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EP2451595A1 - Verfahren zur ermittlung einer auffederung eines walzgerüsts und/oder stauchgerüsts während des bearbeitens von metallgut, verfahren zum herstellen eines metallguts mittels eines walzgerüsts und/oder stauchgerüsts und vorrichtung zur ermittlung einer auffederung eines walzgerüsts und/oder stauchgerüsts - Google Patents

Verfahren zur ermittlung einer auffederung eines walzgerüsts und/oder stauchgerüsts während des bearbeitens von metallgut, verfahren zum herstellen eines metallguts mittels eines walzgerüsts und/oder stauchgerüsts und vorrichtung zur ermittlung einer auffederung eines walzgerüsts und/oder stauchgerüsts

Info

Publication number
EP2451595A1
EP2451595A1 EP10732916A EP10732916A EP2451595A1 EP 2451595 A1 EP2451595 A1 EP 2451595A1 EP 10732916 A EP10732916 A EP 10732916A EP 10732916 A EP10732916 A EP 10732916A EP 2451595 A1 EP2451595 A1 EP 2451595A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reference points
upsetting
determined
rolling
rolling mill
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP10732916A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2451595B1 (de
Inventor
Helmut Fett
Norbert Gensch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41412237&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2451595(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP10732916.1A priority Critical patent/EP2451595B1/de
Publication of EP2451595A1 publication Critical patent/EP2451595A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2451595B1 publication Critical patent/EP2451595B1/de
Revoked legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/64—Mill spring or roll spring compensation systems, e.g. control of prestressed mill stands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/10—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll-gap, e.g. pass indicators

Definitions

  • the term reference point is used in the sense of a reference position, ie in the sense of location information.
  • the relative position is determined by measuring a distance of two reference points from one another. This is particularly easy to implement technically.
  • the reference points are part of a measuring device for measuring a distance of the two reference points.
  • the measuring device can also be designed such that the at least two reference points are not part of a measuring device, so that they can be arranged almost belie ⁇ big.
  • an individual solution can be provided for each rolling mill, for example due to space problems.
  • the spring-back of Walzgerusts and / or Stauchgerusts is loaded in a basis of a comparison of a distance of the at least two reference points in a stress-free state of the Walzgerusts and / or Stauchgerusts and a From ⁇ stands of the at least two reference points Condition of the rolling mill and / or upsetting equipment determined.
  • a load-free state of the rolling mill is usually present when no metal material is processed with this rolling mill, ie the rolling stock is neither driven nor rolled.
  • the springback can be detected in an improved manner if the at least two reference points for a rolling mill stand in the vertical direction on two different sides of the roll gap.
  • the at least two reference points lie in the horizontal direction on two different sides of the upsetting region.
  • a parallel to the longitudinal axes of the work rolls or compression rolls - each in the load-free state - are arranged through the nip or upsetting region extending plane.
  • the longitudinal extent of the Geruststanders is the direction in which the Walzgerust or
  • the device according to the invention By means of the device according to the invention, it is possible to realize a direct determination of the springing of a rolling stand and / or upset frame, whereby the accuracy for the determination of a spring-back can be significantly increased.
  • the resulting from the prior art disadvantages by in ⁇ direct determination of the spring-back are eliminated by the device according to the invention.
  • 1 shows a schematic representation of a device according to the invention for measuring a springing of a rolling frame by means of a contact-type measuring device
  • 2 shows a schematic representation of a device for determining a springing of a roll stand by means of a non-contact measuring device
  • Walzgeruststander is arranged and the second Refe ⁇ point is not included in the rolling mill.
  • a reference point R 1 or R 3 lies on a first side of a plane running parallel to the longitudinal axes of the work rolls through the nip 3 and a respective reference point R 2 or R 4 of the measuring devices 6 on the second side of the distance measurements taken by the measuring devices 6 Level.
  • this plane passing through the roll gap lies horizontally or perpendicular to the plane of the page.
  • the center ⁇ fiber of entering the rolling mill metal stock within this plane is the center ⁇ fiber of entering the rolling mill metal stock within this plane.
  • the depending ⁇ stays awhile measuring device 6 Fuhrungsetti. 8 Through this, the accuracy of the measurement is increased, since the proper motion of the respective measuring device 6 is reduced.
  • FIG. 2 shows a further rolling mill 1.
  • a contactless measuring device 7 is provided for determining a distance between two reference points R1 or R2 and R3 or R4.
  • the measuring device 7 is designed as a Laserabstandsmessein ⁇ chtung.
  • a distance between the reference points R1 and R2 or R3 and R4 can be determined.
  • This information is supplied in the form of signals to the signal processing device 9, which determines therefrom a spring-back of the rolling mill 1.
  • the positioning system 4 of the rolling mill 1 is thus operated by means of the control variables determined by the control and / or regulating device 10 such that the rolling stock G when leaving the rolling mill 1 as possible a certain Solleigen- society, in particular target thickness has.
  • control and / or regulating device comprises machine-readable program code, which determines corresponding manipulated variables from the ascertained springing, and the actuators, corresponding to the determined ones
  • the determination of manipulated variables based on a determined springing can be found in the prior art.
  • the Signal kausein ⁇ chtung 9 and the control and / or regulating device 10 may structurally summarized who ⁇ the. In Figure 3, only a single measuring device 7 is provided to determine the spring-back of the rolling mill 1.
  • the rolling mill 1 according to FIG. 3 comprises a rolling stand stand 5, a set of stand rollers 2 and a set of work rolls 3, as well as a setting system 4 not shown in any more detail.
  • the difference from the measuring device 7 shown in FIG. 2 is that only one reference point R 1 is arranged on the rolling mill stand 5.
  • the second reference point R2 is insulated from the rolling stand 1. It is also possible to provide a further measuring device 7, which is arranged completely on the rolling mill 1 according to the exemplary embodiment according to FIG.
  • the arrangement of reference points on the rolling mill 1, in particular the Geruststander, or separately from the rolling mill 1 can be arbitrarily, as far as considered appropriate by professional side, combined.
  • a separate from Walzgerust 1 Reference ⁇ point at a position fixed his various machine components from Walzgerust first For example, this may also be the foundation for the rolling mill, or the ground.
  • the selection of a suitable non-rolling stand 1 arranged on the reference point is the skilled person. Such a procedure is also possible in order to determine a spring-back of a rolling mill.
  • a measuring device can determine the relative position of at least two reference points on the drive side and / or on the operating side of the rolling mill.
  • a measuring device for determining the relative position may be on the drive side and on the Bet ⁇ ebssei- te at least the will see at least two reference points provided ⁇ .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Metallguts (G) mittels eines Walzgerüsts (1) und/oder Stauchgerüsts, eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerüsts (1) und/oder Stauchgerüsts und ein Verfahren zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerüsts (1) und/oder Stauchgerüsts während des Bearbeitens von Metallgut (G). Indem wenigstens zwei Referenzpunkte (R1, R2, R3, R4) zur Bestimmung der Auffederung vorgegeben werden, wobei wenigstens einer der Referenzpunkte (R1, R2, R3, R4) an einer sich während des Bearbeitens des Metallguts (G) verformenden Gerüsteinheit (5), insbesondere einem Gerüstständer (5), angeordnet ist, und dass während des Bearbeitens des Metallguts (G) eine Relativposition der wenigstens zwei Referenzpunkte (R1, R2, R3, R4) zueinander bestimmt wird, und daraus eine Auffederung des Walzgerüsts (1) und/oder Stauchgerüsts ermittelt wird, kann ein Verfahren zur direkten Bestimmung der Auffederung bereitgestellt werden, dass deutlich genauer ist, als bisherige indirekte Verfahren.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts wahrend des Bearbeitens von Metallgut, Verfahren zum Herstellen eines Metallguts mittels eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts und Vorrichtung zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts wahrend des Bearbeitens von Metallgut und ein Verfahren zur Herstellung eines Metallguts mittels eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts.
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Walzwerkstechnologie . Die Walzwerkstechnologie befasst sich mit dem Herstellen von Metallprodukten durch Walzen, das in Form einer Kaltumformung oder Warmumformung durchgeführt werden kann.
Bei den zur Anwendung kommenden Walzverfahren kann das klas¬ sische Walzen, bei denen die das Walzgut bearbeitenden Ar- beitswalzen horizontal angeordnet sind, zur Anwendung kommen. Das horizontale Walzen dient in der Regel zur Einstellung einer bestimmten Dicke des Metallguts. Auch können hierdurch, z.B. beim Warmwalzen, die mechanischen Eigenschaften des zu bearbeitenden Metallguts beemflusst werden. Der Walzprozess kann bspw. als Emweg-Walzen oder Reversierwalzen ausgeführt werden .
Ferner kommt das sogenannte Stauchen zur Anwendung, bei dem die Arbeitswalzen vertikal ausgerichtet sind. Das Stauchen bewirkt eine Beeinflussung des Metallguts in Breitenrichtung durch Ausübung entsprechender Kräfte. Wahrend des Walzens bzw. Stauchens von Metallgut kommt es zu einer in der Regel elastischen Verformung eines Walzgerusts bzw. Stauchgerusts . Diese Verformung ist bedingt durch die auf das Metallgut ausgeübten Kräfte. Denn das Metallgut setzt der Walze, welche die Kraft auf das Metallgut übertragt, eine Gegenkraft entgegen. Diese Gegenkraft bzw. der Widerstand des Walzguts bewirkt eine Formänderung des Walzgerusts. Eine derartige Verformung, insbesondere Dehnung, eines Walzgerusts wahrend des Bearbeitens von Metallgut wird als Auffederung des Walzgerusts bzw. Stauchgerusts bezeichnet.
Wird diese Auffederung des Walzgerusts bzw. Stauchgerusts beim Walzen bzw. Stauchen von Metallgut nicht berücksichtigt, so kommt es zu erheblichen Abweichungen von den gewünschten Soll-Werten des Walzguts, z.B. Soll-Dicken oder Soll-Breiten.
In der Regel wird daher versucht, die Auffederung eines Walzgerusts bzw. Stauchgerusts zu kompensieren, d.h. den Walzspalt bzw. die Stauchbreite möglichst auf einen vorgesehenen Sollwert zu halten. Um diese Kompensation durchfuhren zu können, ist eine möglichst genaue Kenntnis der aktuellen am Walzgerust bzw. Stauchgerust vorliegenden Auffederung erforderlich. Zur Bestimmung einer Auffederung an einem Walzgerust bzw.
Stauchgerust offenbart die Offenlegungsschπft DE 101 39 513 Al Mittel zum bedarfsweisen Bestimmen eines Referenzkennwerts bzw. einer Referenzkennlinie eines Reversierwalzgerusts und/oder Mittel zur Ermittlung einer Federkonstante einer walzkraftbedmgten Auffederung der Walzen bzw. des Gesamtsystems auf einem Walzgut. Aus diesen Daten kann wiederum eine walzkraftbedingte Auffederung der oder jeder Walzgeruste auf dem Walzgut ermittelt werden. Nachteilig an dieser Methode der Bestimmung der Auffederung ist, dass die Kraftmessung bzw. Arbeitsdruckmessung stark federbehaftet ist. Die Kennlinien beinhalten häufig auch Annäherungen, wie Linearisierung usw. Auch fuhren nicht erfassbare, variable, πchtungsabhan- gige Reibkrafte im Walzgerust bzw. Stauchgerust zu weiteren Fehlern, die den mittels Kraftmessung und/oder Arbeitsdruckmessung ermittelten Wert für die Auffederung zusätzlich ver¬ falschen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts bereitzustellen, die es erlauben, eine Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts genauer zu bestimmen. Ferner ist es
Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem die Qualität eines aus dem Walzgerust und/oder Stauchge- rust auslaufenden Metallguts erhöht wird. Em verfahrensmaßiger Teil der Aufgabe wird gelost mittels eines Verfahrens zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts wahrend des Bearbeitens von Metallgut, wobei wenigstens zwei Referenzpunkte zur Bestim¬ mung der Auffederung vorgegeben werden, wobei wenigstens ei- ner der Referenzpunkte an einer sich wahrend des Bearbeitens des Metallguts verformenden Gerustemheit, insbesondere einem Geruststander, angeordnet ist, und wobei wahrend des Bearbeitens des Metallguts eine Relativposition der wenigstens zwei Referenzpunkte zueinander bestimmt wird, und daraus eine Auf- federung des Walzgerusts und/oder Stauchgerusts ermittelt wird.
Im Gegensatz zum Stand der Technik erfolgt eine direkte Ermittlung der Auffederung, ohne die Verwendung von Referenz- kennlinien etc.. Insbesondere kann eine stark fehlerbehaftete Walzkraftmessung bzw. Arbeitsdruckmessung zur Bestimmung der Auffederung umgangen werden.
Darüber hinaus werden mittels des erfmdungsgemaßen Verfah- rens inhärent bzw. verfahrensimmanent die nicht erfassbaren, variablen, πchtungsabhangigen Reibkrafte in der Gerustemheit berücksichtigt. Denn diese tragen nicht zur Verformung der Gerustemheit bei, und werden somit auch dementsprechend bei der erfindungsgemaßen Bestimmung der Auffederung nicht berücksichtigt. Durch dieses Verfahren ist es möglich, eine Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts deutlich einfacher und genauer zu realisieren.
Der Begriff Referenzpunkt wird im Rahmen dieser Anmeldung in Sinne einer Referenzposition, d.h. im Sinne, von Ortsangaben, verwendet . In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens wird die Relativposition durch Messung eines Abstands zweier Referenzpunkte voneinander ermittelt. Dies ist besonders einfach technisch umsetzbar. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Referenzpunkte Teil einer Messeinrich- tung zur Messung eines Abstands der zwei Referenzpunkte sind. Alternativ kann die Messeinrichtung jedoch auch derart ausgestaltet sein, dass die wenigstens zwei Referenzpunkte nicht Teil einer Messeinrichtung sind, so dass diese nahezu belie¬ big angeordnet werden können. Dadurch kann, falls erforder- lieh, für jede Walzanlage eine individuelle Losung - z.B. aufgrund von Platzproblemen - bereitgestellt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform des erfin- dungsgemaßen Verfahrens wird die Auffederung des Walzgerusts und/oder Stauchgerusts anhand eines Vergleichs eines Abstands der wenigstens zwei Referenzpunkte in einem belastungsfreien Zustand des Walzgerusts und/oder Stauchgerusts und eines Ab¬ stands der wenigstens zwei Referenzpunkte in einem belasteten Zustand des Walzgerusts und/oder Stauchgerusts ermittelt. Durch diesen Vergleich lasst sich besonders einfach eine Auffederung des Walzgerusts und/oder Stauchgerusts wahrend des Bearbeitens von Metallgut bestimmen. Ein belastungsfreier Zustand des Walzgerusts liegt in der Regel dann vor, wenn mit diesem Walzgerust kein Metallgut bearbeitet wird, d.h. das Walzgut weder getrieben, noch gewalzt wird. Hingegen sind bspw. das Treiben und/oder das Walzen eines Metallguts als belasteter Zustand eines Walzgerusts anzusehen. Analog gilt dies für ein Stauchgerust . In einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform des erfin- dungsgemaßen Verfahrens werden die wenigstens zwei Referenz¬ punkte an der Gerustemheit angeordnet. Durch die Anordnung der wenigstens zwei Referenzpunkte an der Gerustemheit, ist die Auffederung verbessert detektierbar . Eine Gerustemheit kann bspw. ein Geruststander sein, oder ggf. auch ein Gehäuse z.B. eines Stauchers. Dieses Gehäuse kann ggf. gleichzeitig als Geruststander wirken. Insbesondere ist die Auffederung verbessert detektierbar, wenn die wenigstens zwei Referenzpunkte für ein Walzgerust in vertikaler Richtung auf zwei unterschiedlichen Seiten des Walzspalts liegen. Analog ist dies der Fall, wenn bei einem Stauchgerust die wenigstens zwei Referenzpunkte in hoπzonta- ler Richtung auf zwei unterschiedlichen Seiten des Stauchsbereichs liegen. Allgemein bedeutet dies, dass die wenigstens zwei Referenzpunkte auf unterschiedlichen Seiten bzgl . einer parallel zu den Langsachsen der Arbeitswalzen bzw. Stauchwalzen - jeweils im lastfreien Zustand - durch den Walzspalt bzw. Stauchbereich verlaufenden Ebene angeordnet sind. Insbesondere ist es vorteilhaft, die wenigstens zwei Referenzpunkte jeweils im ersten Viertel und im vierten Viertel einer Langsausdehnung eines Walzgeruststanders bzw. Stauchgerust- standers anzuordnen. Die Langsausdehnung des Geruststanders ist dabei die Richtung, in welcher das Walzgerust oder
Stauchgerust die größte räumliche Abmessung aufweist. Durch ein derartiges Vorgehen wird die Lange des Messwegs erhöht, wodurch wiederum die Genauigkeit für die Bestimmung der Auffederung weiter erhöht wird. Es kann eine Mehrzahl oder Viel- zahl an Referenzpunkten pro Walzgerust und/oder Stauchgerust vorgegeben werden, z. B. zwei bis vier Pro Walzgerust-Seite, d.h. jeweils zwei bis vier auf Bedienseite und Antriebsseite des Walzgerusts. Alle obigen Ausfuhrungen gelten analog für ein Stauchgerust.
In einer vorteilhaften Ausfuhrungsvariante des erfmdungsge- maßen Verfahrens wird der Abstand der wenigstens zwei Referenzpunkte kontaktlos, insbesondere mittels eines Lasers er- mittelt. Beispielsweise bildet dabei die Laserlichtquelle ei¬ nen am Walzgerust bzw. Stauchgerust starr befestigten ersten Referenzpunkt, und ein das Laserlicht reflektierender Reflektor, z.B. ein Spiegel, einen zweiten, vorzugweise ebenfalls starr mit dem Walzgerust und/oder Stauchgerust befestigten Referenzpunkt. Durch die starre Befestigung wird sicherge¬ stellt, dass die Referenzpunkte, welche in diesem Fall nur mittelbar mit dem Walzgerust verbunden sind, der Verformung des Walzgerusts folgen.
In einer anderen vorteilhaften Ausfuhrungsform des erfin- dungsgemaßen Verfahrens wird der Abstand der wenigstens zwei Referenzpunkte kontaktbehaftet ermittelt. Beispielsweise kann dies mit handelsüblicher Wegsensoren z.B. mittels Sony-Weg- Sensoren, Temposonic-Weg-Sensoren, MTS-Weg-Sensoren oder anderen handelsüblichen Weg-Sensoren realisiert werden. Beispielsweise wird hierbei ein zweiteiliger Sensor verwendet, wobei beide Teile fest mit dem Walzgeruststander und/oder Stauchgeruststander verbunden sind. Ferner sind die beiden Teile beweglich miteinander gekoppelt in der Art, dass eine
Relativbewegung der zwei Sensorteile zueinander, insbesondere eine Änderung des Abstands, erfassbar ist. Durch die Verwendung handelsüblicher Weg-Sensoren lasst sich besonders kos¬ tengünstig eine einfache Abstandsmessung für die Ermittlung einer Auffederung realisieren.
Der verfahrensmaßige Teil der Aufgabe wird ebenfalls gelost durch ein Verfahren zur Herstellung eines Metallguts mittels eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts, wobei eine von dem das Walzgerust und/oder Stauchgerust durchlaufenden Metallgut bedingte Auffederung des Walzgerusts und/oder Stauchgerusts mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 ermittelt wird, wobei die derart ermittelte Auffederung, insbesondere online, zur Ermittlung einer Stellgroße für das Walzge- rust und/oder Stauchgerust zur Beeinflussung des das Walzge¬ rust und/oder Stauchgerust durchlaufenden Metallguts herangezogen wird. Durch die Verwendung der verbesserten Ermittlung der Auffederung kann auch die Herstellung des Metallguts ver- bessert werden. Denn durch das verbesserte Ermittlungsverfahren für die Auffederung kann diese besser kompensiert werden. Insbesondere sind die aus der Auffederung ermittelten Stellgroßen zur Kompensation der Auffederung im Hinblick auf das Walzmetallgutprodukt genauer ermittelbar, wodurch die Qualität des hergestellten Metallguts erhöht wird.
Der vorπchtungsmaßige Teil der Aufgabe wird gelost mittels einer Vorrichtung zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts, umfassend eine Messein¬ richtung zur Erfassung eines Abstands zweier Referenzpunkte, wobei wenigstens einer der Referenzpunkte an einer sich wahrend des Bearbeitens verformenden Gerustemheit, insbesondere einem Walzgeruststander oder Stauchgeruststander, angeordnet ist, wobei den erfassten Messwerten korrespondierende Signale einer Signalverarbeitungsemπchtung zufuhrbar sind, welche derart ausgebildet ist, dass mittels dieser die Auffederung aus den erfassten Messwerten ermittelbar ist. Durch die er- fmdungsgemaße Vorrichtung wird es möglich eine direkte Er- mittlung der Auffederung eines Walzgerusts und/oder Stauchgerusts zu realisieren, wodurch die Genauigkeit für die Ermittlung einer Auffederung deutlich erhöht werden kann. Die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile durch eine in¬ direkte Ermittlung der Auffederung werden durch die erfin- dungsgemaße Vorrichtung behoben.
In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der erfmdungsgemaßen Vorrichtung sind die wenigstens zwei Referenzpunkte an der Gerustemheit, insbesondere an dem Walzgeruststander und/oder an dem Stauchgeruststander, angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Auffederung besonders exakt bestimmt werden kann. Spezielle vorteilhafte Anordnungen der Referenzpunkte können dem obigen Teil der Beschreibung entnommen werden, welcher sich mit dem Verfahren zur Ermittlung der Auffederung be- fasst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung ist die Messeinrichtung als kontakt- los arbeitende Messeinrichtung, insbesondere optisch arbei¬ tende Messeinrichtung, oder als kontaktbehaftete Messeinrich¬ tung zur Erfassung des Abstands der wenigstens zwei Referenzpunkte voneinander ausgebildet. Die Vorteile für die kontakt- los arbeitende Messeinrichtung liegen darin, dass ein deutlich geringerer Verschleiß der Messeinrichtung vorliegt, ver¬ glichen mit der kontaktbehafteten Messung. Die kontaktbehaftete Messung hat hingegen den Vorteil, dass diese relativ kostengünstig realisiert werden kann.
In einer besonders vorteilhaften Ausfuhrungsform der erfin- dungsgemaßen Vorrichtung ist die Signalverarbeitungseinrichtung mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung wirkverbunden, welche maschinenlesbaren Programmcode aufweist, der Steuerbefehle umfasst, die bei deren Ausfuhrung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Durchfuhrung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 veranlassen. Die Einbindung einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung in die Vorrichtung hat den Vorteil, dass die genauere Bestimmung der Auffederung direkt einer verbesserten Bearbeitung von Metallgut zugeführt werden kann. Mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung könne Stellgroßen ermittelt werden, z.B. Walzkraft, Stellpo- sition des Anstellsystems, insbesondere für die Hydraulik- Zylinder, Walzenschraglage, Walzenbiegung, usw. Diese nehmen direkt Einfluss auf die Bearbeitung des Metallguts. Durch die Verbesserung der Ermittlung der Auffederung wird die Ermittlung der Stellgroßen verbessert, was die Qualität des herzu¬ stellenden Metallgutprodukts erhöht. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ausfuhrungsbeispielen, welche anhand schematischer Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:
FIG 1 eine schematische Darstellung einer erfmdungsgemaßen Vorrichtung zur Messung einer Auffederung eines Walzge- rusts mittels einer kontaktbehaftet arbeitenden Messeinrichtung, FIG 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts mittels einer kontaktlos arbeitenden Messeinrichtung,
FIG 3 eine schematische Darstellung eines Walzgerusts, wobei ein Referenzpunkt zur Bestimmung der Auffederung am
Walzgeruststander angeordnet ist und der zweite Refe¬ renzpunkt nicht vom Walzgerust umfasst ist.
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Walzgerusts 1. Das Walzgerust 1 umfasst ein Walzgeruststander 5, ein paar Stutzwalzen 2, sowie ein paar Arbeitswalzen 3 zum Bearbeiten des Metallguts G. Ferner umfasst das Walzgerust 1 ein in FIG 1 nicht naher dargestelltes Anstellsystem. Lauft Metallgut G in das Walzgerust 1 ein, so kommt es zu einer Auffederung des Walzgerust 1 und damit zu einer Veränderung des eingestellten Walzspalts zwischen den Arbeitswalzen 3. Um diese Auffederung bzw. unerwünschte Änderung des Walzspalts zwischen den Arbeitswalzen 3 zu kompensieren, sind im Ausfuhrungsbeispiel gemäß FIG 1 zwei Messeinrichtungen 6 vorgesehen, welche mittels einer Abstandsmessung eine Verformung des Walzgeruststanders 5 des Walzgerust 1 erfassen. Im Aus- fuhrungsbeispiel gemäß FIG 1 sind diese als Temposonic-Weg- sensoren ausgebildet.
Hierbei liegt für die mittels der Messeinrichtungen 6 erfolgende Abstandsmessungen jeweils ein Referenzpunkt Rl bzw. R3 auf einer ersten Seite einer parallel zu den Langsachsen der Arbeitswalzen durch den Walzspalts 3 verlaufende Ebene und jeweils ein Referenzpunkt R2 bzw. R4 der Messeinrichtungen 6 auf der zweiten Seite der Ebene. In einem Walzgerust 1 gemäß FIG 1 liegt diese durch den Walzspalt verlaufende Ebene hoπ- zontal bzw. senkrecht zur Blattebene. Bspw. liegt die Mitten¬ faser des in das Walzgerust einlaufenden Metallguts innerhalb dieser Ebene. Zur Erhöhung der Genauigkeit der Messung der Formänderung bzw. der Auffederung des Walzgeruststanders 5 weist die je¬ weilige Messeinrichtung 6 Fuhrungselemente 8 auf. Durch diese wird die Genauigkeit der Messung erhöht, da die Eigenbewegung der jeweiligen Messeinrichtung 6 verringert wird.
Die mittels der Messeinrichtungen 6 erfassten Abstande werden als Signale einer Signalverarbeitungseinπchtung 9 zugeführt. Diese Signalverarbeitungseinrichtung 9 ermittelt aus den er- fassten Abstanden bzw. Abstandsanderungen zwischen belastetem Zustand des Walzgerusts 1 und unbelastetem Zustand des WaIz- gerusts 1 die Auffederung.
Die Ermittlung der Auffederung wird vorzugsweise kontinuier- lieh durchgeführt, insbesondere wahrend das Metallgut G vom Walzgerust 1 bearbeitet wird.
Die mittels der Signalverarbeitungseinrichtung 9 ermittelte Auffederung kann insbesondere zur Steuerung- und/oder Rege- lung des in FIG 1 nicht naher dargestellten Anstellsystems verwendet werden. Dies kann mittels Handeingriff von Bedienpersonal erfolgen. Vorzugsweise erfolgt dies jedoch automatisiert . FIG 2 zeigt ein weiteres Walzgerust 1. Bei diesem Walzgerust 1 ist eine kontaktlos arbeitende Messeinrichtung 7 zur Bestimmung eines Abstands zwischen zwei Referenzpunkten Rl bzw. R2 und R3 bzw. R4 vorhanden. Die Messeinrichtung 7 ist als Laserabstandsmesseinπchtung ausgebildet .
Vorzugsweise ist wenigstens eine Messeinrichtung 7, vorzugs¬ weise zwei Messeinrichtungen wie in FIG 2 dargestellt, jeweils auf der Antriebsseite und auf der Bedienseite des Walzgerusts 1 angeordnet. Hierdurch kann besonders genau eine Auffederung des Walzgerusts 1 bestimmt werden.
Jede Messeinrichtung 7 umfasst im Ausfuhrungsbeispiel eine Laserlichtquelle, von der Laserlicht ausgeht, und vertikal nach unten, vorzugsweise parallel zur Oberflache des Gerust- standers 5 auf einen Reflektor trifft, der ebenfalls der Messeinrichtung 7 zugeordnet ist. Der Reflektor reflektiert das von der Laserlichtquelle einstrahlende Licht zurück in Richtung der Laserlichtquelle, wo es detektiert wird.
Auf Basis der Laufzeit des Laserlichts bzw. eines Laserlicht- pulses zwischen Laserlichtquelle und Laserlichtempfangsein- heit, kann ein Abstand zwischen den Referenzpunkten Rl und R2 bzw. R3 und R4 bestimmt werden.
Diese Information wird in Form von Signalen der Signalverar- beitungsemπchtung 9 zugeführt, welche daraus eine Auffederung des Walzgerusts 1 ermittelt.
Die ermittelte Auffederung wird einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 10 zugeführt, welche anhand der ermittelten Auffederung Stellgroßen für das Anstellsystem 4 des Walzgerusts 1 ermittelt, so dass die Auffederung des Walzgerusts 1 möglichst keine unerwünschten Auswirkungen auf das aus dem Walzgerust 1 auslaufende Metallgut G aufweist. Stellgroßen können bspw. die Walzkraft bzw. der Anpressdruck, die Kolben- position der Hydraulikzylinder, die Walzenbiegung, die WaI- zenverschiebung, die Walzenschraglage usw. sein.
Das Anstellsystem 4 des Walzgerusts 1 wird also mittels der von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 10 ermittelten Stellgroßen derart betrieben, dass das Walzgut G beim Auslaufen aus dem Walzgerust 1 möglichst eine bestimmte Solleigen- schaft, insbesondere Solldicke, aufweist.
Um dies zu ermöglichen, umfasst die Steuer- und/oder Regeleinrichtung maschinenlesbaren Programmcode, welcher aus der ermittelten Auffederung entsprechende Stellgroßen ermit- telt, und die Stellglieder, entsprechend der ermittelten
Stellgroßen einstellt. Die Ermittlung von Stellgroßen anhand einer ermittelten Auffederung, kann dem Stand der Technik entnommen werden. Die Signalverarbeitungseinπchtung 9 und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 10 können baulich auch zusammengefasst wer¬ den . In FIG 3 ist lediglich eine einzige Messeinrichtung 7 vorgesehen, um die Auffederung des Walzgerusts 1 zu bestimmen. Das Walzgerust 1 gemäß FIG 3 umfasst einen Walzgeruststander 5, einen Satz Stutzwalzen 2 und einen Satz Arbeitswalzen 3, sowie ein nicht naher dargestelltes Anstellsystem 4.
Im Hinblick auf die Messeinrichtung 7 liegt der Unterschied zu der in FIG 2 dargestellten Messeinrichtung 7 darin, dass nur ein Referenzpunkt Rl am Walzgeruststander 5 angeordnet ist. Der zweite Referenzpunkt R2 ist vom Walzgerust 1 iso- liert. Es kann auch ein weitere Messeinrichtung 7 vorgesehen werden, welche dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß FIG 2 vollständig am Walzgerust 1 angeordnet ist. Die Anordnung von Referenzpunkten am Walzgerust 1, insbesondere am Geruststander, bzw. getrennt vom Walzgerust 1 kann beliebig, soweit von fachmannischer Seite als sinnvoll erachtet, kombiniert werden .
Beispielsweise kann ein vom Walzgerust 1 getrennter Referenz¬ punkt an einer positionsfesten, vom Walzgerust 1 verschiedene Maschinenkomponente sein. Beispielsweise kann diese aber auch das Fundament für das Walzgerust sein, oder der Boden. Die Auswahl eins geeigneten nicht am Walzgerust 1 angeordneten Referenzpunkts steht dem Fachmann frei. Auch eine derartige Vorgehensweise ist möglich, um eine Auffederung eines Walzgerusts zu bestimmen.
Alle gemachten Ausfuhrungen gelten analog für Stauchgeruste . Diese unterscheiden sich lediglich dadurch, dass die Walzen vertikal stehen und somit das Anstellsystem in der Regel ho¬ rizontal Kräfte auf das Metallgut ausübt. Der Stauchgerust- stander kann gleichzeitig als Gehäuse für das Stauchgerust ausgebildet sein. Allgemein gilt, dass eine Messeinrichtung die Relativposition von wenigstens zwei Referenzpunkten auf Antriebsseite und/oder auf Bedienseite des Walzgerusts ermitteln kann. Insbesondere kann auf der Antriebsseite und auf der Betπebssei- te wenigstens eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Relativposition der jeweils mindestens zwei Referenzpunkte vorge¬ sehen werden.
Eine Bestimmung der Auffederung auf Antriebs- und Bedienseite hat den Vorteil, dass die Auffederung für das gesamte Walzge- rust und/oder Stauchgerust ermittelt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzge- rusts (1) und/oder Stauchgerusts wahrend des Bearbeitens von Metallgut (G) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass wenigstens zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) zur Be¬ stimmung der Auffederung vorgegeben werden, wobei wenigstens einer der Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) an einer sich wahrend des Bearbeitens des Metallguts (G) verformenden Gerust- einheit (5) , insbesondere einem Geruststander (5) , angeordnet ist, und dass wahrend des Bearbeitens des Metallguts (G) eine Relativposition der wenigstens zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) zueinander bestimmt wird, und daraus eine Auffederung des Walzgerusts (1) und/oder Stauchgerusts ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass die ReIa- tivposition durch Messung eines Abstands der wenigstens zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass die Auffederung des Walzgerusts (1) und/oder Stauchgerusts anhand ei¬ nes Vergleichs eines Abstands der wenigstens zwei Referenz- punkte (Rl, R2, R3, R4) in einem belastungsfreien Zustand des Walzgerusts (1) und/oder Stauchgerusts und eines Abstands der wenigstens zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) in einem be¬ lasteten Zustand des Walzgerusts (1) und/oder Stauchgerusts ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass die wenigsten zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) an der Gerustemheit (5) angeordnet werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass der Abstand der wenigstens zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) kontaktlos, insbesondere mittels eines Lasers, ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass der Abstand der wenigstens zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) kontaktbehaftet ermittelt wird.
7. Verfahren zum Herstellen eines Metallguts (G) mittels ei- nes Walzgerusts (1) und/oder Stauchgerusts, wobei eine von dem das Walzgerust (1) und/oder Stauchgerust durchlaufende Metallgut (G) bedingte Auffederung des Walzgerusts (1) und/oder Stauchgerusts mit einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ermittelt wird, wobei die derart er- mittelte Auffederung, insbesondere online, zur Ermittlung einer Stellgroße, insbesondere Walzkraft, Schräglage von Walzen, Biegung von Walzen, für das Walzgerust (1) und/oder Stauchgerust zur Beeinflussung des das Walzgerust (1) und/oder Stauchgerust durchlaufenden Metallguts (G) herange- zogen wird.
8. Vorrichtung zur Ermittlung einer Auffederung eines Walzgerusts (1) und/oder Stauchgerusts, umfassend eine Messeinrich¬ tung (6, 7) zur Erfassung eines Abstands zweier Referenzpunk- te (Rl, R2, R3, R4), wobei wenigstens einer der Referenzpunkte (Rl, R2 , R3, R4) an einer sich wahrend des Bearbeitens verformenden Gerustemheit (5), insbesondere einem Gerust- stander (5) , angeordnet ist, wobei den erfassten Messwerten korrespondierende Signale einer Signalverarbeitungsemπch- tung (9) zufuhrbar sind, welche derart ausgebildet ist, dass mittels dieser die Auffederung aus dem erfassten Messwerten ermittelbar ist.
9. Vorrichtung Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass die wenigs¬ tens zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) derart angeordnet werden, dass eine Änderung des Abstands zwischen den Referenzpunkten (Rl, R2, R3, R4) im belastungsfreien Zustand des Walzgerusts (1) und/oder Stauchgerusts und in einem belaste¬ ten Zustand des Walzgerusts (1) und/oder Stauchgerusts im We¬ sentlichen maximal ist.
10. Vorrichtung Anspruch 8 oder 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass die wenigs¬ tens zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4) an der Gerustem- heit (5) , insbesondere an dem Geruststander (5) , angeordnet sind.
11. Vorrichtung einem der Ansprüche 8 bis 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass die Messeinrichtung als kontaktlos arbeitende Messeinrichtung (7), insbesondere optisch arbeitende Messeinrichtung (7), oder als kontaktbehaftete Messeinrichtung (6) zur Erfassung des Abstands der wenigstens zwei Referenzpunkte (Rl, R2, R3, R4 ) voneinander ausgebildet ist.
12. Vorrichtung einem der Ansprüche 8 bis 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass die Signal- verarbeitungsemπchtung (9) mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (10) wirkverbunden ist, welche maschinenlesbaren Programmcode aufweist, der Steuerbefehle umfasst, die bei deren Ausfuhrung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (10) zur Durchfuhrung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 veranlassen.
13. Walzgerust mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12.
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