearbeitungsgut 1 angreifende Walzen bzw. Rollen 6, 6a. Es ist vorteilhaft, wenn diese Rollen eine ballige Oberfläche aufweisen, d.h. in der Mitte einen etwai· größeren Durchmesser als an den Rändern besitzen.
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Die durch die Stärke- und Ilärteschwankungen des laufenden Bandes 1 verursachten Bewegungen der Meßköpfe werden auf die Stäbe 3> 3a übertragen. Diese Stäbe bestehen aus magnetischem Material und sind von Induktionsspulen 7, 7a umgeben, in denen die Bev/egung der Stäbe 3j 3a einen Strom induziert, dessen Schwankungen den stärke- und Härteschwankungen des durchlaufenden Bandes entspricht. Diese Stromschwankungen sind daher geeignete Impulse zur Regelung des Arbeitsablaufs des nachgeschalteten Walzwerks.
Die beiden Induktionsspulen 7» 7a sind in der Weise zusammengeschaltet, daß die induzierten Ströme, bei Bewegung beider Meßköpfe in entgegengesetzter Richtung zueinander, sich verstärken bzw. bei Bewegung in gleicher Richtung miteinander sich im wesentlichen aufheben. Es läßt sich nämlich während des Laufens des Bandes 1 von links nach rechts (in Figur 1) nicht immer vermeiden, daß das Band auch gewisse Bewegungen nach oben oder unten durchführt, denen dann die Meßköpfe folgen. Durch die oben erwähnte Zusammenschaltung der beiden Induktionsspulen wird nun erreicht, daß solche Bandbewegungen keine Steuerimpulse auslösen.
Die den Stärke- und Härteschwankungen des Bandes 1 entsprechenden, in den Spulen 7 und 7a induzierten Steuerimpulse werden über.· Leitung 8 einem elektrischen Verstärker 9 zugeführt. Die verstärkten Steuerimpulse verlassen den Verstärker über Leitung 10 und rugüln ein hydraulisches Ventil 11. Dieses wandelt die
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elektrischen Impulse in Druckschwankungen um, welche durch die Leitungen 12, 12a auf die hydraulischen Zylinder 13, 13a und die Kolben H, 14a übertragen werden. Der mit den Kolben in Verbindung stehenden Zahnstange 15 wird dadurch ein Bev/egungsmoment erteilt, welches sich über einen Zahnkranz auf den Exzenter 16 überträgt. Dieser Exzenter regelt den Druck, mit welchem die Stützwalze 17 des der Meß- und Steuervorrichtung nachgeschalteten Walzwerks auf die Arbeitswalze 18 und diese wiederum auf das durchlaufende Band 1 drückt.
Die Anwendung einer Induktionsspulenanordnung zur Umwandlung der Stärke- und Härteschwankungen des durchlaufenden Bearbei- ν tungsgutes in Meß- und Steuerimpulse ist zwar bevorzugt, jedoch nicht zwingend. Man kann diese Umwandlung auch mittels Lichtstrahlen und Photozellen oder unter Zuhilfenahme von Strahlen bewirken. Es ist auch nicht unbedingt erforderlich, daß die Steuerimpulse auf ein hydraulisches System wirken. Ebenso könnten die Impulse beispielsweise in mechanische Bewegungen zur Regelung eines beliebigen Systems umgesetzt werden. Die hier beschriebene hydraulische Anordnung ist aber, insbesondere in Kombination mit einem Walzwerk, ganz besonders bevorzugt, weil die Walzdruckregelung durch den Steuerimpuls ohne wesentliche Bewegung mechanischer Teile wie Anstellen von Hebeln, Einrücken und Ausrücken von Kupplungen, Anlaufen- lassen von Regelinotoren usw. erfolgt und das System daher mit so geringer Trägheit arbeitet, daß die durch den Steuerimpuls ausgelöste Walzdruckregelung in jedem Fall rechtzeitig erfolgt.
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Der Abstand zwischen den ließköpfen und dem in der nachgeschalteten Bearbeitungsmaschine gelegenen Steuerorgan ist so gewählt, daß der Zeitfaktor zwischen Meßimpulsgebung und erfolgter Steuerung der Bearbeitungsmaschine, der Geschwindigkeit des durchlaufenden Bearbeitungsgutes angepaßt ist. Zur Kompensierung von Geschviindigkeitsschwankungen und -Veränderungen des durchlaufenden Bearbeitungsgutes ist vorzugsweise ein Zeitrelais vorgesehen.
Sollen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung reversierende Bearbeitungsmaschinen, beispielsweise reversierende Walzwerke gesteuert werden, so weist die Vorrichtung zwei Meßköpfe auf jeder Seite der gesteuerten Bearbeitungsmaschine auf, wobei jeweils die beiden vor Eintritt des Bearbeitungsgutes in-die Maschine gelegenen Meßköpfe die Impulse geben.
B .sonders vorteilhaft ist die Kombination des Steuerorgans der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Walzdruck- bzw. WaIzspaltregelorgan des Walzwerks einer kombinierten Gieß-, Walz-, Fräs- und Weiterverarbeitungsanlage. Figur 2 der anliegenden Zeichnungen zeigt eine solche Anlage, wobei das aus der Kokille A austretende, gegossene, oberflächlich uneinheitliche Bearbeitungsgut B das durch die erfindungsgemäße Vorrichtung G gesteuerte Vorschub- und Glättwalzwerk D und eine Fräsmaschine E durchläuft, um· anschließend aufgerollt oder einer Weiterverarbeitungsanlage F zugeführt zu werden.
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Mit der erfindungsgemäßen. Vorrichtung ist es erstmals möglich, nicht nur die Stärke, sondern gleichzeitig auch die Härte eines durchlaufenden Bearbeitungsgutes zu messen und die erhaltenen Meßimpulse zur Steuerung des Arbeitsablaufs einer nachgeschalteten Bearbeitungsmaschine, insbesondere eines Walzwerks auszunutzen. Dadurch wird es nunmehr ermöglicht, ein wirklich gleichmäßig dickes bzw. starkes Walzgut zu erzeugen, was einen erheblichen technischen Fortschritt dee Brfindungsgegenstandes bedectet.
- Patentansprüche
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Claims (13)

Q F4/Pt9 Mrma Josef Fröhling Olpe i. Westf., Finkenstr. 17-19 Patentansprüche
1. Heß- und Steuervorrichtung, deren Meßimpulse ein in einer nachgeschalteten Bearbeitungsmaschine für durchlaufendes Bearbeitungsgut gelegenes Steuerorgan zur Regelung des Arbeitsäblaufs dieser Maschine betätigen, gekennzeichnet durch zv/ei sich gegenüberliegende, an Ober- und Unterseite des durchlaufenden Bearbeitungsgutes 1 angreifende, im wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung des Bearbeitungsgutes bewegbare Meßköpfe 2, 2a, welche mit einem konstanten, das Bearbeitungsgut 1 verformenden Druck gegen dieses pressen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Meßköpfe 2, 2a, welche unter einem das Bearbeitungsgut 1 in dessen elastischem Bereich verformenden Druck stehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch unter hydraulischem Druck stehende Meßköpfe 2, 2a.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, daß die Heßköpfe 2, 2a am Bearbeibungsgut 1 angreifende Walzen bzw. Hollen 6, 6a aufweisen.
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5. Vorricli-tung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen bzw. Hollen 6, 6a eine "ballige Oberfläche aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßkopf 2, 2a mit einem Stab 3, 3a aus magnetischem, die Meßkopfbewegung übertragenden Material in Verbindung steht und jeder Stab von einer Induktionsspule 71 7a umgeben ist| wobei die beiden Induktionsspulen in der Weise zusammengeschaltet sind, daß die induzierten Ströme, bei Bewegung beider Meßköpfe in entgegengesetzter Richtung zueinander, sich verstärken, bzw, bei Bewegung in gleicher Richtung miteinander sich im wesentlichen aufheben,
7. Vorrichtung nach Anspruch. 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen solchen Abstand zwischen Meßköpfen und Steuerorgan, daß der Zeitfaktor zwischen Meßimpulsgebung und erfolgter Steuerung der Bearbeitungsmaschine, der Geschwindigkeit des durchlaufenden Bearbeitungsgutes angepaßt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Zeitrelais zur Kompensierung von Geschwindigkeitssohwankungen und -Veränderungen des durchlaufenden Bearbeitungsgutes aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei zu steuernden, reversierenden Bearbeitunrsmaschinen, zwei Meßköpfe auf jeder Seite der gesteuerten Bearbeitungsmaschine aufweist.
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10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9ι gekennzeichnet durch die Korabination des Steuerorgans mit dem Walzdruck- bzw. Valzspaltre^elorgan eines Walzwerks.
ο Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Kombination des Steuerorgans mit der aus hydraulischem Ventil 11, Leitungen 12, 12a, Hydraulikzylindern 13, 13a, Kolben 14, 14a und Zahnstange 15 mit auf Exzenter 16 angeordnetem Zahnkranz bestehenden Walzdruck- bzw. Walzspaltregelorgan.
12. Vorrichtung naoh Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Kombination des Steuerorgans mit den Druckregelorganen der hydraulischen Vorspannzylinder eines vorgespannten Walzwerks.
13. Vorrichtung nach Anspruoh 10 bis 12, gekennzeichnet durch die Kombination des Steuerorgans mit den Walzdruck- bzw. Walzspaltregelorganen des Walzwerks einer kombinierten Gieß-, Walz-, Fräs- und Weiterverarbeitungsanlage.
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EP2662158A1 (de) * 2012-05-07 2013-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut und Walzwerk
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