DE2952232A1 - MEASURING DEVICE FOR DETECTING THE GAP OF A WORKING ROLLER PAIR - Google Patents

Description

79^3-37 Bremen, den I9. Dezember 197979 ^ 3-37 Bremen, the I9. December 1979

_ Sin/ka_ Sin / ka

Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gesellschaft mit beschränkter HaftungUnited Flugtechnische Werke-Fokker Company with limited liability

Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines ArbeitswalzenpaaresMeasuring device for detecting the gap in a pair of work rolls

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeitawalzenpaxres mit zwei Über ein gemein— sanies Schwenklager am Walzgerüst angebrachten und Fühler aufweisenden Hebelstangen, an denen eine Meßvorrichtung zur Erzeugung eines Istwertsignals für eine Walzspaltregeleinrichtung vorgesehen ist.The invention relates to a measuring device for detecting the gap of a work roller assembly with two over a common sanies swivel bearings attached to the roll stand and having sensors Lever rods on which a measuring device for generating an actual value signal for a roll gap control device is provided is.

Bei Walzwerken ist es üblich, eine Banddickenregelung zur Erzielung enger Banddickentoleranzen vorzunehmen. Hierzu wird neben der Lösung der an eine solche Regelung gestellten dynamischen Forderungen ein hinreichend schnelles Stellsystem und eirv möglichst verzögerungsfreie Erfassung der Regelgröße gefordert. Für die Messung des Walzspaltes g - <. * es eine Reihe von Meßvorrichtungen, bei denen zwei korrespondie: :nde Geberteile den Abstand der Ar— beitswalzen, ohne sich zu b«. rlhren, messen. Die Messung selbst kannIn rolling mills, it is customary to regulate the strip thickness in order to achieve tight strip thickness tolerances. For this purpose, in addition to the solution of the dynamic requirements placed on such a control, a sufficiently fast actuating system and a detection of the controlled variable that is as delay-free as possible is required. For measuring the roll gap g - <. * There are a number of measuring devices in which two correspond: nde encoder parts measure the distance between the work rolls, without each other. stir, measure. The measurement itself can

dabei mit induktiven, kapazitiven oder anderen geeigneten Meßmethoden erfolgen. Es hat sieh aber, wie aus der DE-PS 19 31 bekannt, inzwischen ein deutlicher Trend zugunsten von induktiven Meßmethoden herausgestellt. Der Walzspalt kann dabei sowohl durch Erfassen des absoluten Abstandes, wie aus der zuvor erwähnten Druckschrift bekannt, als auch durch Erfassung des relativen Walzspaltes gemessen und geregelt werden. Die letztere Methode geht aus der DE-OS 22 24 909 hervor.be done with inductive, capacitive or other suitable measuring methods. But it looks like from DE-PS 19 31 known, meanwhile a clear trend in favor of inductive Measurement methods highlighted. The roll gap can be both through Detecting the absolute distance, as known from the aforementioned publication, as well as being measured and controlled by detecting the relative roll gap. The latter method works from DE-OS 22 24 909 emerges.

Neben den zuvor erwähnten Meßmethoden ist aus der DE-OS 25 30 eine sogenannte gerüstfeste Walzspaltmeßvorrichtung bekannt. Diese Walzspaltmeßvorrichtung besteht aus zwei mit einen gemeinsamen Schwenklager am Walzgerüst angeordneten Hebelstangen, die mit Fühlern die Position der Arbeitswalzen abtasten. Die Meßvorrichtung besteht dabei aus zwei jeweils an einer Hebelstange angeordneten berührungslosen Geberteilen, die in Abhängigkeit vom gegenseitigen Abstand sich beeinflussen und ein analoges elektrisches Istwertsignal erzeugen. Diese Walzspaltmeßvorrichtung hat sich im Einsatz bewährt, da neben der erzielbaren Genauigkeit der Aufbau einerseits dem rauhen Walzwerkbetrieb gewachsen ist und andererseits dieser Aufbau auch den häufig erforderlichen Walzcnwechsel nicht stört. Trotz dieser sehr guten Eigenschaften ist dennoch unbefriedigend, daß diese Walzspaltmeßvorrichtung für eine digitale Walzspaltrege 1ung ungeeignet ist. Wie in vielen Gebieten der Technik, besteht auch bei der Walzspaltregelung der Wunsch nach einer digitalen Regelung, wofür aber digitale Walz— spaltmeßvorrichtungen benötigt werden.In addition to the above-mentioned measurement methods, DE-OS 25 30 a so-called stand-fixed roll gap measuring device is known. This roll gap measuring device consists of two with one common Swivel bearings on the roll stand arranged lever rods, which use sensors to scan the position of the work rolls. The measuring device consists of two non-contact transmitter parts, each arranged on a lever rod, which depend on the influence each other's distance and generate an analog electrical actual value signal. This roll gap measuring device has proven itself in use because, in addition to the achievable accuracy, the structure can cope with the rough rolling mill operation on the one hand and, on the other hand, this structure is also the one that is often required Roll change does not bother. Despite these very good properties is still unsatisfactory that this roll gap measuring device for a digital roll gap regulation is unsuitable. As in many Areas of technology, there is also a desire for digital control for roll gap control, but for this purpose digital roll- gap measuring devices are required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzspaltmeßeinrichtung der eingangs genannten Art vorzusehen, die in der [.age ist, den Walzspalt sowohl analog als auch digital zu erfassen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine der Hebelstangen ein Stellorgan aufweist, das eine auf der anderen Hebel stange angeordnete Meßanordnung schlupffrei verstellt.The invention is therefore based on the object of providing a roll gap measuring device of the type mentioned in the introduction [.age is to record the roll gap both analogously and digitally. According to the invention, this object is achieved in that one of the lever rods has an actuator that is one on the other Lever rod arranged measuring arrangement adjusted slip-free.

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In Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, das Stellorgan der einen Hebel t>t ange als Zahnstange auszubilden, die an einem verspannten Zahnrad einer EinstellwelIe der auf der anderen Hebelst angt; angeordneten Melie inr ichtung kämmt. Die Zahnstange kann dabei mit einem vorzugsweise als Stahldraht ausgebildeten Zugseil verbunden sein, dessen eine Seite über einen Dämpfungszylinder und eine Umlenkrolle zu einer Anschlußstelle der anderen Hebelstange führt und dessen andere Seite über eine Umlenkrolle und eine Spannvorrichtung mit der die Meßeinrichtung tragende Hebelstange verbunden ist.In a further development of the invention, it is expedient for the actuator the one lever t> t ange to train as a rack that is attached to a tensioned gear of an adjustment shaft on the other lever angt; arranged melie in the direction of combs. The rack can be equipped with a pull rope, preferably designed as a steel wire be connected, one side of which via a damping cylinder and a pulley to a connection point of the other lever rod leads and the other side via a pulley and a tensioning device with the lever rod carrying the measuring device connected is.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert .The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing .

In der Zeichnung ist eine Seitenansicht einer Walzspaltmeßeinrichtung zu sehen, bei der zwei Hebelstangen 1, 2 an einem gemeinsamen Schwenk lager '3 angelenkt sind. Das Schwenklager 3 besitzt einen Klanseh 4 zum Anschluß an ein nicht näher dargestelltes Wal zgcriist. Zum Abtasten der Walzenposition sind die freien Enden der Hebel stangen 1, 2. mit beweglich verbundenen Kühlern 5» 6 versehen, welche an Ballenenden 9» 10 von angedeuteten Arbeitswalzen 7, ύ liegen. Zum Andrücken der an den Hebelstangen Im 2 vorgesehenen Fühler 5> 6 ist ein pneumatischer Stellzylinder 11 vorgesehen, der an der oberen Hebelstange 2 gelenkig angebracht ist. Die Kolbenstange 13 des im Stellzylinder 11 vorgesehenen Kolbens 12 ist ebenfalls gelenkig, und zwar mit der unteren Hebelstange 1 verbunden. Beide Hebelstangen 1, 2 sind zur Aufnahme des Stell— Zylinders 11 mit entsprechenden Aussparungen versehen.The drawing shows a side view of a roll gap measuring device, in which two lever rods 1, 2 are hinged to a common pivot bearing '3. The pivot bearing 3 has a Klanseh 4 for connection to a not shown whale zgcriist. To scan the roll position, the free ends of the lever rods 1, 2. are provided with movably connected coolers 5 »6, which are located on barrel ends 9» 10 of indicated work rolls 7, ύ. To press the sensors 5> 6 provided on the lever rods In 2, a pneumatic actuating cylinder 11 is provided, which is attached to the upper lever rod 2 in an articulated manner. The piston rod 13 of the piston 12 provided in the actuating cylinder 11 is also articulated, specifically connected to the lower lever rod 1. Both lever rods 1, 2 are provided with corresponding recesses to accommodate the adjusting cylinder 11.

Ein als Zugseil dienender Stahldraht Ik, der in Höhe der Fühler 5, 6 an der oberen Hebelstange 2 mit bekannten, nicht näher dargestellten Mitteln befestigt ist, führt über eine in gleicher Hohe an der unteren Hebelstange 1 vorgesekne Umlenke_-Ie 15 A steel wire Ik serving as a pull rope, which is fastened at the level of the sensors 5, 6 to the upper lever rod 2 with known means, not shown in detail, leads over a deflector 15 provided at the same height on the lower lever rod 1

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und einen innerhalb (lirbcr Hube 1stangen vorgesehenen Dämpfungsund opann/y 1 ι nd» r Io /u t.im.r Zahnstange 17. Von der anderen Seite dieser Zahnstange 1~/ ist dt: r Stahldraht 14 über eine Umlenkrolle Id zu einer Zugfeder Iy geführt, dessen andere Seite fest an die Hebelstange 1 angeschlossen ist. Die Zahnstange 17 ist dabei in einer Stangenlührung 20 spielfrei geführt und kämmt in bekannter Weise spielfrei an einem Zahnrad 21, das auf der Einstellwelle 22 eines Meiigebers 2'} sitzt. Kür diesen Meßgeber 23» zu dessen Einbau entsprechende Aussparungen in den Hebelstangen 1, 2 vorgesehen sind, können sowohl digitale Meßgeber als auch analoge Meßgeber, z.B. ein Synchro, eingesetzt werden. Zum Schütze des Stahldrahtes 14 iet zwischen der Umlenkrolle 15 und der Anschlußstelle an der oberen Hebelstange 2 eine Kegelfeder 25 und ein darüber gestreifter Faltenbalg 24 vorgesehen, welche insbesondere beim rauhen Walzwerksbetrieb eine hinreichende Sicherheitsmaßnahme für den vorzugsweise aus dünnem Fede rat ah 1draht von ca. 0,2 bis 0,3 mm Stärke bestehenden Stahldraht 14 darstellen.and a damping and opann / y 1 ι nd »r Io / u t.im.r rack 17. From the other side this rack 1 ~ / is dt: r steel wire 14 over a pulley Id out to a tension spring Iy, the other side of which is firmly connected to the lever rod 1. The rack 17 is in one Rod guide 20 out of play and combs in a known manner play-free on a gear 21, which is on the adjustment shaft 22 of a Meiigebers 2 '} is seated. Free this measuring transducer 23 »for its installation corresponding recesses are provided in the lever rods 1, 2, both digital sensors and analog sensors, e.g. a Synchro, can be used. To protect the steel wire 14 iet between the pulley 15 and the connection point at the top Lever rod 2 is provided with a conical spring 25 and a bellows 24 striped over it, which is a sufficient safety measure for the preferably consisting of a thin spring wire with a thickness of approx. 0.2 to 0.3 mm Represent steel wire 14.

Die erf i ndungsgeinäße Walzspaltmeßeinrichtung ist, wie bereits erwähnt, in der Lage, den Walzspalt sowohl analog als auch digital zu erfassen. Dies hängt lediglich vom jeweils eingesetzten Meßgeber ab. Der Meßgeber kann dabei auch in Höhe der Umlenkrolle Iß querliegend in der unteren Hebelstange 1 angeordnet werden und über ein entsprechend ausgebildetes Zugseil verstellt werden. Die funktion der Umlenkrolle 15 wird dann in diesem Kali von dem auf der Einstellwelle sitzenden Antriebsrad des Meßgebers "»ι t erfüllt. Der jeweils eingestellte Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen 7» i> wird somit von den Fühlern 51 *> der II« Ijc· 1 .st an/M η 1, 2 abx^tastet und über den stets gespannten Stahldraht 14 und die Zahnstange 17 auf das Zahnrad 21 des Meßgebers 23 übertragen. Schnelle Schwankungen des Walzspaltes haben dabei keine Eigenschwingungen zur Folge, da die Dämpfungsvorrichtung l6 Walzspaltänderungen gedämpft auf den Meßgeber 23 weiterleitet. Die erfindungsgemäße Walzspaltmeßvorrichtung erfaßt jeweils den absoluten Walzspalt ohne Einbuße der Genauigkeit, die lediglich von der Genauigkeit des Meßgebers abhängt. Gegenüber Wa 1/spa 1 tmelivorrichtungen mit berührungslosen Meßgebern hat diese Walzspal tmeiivorr i chtung den Vorteil, stets mit gleicherThe rolling gap measuring device according to the invention is, as already, mentioned, able to record the roll gap both analogously and digitally. This only depends on the one used Transducer off. The transducer can also be arranged transversely in the lower lever rod 1 at the level of the deflecting roller I3 and can be adjusted using a suitably designed pull rope. The function of the pulley 15 is then shown in this potash is fulfilled by the drive wheel of the measuring transducer sitting on the setting shaft is thus from the sensors 51 *> the II «Ijc · 1st an / M η 1, 2 scans and over the always tensioned steel wire 14 and the rack 17 on the gear 21 of the encoder 23 are transmitted. Rapid fluctuations in the roll gap do not result in natural vibrations, as the Damping device 16 forwards roll gap changes damped to the transducer 23. The roll gap measuring device according to the invention detects the absolute roll gap without any loss of accuracy, which depends only on the accuracy of the transducer. Compared to Wa 1 / spa 1 tmeli devices with non-contact sensors This roll gap tmeiivor i rectification has the advantage of always with the same

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Empfindlichkeit zu messen, welche z.B. mit induktiven oder kapazitiven Meßmethoden aufgrund der Nichtlinearität derartiger Meßmethoden grundsatzlich nicht zu erzielen ist. Die Maßnahme gleicher Empfindlichkeit innerhalb des Meßbereichs erleichtert auch die erforderlichen Eichvorgänge, da durch Zusammenfahren der Arbeitswal/.en leicht der Nullpunkt und die dazugehörige Signal-Nulleinste1 lung möglich ist. Bei der erfindungsgemäßen Walzspaltineßvorrichtung dient der vorgesehene Stellzylinder 11 zum schnellen Zusammenfahren bzw. Auseinanderbewegen der Hebelstangen 1, <d durch Beaufschlagen jeweils eines der Arbeitsräume und erleichtert damit den bei Walzwerken häufig erforderlichen Walzenwechsel. Der Stel1zylinder 11 sorgt dann beim Messen stets für ein sicheres Anliegen der Fühler 5» 6 an den Ballenenden 9> 10 der Arbeitswal zen 7» 'd und gewährleistet damit eine einwandfreie Erfassung des Istwertsignals für eine Walzspaltregeleinrichtung. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz eines Synchros in Verbindung mit tι nun Synchro-üigital-Wandler. Dieses Meßgeber— system liefert ein störunempfindliches, absolut kodiertes digitales Ausgangs»ignal, das in einem weiterverarbeitet werden kann.To measure sensitivity, which, for example, cannot be achieved with inductive or capacitive measuring methods due to the non-linearity of such measuring methods. The measure of the same sensitivity within the measuring range also facilitates the necessary calibration processes, since the zero point and the associated signal zero setting is easily possible by moving the working drum (s) together. In the roll gap measuring device according to the invention, the provided adjusting cylinder 11 is used to quickly move the lever rods 1, <d together or apart by applying pressure to one of the working spaces and thus facilitates the roll changes frequently required in rolling mills. When measuring, the adjusting cylinder 11 always ensures that the sensors 5 »6 rest securely on the barrel ends 9-10 of the work rolls 7» 'd and thus ensures perfect detection of the actual value signal for a roll gap control device. The use of a synchro in conjunction with a synchro-digital converter is particularly advantageous. This encoder system supplies an interference-insensitive, absolutely coded digital output signal that can be further processed in one.

Claims (7)

7923-37 Bremen, den 20. Dezember 1979 Sm/ka Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gesellschaft mit beschränkter Haftung Patent ansprüche7923-37 Bremen, December 20, 1979 Sm / ka Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker limited liability company Patent claims 1.)) Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeite— walzenpaares mit zwei über ein gemeinsames Schwenklager am Walzgerüst angebrachten und Fühler aufweisenden Hebelstangen, an denen eine Meßeinrichtung zur Erzeugung eines Istwertsignals für eine Walzspaltregeleinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Hebelstangen (2) ein Stellorgan (14» 17) aufweist, das eine auf der anderen Hebelstange (l) angeordnete Meßeinrichtung (23) schlupffrei verstellt.1.)) Measuring device for recording the gap of a work- pair of rollers with two lever rods attached to the roll stand via a common pivot bearing and having sensors, on which a measuring device for generating an actual value signal for a roll gap control device is provided is characterized in that one of the lever rods (2) has an actuator (14 »17), one on the other lever rod (l) Measuring device (23) adjusted without slippage. 2.) Meßvorr ichturig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Hebelstangen (2) eine Zahnstange ()7) einstellt, die an einem verspannten Zahnrad (21) einer Linstellwelle (22) der auf der anderen Hebelstange (l) angeordneten Meßeinrichtung (Z l) kämmt.2.) Meßvorr ichturig according to claim 1, characterized in that one of the lever rods (2) is a rack () 7), which is set on a tensioned gear (21) of a Linstellwelle (22) on the other lever rod (l) arranged measuring device (Z l) combs. 3.) Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zahnstange (l7) zur Einstellung der Meßeinrichtung (23) mit einem Zugseil (l4) verbunden ist, dessen eine Seite über einen Dämpfungs- und Spannzylinder (l6) und eine Umlenkrolle (15) zu einer Anschlußstelle der anderen H<be! >tange (2) geführt ist und dessen andere Seite über eint. «lenkrolle (lH) und eine Spannvorrichtung (19) an der di< Meßeinrichtung (23) tragenden Hebelstange (l) Ik Tt-Sl 1 uA ist.3.) Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the rack (l7) for setting the measuring device (23) is connected to a pull rope (l4), one side of which has a damping and tensioning cylinder (l6) and a pulley (15) to a connection point of the other lift! > tange (2) and its other side over one. «Swivel castor (1H) and a tensioning device (19) on the lever rod (1) Ik Tt-Sl 1 uA carrying the measuring device (23). -Z--Z- ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 4·) Meßvorrichtuny nach Anspruch .J, dadurch g e k e η η — ν. «.· i c h η <j t ,daß fur das Zugseil ein dünner Stahl— draht (l4) «ingcsetzt ist.4 ·) measuring device according to claim .J, characterized geke η η - ν. ". I mean that a thin steel wire (14) is set for the pulling rope. 5.) Nietvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß für die Meßeinrichtung (2i) eine digitale Istwert ε i gnu] t erzeugende Meßwerteinrichtung vorgesehen ist.5.) A rivet device according to any one of claims 1 to 4 »characterized in that a digital value ε i GNU] t measurement value generating means is provided for the measuring device (2i). 6.) Moßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß für die Meßeinrichtung (23) <;in<. analoge Meßeinrichtung, vorzugsweise ein Synchro, eingesetzt ist.6.) Moßvorrichtung according to any one of claims 1 to 4 »characterized in that the measuring device (23)"; in <. analog measuring device, preferably a synchro, is used. 7.) Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Ausgangssignal des Synchro über einen Synchro-Digitalwandler einem Rechner der digitalen Walzspaltregeleinrichtung zugeführt ist,7.) Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the output signal of the synchro is fed to a computer of the digital roll gap control device via a synchro-digital converter,