DE2854290A1 - Verfahren und einrichtung zum kalibrieren des spalts zwischen den arbeitswalzen eines walzwerkstands - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Kalibrieren des Spalts
• zwischen den Arbeitswalzen eines Walzwerkstands Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf Walzwerkstände. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Einrichtung bzw. Apparatur zum Kalibrieren eines Stands sowohl hinsichtlich der Dicke als auch hinsichtlich der Flachheit des Produkts, und zwar wird mit der Erfindung speziell ein Walzwerksdicken- und -flachheitskalibrierungssystem zur Verfügung gestellt.
• Die Erfindung eignet sich besonders gut für die Verwendung bei Walzwerkständen, die mit einer integrierten Dikken- bzw. Kalibrierungs- und Wölbungssteuerung mit geschlossener Schleife versehen sind. Eine solche Anlage ist in der US-PS 4 054 043 beschrieben.
• In flache Produkte erzeugenden Walzwerken für heißgewalzte Bleche bzw. Platten und Bänder wie auch für kaltgewalzte Bleche bzw. Platten und Bänder hängt die dimensionelle Qualität des Produkts von der Genauigkeit des Walzenspalts zwischen den Arbeitswalzen ab. Die Dicke bzw. Kalibrierung wird normalerweise mittels eines automatischen Dicken- bzw.
• Kalibrierungskontroll- bzw. -steuersystems kontrolliert, während die Form durch gesonderte Walzenwölbungskontroll- bzw.
• -steuersysteme kontrolliert wird. Das wirksamste, variable Wölbungssteuersystem ergibt sich durch Gegenbiegung der Walzwerkswalzen entgegengesetzt zu ihrer Auslenkung aufgrund der Walz- bzw. Rollkräfte. Soweit das Wölben der Walzen betroffen ist, war es stets schwierig, festzustellen bzw. zu wissen, daß die Walzen absolut flach sind, so daß das Produkt auch über seine Breite hinweg flach ist. Bei dünnen Streifen wird die Flachheit meistens dadurch kontrolliert, daß die Bedienungsperson auf Ausbeulungen irgendwo quer über der Breite aufpaßte. Es sind auch automatische Einrichtungen entworfen worden, welche die Flachheit hinter dem Walzwerk messen und dann Korrekturen an den Walzenbiegezylindern durchführen. Beim Walzen von schweren Platten kann die Form nur festgestellt werden, nachdem der Enddurchgang erfolgt ist, und zwar erfolgt die Feststellung durch Messen der Wölbung. In allen diesen Fällen handelt es sich um eine Messung, die nach geschaffenen Tatsachen erfolgt, und die Rückkopplung zum Steuersystem führt oft zu einem Material, das außerhalb der Toleranzgrenzen liegt und nicht verkaufbar ist.
• Im Hinblick auf eine automatische Dicken- bzw.
• Kalibrierungssteuerung wurden Lastzellen unterhalb der Walzwerks schrauben oder unter dem hydraulischen Zylinder im Falle einer hydraulischen Walzeneinstellung angeordnet. Die Null-Einstellung und die Niveauregulierung eines automatischen Dikken- bzw. Kalibrierungssteuersystems wird normalerweise durch Ansehen bzw. Umwenden der sich langsam drehenden Arbeitswalzen unter genug Druck durchgeführt, so daß alle die beeinflußten Walzwerkstandkomponenten genügend gestreckt oder komprimiert werden, so daß sie von da an eine mehr oder weniger lineare Federcharakteristik haben. Während dieses Vorgangs werden die Arbeits- und Unterstützungswalzen aufgrund der Walzenbiegung, der Scherung und des Abflachens ausgelenkt. Beim vorliegenden Stand der Technik mußten diese abmeßbaren Auslenkungen während des Kalibrierungsvorgangs vernachlässigt werden. Erst nachdem das Produkt gewalzt worden war, wurden die Formprobleme offensichtlich und konnten erst dann durch manuelle oder automatische Steuerung des Walzenbiegesystems korrigiert werden.
• Mit der vorliegenden Erfindung sollen ein Verfahren und eine Apparatur zum Kalibrieren des Walzenspalts in einem Walzwerkstand zur Verfügung gestellt werden, und zwar sowohl zum Kalibrieren der Dicke als auch der Formflachheit. Weiterhin werden gemäß der Erfindung zu diesem Zweck elektrische oder hydraulische Wandler dazu benutzt, den Druck über die Fläche einer Walze in einem Walzwerkstand zu messen und so die Spaltkalibrierung möglich zu machen. Außerdem werden gemäß der Erfindung die Signale von diesen Wandlern zum Betätigen einer sichtbaren Anzeige benutzt. Schließlich werden nach der Erfindung diese Signale als zusätzliche Eingangssignale für das Dicken- bzw. Kalibrierungs- und Steuersystem eines geeigneten Walzwerksteuersystems verwendet.
• Die Apparatur nach der Erfindung umfaßt einen Rahmen, der einen oder mehrere Wandler trägt, und dieser Rahmen ist so dimensioniert, daß er zwischen die Arbeitswalzen eines Walzwerkstands eingefügt werden kann, und zwar so, daß die Wandler parallel zu der Walzenachse positioniert werden.
• Die Ausgänge der Wandler sind mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden, die, wenn Last angewandt wird, die verschiedenen Ausgangssignale nebeneinander wiedergibt, so daß eine Veränderung bei der Belastung in Längsrichtung der Walzen sichtbar gemacht wird. Diese Ausgangssignale sind proportional der Weite des Walzenspalts in den Positionen der jeweiligen Wandler. Die Ausgangssignale von wenigstens dem mittigen Wandler und den beiden Wandlern in der Nähe der Enden einer Walze werden außerdem in die Dicken- bzw. Kalibrierungs- und Wölbungssteuerschaltungen eines Walzwerksteuersystems eingegeben, so daß diese Schaltungen gegen die tatsächlichen Dimensionen des Walzenspalts kalibriert werden können.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger, in den Fig. 1 bis 9 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch ein Teil eines Walzwerkstands senkrecht zur Walzenachse, und dieser Querschnitt veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Apparatur an Ort und Stelle zwischen den Arbeitswalzen; Fig. 2 eine Aufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Apparatur; Fig. 3 einen Querschnitt durch die Apparatur in der Ebene III-III der Fig. 1; Fig. 4 einen horizontalen Querschnitt durch einen Walzwerkstand zwischen den Arbeitswalzen, und zwar ist in dieser Figur ein zweites Ausführungsbeispiel der Apparatur nach der Erfindung an Ort und Stelle in Aufsicht dargestellt; Fig. 5 eine Aufrißansicht der Apparatur nach Fig.4; Fig. 6 eine Stirnaufrißansicht der Apparatur nach den Fig. 4 und 5; Fig. 7 einen gegenüber der Fig. 4 vergrößerten Querschnitt durch die Apparatur nach Fig. 4 längs deren Ebene VIl-VIl; Fig. 8 eine schematische Anordnung nach der Erfindung in einem 4-Hochwalzwerksstand, und zwar verbunden mit einem Ausführungsbeispiel der Dicken-. bzw. Kalibrierungs- und Wölbungssteuereinrichtung bzw. -apparatur; und Fig. 9 eine schematische Anordnung nach der Erfindung in einem 4-Hochwalzwerkstand, und zwar verbunden mit einem anderen Ausführungsbeispiel einer Dicken- bzw. Kalibrierungs-und Wölbungssteuereinrichtung bzw. -apparatur.
• Das erste Ausführungsbeispiel der Apparatur, das in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt einen rechteckigen Rahmen 11, der parallele Seitenteile 12 und Querteile 13 an jedem Ende dieser Seiteateile hat. Zwischen den Querteilen 13 ist ein Paar im Abstand voneinander angeordneter Querteile 14 vorgesehen, zwischen denen ein mittiger Wandler 15, Wandler 17 an jedem Ende der Querteile 14 und Wandler 16 zwischen dem mittigen Wandler 15 und dem Wandler 17 auf jeder Seite angeordnet sind. Die Leitungen von den verschiedenen Wandlern, die vorteilhafterweise die Form von Lastzellen (dieser Ausdruck wird zusammenfassend für den Begriff "Gewichts-, Belastungs- bzw. Lastzelle" verwendet) haben, sind an einem Ende des Gestells 11 in dem Kabel 19 herausgeführt. Die Höhe der Seitenteile 12 und der Querteile 13 und 14 ist etwas geringer als die unbelastete Höhe der Lastzellen bzw. die Höhe der Lastzellen im unbelasteten Zustand.
• Wie man aus den Fig. 8 und 9 ersieht, umfaßt die Apparatur auch eine Anzeigeeinrichtung 24, die eine mittige Skala 25, Skalen 27 an jedem Ende und Skalen 26 zwischen den Skalen 25 und 27 hat. Die Positionen dieser Skalen entsprechen jeweils den Positionen der Lastzellen 15, 16 und 17 längs der Walzen. Die mittige Lastzelle 15 ist mit der Anzeigeeinrichtung 24 verbunden, so daß sie einen Zeiger betätigt, der sich auf der Skale 25 vertikal bewegt, und zwar ist die Lastzelle 15 über Leiter 29, 153, 157 und den Wölbungskalibriertkonditionierer 32 mit der Anzeigeeinrichtung 24 verbunden. Die Endlastzellen 17 sind mit den Skalen 27 jeweils durch Leiter 31, 155, 160 und die Meßkalibrierkonditionierer 33 verbunden.
• Die zwischenliegenden Lastzellen 16 sind mit den Skalen 26 durch Leiter 30 verbunden. Die Fig. 8 und 9 zeigen die elektrische Schaltung für nur eine Seite des Walzwerkstands, und es sei darauf hingewiesen, daß duplizierte Schaltungsanordnungen für die andere Seite des Walzwerkstands vorgesehen sind.
• Im Gebrauch wird der Rahmen 11 zwischen die untere Arbeitswalze 119 und die obere Arbeitswalze 118 eines Walzwerkstands 110 eingefügt, wobei natürlich diese Walzen so weit im Abstand voneinander sind, daß der Rahmen 11 dazwischengeschoben werden kann. Der Rahmen 11 wird auf Tischwalzen auf jeder Seite des Walzwerkstands in die vorgesehene Position gerollt. Der Rahmen 11 wird so positioniert, daß seine Lastzellen in einer Vertikalebene liegen, die durch die Achsen der Arbeitswalzen 118 und 119 verläuft, und die Walzen des Walzwerkstands werden dann gegen die Lastzellen zusammengebracht.
• Für jede vorgegebene Walzkraft, die einer gegebenen Dicke bzw. einem gegebenen Maß des fertigen Produktes entspricht, kann der Stand auf eine wesentliche Flachheit eingestellt werden, indem man die Wölbungskraft einstellt bzw.
• reguliert, während der Apparat 11 im Spalt der Arbeitswalzen 118 und 119 ist, und zwar erfolgt die Einstellung so lange, bis die Zeiger der Skalen 25, 26 und 27 im wesentlichen in die gleiche Position gebracht worden sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Anzeigeeinrichtung 24 sind die Skalen 25, 26 und 27 vertikal, und ihre Zeiger erstrecken sich horizontal über diese Skalen, so daß die Zeiger dann, wenn sie in die gleiche Position gebracht worden sind, eine sich über die Skalen erstreckende ,horizontale Linie bilden.
• Die Quellen der Walzkraft werden dann kalibriert, wie es mit den Quellen der Wölbungskraft geschieht, so daß der Stand, nachdem die Apparatur 11 von den Walzen entfernt worden ist, zum Walzen von flachem Material auf die gewunschte Dicke bzw.
• Abmessung eingerichtet werden kann.
• In Fig. 8 ist die Apparatur in ihrer Verbindung mit der Dicken- bzw. Kalibrierungs- und Wölbungssteuerapparatur dargestellt. Ein Walzwerkstand, der für die Erfindung geeignet ist, umfaßt ein Gehäuse 110 auf der Seite der Bedienungsperson, und ein Gehäuse 111 auf der Antriebsseite, und diese Gehäuse sind am oberen Ende und am Boden in konventioneller Weise miteinander verbunden. Jedes Gehäuse ist mit einem konventionellen Fenster versehen, und innerhalb dieser Fenster sind die Zapfenlager 112 für die obere Unterstützungswalze, die Zapfenlager 113 für die untere Unterstützungswalze und zwischen ihnen die Zapfenlager 114 für die obere Arbeitswalze sowie die Zapfenlager 115 für die untere Arbeitswalze angeordnet. Die obere Unterstützungswalze 116 ist drehbar in den Zapfenlagern 112 gelagert, die untere Unterstützungswalze 117 ist drehbar in den Zapfenlagern 113 gelagert, die obere Arbeitswalze 118 ist drehbar in den Zapfenlagern 114 gelagert, und die untere Arbeitswalze 119 ist drehbar in den Zapfenlagern 115 gelagert. Ein hydraulischer Zylinder 108 mit einem Kolben 109 ist zwischen dem oberen Ende des Gehäuses 110 und dem Zapfenlager 112 angeordnet, und ein gleichartiger bzw.
• ähnlicher Zylinder und Kolben sind in der gleichen Weise in dem Gehäuse 111 bzw. zwischen dem oberen Ende des Gehäuses 111 und dem auf der rechten Seite dieser Figuren gelegenen Zapfenlager 112 vorgesehen. Die Zapfenlager 113 ruhen auf dem Boden der Gehäuse 110 und 111.
• Zwischen den Zapfenlagern 114 und 115 ist im Gehäuse 110 ein Paar hydraulischer Walzenbiegezylinder 123 angeordnet, und zwar einer auf jeder Seite des Walzenlaufzapfens. Ein gleichartiges bzw. ähnliches Paar ist an der gleichen Stelle im Gehäuse 111 vorgesehen. Mittig innerhalb jedes Zylinders 123 ist ein Wandler 124 angeordnet. Die Arbeitswalzen 118 und 119 sind mit langgestreckten Lauf zapfen 125 bzw. 126 versehen, die sich durch das Fenster des Gehäuses 110 erstrecken.
• zwischen den äußeren Enden der Laufzapfen 125 und 126 ist ein Wandler 127 befestigt. Die Wandler 124 und 127 sind vorzugsweise so montiert, daß sie direkt zwischen den oberen und unteren Walzenzapfenlagern wirken und ein elektrisches Signal erzeugen, das der Bewegung zwischen dem oberen und unteren Walzenzapfenlager bzw. den oberen und unteren Walzenzapfenlagern entspricht.
• Über Leitungen 120 und 128 wird den Druckzylindern 108 hydraulisches Strömungsmittel von einem Servoventil 129 zugeführt. Das letztere wird über eine Leitung 130 von der Pumpe 131, die mittels eines Motors 132 angetrieben wird, mit hydraulischem Strömungsmittel versorgt. Die Pumpe 131 pumpt hydraulisches Strömungsmittel vom Tank 107, und das Servoventil 129 entlädt Strömungsmittel durch die Leitung 133 in diesen Tank. In gleichartiger bzw. ähnlicher Weise werden die Walzenbiegezylinder 123 über die Leitungen 121 und 135 von dem Servoventil 136 mit hydraulischem Strömungsmittel beaufschlagt. Dieses Ventil wird über die Leitung 137 von der Pumpe 138, die mittels eines Motors 139 angetrieben wird, mit hydraulischem Strömungsmittel versorgt. Die Pumpe 138 pumpt hydraulischesStrömungsmittel vom Tank 107, und das Servoventi 136 entlädt hydraulisches Strömungsmittel durch die Leitung 140 in diesen Tank.
• Der elektrische Ausgang des Wandlers 127 ist mittels einer Leitung 142 mit dem Eingang des Wölbungssignalkonditionierers 143 verbunden. Der Ausgang des Konditionierers 143 ist mittels einer Leitung 144 mit der Summierungsverbindung 145 verbunden. Der elektrische Ausgang der Wandler 124 wird auf einen Mittelwert gebracht und dann über die Leitung 147 mit dem Dicken- bzw. Kalibriersignalkonditionierer 148 verbunden. Der Ausgang des Konditionierers 148 ist mittels der Leitung 149 mit der Summierungsverbindung 145 und mittels der Leitung 150 mit der Summierungsverbindung 151 verbunden. Die Konditionierer 143 und 148 sind konventioneller Art und können Verstärker, Signalformungselemente und dergl. umfassen. Die Wölbungseingangskommando- bzw. -steuereinrichtung 152 ist durch die Leitung 153 mit der Summierungsverbindung 145 verbunden. Die Dicken- bzw. Meßeingangskommando- bzw. -steuereinrichtung 154 ist durch die Leitung 155 mit der Summierungsverbindung 151 verbunden. Diese Kommando- bzw. Steuereinrichtungen liefern Signale, die so eingestellt werden können, daß sie der gewünschten Wölbung bzw. Dicke entsprechen, und diese Einrichtungen umfassen Vorrichtungen zum Aus- bzw. Ablesen dieser Werte. Die Summierungsverbindung 145 ist mittels der Leitung 157 mit den Eingängen des Dicken- bzw. Kalibrierservoverstärkers 158 und des Wölbungsservoverstärkers 159 verbunden. Die Summierungsverbindung 151 ist mittels der Leitung 160 mit dem Eingang des Dicken- bzw. Kalibrierservoverstärkers 158 verbunden. Der Ausgang dieses Verstärkers ist durch die Leitung 161 mit dem Servoventil 129 verbunden, während der Ausgang des Wölbungsservoverstärkers 159 durch die Leitung 162 mit dem Servoventil 136 verbunden ist.
• Vorstehend wurden die Verbindungen bzw. Schaltungen der Apparatur speziell beschrieben, wie sie bei dem Gehäuse 110 auf der Seite des Walzwerkstands angewandt werden, welcher der Bedienungsperson zugewandt ist. Diese Apparatur ist auf der Antriebsseite des Walzwerkstands dupliziert, jedoch mit Ausnahme des Wandlers 127, und sie ist mit der Steuereinrichtung in der gleichen Weise verbunden, wie es oben hinsichtlich der Seite des Walzwerkstands erläutert worden ist, welche der Bedienungsperson zugewandt ist. Ein mit dem Wandler 127 identischer Wandler wäre zwischen den Antriebsspindeln für die Arbeitswalzen 118 und 119 anzuordnen, was jedoch Schwierigkeiten mit sich bringt. Es wurde gefunden, daß der Wandler 127 angemessen ist, Signale an beide Seiten abzugeben, solange das Werkstück angemessen gut in den Walzen des Walzwerkstands zentriert ist.
• Nunmehr sei die Betriebsweise der Apparatur der Fig.8 ohne Bezugnahme auf die Kalibrierapparatur, die in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, näher erläutert. Bei der nachstehenden Erläuterung wird davon ausgegangen, daß zu walzendes Metall in dem Stand ist.
• Der Wölbungssignalkonditionierer 143 und der Dicken-bzw. Kalibrierungssignalkonditionierer 148 werden so eingestellt, daß ihre Ausgangssignale entgegengesetzte Polarität haben. Die von den Wandlern 127 und 124 erzeugten und auf den Leitungen 144 bzw. 149 auftretenden Signale gelangen zu der Summierungsverbindung 145 und werden dort mit dem Signal auf der Leitung 153 verglichen, das von der Wölbungseingangskommando- bzw. -steuereinrichtung 152 herkommt. Die Biegung der Arbeitswalzenlaufzapfen 125 und 126 zueinander hin um den Drehpunkt im Mittelpunkt der Walze, welche durch die Anwendung von Walzdruck auf diese Walzenlaufzapfen ausgeübt wird, wird durch die Biegung der Arbeitswalzen in der entgegengesetzten Richtung um den gleichen Drehpunkt mittels der Biegezylinder 123 ausgeglichen. Der Betrag dieser Biegung wird anfänglich dadurch festgesetzt, daß man die Wölbungseingangskommando- bzw. -steuereinrichtung 152 einstellt. Sofern das Material, welches in das Walzwerk eintritt, Änderungen in der Härte, der Flachheit oder der Dicke zeigt, erscheint ein Fehlersignal auf der Leitung 157. Dieses Fehlersignal wird sowohl an den Wölbungs-Servoverstärker 159 als auch an den Dicken- bzw. Kalibrierungsservoverstärker 158 angelegt, so daß die Arbeitsdruckzylinder 108 ihre Kraft um einen Zuwachsbetrag erhöhen oder erniedrigen und die Biegezylinder 123 ihre Kraft um den gleichen Zuwachsbetrag, jedoch in der entgegengesetzten Richtung, erhöhen oder erniedrigen. Infolgedessen bleibt die Summe der vertikal auf die Gehäuse 110 und 111 wirkenden Kräfte unverändert, und es erfolgt keine Änderung der Dicke des Werkstücks, das gewalzt wird. Jedoch wird das Biegemoment, das auf die Arbeitswalzen 118 und 119 ausgeübt wird, geändert, und zwar durch das Produkt der Änderung der Kraft der Biegezylinder 124, multipliziert mit ihrem Hebearm, dem Abstand zwischen dem Drehpunkt und den Zylindern 123 oder irgendeinen Abstand längs der Seite der Unterstützungswalze nach den Rändern zu. Infolgedessen wird die Flachheit des Werkstücks erhalten bzw. unveränderlich gelassen.
• Die gewünschte Dicke wird anfänglich durch Einstellung der Dicken- bzw. Kalibrierungseingangskommando- bzw. -steuereinrichtung 154 eingestellt. Das Signal vom Wandler 124 wird, nachdem es durch den Dicken- bzw. Kalibriersignalkonditionierer 148 hindurchgegangen ist, zusammen mit dem Bezugssignal von der Dicken- bzw. Kalibriereingangskommando- bzw. -steuereinrichtung 154 in der Summierungsverbindung 151 summiert, und das sich ergebende Fehlersignal wird an den Dicken- bzw.
• Kalibrierservoverstärker 158 angelegt. In Ansprechung hierauf stellt das Servoventil 129 den Strömungsmitteldruck im Druckzylinder 108 so ein, daß der Walzenspalt und damit das Signal, das vom Wandler 124 erzeugt wird, in der Richtung verändert wird, daß das Fehlersignal auf Null gebracht wird.
• Die erläuterte Apparatur kalibriert die Steuerapparatur, die oben beschrieben worden ist. Die Kalibrierungsapparatur 11 wird in den Spalt der Walzen 118 und 119 eingefügt.
• Das Signal von der mittig angeordneten Lastzelle 15 gelangt durch den Wölbungskalibrierkonditionierer 32 zur Summierungsverbindung 145, deren Ausgangssignal, das auf der Leitung 157 erscheint, auf der Skala 25 der Anzeigeeinrichtung 24 wiedergegeben wird, und das außerdem in die Verstärker 158 und 159 eingegeben wird. Die Signale von den äußeren Lastzellen 17 gelangen durch die Kalibrierkonditionierer 33 zu den Summierungsverbindungen 151, deren Ausgangssignale, die auf den Leitungen 160 erscheinen, auf den Skalen 27 der Anzeigeeinrichtung 24 wiedergegeben werden, und diese Ausgangssignale werden außerdem den Verstärkern 158 eingegeben. Wenn die Ausgangssignale der Lastzellen nicht gleich sind, stellen die Servoverstärker 158 auf der entgegengesetzten Seite des Walzwerkstandsdie Druckzylinder 108 so ein, daß diese Ausgangssignale gleichgemacht werden, und diese Tatsache des Gleichmachens der Ausgangs signale wird durch die Anzeigeeinrichtung 24 sichtbar gemacht. Wenn die gleichgemachten Ausgangssignale der Zellen 17 unterschiedlich von dem Ausgangssignal der Zelle 15 sind, dann betätigt das Signal der letzteren Zelle die Servoverstärker 158 und 159, und der Druck in den Walzenbiegezylindern 113 wird so eingestellt, daß diese Ausgangs signale auf das gleiche Niveau gebracht werden.
• Die Fig. 9 veranschaulicht die Kalibrierungsapparatur, die mit einer anderen Ausführungsform der Dicken- und Wölbungssteuer- bzw. -kontrollapparatur verbunden ist. Die einzigen Unterschiede zwischen den Fig. 8 und 9 sind diejenigen, die zwischen den beiden Ausführungsformen der Dicken- bzw. Kalibrierungs- und Wölbungssteuerapparatur bestehen. In dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 8 gezeigt ist, wird die Wölbung der Arbeitswalze durch Biegen der Arbeitswalzen mittels der Zylinder 123 bewirkt. Im zweiten Ausführungsbeispiel , das in Fig. 9 gezeigt ist, wird die Wölbung der Arbeitswalze durch eirstellbare Wölbungstlmterstützungswalzen 176 und 177 bewirkt Die Verbindung der Kalibrierungsapparatur mit der Steuerapparatur ist in beiden Ausführungsbeispielen die gleiche. Es erscheint daher nicht erforderlich, hier die volle Brläuterung am zweiten Ausführungsbeispiel der Dicken- bzw. Kalibrierungs- und Wölbungssteuerapparatur zu wiederholen, und auch nicht die Erläuterung der Verbindungen dieser Apparatur mit der hier beschriebenen Kalibrierungsapparatur.
• Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den Fig. 4 bis 7 dargestellt ist, unterscheidet sich von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß es durch das Fenster des Walzwerkstands anstelle über den Walzwerktisch in Position bewegt bzw. gebracht wird. Auf dem Gehäuse 111, dem antriebsseitigen Gehäuse, ist ein Paar Arme 36 montiert, und zwar einer auf jeder Seite des Gehäuses. Diese Arme sind an entgegengesetzten Enden einer Welle 37 befestigt, die drehbar in Armen, Bügeln, Stützen oder dergl. 38 gelagert sind, welche ihrerseits am Gehäuse 111 befestigt sind, so daß die Arme 36 in den Armen 38 verschwenkbar sind. Außerdem ist an der Welle 37 zwischen den Armen 38 ein Paar Kurbelarme 39 befestigt, deren äußere sonden drehbar mit dem äußeren Ende einer Kolbenstange 40 eines hydraulischen Zylinders 41 verbunden sind, und das andere Ende des letzteren ist am Walzwerksgehäuse 111 befestigt, so daß der Zylinder 140 die Arme 36 auf die Arbeitswalzen 118 und 119 zu und von letzteren weg verschwenkt. Die freien Enden der Arme 36 sind schwenkbar mit kanal- bzw. im wesentlichen U-förmigen Teilen 44 verbunden, welche den Arbeitswalzen zugewandt sind bzw. deren kanal- bzw.
• U-förmige Ausnehmung den Arbeitswalzen zugewandt ist. In diese kanalförmigen Teile 44 ist ein langgestrecktes Teil 45 eingesetzt, so daß es darin parallel zu den Arbeitswalzen und innerhalb des Fensters des Walzwerkstands gleiten kann. Das Teil 45 erstreckt sich nach außerhalb des Gehäuses 111 auf der Antriebsseite, und es ist an seinem äußeren Ende schwenkbar mit der Kolbenstange 61 eines hydraulischen Zylinders 62 verbunden, dessen äußeres Ende schwenkbar mit dem Arm 36 auf der Außenseite des Gehäuses 111 verbunden ist, so daß der Zylinder 62 das Teil 45 von einer Position, in der sein inneres Ende an der innenseitigen Fläche des Gehäuses 111 anliegt, in eine Position verschiebt, in der sich sein inneres Ende der innenseitigen Fläche des Gehäuses 110 annähert.
• Auf dem Teil 45 sind ein oder mehrere Wandler angeordnet. Nach der Darstellung der Fig. 4 und 5 weist das Teil 45 drei solcher Wandler auf, nämlich die Wandler 46, 47 und 48. Der Wandler 47 ist so angeordnet, daß er in der Längsmitte der Arbeitswalzen ist, wenn das Teil 45 zwischen den Gehäusen 110 und 111 vollständig ausgefahren ist. Der Wandler 46 ist so angeordnet, daß er an den Enden der Arbeitswalzen in der Nähe des Gehäuses 110 positoniert ist, und der Wandler 48 ist so angeordnet, daß er an den Enden der Arbeitswalzen in der Nähe des Gehäuses 111 positioniert ist. Jedoch kann man auch, wie ohne weiteres einzusehen ist, nur einen Walzenspaltwandler verwenden und ihn mittels des Zylinders 62 in aufeinanderfolgenden Orten in der Längsrichtung der Arbeitswalzen positionieren.
• Der Aufbau des Walzenspaltwandlers ist in Fig. 7 gezeigt. Ein zylindrisches Gehäuse 50 ist an dem Teil 45 befestigt und erstreckt sich von diesem nach den Arbeitswalzen zu. In dem Gehäuse 50 ist ein Hohlzylinder 51, der sich vom Gehäuse her nach den Arbeitswalzen zu erstreckt und zwischen seinen Enden eine innere Schulter 52 hat. Ein lineares Wandlerelement 53 ist innerhalb des Zylinders 51 in der Nähe von dessen Basis befestigt. Die elektrischen Leitungen vom Wandlerelement 53 werden durch ein Kabel 19 nach außen geführt, wie es in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert worden ist. Ein Kolben 54 sitzt verschiebbar innerhalb des Zylinders 51 und erstreckt sich über das offene Ende des letzteren hinaus, und dieser Kolben 44 wird durch eine Schraubenfeder 55 nach auswärts gedrückt, die sich ihrerseits an der Innenseite des Kolbens 54 und an der Schulter 52 abstützt. Eine Stange 56 ist in das innere Ende des Kolbens 54 eingeschraubt, und diese Stange geht durch die Schraubenfeder 55 hindurch und liegt am beweglichen Element des Wandlerelements 53 an. Der Kolben 54 wird mittels einer Kappe 57, die über das obere Ende des Gehäuses 50 paßt, aber durch die der Kolben 54 hindurchgeht, in Fluchtung mit dem Gehäuse 50 gehalten. Das äußere Ende des Kolbens 54, das auf einen geringeren Durchmesser verjüngt ist, hält eine sphärische Fühlerspitze 59. Außerdem sind sphärische Abstützungsspitzen 60 an dem Teil 45 oberhalb und unterhalb der Fühlerspitze 59 befestigt, so daß sie in stützenden Kontakt mit der oberen und unteren Arbeitswalze 118 und 119 treten.
• Das Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen Kalibrierapparatur wird normalerweise aus dem Zwischenraum zwischen den Walzwerkgehäusen 110 und 111 durch das Fenster im Gehäuse 111 mittels des hydraulischen Zylinders 62 herausgezogen. Die Arme 36 werden angehoben, um das Teil 45 und dessen zugeordnete Wandler aus dem Spalt der Arbeitswalzen mittels des Zylinders 41 zurückzuziehen. Wenn die Apparatur verwendet werden soll, wird der Zylinder 62 betätigt, so daß er das Teil 45 durch das Fenster im Walzwerkgehäuse 111 in den Raum zwischen dieses Gehäuse und das Walzwerkgehäuse 110 bewegt. Wenn das Teil 45 drei Walzenspaltwandler 46, 47 und 48 trägt, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, dann wird das Teil 45 in seine extreme Position bewegt, in welcher der Wandler in der Längsmitte der Arbeitswalzen angeordnet ist. Dann wird der Zylinder 41 betätigt, so daß er diese Wandler in den Walzenspalt bewegt. Die Feder 55 hält den Kolben 54 in -seiner äußersten Position, und die von ihm getragene Fühlerspitze 59 gelangt in Kontakt mit dem Walzenspalt, bevor die Abstützungsspitzen 60 in Kontakt mit den Arbeitswalzen 118 und 119 kommen. Der Kolben 54 wird infolgedessen gegen die Kraft der Feder 55 zurückgedrückt, bis die Abstützungsspitzel.
• 60 in Kontakt mit den Arbeitswalzen kommen. Die Bewegung des Kolbens 54 betätigt das Wandlerelement 53 und erzeugt ein Signal von bzw. in diesem.
• Bei der Verwendung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das oben erläutert worden ist, ist es möglich, nur einen Wandler anzuwenden und ihn längs der Arbeitswalzen zu bewegen, indem man das Teil 45 schrittweise verschiebt, so daß der Walzenspalt an jeder Anzahl von gewünschten Stellen geprüft werden kann. In einem solchen Fall wird wünschenswerterweise eine Anzeigeeinrichtung angewandt, die komplizierter als die hier vorher erläuterte Anzeigeeinrichtung ist.
• Die Apparatur gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, kann mit der Dicken- bzw. Kalibrierungs- und Wölbungssteuerapparatur in der gleichen Weise verbunden werden, wie es hier mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert worden ist.
• Die Apparatur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist besonders brauchbar bzw. vorteilhaft für die Kalibrierung von Walzwerkständen mit umsteuernden bzw.
• umkehrenden Walzen. In solchen Walzwerken führen diese erforderlichen Abstände zwischen den Zapfenlagern und dem Gehäuse und an sonstigen Stellen im Stand, die nicht perfekt symmetrisch sein können, zu optimalen Flachheitswölbungs- und Walz- bzw. Rolldrücken in einer Richtung des Walzens, welche sich leicht von denjenigen für die andere Richtung des Walzens unterscheiden. In solchen umsteuernden Ständen wird die Apparatur über einen Walzwerkstisch in einer Richtung des Walzens gerollt, um ihre Wandler im Spalt der Arbeitswalzen zu positionieren, und die Walz- und Wölbungsdrucke werden in der hier beschriebenen Weise so eingestellt, daß sich eine optimale Flachheit und Dicke bzw. die richtige Dicke ergibt. Die Null-Einstellungen für die jeweiligen Druckanwendungseinrichtungen werden notiert oder aufgezeichnet. Die Apparatur wird dann durch den Spait gerollt und in der entgegengesetzten Richtung des Walzens zurückgebracht, um ihre Wandler in dem Spalt der Arbeitswalzen zu positionieren, und der Einstellungsvorgang wird wiederholt. Die Null-Einstellungen der jeweiligen Druckanwendungseinrichtungen in der umgekehrten Richtung des Walzens werden auch notiert oder aufgezeichnet. Auf diese Weise kann ein umsteuernder Walzwerkstand schnell für das Walzen eines Produkts von optimaler Flachheit und Dicke bzw. gewünschter Dicke in jeder Richtung eingestellt werden.
• Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung ein Rahmen zur Verfügung gestellt, der einen oder mehrere Wandler trägt und zwischen die Arbeitswalzen eines Walzwerkstands eingefügt wird, und zwar so, daß die Wandler parallel zur Walzenachse positioniert werden. Die Ausgangs signale der Wandler werden auf eine Anzeigeeinrichtung gegeben, die, wenn eine Last auf die Walzen angewandt wird, die verschiedenen Ausgangssignale nebeneinander wiedergibt, so daß eine Veränderung der Belastung in der Längsrichtung der Walzen sichtbar gemacht wird.
• Die Ausgangs signale der Wandler können auch in automatische Dicken- bzw. Kalibrierungs- und Wölbungssteuerschaltungen eingegeben werden, um diese Schaltungen zu kalibrieren.
• Ende der Beschreibung.

Claims (11)

1. Patentansprüche Verfahren zum Kalibrieren des Spalts zwischen den Arbeitswalzen eines Walzwerkstands und zum Kalibrieren der optimalen Flachheit des Produkts des Walzwerkstands, wobei der Walzwerkstand mit einer Druckeinrichtung zum Verändern der Wölbung einer Arbeitswalze versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spalt der Arbeitswalzen (118,119) eine Wandlereinrichtung (15,16,17;46,47,48) positioniert wird, um die Weite des Spalts in ein Signal umzuwandeln; daß Druck auf die Arbeitswalzen zur Anwendung gebracht wird; daß das Signal von einem Wandler in der Nähe eines Arbeitswalzenlaufzapfens (125,126) angezeigt wird; daß Wölbungsdruck auf die Arbeitswalze ausgeübt wird; daß das Signal von einem Wandler, der mittig längs der Walze angeordnet ist, angezeigt wird; und daß diese Drucke so lange eingestellt werden, bis diese Signale gleich sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, geeignet für einen umsteuernden Walzwerkstand, dadurch gekennzeichnet, daß es die Verfahrensschritte des Positionierens der Wandlereinrichtung (15,16,17) in dem Spalt der Arbeitswalzen (118,119) durch Bewegen dieser Einrichtung in den Stand in einer Richtung des Walzens umfaßt; sowie des Positionierens der Wandlereinrichtung in dem Spalt der Arbeitswalzen durch Bewegen dieser Einrichtung in den Stand in der umgekehrten Richtung des Walzens; und das getrennte Aufzeichnen der optimalen Spalt- und Flachheitseinstellungen des Walzdrucks und des Wölbungsdrucks für jede Richtung des Walzens.
3. 3. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, zum Kalibrieren des Spalts zwischen den Arbeitswalzen eines Walzwerkstands und zum Kalibrieren der optimalen Flachheit des Produkts des Walzwerkstands, wobei der Walzwerkstand mit einer Druckeinrichtung zum Verändern der Wölbung einer Arbeitswalze versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung bzw. der Abstand zwischen Arbeitswalzenlaufzapfen (125,126) gemessen wird;, daß diese Messung in ein Dicken- bzw. Kalibriersignal umgewandelt wird; daß die Neigung einer Arbeitswalzenachse zur Horizontalen bestimmt wird; daß diese Bestimmung in ein Wölbungssignal umgewandelt wird; daß in dem Spalt der Arbeitswalzen (118,119) eine Wandlereinrichtung (15,16,17; 46,47,48) positioniert wird, welche die Weite des Spalts in ein Signal umwandeln kann; daß ein Wölbungsdruck auf die Arbeitswalzen zur Anwendung gebracht wird, der einem Wölbungsdrucksignal entspricht, welches die algebraische Summe des Wölbungssignals und des Signals von einem mittig angeordneten Wandler (15;47) umfaßt; und daß ein Walzdruck auf die Arbeitswalzen zur Anwendung gebracht wird, welcher einem Walzdrucksignal entspricht, das die algebraische Sumne des Dicken-bzw. Kalibriersignals und des Signals von einem Wandler (17; 46,48) in der Nähe eines Walzenlaufzapfens umfaßt; und daß diese Drücke eingestellt werden, bis das Wölbungsdrucksignal gleich dem Walzdrucksignal ist.
4. 4. Einrichtung zum Kalibrieren des Spalts zwischen den Arbeitswalzen eines Walzwerkstands, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Wandlereinrichtung (15,16,17) zum Umwandeln der Weite des Spalts in ein Signal; eine Rahmeneinrichtung (11) zum Montieren bzw. Befestigen der Wandlereinrichtung; wobei die Rahmeneinrichtung so dimensioniert ist, daß sie als Einheit durch den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (118,119) hindurchgehen kann und sich in Längsrichtung dieser Walzen erstreckt, so daß die Wandlereinrichtung gegen die Arbeitswalzen an deren Kontaktlinie in Belastungsübertragungsbeziehung zwischen ihnen angelegt werden kann und davon entfernt werden kann; und eine Einrichtung (19) zum Heraus leiten der Signale von der Wandlereinrichtung aus dem Spalt.
5. 5. Einrichtung zum Kalibrieren des Spalts zwischen den Arbeitswalzen eines Walzwerkstands, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Wandlereinrichtung (46,47,48) zur Umwandlung der Weite des Spalts in ein Signal; eine Rahmeneinrichtung (45) zum Montieren bzw. Befestigen der Wandlereinrichtung; wobei die Rahmeneinrichtung so dimensioniert ist, daß sie in den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (118, 119) eingefügt werden kann, so daß die Wandlereinrichtung gegen die Arbeitswalzen angelegt und von diesen entfernt werden kann; wobei die Wandlereinrichtung eine federbelastete bzw. mit einem Federdruck beaufschlagte Fühlerspitze (59) umfaßt, die so positioniert ist, daß sie die Arbeitswalzen in der Nähe ihrer Kontaktlinie berühren kann, und ein Paar Abstützungsspitzen (60), von denen sich eine oberhalb und eine unterhalb der Fühlerspitze befindet und die so positioniert sind, daß sie die Arbeitswalzen in einem größeren Abstand von deren Rontaktlinie als die Fühlerspitze berühren können.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung eine Mehrzahl von Wandlern (15,16,17;46,47,48) umfaßt, die in einer geraden Linie längs der Walzen positioniert sind.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Wandlereinrichtung (15;47) umfaßt, die mittig in Längsrichtung der Walzen (118,119) angeordnet ist, und wenigstens einen Wandler (17;46,48), der auf jeder Seite des mittigen Wandlers angeordnet ist.
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dimension der Rahmeneinrichtung (11;45) senkrecht zur Richtung des Walzens geringer als diese Dimension der darin montierten bzw. befestigten Wandlereinrichtung (15,16,17;46,47,48) ist.
9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung (15,16,17; 46,47,48) Lastzellen sind bzw. umfaßt.
10. 10. Einrichtung zum Kalibrieren des Spalts zwischen den Arbeitswalzen eines Walzwerkstands, insbesondere nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung in Kombination mit einem Walzwerkstand folgendes aufweist: die Einrichtung zum Kalibrieren des Spalts zwischen den Arbeitswalzen (118,119), welche eine Wandlereinrichtung (15,16,17;46,47,48) zu 46,47,48) zum Umwandeln der Weite des Spalts in ein Signal umfaßt, sowie eine Rahmeneinrichtung (11;45) zum Montieren bzw. Befestigen der Wandlereinrichtung, wobei die Rahmeneinrichtung so dimensioniert ist, daß sie in den Spalt zwischen den Arbeitswalzen eingefügt werden kann, so daß die Wandlereinrichtung gegen die Arbeitswalzen angelegt und von diesen entfernt werden kann, und eine Einrichtung (19) zum Herausleiten der Signale von der Wandlereinrichtung aus dem Spalt; und den Walzwerkstand, der eine Druckeinrichtung (108,109) zum Verändern der Dicke des Metalls in dem Walzwerkstand umfaßt, sowie eine Einrichtung (123) zum Verändern der Wölbung der Arbeitswalzen (118,119), eine Einrichtung (17;46,48) zum Messen der Trennung bzw. des Abstands zwischen den Arbeitswalzen an den Zapfenlagern (114, 115) derselben und zum Erzeugen eines Dickensignals hiervon, eine Einrichtung (124,127) zum Bestimmen der Neigung einer Arbeitswalzenachse zur Horizontalen und zum Erzeugen eines Wölbungssteuersignals hiervon, eine Einrichtung (158, 129) zum Steuern der Druckeinrichtung in Ubereinstimmung mit dem Dickensignal, und eine Einrichtung zum Steuern der Wölbungsveränderungseinrichtung in Übereinstimmung mit dem Wölbungssteuersignal; und eine Einrichtung (151) zum algebraische, Kombinieren des Signals von der Wandlereinrichtung in der Nähe der Zapfenlager mit dem Dickensignal; sowie eine Einrichtung (145) zum algebraischen Kombinieren des Signals von der mittig angeordneten Wandlereinrichtung mit dem Wölbungssteuersignal.
11. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmeneinrichtung so dimensioniert ist, daß sie in den Spalt zwischen den Walzen (118,119) durch das Fenster eines Walzwerkstandgehäuses (110,111) eingeführt werden kann, wobei die Rahmeneinrichtung ein langgestrecktes Teil (45) umfaßt, sowie ein horizontal vorgesehenes Hohlteil (44), in dem das langgestreckte Teil gleitet bzw. verschiebbar ist, eine Einrichtung (62) zum Bewirken einer Gleit- bzw.

    Verschiebebewegung zwischen dem Hohlteil und dem langgestreckten Teil, und eine Einrichtung (36,39,41) zum Montieren bzw.

    Befestigen des Hohlteils auf einem Walzwerkstandgehäuse zum Bewegen des Hohlteils innerhalb des Fensters des Gehäuses nach dem Walzenspalt hin und von letzterem weg.