DE2442727A1 - Vorrichtung zum pruefen von eigenschaften eines walzgeruestes - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl. -Ing. R Wt-tckmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

SaKo 8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

BRITISH STEEL CORPORATION, 33 Grosvenor Place, London S.W. 1

England

Vorrichtung zum Prüfen von Eigenschaften eines Walzgerüstes

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Prüfen der Eigenschaften von Walzwerken. Unter "Eigenschaften" seien Parameter eines Walzwerkes verstanden, wie Regelgenauigkeit für den'konstanten Spalt, Genauigkeit und Ansprechvermögen der Meßdose, Meßgenauigkeit für Steifigkeit und Verlagerung des Walzwerks. Dazu gehören auch noch Parameter, die die Messung des Zuges und des Rückwärtszuges zwischen den Walzgerüsten betreffen, die eine Funktion der Wechöelwirkung zwischen zwei Walzwerken über das Walzgut sind.

In der franz. Patentschrift 1 102 94-7 ißt eine Vorrichtung zum Messen des Abstandes von Arbeitswalzen in einem Walzwerk beschrieben. In dieser Vorrichtung sind zwei gelenkige Arme mittels Bundringen an dem Hals jeder Arbeitsrolle befestigt und eine Feder drückt die beiden Arme auseinander. Mittels einer Meßeinrichtung kann die Trennung der beiden Walzen bestimmt werden. Diese Vorrichtung mißt die Walζentrennung und kann keine anderen wichtigen Messungen ausführen.

Die britische Patentschrift 1 268 698 befaßt sich ebenfalls mit einer Vorrichtung zum Messen des Walzenspaltes in einem Walzgerüst. Eine ausziehbare Stange, deren Durchmesser kleiner ist als die Spaltbreite, wird zwischen den Arbeitswalzen durchgeführt; an jedem Ende der Stangen ist ein Rollenpaar angebracht. Die Rollenpaare werden von einer Feder zusammengedrückt, so daß die Rollen

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die Oberflächen der Arbeitswalzen berühren. In der Stange ist ein Wandler angebracht, der feststellt, um wieviel die Stange ausgezogen wird, und aus einer einfachen Proportionalrechnung kann dann der Walzenspalt bestimmt werden. Auch diese Vorrichtung eignet sich nur zur Messung des Walzenspaltes und für keinen anderen Zweck.

Wenn das Walzgut hohe Toleranzen erfordert, ist es wichtig, daß die oben erwähnten Eigenschaften genau bekannt sind, so daß die !Fertiggerüste genau eingestellt werden können, um die gewünschte optimale Leistung zu liefern. Die Erfindung macht es möglich, die Eigenschaften zu prüfen, wenn das Walzwerk vor dem Walzen eingestellt wird, und erzielt.somit eine beträchtliche Zeitersparnis, da sonst Teststücke ausgewalzt werden müssen, um die mechanischen Eigenschaften des Walzwerks und das Verhalten der in dem Walzwerk vorhandenen Bestandteile und Systeme festzustellen, damit die Maße automatisch eingestellt werden können.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Stangenwal zwerke, die unter der Bezeichnung Zwillingswalzwerke bekannt sind und die in den britischen Patentschriften 1 240 656, 1 240 657, ¹ 240 658, 1 240 659 und 1 270 246 sowie 1 150 073 beschrieben sind.

Die Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Prüfen von Eigenschaften eines Walzgerüstes mit zwei Arbeitswalzen vor, bei der zwischen zwei starren Gliedern, die schwenkbar miteinander verbunden sind und jeweils an der Halterung einer Arbeitswalze angebracht sind, eine Last angelegt wird, die angelegte Last gemessen wird und das Verhalten des Walzwerks während des Anlegens der Last aufgezeichnet wird.

Das Mittel zum Anlegen der Last zwischen den starren Gliedern wird vorzugsweise zwischen denjenigen Teilen der starren Glieder angebracht, die an der zur schwenkbaren Halterung entgegengesetzten Seite des Einstellmittels liegen.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens weist zwei starre, miteinander schwenkbar verbundene Glieder auf, die jeweils ein Lageeinstellelement haben, um das Glied an einer Halterung für die zugeordnete Arbeitswalze zu justieren, das von dem Schwenkpunkt beabstandet ist, wobei eine Einrichtung, um zwischen die starren Glieder eine Last anzulegen, die, wenn die Vorrichtung in Gebrauch ist, durch die starren Glieder auf das Walzwerk übertragen wird, sowie eine Einrichtung zum Messen der angelegten Last vorgesehen ist.

Die Vorrichtung kann eine Einrichtung zum Messen der Abhebung eines vorgegebenen Punktes am einen starren Glied von einem vorgegebenen Punkt am anderen starren Glied beim Anlegen der Last · haben. Es können Mittel vorgesehen sein, um die angelegte Last zyklisch zu verändern. Diese zyklische Veränderung kann zwischen einer vorbestimmten oberen und unteren Grenze erfolgen. Der zyklische Verlauf kann die Form von Rechteckwellen haben-

Die Vorrichtung kann ein elastisches Vorrichtungsteil haben, das zwischen einem starren Glied und der die Last anlegenden Einrichtung angeordnet ist und im Gebrauch den Widerstand und die Steifigkeit des Walzgutes simuliert. Die Einrichtung zum Anlegen der Last weist zweckmäßigerweise einen hydraulischen Zylinder mit Kolben auf. Jedes starre Glied kann an einem Haltebolzen ".. für die betreffende Arbeitswalze angebracht sein oder 'es kann in irgendeiner anderen Weise mit dem Walzenantrieb verbunden sein.

Unabhängig davon wird ferner eine Vorrichtung zum Prüfen von Eigenschaften eines Walzgerüstes mit zwei Arbeitswalzen beansprucht, die ein langgestrecktes Element aufweist, das zwischen den Arbeitswalzen des Walzgerüstes durchtritt, sowie Mittel zum Anlegen einer Last an das Element, eine Einrichtung zum Messen der angelegten Last, und eine Anordnung,'um die Last auf die Arbeitswalzen rückwirke.n zu lassen. Diese unabhängige Vorrich-

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tung kann über ein Verbindungsglied mit der erstbeschriebenen Vorrichtung verbunden sein. Die an das langgestreckte Element angelegte Last kann eine Zugbelastung sein.

Veiter ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Prüfen der Eigenschaften zweier benachbarter Walzgerüste mit je zwei Arbeitswalzen gerichtet, die ein langgestrecktes Element aufweist, das zwischen den Arbeitswalzen beider Walzgerüste durchführbar ist, sowie eine Einrichtung zum Anlegen einer Last an dieses Element, eine Einrichtung zum Messen der angelegten Last und eine Anordnung, um die Last auf eines der Arbeitsrollenpaare rückwirken zu lassen.

Die Anordnung zur Rückübertragung der Zugbelastung auf die Arbeitswalzen hat vorzugsweise die Form von freilaufenden Rollen, die an einem Joch gehaltert sind, das mit dem langgestreckten Element verbunden ist, wobei die Rollen so konstruiert sind, daß sie auf der Umfangsflache der Arbeitswalzen laufen. Die Rollen können eine .Umfangsflache haben, die aus einem weicheren Material ist als die Arbeitswalzen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig. 1 zwei Endgerüste eines Quartοgerüst-StangenWalzwerks (gestrichelt) mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an den Gerüsten,

Fig. 2 eine detailliertere Seitenansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

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Fig. 5 und 7 die Endgerüste eines Quartogerüst-Stangenwalzwerks (gestrichelt) mit zwei weiteren Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 6 in schematischer Darstellung ein hydraulisches System und ein Steuersystem für die Vorrichtung der Fig. 1,

Gleiche Bezugsziffern bezeichnen durchgehend in allen Figuren gleiche Teile.

In Fig. 1 sind zwei Endgerüste 1 und 2 eines Stangenwalzwerks unter einem Winkel von 45 zur Horizontalen dargestellt. Zu beachten ist, daß das Gerüst 2 und die daran angebrachte Vorrichtung in der Darstellung um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt sind und daß beide Gerüste 1 und 2 in Wirklichkeit unter 90 zueinander ausgerichtet sind. Im Betrieb läuft das Stangenmaterial von Zwischenwalzgerüsten nacheinander durch das Walzgerüst 1 und das Walzgerüst 2, wobei die Walzkraft im Gerüst Λ in senkrechter Richtung zu derjenigen im Walzgerüst 2 wi rkt.

Jedes Walzgerüst 1 und 2 ist von dem Typ, wie er in der brit. Patentschrift 1 240 658 beschrieben ist und hat zwei Stützwalzen 5 und zwei Arbeitswalzen 4. Das Gerüst 1 ist mit einem nicht gezeigten Regelkreis für konstanten Spalt versehen, der auch nach Bedarf durch die hinter dem Gerüst 2 gemessenen Maße des Walzgutes betätigt werden kann. Beide Gerüste 1 und 2 sind mit Meßeinrichtungen für den Zug ausgerüstet, die zwischen den Arbeitswalzen-Einbaustücken und den Seitenteilen des Gerüstrahmens angeordnet sind. In gewissen Fällen können diese Einrichtungen auch dazu benützt werden, Befehlsignale zu dem Spaltregelkreis am Gerüst 1 zurückzuschicken. In den Fig. 1, 2 und 3 ist das Walzgerüst 1 dargestellt, wobei seine Arbeitswalzen 4 entfernt sind. Die Arbeitswalzen 4 sind normalerweise an einem oberen bzw. unteren Haltebolzen 5 bzw. 6 montiert. Bei weggelassenen Arbeitswalzen 4 ist an den zentralen Haltebolzen 5 und 6 des Ge-

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rüstes 1 ein Joch 7 angebracht, das einen oberen starren Arm 8 und einen unteren starren Arm 9 hat. Jeder Arm 9 und 8 hat Kreisquerschnitt und ist etwa auf seiner halben Länge ausgeschnitten. In jedem Ausschnitt ist eine mit Zapfen versehene Lagerbuchse 10 bzw. 11 aufgenommen, die den betreffenden Arm 8 bzw. 9 an seinem zugeordneten Haltebolzen 5 bzw. 6 in die richtige Lage bringt. Der nicht gezeigte Zapfen an jeder Lagerbuchse 10 und 11 verkeilt jede Buchse auf dem Ende einer zugeordneten Antriebswelle 12 bzw. 15» die normalerweise die Arbeitswalzen 4 antreiben, so daß die Lagerbuchsen 10 und 11 mit den Antriebswellen 12 und 13 sich gemeinsam bewegen.

Die beiden Arme 8 und 9 sind am einen Ende mittels einesGelenkzapfens 14 schwenkbar miteinander verbunden. Beide Arme 8 und greifen auf einem Teil ihrer Länge nächst dem Gelenkzapfen 14 nach Art einer Nut- und Federverbindung ineinander und der Gelenkzapfen 14 ist in einem selbsteinstellenden Lager durch die in den Armen 8 und 9 geformten Wut- und Federbacken befestigt. Die Nut-Federverbindung ist am besten aus Fig. 3 ersichtlich.

Auf den Außenflächen des oberen und unteren Arms 8 und 9 sind mittels Schrauben 17 bzw. 18 Kontaktkissen 15 und 16 befestigt. Diese Kissen 15 und 16 haben einen solchen Radius, daß sie die Abmessungen einer normalen Arbeitswalze 4 simulieren, und eine solche Lage, daß sie mit den Oberflächen der Stützwalzen 3 in Kontakt kommen. Die Kissen sind aus einem weicheren Material als die,Stützwalzen 3» aber härter als das Joch 7 und können durch Lösen der Schrauben 17 und 18 leicht ausgewechselt werden, wenn die Kontaktreibung die Oberfläche der Kissen beschädigt hat.

An dem oberen und unteren zentralen Haltebolzen 5 und 6 sind auf der Seite der Lagerbuchsen 10 und 11 in einem Abstand von den Antriebswellen 12 und 13 Abstandsblöcke 19 und 20 angebracht. Die freien Enden der Haltebolzen 5 und 6 sind mit einem Gewinde versehen; mit Gummi gefüllte Pilgermuttern 21 und 22, die entsprechen-

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de Gegengewinde tragen, befestigen die Abstandsblöcke I9 und 20 an den Lagerbüchsen 10 und 11 und diese wiederum an den Antriebswellen 12 und 13·

Jeder Abstandsblock 19 und 20 hat eine Verlängerung mit Kreisquerschnitt (in den Zeichnungen nicht sichtbar), die sich im rechten Winkel zur Achse der Haltebolzen erstreckt und an ihrem Ende einen Gewindebolzen trägt. Auf der oberen Verlängerung ist ein Stahlträger 23 befestigt,. der sich senkrecht zur Achse der Verlängerung erstreckt.

Der Träger 23 ist an der oberen Verlängerung mittels einer Bei-lagscheibe 24 und einer Mutter 25 befestigt. An der unteren Verlängerung ist mittels einer Beilagscheibe 27 und einer Mutter 28 ein Lagerblock 26 aus Phosphorbronze mit quadratischem Querschnitt befestigt. Der Lagerblock 26 hat zwei rechteckige Ausschnitte, in denen zwei Führungen 29 angebracht sind. Diese Führungen 29 sind mit ihren oberen Enden an dem unteren Teil des Trägers 23 starr befestigt\ an ihren unteren Enden können sie sich in den Ausschnitten des Lagerblockes 26 frei bewegen. Der Träger 23, die Führungen 29 und der Lagerblock 26 verhindern wirksam eine Drehbewegung der Haltebolzen 6 und 5 und der Antriebswellen 12 und 13» wogegen sie eine vertikale Bewegung der Haltebolzen 5 und 6 zulassen.

Am unteren Teil des Trägers 23 ist mittels einer zwischen den Führungen 29 angebrachten Klemme 31 ein Wegmesser 30 befestigt. Ein Teil des Wegmessers 30 ruht auf dem Lagerblock 26; .dadurch wird jede Relativbewegung zwischen den Zentren der Antriebswellen 12 und 13 und den Abstandsblöcken 19 und 20 von dem Wegmesser 30 wahrgenommen, da sich der Lagerblock 26 mit dem unteren Abstandsblock 20 und dem unteren Arm 9 mitbewegt und der Träger 23 mit dem oberen Abstandsblock 19 und dem oberen Arm 8. Der Wegmesser 30 erzeugt ein elektrisches Signal, aus dem der Abstand zwischen den Zentren der Antriebswellen abgeleitet werden kann.

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An dem von dem Gnlenkzapfen 14 beabstandeten Ende des unteren Arms 9 sind zwei Seitenplatten 32 an den Seiten des Arms 9 angefügt, so daß sie über dessen Oberseite nach oben vorstehen. Der Arm 9 hat außerdem an seinem äußeren Ende eine Nase 33· Auf der Oberseite des Arms 9 ist ein Gummikissen 34 angebracht, das von der Nase 33 und dem über die Oberseite des Arms 9 vorstehenden Teil der Seitenplatten 32 gehalten wird. Das elastische Gummikissen 34- simuliert den Verformungswider stand einer heißen gewalzten Stange und kann verändert werden, so daß es mit unterschiedlichen Abmessungen und Federcharakteristiken des Stangenwalzgutes übereinstimmt.

Auf der Oberfläche des Gummikissens 34- ist ein einfachwirkender hydraulischer Druckzylinder 35 angefügt, aus dessen Oberende ein Plunger 36 vorsteht. Am Ende des Plungers 36 ist eine Platte 3? angebracht, die sich senkrecht zur Achse des Plungers 36 erstreckt und mit einem Teil eines Wegmessers 38 verbunden ist, der am Druckzylinder 35 befestigt ist. Der Wegmesser 38 erzeugt ein Signal, das die Verschiebung des Plungers 36 relativ zum Zylinder 35 und, da die Platte 37 ihrerseits mit dem oberen Arm 8 verbunden ist, auch die Trennung der oberen und unteren Arme und 9 voneinander anzeigt. Der Druckzylinder 35 ist, wie in Fig. 6 gezeigt, mit einem hydraulischen System verbunden, das ein hydraulisches Fluid in den Zylinder einspeist und aus ihm ableitet. In diesem System ist ein Druckmeßwertwandler 70 vorgesehen, der ein Signal erzeugt, das den an den Plunger 36 des Zylinders 35 angelegten Druck anzeigt.

Zwei Verbindungsglieder 48 (siehe Fig. 1) sind beiderseits der Nut-Federverbindung der Arme 8 und 9 am Gelenkzapfen 14 drehbar gelagert. An ihren Enden tragen die Verbindungsglieder 48 einen Zapfen 49, an dem ein einfachwirkender hydraulischer Zugzylinder 50 befestigt ist. Der Zugzylinder 50 ist derart angeordnet, daß er über einen nicht gezeigten Kolben einen Zug an einer Zugstange ausübt, die sich durch eine Nut in den Arbeits-

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walzen des Gerüsts 2 erstreckt. Die Zugstange 51 ist unmittelbar in den Kolben des Zugzylinders 50 eingeschraubt. Ein an dem Zugzylinder 50 befestigter Wegmesser 52 erzeugt ein Signal, das die Verschiebung des Kolbens relativ zum Zugzylinder 50 anzeigt.

Das vom Zugzylinder 50 entfernte Ende der Zugstange 51 auf der Seite der Arbeitswalzen 4 ist mit einem Zugjoch 54- verschraubt und mit einer Mutter 53 gesichert. Das Zug joch 54- ist in nicht gezeigten Schlitzen an einem Rahmenteil 55 im G-leitsitz aufgenommen, so daß es relativ zum Rahmenteil 55 zu und von den Arbeitswalzen 4 bewegbar ist. Das Rahmenteil 55 ist mittels eines Zapfens 56 am Gehäuse des Walzengerüstes 2 schwenkbar angelenkt und kann mittels eines Stiftes am Gehäuse des Walzengerüstes 2 fixiert werden. Am Zugjoch 54- sind vier Paare mitlaufender Rollen 57 derart gehaltert, daß sie im Gebrauch auf dem Umfang der Arbeitswalzen 4 rollen, und zwar zwei Paare auf jeder Seite der Zugstange 51· Die Oberflächen der mitlaufenden Rollen 57 sind feingeschliffen, um die Ovalität und Exzentrizität möglichst gering zu halten. Außerdem sind diese Oberflächen aus einem weicheren Material gemacht als die Oberflächen der Arbeitswalzen 4, so daß letztere nicht beschädigt werden. Die Lage des Zapfens 56 und die Konstruktion des Rahmenteils 55 ist derart, daß das Zugjoch 54 senkrecht zur Achse der Zugstange 51 (d.i. senkrecht zur Durchlauflinie des Walzgutes durch die Walzgerüste)zu liegen kommt, wenn die Vorrichtung in Gebrauch ist. Die Oberfläche der Arbeitswalzennut ist gegen eine Beschädigung durch die Zugstange 51 durch einen Kunststoffbelag 58 geschützt, der in der Walzennut rund um die Zugstange 51 angebracht ist.

Der Zugzylinder 50 ist mit einer Versorgung für hydraulisches Fluid und mit einem Steuersystem verbunden, die in Fig. 6 dargestellt sind. Das System zur Zuführung des hydraulischen Fluids weist einen Druckmeßwertwandler 71 auf, der ein Signal erzeugt, das den auf die Zugstange 51 ausgeübten Zug anzeigt. Auf der

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Zugstange ist ein nicht gezeigter Dehnungsmesser festgemacht, der mit der Zugstange 51 im voraus geeicht ist und ebenfalls eine Anzeige des Zugs an der Zugstange 51 liefert.

In Fig. 4- ist eine alternative Ausführung zum Einsetzen zwischen die offenen Enden der Arme 8 und 9 an der vom Gelenkzapfen 14 entfernten Stelle des Joches V dargestellt. Die Seitenplatten 32 am unteren Arm 9 gemäß Fig. 2 sind entfernt. Am oberen Arm 8 ist mittels einer Schraube 39 eine obere sphärische Schale 40 befestigt, in der eine dazu passende sphärische Kappe 41 sitzt. Eine entsprechende untere Schale 42 und Kappe 43 sind am unteren Arm 9 angebracht. Beide Kappen und Schalen sind aus Stahl. Zwischen der oberen und unteren Kappe 41 und 43 ist ein hydraulischer Steller 44 befestigt, der auf einer Kraftdose 46 ruht. Der Steller 44 ist mit einer nicht gezeigten hydraulischen Pumpe über ein Verbindungsglied 47 verbunden und hat den Zweck, die Trennung der Arme 8 und 9 zu ändern. Die beiden sphärischen Kappen und Schalen sorgen dafür, daß sich der Zylinder 44 selbständig ausrichtet, wenn sich die Trennung des oberen und unteren Armes 8 und 9 ändert.

Die Ausrüstung, die an dem Gelenkzapfen 14 gehaltert und an dem Walzgerüst 2 befestigt ist, wie in Fig. 1 gezeigt, kann auch für eine Befestigung am Walzgerüst 1 umgestellt werden, wie in Fig. 5 gezeigt. In dieser Figur ist das Walzgerüst 1 unter 45 zur Horizontalen gesehen und das Walzgerüst 2 ist zur besseren Anschaulichkeit um 90 entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zum Walzgerüst 1 gedreht, so daß es in der gleichen Ebene erscheint wie das Gerüst 1. In dieser Anordnung sind die Verbindungsglieder 48 an einem Zapfen 59 schwenkbar angelenkt, der an einem Träger 60 befestigt ist, welcher seinerseits mit dem einen Ende an der Eingangsseite des Walzgerüstes 1 festgeschraubt ist. Der Träger 60 ist an seinem anderen Ende durch ein Bein 61 abgestützt, das von der Seite des Gerüstes 2, die dem Gerüst 1 nahe ist, absteht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind der

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Träger 60, das Bein 61, der Zapfen 59, das Verbindungsglied 48, der Zapfen 49 und der Zylinder 50 in Draufsicht senkrecht von oben dargestellt. Das Walzgerüst 1 und die übrige, daran befestigte Vorrichtung (einschließlich der Zugstange 5^ ) sind unter 45° zur Horizontalen betrachtet. Tatsächlich liegen also der Träger 60 und das Bein 61 in einer horizontalen Ebene.

In der Anordnung der Fig. 7 ist das Zugjoch 5^ am Gerüst 2 montiert, die Anordnung zur Schwenkhalterung des Zugzylinders 50 und des Verbindungsgliedes 48 entspricht derjenigen von Mg. 5· Bei dieser abgeänderten Ausführung tritt die Zugstange 51 zwischen den Arbeitswalzen 4 des Gerüstes 1 durch und ist dann mittels eines Verbindungsstückes 80 an eine zweite Zugstange 81 angeschlossen, die zwischen den Arbeitswalzen 4 des Gerüstes 2 durchtritt. Wenn der Zugzylinder 50 einen Zug auf die "Zugstange 51 ausübt, wird die Zugbelastung auf die mitlaufenden Rollen 57 übertragen', die gegen die Arbeitswalzen des Walzgerüstes 2 drücken. Diese Anordnung kann dazu dienen, die den Zug messenden Meßdosen, die in den Walzwerken eingebaut sind, zu eichen.

In Fig. 6 ist ein hydraulisches System mit seiner zugehörigen Steuerung dargestellt.

Der Druckzylinder 35 wird von einem Servo 72 betätigt,· das ein Vierweg-Durchflußventil ist. Der an den Druckzylinder 55 angelegte hydraulische Druck wird von einem Druckmeßwertwandler 70 zwischen dem Servo 72 und dem Druckzylinder 55 gemessen.

Der Zugzylinder 50 wird von einem Servo 73 betätigt, das von gleicher Art ist wie das Servo 72. Der an den Zugzylinder 50 angelegte hydraulische Druck wird von einem Druckmeßwertwandler 71 gemessen, der zwischen dem Servo 73 und dem Zugzylinder 50 liegt. Beide Servos 72 und 73 werden von einem Speiseleitungs- . sammler 74 gespeist, der seinerseits über ein Filter· .76 und eine Pumpe 77 von einem Tank 75 versorgt wird. Die Pumpe 77

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von einem Netzteil. 83 angetrieben. Die Rückleitung des Fluids von den Servos 72 und 73 weist einen Rückleitungssammler 78 und einen Kühler 79 auf, der das Fluid vor seinem Eintritt in den Tank 75 kühlt. Ein kombiniertes Entlastungs- und Regelventil 80 liegt zwischen der Speiseleitung und der Rück- ' leitung.

Das Servo 72 für den Druckzylinder 35 wird von einem Drucksteuersystem 81 betätigt und gesteuert und das Servo 73 für den Zugzylinder 50 von einem Zugsteuersystem 82.

Ein Betriebsbeispiel für die Vorrichtung wird nachstehend beschrieben. Zuerst werden die Lage- und Druckmeßwertwandler geeicht, bevor die Vorrichtung an den Walzgerüsten angebracht wird. Das Walzgerüst wird genau für einen Betrieb mit dem Durchmesser der installierten Stützwalzen eingestellt und die Walzen werden genau axial gefluchtet. Die Führungen, Kühlwasserrohre und andere Hindernisse werden dann von den V/alzgerüsten 1 und 2 entfernt und, nachdem die Stützwalzen 3 von den Arbeitswalzen M- abgehoben worden sind, werden die Arbeitswalzen 4- vom Gerüst 1 weggenommen. Dann vrlvd das Joch 7 mit dem Verbindungsglied 48 und dem am Gelenkzapfen Ί4- angefügten Zugzylinder 50 auf den zentralen Haltebolzen 5 und 6 des Gerüstes 1 angebracht, wie in Fig. 3 darge stellt. Zugleich wird der Rahmenteil ^ und die zugehörige Ausrüstung am Gerüst 2 montiert, wie in Fig. 1 gezeigt, wobei die Zugstange 51 durch eine Nut der Arbeitswalzen 4 des Gerüstes 2 geschoben und dann in den Kolben des Zugzylinders 50 eingeschraubt wird. Die in Fig. 4 gezeigte Ausrüstung wird zwischen den offenen Enden der Arme 8 und 9 des Joches 7 angeordnet.

Um zugleich den im Gerüst 1 angebrachten Meßgrößenumformer für die Walzbelastung zu eichen und die mechanische Festigkeit des Gerüstes 1 zu bestimmen, muß als ein erster Schritt sichergestellt werden, daß die üblichen Walzwerkjustierungen ausgeführt sind, etwa, daß der Abstand der Arme 8 und 9 des Joches 7 symmetrisch

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zu der normalen Durchgangslinie ist. Ferner wird der anfängliche Hub des hydraulischen Stellers 44, der mittels einer Handpumpe mit Druckfluid gespeist wird, derart eingerichtet, daß die Trennung der Arme auf einen Wert eingestellt wird, de'r dem. normalen Walzenspalt zwischen den Arbeitsvmlzen entspricht. Der Steller 44 wird schrittweise unter Druck gesetzt, um Belastungen unterschiedlicher Höhe anzulegen und dadurch die Arme 8 und 9 des Joches 7 auseinanderzudrücken und die Trennung der Mitten der Antriebswellen 12 und 13,auf denen die Arbeitswalzen gewöhnlich montiert sind, gegen die Steifigkeit des Walzgerüstes zu modifizieren. Während des Anlegens der Last durch den Steller 44 ist das hydraulische Regelsystem für den Spalt des Walzgerüstes wirksam und gewährleistet, daß der Abstand der Antriebswellen 12 und 13 auf einem konstanten Wert gehalten wird. Dieser konstante Abstand zwischen den Mitten der Wellen 12 und 13 und der Abstandsblöcke 19 und 20 wird von dem Wegemesser 30 überwacht. Die vom Steller 44 angelegten Lasten werden mittels der Kraftmeßdose 46 gemessen und gleichzeitig werden die Abweichungen des Walzgerüstes, die diesen speziellen Änderungen der simulierten Walzbelastung entsprechen, gemessen, indem der Auszug des hydraulischen Plungers für den Spalt, der in dem Gerüst eingebaut ist, mit einem geeigneten, nicht gezeigten Wegmesser gemessen wird. Dieser Kolbenhub ist ein Maß der Walzwerkdehnung auf der Mittellinie des hydraulischen Hauptkolbens in dem Gerüst und man erhält durch Verwendung eines passenden geometrischen Faktors die äquivalente Dehnung auf der Durchgangslinie durch den Walzenspalt. Die am Walzgerüst 1 angelegten Lasten sind-doppelt so groß wie die durch den Steller 44 angelegten, da die Last in einem Abstand vom Gelenkzapfen 14 angreift, der gleich dem Doppelten des Abstandes der Mitten der Abstandsblöcke 19 und 20 vom Gelenkzapfen 14 ist. Die mechanische Steifigkeit des Walzwerks ist das Verhältnis der Last zu der durch Anlegen dieser Last sich ergebenden Dehnungstrennung des Walzenspaltes und wird gewöhn-

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lieh in Tonnen pro mm gemessen. An einem Walzgerüst, das mit einem Regelkreis für konstanten Spalt ausgerüstet ist, verändern irgendwelche angelegte Belastungen natürlich die Trennung des Walzenspaltes nicht, weil der in dem Walzgerüst eingebaute hydraulische Steuerkolben für den Spalt den passenden Kompensationshub liefert, der die gewöhnliche Trennung des Walzenspalts unter Zug korrigiert und beseitigt. Daher ist es in diesem Fall notwendig, wie beschrieben, die Änderung der Walzenspalttrennung zu messen und zu berechnen, die auftreten würde, wenn kein Kompensationshub des den Spalt steuernden hydraulischen Kolbens in dem Walzgerüst stattfinden würde. In der oben beschriebenen Weise kann die Steifigkeit des Walzgerüstes über einen Bereich von an das Walzwerk angelegten Lasten bestimmt werden. Zudem wird der Meßwertumformer für die Walzbelastung im Gerüst 1 (der zwischen der Halterung der. Stützwalzen und dem Rahmen des Walzgerüstes 1 angebracht sein kann) durch Vergleich mit der Messung der Kraftmeßdose 46, multipliziert mit einem Faktor zwei, geeicht.

Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Ausrüstung kann auch dazu benutzt werden, die Lagemesser, die in den Arbeitswalzeneinbaustticken als Teil des Spaltregelsystems eingebaut sind, zu eichen. Dies geschieht durch einen Vergleich der Messungen, die von den Lagemessern der Spaltregelung am Walzgerüst ausgeführt werden, mit den vom Wegmesser 30 durchgeführten Messungen für schrittweise Änderungen der Walzenspalttrennung an dem Walzgerüst. Die Meßwerte werden mit passenden geometrischen Faktoren multipliziert, damit sie sich auf eine gemeinsame Lage auf der Durchgangslinie durch den Walzenspalt beziehen, und die Eichung kann mit oder ohne Anlegen einer äquivalenten Walzbelastung vorgenommen werden.

Dann wird die Belastung am Walzgerüst 1 aufgehoben und die zwischen den offenen Enden des Joches 7 angebrachte Vorrichtung wird entfernt und durch die in Fig. 2 gezeigte Ausrüstung ersetzt, die

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mit dem Druckmeßwertwandler 70 und der in Pig. 6 gezeigten hydraulischen Speise- und Steuerschaltung verbunden wird. Der Druckmeßwertwandler 70 wird durch einen Vergleich mit dem vorher geeichten, im Gerüst 1 eingebauten Walzlastmeßwandler geeicht, wenn der Zylinder 35 stufenweise unter Druck gesetzt wird, um Lasten unterschiedlicher Größe anzulegen und dadurch die Arme 8 und 9 des Joches 7 auseinanderzudrücken. Das hydraulische Spaltregelsystem ist wirksam und durch die hydraulische Schaltung wird an den Zylinder 35 eine Rechteck-Druckwelle angelegt, um die Empfindlichkeit des Spaltregelkreises in dem Walzgerüst 1 zu bestimmen. Die Druckwelle hat eine obere und untere Grenze, die den zu erwartenden Änderun- ■ gen der Walzbelastung beim Walzen entsprechen. Das Gummikissen 34- bildet die Abmessung und Federcharakteristik einer heißen, zu walzenden Stange nach. Während der· Zylinder 35 eine Last anlegt, ist das hydraulische Spaltregelsystem wirksam und die an den Zylinder 35 angelegte Druckwelle wird auf einem UV-Schreiber aufgezeichnet, ebenso wie die Ausgänge der Wegmesser 30 und 38 oder des Druckmeßwertwandlers 70, der dem Druckzylinder 35 zugeordnet ist. Durch Vergleich der Aufzeichnungen kann die Empfindlichkeit des Spaltregelkreises für das Walzgerüst 1 für verschiedene Belastungshöhen und verschiedene Lastzyklen bestimmt werden. Die Zugmeßeinrichtungen, die in den Gerüsten 1 und 2 eingebaut sind, können mit Hilfe der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung geeicht werden und ihre Empfindlichkeit auf Veränderungen des Zuges zwischen den Walzgerüsten kann be'stimmt werden. Das hydraulische System, das mit dem Zugzylinder 50 verbunden ist, dient dazu, eine Reihe von Zugbelastungen an. die Zugstange 51 anzulegen. Die Zugstange 5I wird an ihrem vom Zylinder 50 entfernten Ende in dem Zugjoch 54 festgehalten, so daß beim Anlegen einer Zugbelastung an der Zugstange 51 die Rollen 57 S^eS^en den Umfang der Arbeitswalzen 4- drücken. Die Zugbelastung ,die vom in der Zugstange 51 eingebauten Dehnungsmesser gemessen wird, dient als Standard und die Zugmeßeinrichtungen in den Walzgerüsten 1

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und 2 werden gegen diesen Standard geeicht. Der mit dem Zugzylinder 50 verbundene Druckmeßwertwandler 71 kann ebenfalls gegen den Dehnungsmesser geeicht werden. Die Empfindlichkeit der Zugmeßeinrichtungen in den Gerüsten 1 und 2 wird durch Anlegen einer schwingenden Belastung an dem hydraulischen Zugzylinder 50 unter Verwendung der hydraulischen Steuerschaltung und durch Vergleich der zeitlichen Ausgänge der Zugmeßeinrichtungen mit den Ausgängen des Druckmeßwertwandlers 71 oder des Wegemessers 52 am Zugzylinder 50 unter Verwendung eines UV-Schreibers bestimmt. Dies kann geschehen, während die Arbeitswalzen 4 am Walzgerüst 2 stationär bleiben und während die Arbeitswalzen 4 mit normalen Walzgeschwindigkeiten laufen, um die Wechselwirkung zwischen der Arbeitswalzengeschwindigkeit und der Zugmessung festzustellen. Der dem Zugzylinder 50 und der Zugstange 51 beigeordnete Lagemesser 52 dient dazu, eine etwaige Bewegung der Zugstange 51 festzustellen. Das Verhalten der Zugmeßeinrichtungen des Gerüstes 1, wenn sie einem rückwärts gerichteten Zug im Walzgut ausgesetzt werden, 'wird unter Verwendung der Vorrichtung, die in Fig. 5 am Walzgerüst 1 montiert ist, geprüft. Das Joch 7 wird entfernt und die Arbeitswalzen 4 werden wieder an den zentralen Haltebolzen 5 und 6 angebracht. An die Zugstange 51 werden durch den Zugzylinder 50 sowohl gleichbleibende als auch schwingende Belastungen angelegt und das Ansprechvermögen der Zugmeßeinrichtungen im Walzgerüst 1 wird festgestellt, sowohl wenn die Arbeitswalzen 4 unbewegt sind als auch, wenn sie mit normaler Walzgeschwindigkeit laufen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch dazu verwendet werden, weitere Eigenschaften der Walzgerüste 1 und 2 zu prüfen und zu messen. Das Joch 7 kann beispielsweise am Gerüst 2 dazu verwendet werden, die Steifigkei.t des Walzgerüstes zu messen und die Meßdose für die Wal.zbelastung im Gerüst 2 zu eichen.

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Claims (16)

1. Patentansprü ehe

   ( 1.J Vorrichtung zum Prüfen von Eigenschaften eines Walzgerüstes mit zwei Arbeitswalzen, die zwei schwenkbar miteinander verbundene starre Arme hat, von denen jeder in einem Abstand von dem als Drehpunkt dienenden Zapfen eine Lageeinstelleinrichtung aufweist, die den Arm an einer Arbeitswalzenhalterung in Stellung bringt, sowie eine Trenneinrichtung, die die beiden starren Arme voneinander entfernt , dadurch gekennzeichnet , daß die Trenneinrichtung (35,36;44) derart konstruiert ist, daß sie eine Last zwischen die beiden starren, an dem als Drehpunkt dienenden Zapfen (14-) befestigten Arme (8,9) anlegt, die über die starren Arme (8,9) auf das Walzgerüst (1 ) übertragen wird, und daß eine Lastmeßeinrichtung (70) vorgesehen ist, um die an das Walzgerüst (1) angelegte Last zu messen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (35?36) mit einer Servoeinrichtung (72) und einem Steuersystem (81) verbunden ist, wobei das Steuersystem (81) derart einstellbar ist, daß es die Trenneinrichtung (35,36) so steuert, daß diese eine zyklisch veränderliche Belastung an das Walzgerüst (1) anlegt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem (81) so einstellbar ist, daß es die Trenneinrichtung (35,36) veranlaßt, eine zyklisch veränderliche Last zwischen einer vorgegebenen oberen und unteren Grenze anzulegen.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem einen starren Arm (9) und der Trenneinrichtung (35,36) ein elastischer Belag

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   (34-) vorgesehen ist, der fähig ist, den Widerstand und die Steifigkeit des Walzgutes zu simulieren.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die starren Arme ( 8,9) an entsprechenden Haltebolzen (5₅6) für die Arbeitswalzen des Walzgerüstes (1) anbringbar sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Trenneinrichtung (35»36) einen Wegmesser (38) aufweist, der die Trennung der beiden starren Arme (8,9) mißt.
7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger (23) und eine Führung (29) an dem oberen bzw. unteren Haltebolzen (5*6) für die Arbeitswalzen eines Walzgerüstes befestigt sind und ein Wegmesser (30) mittels einer Klemme (31) an dem Träger (23) gehalten ist, der auf diese Weise die. relative Trennung der Antriebswellenachsen für die Arbeitswalzen mißt.
8. 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Verwendung mit zwei Walzgerüsten, dadurch gekennz ei chnet, daß eine Belastungseinrichtung (50) mit dem als Drehpunkt dienenden Zapfen (14-) der beiden Arme (8,9) verbunden ist, die derart konstruiert ist, daß sie eine Last an eine Stange (51) anlegt, die im Betrieb zwischen den Arbeitswalzen des zweiten Walzgerüstes (2) durchgeht, das nächst dem ersten Walzgerüst (1) angeordnet ist, das die beiden starren Arme (8,9) trägt, wobei die Stange (51) starr an einem Joch (54·) befestigt ist, das freilaufende Rollen (57) haltert, die die Belastung auf die Arbeitswalzen (4·) des zweiten Walzgerüstes (2) übertragen.

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9. 9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die freilaufenden Rollen (57) derart konstruiert sind, daß sie eine Umfangsflache aus einem weicheren Material als dasjenige der Arbeitswalzen (4) des zweiten Walzgerüstes (2) haben.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch g-e k e η η zeichnet , daß zwischen der Stange (51) und den Arbeitswalzen (4) des zweiten Walzgerüstes (2) eine Auskleidung (58) aus Kunststoff angebracht ist.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch g ekennzei chnet , daß die Belastungseinrichtung (50) mit einem hydraulischen Steuersystem (82) verbunden ist und ein Meßgrößenumformer (71) an die Belastungseinrichtung (50) angeschlossen ist, um die an die Stange (51) angelegte Last zu ermitteln.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet , daß mit der Stange (51) ein Dehnungsmesser verbunden ist, der eine Anzeige der an die Stange (51) angelegten Last liefert.
13. 13- Vorrichtung zum Prüfen von Eigenschaften eines Walzgerüstes mit zwei Arbeitswalzen, die eine zwischen den beiden Arbeitswalzen durchgehende Stange aufweist, die an einem Ende ein Joch trägt, das freilaufende Rollen haltert, welche derart angeord- · net sind, daß sie die Oberflächen der Arbeitswalzen berühren, dadurch gekennzeichnet , daß das andere Ende der Stange (51) mit einer Belastungseinrichtung ('pO) verbunden ist, die ihrerseits mittels einer Befestigung (59) mit dem Gehäuse des Walzgerüstes (1) verbunden ist.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η ζ e i chnet, daß das Joch (54) in einem Arm (55) gehaltert ist, der

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    mittels eines Zapfens (56) schwenkbar am Gehäuse des Walzgerüstes (i) gelagert ist, und daß das Joch (54-) relativ zum Arm (55) zu und von den Arbeitswalzen (4-) bewegbar ist.
15. 15· Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14-, dadurch gekennzeichnet , daß an der Belastungseinrichtung (50) ein Lagemesser (52) angebracht ist, der das Ausmaß, um das die Stange (51) unter Belastung gedehnt wird, bestimmt.
16. 16. Vorrichtung zum Prüfen von Eigenschaften zweier Walzgerüste, die eine zwischen den Arbeitswalzen des ersten Walzgerüstes durchtretende Stange aufweist, an deren einem Ende ein Joch angebracht ist, das freilaufende Rollen haltert, dadurch gekennzeichnet , daß das andere Ende der Stange (51) mit einer Belastungseinrichtung (50) verbunden ist, die ihrerseits mittels einer Befestigung (59) mit dem Gehäuse des ersten Walzgerüstes (1) verbunden ist, und daß die Stange (51) zwischen die Arbeitswalzen des zweiten Walzgerüstes (2) hineinreicht und die freilaufenden Rollen (57) derart angeordnet sind, daß sie die Oberflächen der Arbeitswalzen des zweiten Walzgerüstes (2) berühren.

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