DE2450405A1

DE2450405A1 - Automatische walzenstellungs-messvorrichtung fuer eine kontinuierliche giessmaschine

Info

Publication number: DE2450405A1
Application number: DE19742450405
Authority: DE
Inventors: Keisuke Kima; Yasuo Sugitani
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1973-10-24
Filing date: 1974-10-23
Publication date: 1975-04-30
Also published as: US3962794A; IT1024650B; DE2450405C3; JPS5067124U; GB1469672A; JPS5311224Y2; DE2450405B2

Description

Patentanwälte Lied!, Dr. Por.tani, Moth, Zeitler München 22, Steinsdorfstraße 21-22, Telefon 089/29 84 62

B 6984

SUMITOMO METAL INDUSTRIES, LTD. No. 15, 5-chome, Kitahama, Higashi-ku, Osaka / JAPAN

Automatische Walzenstellungs -Meßvorrichtung für eine kontinuierliche Gießmaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Messen jeder Walzenstellung der Walzenvorrichtung einer kontinuierlichen Gießmaschine, insbesondere eine Vorrichtung zum mittels Fernsteuerung erfolgenden automatischen Messen der Walzenstellung einer kontinuierlichen Gießmaschine des Typs, der im allgemeinen als "S-Typ" bezeichnet wird, oder des Bogentyps, in der eine Gußbramme, die durch Gießen in einer gekrümmten Form gebildet worden ist, längs eines großen Krümmungsradius gebogen wird, gerade ausgerichtet wird und danach in horizontaler Richtung herausgenommen wird. .

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Bei der kontinuierlichen Gießmaschine dieses Typs gibt es, da die durch das Gießen in der Form gebildete Gußbramme allmählich in mehreren Stufen von Zieh- und Richtwalzen gerade gerichtet und horizontal herausgenommen wird, zwei sehr wesentliche Punkte von Bedeutung, nämlich die Stellung der Walzen oder der Abstand zwischen den Walzen der Walzenvorrichtung (Walzenwerk, Walzenplatte oder dgl.), insbesondere in der Nähe deren Einlasses und die Genauigkeit des Krümmungsradius des gekrümmten Durchlasses. Die Messung dieser Walzenstellung ist äußerst schwierig, da die Walzenvorrichtung längs des gekrümmten Durchlasses gekrümmt ist. Gemäß einem bisher benutzten Meßverfahren wird eine spezielle Kaliberlehre in den gekrümmten Durchlaß eingeführt und die Genauigkeit der Krümmung der Walzenvorrichtung rein visuell, d.h. mit den Augen eines Menschen, gemessen bzw. überprüft. Diese rein visuelle Messung weist jedoch Nachteile auf, wie beispielsweise eine gewisse Ineffizienz, einen großen Zeitverlust, eine geringe Meßgenauigkeit und außerdem die Unmöglichkeit, das Arbeitsverhältnis und die Produktqualität zu steigern. .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum automatischen Messen der Stellung jeder Walze der Walzenvorrichtung in einer kontinuierlichen Gießmaschine zu schaffen und eine Vorrichtung zum elektrischen Messen der Verschiebung jeder Walze der Walzenvorrichtung in bezug auf eine Bezugsstellung vorzuschlagen. Weiterhin soll ein Antriebsmechanismus zum Bewegen der Meßvorrichtung längs eines kreisförmigen Bogens des Walzenwerks geschaffen werden sowie eine Vorrichtung zum Rückholen jeder Walze des Walzenwerks zur Bezugsstellung, und zwar auf der Basis des durch die Meßvorrichtung erfaßten elektrischen Signals.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist derart ausgebildet, daß eine elektrische Meßeinrichtung (beispielsweise Differentialtransformatoren) automatisch mittels eines Antriebs motors bewegt wird und daß der Abstand zwischen den Walzen und deren Verschiebung automatisch mit den elektrischen Signalen der Meßeinrichtung gemessen wird. Die Meßeinrichtung ist hierbei an einer Führung befestigt, die den gleichen Krümmungsradius wie das zu messende Walzenwerk aufweist; die Meßvorrichtung mißt gleichzeitig jede Rollenstellung eines Rollensatzes, dessen Rollen in radialem Abstand in bezug auf die Krümmung des Walzen Werkes angeordnet sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 die Vorrichtung gemäß der Erfindung im Betrieb in teilweise geschnittener Seitenansicht und

Fig. 2 in Vorderansicht;

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Linie ΙΠ-ΙΠ in Fig. 2;

Fig. 4 einen teilweise vergrößerten Querschnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3 und

Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm einer Anordnung zum Steuern der Stellung jeder Walze des Walzenwerkes unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind zwei lange Platten 4, 4, die den gleichen Krümmungsradius wie eine Form 1 und eine Walzenvorrichtung 3 (Walzenwerk, Walzenplatte oder dgl.) aufweisen, fest miteinander

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mittels mehrerer Stücke von Abstandsstangen 5 verbunden, die untereinander die gleiche Länge aufweisen; hierdurch wird insgesamt eine lange Führung 100 gebildet. Innerhalb der langen Führung 100 ist mittig und in Längsrichtung eine Antriebswelle oder eine Führungsspindel· 6 vorgesehen, die an ihrem einen Ende über eine Einstellplatte 8 mit einem innerhalb eines Endes der Führung 100 vorgesehenen Antriebsmotor 7 verbunden und am anderen Ende drehbar mittels einer weiteren Stellplatte 9 gelagert ist. An der langen Führung 100 ist ein Laufwagen angeordnet, der eine Meßvorrichtung trägt und entlang der Führung 100 mittels acht Rollen 11 (s. Fig. 3) bewegbar ist, die am oberen und unteren Teil des Wagens 10 verschwenkbar gelagert sind. Wie im einzelnen noch anhand von Fig. 4 erläutert werden wird, ist die Antriebswelle 6 in ein Achslager oder eine Mutter 14 eingeschraubt, die mit einer oberseitigen Platte 12 des Laufwagens 10 verbunden ist, um dadurch den Laufwagen 10 mittels des Motors 7 antreiben zu können. Um ein Schütteln des Wagens 10 während dessen Bewegung zu verhindern und die Bewegung des Wagens 10 zu stabilisieren, sind längs der Antriebswelle 6 zwei Führungswellen 13 vorgesehen, wobei mit Flanschen versehene Rollen 15 drehbar an der rechten und linken Seite des Achslagers 14 angeordnet sind, so daß sie sich längs der Führungswellen 13 drehen können, wie aus Fig. 3 ersichtlich.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weist das Achslager oder die Mutter 14 einen Mutterkörper 141 sowie Halteplatten 143, 144 auf. Der Mutterkörper 141-ist mittig mit einem Innengewinde 142 versehen, das in Kämmeingriff mit dem Außengewinde der Antriebswelle 6 steht. Der Mutterkörper 141 ist zwischen den Halteplatten 143, 144 angeordnet und steht lediglich in Stirn-zu-Stirn-Kontakt mit diesen, so daß er gegenüber den Halteplatten 143, 144 verschieblich bewegbar ist. Die Antriebswelle 6 ist lose durch Schlitze 146 geführt, die mittig in den Halteplatten 143, 144 vor-

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gesehen sind. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Halteplatten 143, 144, da sie an ihren Oberseiten mit Innengewinden 145 versehen sind, mittels Bolzen 147 an der oberen Platte 12 des Laufwagens 10 befestigt. An den Seiten des Mutterkörpers 141 sind jeweils die mit den Flanschen versehenen Rollen 15 befestigt.

Da eine Drehung des Mutterkörpers 141 durch den Eingriff zwischen den Rollen 15 und den Führungswellen 13 verhindert wird, bewegt sich das Achslager 14 als Gesamtheit längs der Antriebswelle 6, wenn die Antriebswelle 6 in Drehung versetzt wird. Zu diesem Zeitpunkt können sich die Halteplatten 143, 144 relativ zum Mutterkörper 141 in der zur Zeichnungsebene gemäß Fig. 4 senkrechten Richtung bewegen.

An den Seiten des Laufwagens 10 ist ein Detektor, der beispielsweise zwei Differentialtransformatoren 161, 162 aufweist, angeordnet, um gleichzeitig die Stellungen eines Satzes aus in der Walzenvorrichtung 3 nach vorwärts und rückwärts im Abstand voneinander vorgesehenen Rollen zu messen, so daß, wie im einzelnen anhand von Fig. 5 erläutert werden wird, elektrische Signale, die durch die Transformatoren 161, erzeugt werden, ausgegeben und über Zuführungsdrähte 171, 172 aufgezeichnet werden oder zur Einstellung der Walzenstellung mittels Fernbetätigung Verwendung finden. Zur Fernbetätigung des Laufwagens 10 ist sowohl das Oberteil als auch das Unterteil der Führung 100 jeweils mit einem Endschalter Sl zur oberen Begrenzung bzw. mit einem Endschalter S2 zur unteren Begrenzung versehen. Der Laufwagen 10 ist weiterhin mit Vorsprüngen 181, 182 versehen, so daß sich die Bewegungsrichtung des Laufwagens 10 automatisch ändert bzw. umkehrt, wenn einer der Endschalter Sl bzw. S2 einen der Vorsprünge 181 bzw. berührt. Ein Luftdruckzylinder 19 ist an einem nicht dargestellten Support, der sich quer zu den oberen Enden der langen Platten 4 erstreckt,

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befestigt, und es ist ein weiterer Luftdruckzylinder 20 in gleicher Weise an einem nicht dargestellten Support befestigt, der sich quer zu den unteren Enden der langen Platten 4 erstreckt, An den Enden der Kolbenstangen der jeweiligen Luftdruckzylinder 19,20 sind jeweils drehbar bzw. gelenkig Halteplatten 22,23 befestigt. Die Luftdruckzylinder 19,20 dienen zur Festlegung des Körpers der Vorrichtung in dem gekrümmten Durchlaß der Form 1 und der Walzenvorrichtung 3, wie noch beschrieben werden wird.

Da die Walzenvorrichtung 3 an sich bekannt ist, wird sie im einzelnen nicht weiter beschrieben. Bei einer kontinuierlichen Gießmaschine werden die Qualität und die Größe der durch diese Maschine erzeugten Stahlbramme, wie erläutert, in großem Ausmaß durch den Abstand zwischen den Walzen der Walzenvorrichtung längs des gekrümmten Durchlasses insbesondere in der Nähe dessen Einlasses und durch die Genauigkeit des Krümmungsradius des gekrümmten Durchlasses beeinflußt. Aus diesem Grund zeigt Fig. 1 die Walzenvorrichtung 3 insbesondere lediglich in der Nähe deren Einlasses. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Walzenvorrichtung 3 krümmungsmäßig gesehen radial innere Walzen 31A, 32A, 33A, 34A, 35A .... sowie krümmungsmäßig gesehen radial äußere Walzen 31B, 32B, 33B, 34B₁ 35B ... auf, die jeweils paarweise angeordnet und in vorbestimmtem Abstand voneinander vorgesehen sind. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die inneren und äußeren Walzen von der Oberseite bis beispielsweise zur dritten Stufe, d. h. die Walzen 31A, 32A, 33A und 31B, 32B₁ 33B, derart angeordnet, daß sie jeweils mittels geeigneter nicht dargestellter Einrichtungen krümmungsmäßig gesehen radial beweglich sind. Andererseits sind die inneren und äußeren Walzen 34A, 35A und 34B, 35B der 4. und 5. Stufe in ihren Mittelpunkten befestigt, so daß sie um lure Mittelpunkte bzw. Längsachsen drehbar, jedoch nicht krümmungsmäßig gesehen radial beweglich sind.

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Die beschriebene Walzenvorrichtung 3 stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel dar, so daß es selbstverständlich möglich ist, innere und äußere Walzen von noch mehr Stufen krümmungsmäßig gesehen radial anzuordnen. Aus der folgenden Beschreibung wird deutlich, daß die beschriebene Vorrichtung auch bei einer solchen Walzenvorrichtung anwendbar ist, die mehr als fünf Stufen von Walzen aufweist.

Die beschriebene Vorrichtung funktioniert folgendermaßen:

Zuerst wird die lange Führung 100, die mittels eines Pfeiles 30 oder dgl. an einer an der Oberseite der Führung 100 vorgesehenen Hebevorrichtung 21 aufgehängt ist, in den gekrümmten Durchlaß der Form 1 und der Walzenvorrichtung 3 der ^kontinuierlichen Gießmaschine eingeführt, wobei der Laufwagen 10 in seine vorgeschriebene Stellung an der langen Platte 4 bewegt wird. Wenn die lange Führung 100 innerhalb des gekrümmten Durchlasses bis zur vorgeschriebenen Tiefe abgesenkt wird, wird die Halteplatte 22, die am Ende der Kolbenstange des Druckluftzylinders 19 angelenkt ist, durch den am oberen Ende der Führung 100 vorgesehenen Luftdruckzylinder 19 gegen die Kühlform 2 gepreßt, und es wird auch die andere Halteplatte 23 mittels des am unteren Ende der Führung 100 vorgesehenen Luftdruckzyl inders 20 gegen die festen inneren Walzen 34A, 35A der vierten und fünften Stufe gepreßt, wodurch die lange Führung 100 festgelegt wird.

Es wird sodann zur Durchführung einer Nullpunkteinstellung ein nicht dargestelltes Hauptmaß bzw. eine Meisterlehre an die Different ialtransformatoren 161, 162 angelegt, die jeweils in bezug auf den Krümmungsradius nach innen bzw. nach außen gekehrt sind. Danach werden dadurch, daß der Laufwagen 10 mittels des Antriebsmotors 7 nach oben oder nach unten bewegt wird, die Stellungen der inneren und äußeren Walzen der ersten Stufe gleichzeitig mittels der beiden Different ial-

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transformatoren 161,162 gemessen bzw. erfaßt. Nach der Durchführung der Messung dieses Teils wird die lange Führung 100 über die Breite der Vorrichtung, d. h. in horizontaler Richtung um einen geeigneten Abstand weiterbewegt, d. h. in einer zur Zeichenebene gemäß Fig_t. 1 senkrechten Richtung, wobei dieser Vorgang wiederholt wird, um die Abweichungen der inneren und äußeren Walzen zu messen. Normalerweise wird dieser Meßvorgang zwei- oder dreimal längs der Breiten richtung des gekrümmten Durchlasses wiederholt. Die Messungen werden nacheinander sodann bei den inneren und äußeren Walzen der zweiten Stufe, dritten Stufe usw. durchgeführt.

In Verbindung mit Fig. 5 sei nunmehr die Verwendung der Meßergebnisse erläutert. Hierbei wird ein Signal mittels eines Detektors 51 (beispielsweise mittels der Differentialtransformatoren) gemessen, mittels eines Verstärkers 52 verstärkt und in einem Vergleichsgerät mit einem eingestellten Bezugswert eines Sollwertgebers 54 verglichen; das sich hiervon ergebende Differenzsignal wird zu einer Servoeinheit 55 und einem Aufzeichnungsgerät 56 geleitet. Auf der Basis des Differenzsignals korrigiert die Servoeinheit 55 automatisch jede Walzenstellung der Walzenvorrichtung 3. Statt dessen kann auch ein Bedienungs mann auf der Basis der im Aufzeichnungsgerät 56 aufgezeichneten Daten jede Walzenstellung manuell korrigieren.

Da die Walzenstellung mittels Fernmessung bzw. Fernsteuerung sowie automatisch in einfacher Weise erfaßt bzw. gemessen werden kann, indem der die Meßeinrichtung aufweisende Laufwagen nach oben oder nach unten bewegt wird, kann die zum Messen der Walzenstellungen erforderliche Zeit drastisch reduziert werden. Da außerdem die Messung elektrisch durchgeführt wird, liegt eine hohe Meßgenauigkeit vor, und es können sowohl die Arbeitsgeschwindigkeit als auch die Qualität der Produkte in großem Ausmaß vergrößert werden. Da schließlich die

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beschriebene Vorrichtung eine einfache Ausbildung aufweist, kann sie mit geringen Kosten hergestellt werden. Da wd terhin die verschieblichen Teile sowie die Lagerungsteile der Vorrichtung robust ausgebildet sind, ist ein Verlieren oder ein Beschädigen dieser Teile sehr selten, und zwar auch unter schweren Arbeitsbedingungen.

Es weist daher die beschriebene Vorrichtung außerordentlich gute Anwendungsmöglichkeiten auf.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum automatischen Messen der Walzenstellung der Walzenvorrichtung einer kontinuierlichen Gießmaschine, gekennzeichnet durch eine lange Führung (100), die verschieblieh in eine Form (1) und eine Walzenvorrichtung (3) der kontinuierlichen Gießmaschine eingesetzt ist und den gleichen Krümmungsradius wie die Form (1) und die Walzenvorrichtung (3) aufweist, durch einen Laufwagen (10), der an der langen Führung (100) längsverschieblich zu dieser angeordnet ist, durch einen am Laufwagen (10) angeordneten Detektor (51 bzw. 161, 162), mittels dem die Verschiebungen von Walzen (31 bis 35) gegenüber deren Bezugsstellungen elektrisch meßbar sind, wenn sich der Detektor in Berührung mit den Walzen (31 bis 35) der Walzenvorrichtung (3) befindet und durch eine Antriebseinrichtung (6,7) zum Bewegen des Detektors (161,162) längs der langen Führung (100).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufwagen (10) mit einem in Richtung des Krümmungsradius in bezug auf den Laufwagen (10) beweglichen Achslager (14) versehen ist und daß die Antriebseinrichtung eine längs zur langen Führung (100) angeordnete Antriebswelle (6) sowie einen Motor (7) zum Antrieb der Antriebswelle (β) aufweist, wobei die Antriebswelle (6) in Eingriff mit demAchslager (14) steht.

3. - Vorrichtung η ach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Achslager (14) einen Satz von am Laufwagen (10) befestigten Halteplatten (143,144) und einen Mutterkörper (141) aufweist, der verschieblich zwischen die beiden Halteplatten (143,144) eingesetzt ist und in Eingriff mit der Antriebswelle (6) steht.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterkörper (14) mit Flanschrollen (15) versehen ist, die mit an beiden Seiten der Antriebswelle (6) längs zu dieser angeordneten Führungswellen (13) in Eingriff stehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen Satz von am Laufwagen (10) befestigten Differentialtransformatoren (161,162) aufweist, von denen der eine Differentialtransformator (161) mit seinem Meßende der Innenseite des Krümmungsradius bzw. Krümmungskreises zugekehrt ist, während der andere Differentialtransformator (162) mit seinem Meßende der Außenseite des Krümmungsradius bzw. Krümmungskreises zugekehrt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der langen Führung (100) Befestigungseinrichtungen (19,20) zum Festlegen der Führung (100) innerhalb des gekrümmten Durchlasses der Walzenvorrichtung (3) angeordnet sind .^

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Befestigungseinrichtung einen Luftdruckzylinder (19 bzw. 20) sowie eine Halteplatte (22 bzw. 23) aufweist, die drehbar bzw. gelenkig am Ende der Kolbenstange des Luftdruckzylinders angeordnet ist.

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