DE2952232C2 - Measuring device for detecting the gap in a pair of work rolls - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeitswal/enpaares mit zwei über ein gemeinsames Schwenklager am Walzgerüst gelagerten, in den Walzspalt hineinragenden und jeweils mit je einem Fühler an je einem Ballenende der Arbeitswalzen anliegenden Hebelstangen, die durch eine Stellvorrichtung gegen die Ballenenden auseinandergedrückt werden, welche Hebelstangen eine Meßvorrichtung zur Erzeugung eines Istwertsignals für eine Walzspaltregeleinnchtung tragen.The invention relates to a measuring device for detecting the gap in a pair of working rolls with two supported by a common pivot bearing on the roll stand, protruding into the roll gap and each with a sensor at each end of the bale of the work rolls adjacent lever rods, which by a Adjusting device against the bale ends are pressed apart, which lever rods a measuring device to generate an actual value signal for a roll gap control device.

Bei Walzwerken ist es üblich, eine Banddickenregelung zur Erzielung enger Banddickentoleranzcn vorzunehmen Hier/i wird neben der Lösung der an eine solche Regelung gestellten dynamischen Forderungen ein hinreichend schnelles Stellsystem und eine möglichst verzögerungsfreie Erfassung der Regelgröße gefordert. Für die Messung des Walzspalls gibt es eine Reihe von Meßvorrichtungcn, bei denen zwei korrespondierende Gcbcrtcilc den Abstand der Arbeiiswalzen, ohne sich zu berühren, messen. Die Messung selbst kann dabei mit induktiven, kapazitiven oder anderen geeigneten Meßmethoden erfolgen. Es hat sich aber, wie aus der DE-OS 19 31 654 bekannt, inzwischen ein deutlicher Trend zugunsten von induktiven Meßmethoden herausgestellt. Der Walzspalt kann dabei sosvohl durch Erfassen des absoluten Abstandes, als auch durch Erfassung des relativen Walzspaltes gemesser und geregell werden. Die letztere Methode geht aus der DE-OS 22 24 909 hervor. Neben den zuvor erwähnten Meßmethode"¹ ist aus der DE-OS 25 30 593 eine sogenannte gerüstfeste WaIzspaltmeßvorrichtung bekannt. Diese Walzspaltmeßvorrichtung besteht aus zwei mit einem gemeinsamen Schwenklageram Walzgerüst angeordneten Hcbclstyngen. die mit Fühlern die Position der Arbeiiswal/en abtasten. Die Meßvorrichtung besteht dabei aus zwei je vveilsan einer Hebelstange angeordneten berührunfislosen Geberteilen, die in Abhängigkeit vom gegensei ι igen Abstand sich beeinflussen und ein analoges elektrisches Istwertsignal erzeugen. Diese Wal/spaltmeßvorrichtung hat sich im Einsatz bewährt, da neben der crziclbaren Genauigkeit der Aufbau einerseits dem rauhen Waizwerkbetneb gewachsen ist und andererseits nicht stört. Trotz dieser sehr guten Eigenschaften ist dennoch unbefriedigend, daß diese Walzspaltmeßvorrichlung für eine digitale Waizspaltregelung ungeeignet ist. Wie in vielen Gebieten der Technik, besteht auch bei der WaIzspaltregelung der Wunsch nach einer digitalen Regelung, wofür aber digitale Walzspaltmeßvorrichlungen benötigt werden.In rolling mills it is customary to carry out a strip thickness control to achieve narrow strip thickness tolerances. In addition to solving the dynamic requirements placed on such a control, a sufficiently fast control system and the most delay-free acquisition of the controlled variable are required. There are a number of measuring devices for measuring the roll clearance in which two corresponding parts measure the distance between the work rolls without touching one another. The measurement itself can be done with inductive, capacitive or other suitable measurement methods. However, as is known from DE-OS 19 31 654, there is now a clear trend in favor of inductive measurement methods. The roll gap can be measured and regulated by detecting the absolute distance as well as by detecting the relative roll gap. The latter method emerges from DE-OS 22 24 909. In addition to the above-mentioned measuring method " ¹ , DE-OS 25 30 593 discloses a so-called stand-fixed roll gap measuring device. This roll gap measuring device consists of two axes with a common pivot bearing on the roll stand, which sense the position of the working rolls with sensors consisting of two non-contact transmitter parts, each arranged on a lever rod, which influence one another depending on the mutual distance and generate an analog electrical actual value signal In spite of these very good properties, it is still unsatisfactory that this roll gap measuring device is unsuitable for digital roll gap control. As in many areas of technology, there is also a need for digital control for roll gap control but for which digital roll gap measuring devices are required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzspaltmeßeinrichtung der eingangs genannten Art vorzusehen, die in der Lage ist, den Walzspalt sowohl analog als auch digital zu erfassen. Gcrnaß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die eine der Hebclstangen über ein Zugseil mil einer in der anderen Hebelstange gelagerten, unter Zugkraft einer /ugfeder stehenden Zahnstange verbunden ist, die über cm verspanntes Zahnrad einer Einstellwclle einer auf der anderen Hebelstange angeordneten drehempfindlichen Meßeinrichtung läuft.The invention is therefore based on the object of a Provide roll gap measuring device of the type mentioned, which is able to both the roll gap in analogue as well as digitally. In accordance with the invention This object is achieved in that one of the lifting rods has a pull rope with one in the other Lever rod mounted, under tensile force of a / ugfeder standing rack is connected, which is about cm tensioned gear wheel of an adjustment wheel one on the other lever rod arranged rotation-sensitive measuring device runs.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Zahnstange mit einem vorzugsweise als Stuhldraht ausgebildeten Zugseil verbunden sein, das mn ei ner Seite über einen Dämpfungs- und Spannzylinder und eine Umlenkrolle zu einer Anschlußstelle der einen Hebelstange geführt isi und dessen andere Seile liber eine Umlenkrolle und eine Spannvorrichtung an der die Meßeinrichtung tragenden anderen Hebelsiangc befestigt ist. Hierdurch -vird eine schlupffrei Verstellung der Meßeinrichtung bewirkt.In an advantageous embodiment of the invention, the rack can preferably be used as a chair wire trained pull rope be connected, the mn one side via a damping and tensioning cylinder and a pulley is guided to a connection point of one lever rod and the other ropes over it a pulley and a tensioning device on which the Measuring device carrying another lever is attached. This results in a slip-free adjustment the measuring device causes.

Die Erfindung wird anhand dt. Zeichnung naher er läutert.The invention is based on German drawings he closer purifies.

■ n der Zeichnung ist eine Seitenansicht einer W;ilz Spaltmeßeinrichtung zu sehen, bei der zwei Hcbclsum gen 1, 2 an einem gemeinsamen Schwenklager 3 ange lenkt sind. Das Schwenklager 3 besitzt einen Flansch 4 zum Anschluß an ein nicht näher dargestelltes Walzgerüst, /um Abtasten der Walzenposition sind die freien Enden der Hebelstangen 1, 2 mit beweglich vcrbun denen Fühlern 5, 6 versehen, welche an Ballencndcn 9,The drawing is a side view of a roller Gap measuring device to be seen at the two Hcbclsum gen 1, 2 on a common pivot bearing 3 is articulated. The pivot bearing 3 has a flange 4 for connection to a roll stand, not shown in detail, / to scan the roll position are the free Ends of the lever rods 1, 2 with movable vcrbun provided with feelers 5, 6, which are attached to ball ends 9,

10 von angedeuteten Arbeitbwakcn 7, 8 liegen. Zum Andrücken der an den Hebelstangcn 1,2 vorgesehenen Fühler 5, 6 ist ein pneumatischer Stellzylinder 11 vorgesehen, der an der oberen Hebclsiangc 2 gelenkig angebracht isl. Die Kolbenstange 13 des im Slcll/.yümlcr Il vorgesehenen Kolbens 12 ist ebenfalls gelenkig, und zwar mit der unteren Hcbclstangc I verbunden. Heide Hcbclslangcn 1,2 sind zur Aufnahme des Slcllz.ylindeis10 of indicated work brackets 7, 8 lie. To press the sensors 5, 6 provided on the lever rods 1, 2, a pneumatic actuating cylinder 11 is provided, which is articulated to the upper lever 2. The piston rod 13 of the piston 12 provided in the Slcll / .yümlcr II is also articulated, specifically connected to the lower Hcbclstangc I. Heide Hcbclslangcn 1,2 are for receiving the Slcllz.ylindeis

11 mit entsprechenden Aussparungen versehen.11 provided with corresponding recesses.

Ein als Zugseil dienender Stahldraht 14. der in HöheA steel wire serving as a pulling rope 14. the height

der Fühler 5,6 an der oberen Hebelstange 2 mit bekannten, nicht näher dargestellten Mitteln befestigt ist, führt über eine in gleicher Höhe an der unteren Hebeistange 1 vorgesehene Umlenkrolle 15 und einem innerhalb dieser Hebelstangen vorgesehenen Dämpfungs- und Spannzylinder 16 zu einer Zahnstange 17. Von der anderen Seite dieser Zahnstange 17 ist der Staiildraht 14 über eine Umlenkrolle 18 zu einer Zugfeder 19 geführt, dessen andere oeite fest an die Hebelstange 1 angeschlossen ist. Die Zahnstange 17 ist dabei in einer Stan- ίο gcnführung 20 spielfrei geführt und kämmt in bekannter Weise spielfrei an einem Zahnrad 21, das auf der Einsiellwelle 22 eines Meßgebers 23 sitzt. Für diesen Meßgeber 23, /u dessen Einbau entsprechende Aussparungen in den Hebelstangen 1, 2 vorgesehen sind, können is sowohl digitale Meßgeber als auch analoge Meßgeber. /. H. ein Synchro, eingesetzt werden. Zum Schütze des Stahldrahtes 14 ist zwischen der Umlenkrolle 15 und der Anschlußstelle an der oberen Hebelstange 2 eine Kegelfeder 25 und ein darüber gestreifter Faltenbalg 24 vorgesehen, weiche insbesondere beim rauhen Walzwerksbetrieb eine hinreichende Sicherheitsmaßnahme für den vorzugsweise aus dünnem Federstahldraht von ca. 0,2 bis 0,3 mm Stärke bestehenden Stahldraht 14 darstellen.the sensor 5,6 on the upper lever rod 2 with known, Means not shown in more detail is attached, leads via an at the same height on the lower lifting rod 1 provided pulley 15 and provided within these lever rods and damping Clamping cylinder 16 to a rack 17. From the other The side of this rack 17 is the steel wire 14 guided via a pulley 18 to a tension spring 19, the other oeite of which is firmly connected to the lever rod 1 is. The toothed rack 17 is guided without play in a standard guide 20 and meshes in a known manner Way backlash on a gear 21 on the Einsiellwelle 22 of a transducer 23 is seated. For this transducer 23, / u its installation corresponding recesses are provided in the lever rods 1, 2, is both digital encoders and analog encoders. /. H. a synchro, can be used. To protect the Steel wire 14 is a conical spring between the pulley 15 and the connection point on the upper lever rod 2 25 and a bellows 24 striped over it is provided, which is a sufficient safety measure for the rolling mill operation, especially in rough rolling mill operations preferably represent steel wire 14 consisting of thin spring steel wire approximately 0.2 to 0.3 mm thick.

Die erfindungsgemäße Walzspaltmeßeinrichtung ist. wie bereits crwähni. in der Lage, den Walzspalt sowohl analog als auch digital zu erfassen. Dies hangt lediglich vom jeweils eingesetzten Meßgeber ab. Der Meßgeber kann dabei auch in Höhe der Umlenkrolle 15 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 Fall von dem auf der Einstellwelle sitzenden Antriebsrad des Meßgebers mit erfüllt. Der jeweils eingestellte Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen 7, 8 wird somit von den Fühlern 5, 6 der Hebelstangen I, 2 abgetastet und über den stets gespannten Stahldraht 14 und die Zahnstange 17 auf das Zahnrad 21 des Meßgebers 23 übertragen. Schnelle Schwankungen des WaIzspallcs haben dabei keine Eigenschwingungen zur FoI-ge. da die Dampfungsvorrichtung 16 Walzspaitänderungen gedampft auf den Meßgeber 23 weitei leitet. Die erfindungsgemäße Walzspaltmeövorrichtung erfaßt jeweils den absoluten Walzspalt ohne Einbuße der Genauigkeit, die lediglich von der Genauigkeit des Meßgebers abhangt. Gegenüber Walzspahmeßvorrichtungen mil heruhrungslosen Meßgebern hat diese Walzspaltmeßvorrichliing den Vorteil, stets mit gleicher Empfind lichkeit /11 messen, welche /. B mit unduktiven oder kap.i/inven Meßmethoden aufgrund der Nichtlinearitat derartiger Meßmethoden prundsätzlich nich· /u erzielen ist. Die Maßnahme gleicher Empfindlichkeit innerhalb des Meßbereichs erleichtert auch die erfordenichen Kichvor^.ingi· da durch Zusammenfahren der ·\γ-beitswalzen leicht der Nullpunkt und die dazugehörige Signal-Nulleinstellung möglich ist. Cei der erfindungsgemäßen Wal/spaltmeßvorrichtung dient der vorgesehene Slell/ylinder Il /um schnellen /u'.ammcnfahi en bzw, Aiiscinaiiderbewegen der Hebelstangen 1,2 durch Bcuufhthlugti! jwNvcilb cinci der Arbeiisrauim: und er- &o leichtert damit den bei Walzwerken, häufig erforderlichen Warenwechsel. Der Stellzylinder 11 sorgt dann beim Messen stets für ein sicheres Anliegen der Fühler 5,6 an den Ballencnden 9,10 der Arbeitswalzen 7,8 und gewährleistet damii eine einwandfreie Erfassung des ω Istwcrtsignals für eine Walzspaltregeleinrichtung. Besonders vorteilhaft ist dyr Einsatz eines Synchros in Verbindung mit einem Synchro-Digital-Wandlcr. Dieses Meßgebersystem liefert ein storunempfindliches, absolut kodiertes digitales Ausgangssignal, das in einem dig^:- talen Regler weiterverarbeitet werden kann.The roll gap measuring device according to the invention is. as already crwähni. able to record the roll gap both analog and digital. This only depends on the transducer used in each case. The transducer can also be arranged transversely at the level of the deflection roller 15 in the lower lever rod 1 and adjusted via a correspondingly designed pull rope. The function of the deflecting roller 15 is then also fulfilled in this case by the measuring transducer drive wheel seated on the setting shaft. The respectively set roll gap between the work rolls 7, 8 is thus scanned by the sensors 5, 6 of the lever rods I, 2 and transmitted to the gear 21 of the transducer 23 via the constantly tensioned steel wire 14 and the rack 17. Rapid fluctuations in the rolling span have no natural vibrations as a result. since the damping device 16 passes rolling pitch changes steamed to the transducer 23 Weitei. 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 roll-splitting measuring devices with unrelated encoders, this rolling-gap measuring device has the advantage of always measuring with the same sensitivity / 11 which /. B cannot be achieved in principle with inductive or capacitive measuring methods due to the non-linearity of such measuring methods. The measure of equal sensitivity within the measuring range also facilitates the necessary Kichvor ^ .ingi · since by moving the · \ γ-working rollers easily the zero point and the associated signal zero setting is possible. In the whale / gap measuring device according to the invention, the slell / cylinder II provided is used to enable quick / u'.ammcnfahi en or, Aiiscinaiiderbewegen the lever rods 1, 2 by Bcuufhthlugti! jwNvcilb cinci der Arbeiisrauim: and thus facilitates the change of goods, which is often necessary in rolling mills. The actuating cylinder 11 then ensures that the sensors 5, 6 always rest securely against the bale ends 9, 10 of the work rolls 7, 8 during measurement and thus ensures perfect detection of the ω 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 Meßgebersystem provides a storunempfindliches absolutely coded digital output signal in a ^dig: - can be further processed talen controller.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Meßvorrichtung zur Erfassung des Spaltes eines Arbeitswalzenpaares mit zwei über ein gemeinsames Schwenklager am Walzgerüst gelagerten, in den Walzspalt hineinragenden und jeweils mit je einem Fühler an je einem Ballenende der Arbeitswalze anliegenden Hebelstangen, die durch eine Stellvorrichtung gegen die Ballenenden auseinandergedrückt werden, welche Hebelstangen eine Meßeinrichtung zur Erzeugung eines Istwert-Signales für eine Walzspaltregeleinrichtung tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Hebelstangen (2) über ein Zugseil (14) mit einer in der anderen Hebelstange (1) gelagerten, unter Zugkraft einer Zugfeder (19) stehenden Zahnstange (17) verbunden ist, die über ein verspanntes Zahnrad (21) einer Einstellwelle<~2) einer auf der anderen Hebelstange (1) angeordneten, drehcfripfindiichen Meßeinrichtung (23) läuft1. Measuring device for detecting the gap of a pair of work rolls with two over a common one Pivot bearings mounted on the roll stand, protruding into the roll gap and each with one Sensor on lever rods resting on each end of the bale of the work roll, which are controlled by an adjusting device are pressed apart against the ends of the bale, which lever rods a measuring device to generate an actual value signal for a roll gap control device, characterized in that, that one of the lever rods (2) via a pull rope (14) with one in the other Lever rod (1) mounted, under tensile force of a tension spring (19) standing rack (17) connected which is via a tensioned gear (21) of an adjustment shaft <~ 2) a rotating -fripfindiichen measuring device arranged on the other lever rod (1) (23) is running 2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Zugseil (14) mit einer Seite über einen Dämpfungs- und Spannzylinder (16) und eine Umlenkrolle (15) zu einer Anschlußstelle der einen riebelstange (2) geführt ist und mit der anderen Seite über eine UnnlenkroIIe (18) und eine Spannvorrichtung (19) an der die Meßeinrichtung (23) tragenden anderen Hebelstange(1) befestigt ist.2. Measuring device according to claim 1, characterized in that that the pull rope (14) with one side over a damping and tensioning cylinder (16) and a pulley (15) is guided to a connection point of a pinion rod (2) and with the other Side over a UnnlenkroIIe (18) and a clamping device (19) on which the measuring device (23) supporting other lever rod (1) is attached. 3. Meßvo -ichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß für das Zueieil ein dünner Stahldraht (14) eingesetzt ist.3. Meßvo -ichtung according to claim 2, characterized in that a thin steel wire (14) is used for the Zueieil. 4. Meßvorrichtung nach eineti der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, oaß für die Meßeinrichtung (23) eine digitale Istwertsignale erzeugende Meßwerteinrichtung vorgesehen ist.4. Measuring device according to one of claims I. to 3, characterized oaß for the measuring device (23) a measuring device generating digital actual value signals is provided. 5. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß für die Meßeinrichtung (23) eine analoge Meßeinrichtung, vorzugsweise ein Synchro, eingesetzt ist.5. Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the measuring device (23) an analog measuring device, preferably a synchro, is used.