DE1602043C3

DE1602043C3 - Roll gap control device for rolling stock of uniform thickness

Info

Publication number: DE1602043C3
Application number: DE19671602043
Authority: DE
Inventors: Claude Saint-Chamond Guillot (Frankreich)
Original assignee: Creusot-Loire, Paris; Hydromecanique et Frottement, Saint-Etienne, Loire; (Frankreich)
Priority date: 1966-12-19
Filing date: 1967-12-08
Publication date: 1976-03-25

Description

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Die Erfindung betrifft eine Walzspaltregelvorrichtung für Walzgut gleichmäßiger Dicke, die in einem Walzgerüst entweder zwischen dem Ständer und dem unteren Einbaustück oder zwischen der Anstellspindel und dem oberen Einbaustück angeordnet ist, bestehend aus einem Verstellzylinder, dessen Verstellkolben sich in einer Zylinderbohrung unter der Wirkung von Druckänderungen in einem Druckmittel, welches den Raum zwischen dem Verstellkolben und der Zylinderbohrung ausfüllt, verschieben kann, und aus einem Tauchkolben, der in das Druckmittel eintaucht und dessen von einer hydraulischen Hubvorrichtung gesteuerte Bewegungen die Verschiebungen des Verstellkolbens bewirken, wobei die hydraulische Hubvorrichtung von einem Servoventil gesteuert ist, sowie mit einer Abtastvorrichtung zur Erfassung der Walzkräfte durch Druckmessung.
Solche Vorrichtungen sind bei Walzgerüsten erforderlich, weil mit jeder Änderung der Walzdrücke auch eine Änderung des Achsabstandes der Walzen verbunden ist, wobei auch die Spannungen, welche die verschiedenen Teile des Walzgerüstes beanspruchen, eine Rolle spielen. Das Verhältnis zwischen dem Walzdruck und der durch diesen hervorgerufenen Änderung des Abstandes der Erzeugenden der Walzen voneinander wird üblicherweise als »Walzensprung« bezeichnet. Um Walzgut gleichmäßiger Dicke herstellen zu können ist es deshalb erforderlich, während des Walzens den Abstand zwischen den Walzen zu verändern.The invention relates to a roll gap control device for rolling stock of uniform thickness, which is arranged in a roll stand either between the stand and the lower chock or between the adjusting spindle and the upper chock, consisting of an adjusting cylinder, the adjusting piston of which is in a cylinder bore under the effect of pressure changes a pressure medium, which fills the space between the adjusting piston and the cylinder bore, can move, and a plunger which is immersed in the pressure medium and whose movements controlled by a hydraulic lifting device cause the displacement of the adjusting piston, the hydraulic lifting device being controlled by a servo valve , as well as with a scanning device for recording the rolling forces through pressure measurement.
Such devices are necessary in roll stands because with every change in the rolling pressures there is also a change in the center distance of the rolls, with the stresses which the various parts of the roll stand stress also playing a role. The relationship between the rolling pressure and the resulting change in the distance between the generators of the rolls is usually referred to as "roll jump". In order to be able to produce rolling stock of uniform thickness, it is therefore necessary to change the distance between the rolls during rolling.

Bei einer bekannten Vorrichtung (vgl. FR-PS 1 457 306) ist der Verstellzylinder auf einer Grundplatte gelagert Innerhalb der Grundplatte ist unterhalb des Verstellzylinders eine mit Quecksilber gefüllte Ausnehmung vorgesehen, die über eine Leitung mit einem Steigrohr in Verbindung steht. In diesem Steigrohr ist als Abtastvorrichtung ein Fühler vorgesehen, der am Verstellkolben befestigt ist. Sobald der Fühler mit dem Quecksilber in Berührung kommt, wird ein elektrischer Kontakt geschlossen, welcher die Betätigung des Tauchkolbens bewirkt Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, daß das Signal nicht proportional dem jeweiligen Walzdruck ist, denn es zeigt lediglich das Überschreiten einer Grenzstellung des Verstellkolbens bezüglich der Grundplatte an und betätigt dementsprechend den Tauchkolben. Daraus ergibt sich, daß kein sofortiges Ansprechen der Vorrichtung auf eine Veränderung des Walzdruckes möglich ist. Jede Änderung des Walzdruckes muß nämlich erst in eine Verschiebung des Verstellzylinders umgesetzt werden, bevor der Stromkreis über die Abtastvorrichtung geschlossen und damit der Tauchkolben betätigt werden kann.In a known device (cf. FR-PS 1 457 306) the adjusting cylinder is on a base plate stored Inside the base plate, below the adjusting cylinder, there is a recess filled with mercury provided, which is in communication with a riser pipe via a line. In this riser is A sensor is provided as a scanning device and is attached to the adjusting piston. As soon as the feeler with the When mercury comes into contact, an electrical contact is closed, which activates the The disadvantage of the known device is that the signal is not proportional to the plunger piston respective rolling pressure, because it only shows that a limit position of the adjusting piston has been exceeded with respect to the base plate and actuates the plunger accordingly. It follows that no immediate response of the device to a change in the rolling pressure is possible. Every change the rolling pressure must namely be converted into a shift of the adjusting cylinder before the circuit is closed via the scanning device and the plunger can thus be actuated.

Außerdem ist bei der bekannten Vorrichtung der Raum zwischen dem Verstellkolben und der Zylinderbohrung mit einem Druckmittel ausgefüllt, das aus einem für übliche hydraulische Energieübertragungen verwendeten öl besteht Solche öle sind Kompressive und vergrößern zusammen mit der bei hohen Drücken elastischen Verformung der Zylinderbohrung den Walzensprung und die Ansprechzeit der Regelvorrichtung.In addition, in the known device, the space is between the adjusting piston and the cylinder bore filled with a pressure medium, which consists of a standard hydraulic energy transfer The oil used consists of such oils are compressive and enlarge together with the at high pressures elastic deformation of the cylinder bore, the roll jump and the response time of the control device.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (vgl DT-AS 1 199 220) wird die Verstellung der Walzen von der Verschiebung des Verstellkolbens abgeleitet. Eine die Verschiebung erfassende Tastvorrichtung gibi einen Steuerimpuls an einen Kompensator ab, der über einen Vergleicher das Servoventil des Tauchkolbens steuert. Auch diese Vorrichtung hat den bereits obener wähnten Nachteil einer langen Ansprechzeit, weil die Druckänderung am Verstellkolben erst in Bewegung umgesetzt werden muß, bevor die Regelvorrichtung anspricht.In another known device (see DT-AS 1 199 220), the adjustment of the rollers is from derived from the displacement of the adjusting piston. A sensing device that detects the displacement is provided sends a control pulse to a compensator, which controls the servo valve of the plunger via a comparator controls. This device also has the above-mentioned disadvantage of a long response time because the Change in pressure at the adjusting piston must first be converted into motion before the control device appeals to.

Es ist zwar bekannt, bei Walzgerüsten Druckmeßdo sen zwischen Walzen und Ständer des Walzgerüste! anzuordnen (vgl. US-PS 3 285 049) und deren Meßsi gnale zur Regelung zu verwenden, diese Druckmeßdosen sind aber federnd abgestützt und sind desweger Teil eines Schwingungssystems, das Ansprechempfind lichkeit und Regelgüte des Regelkreises beeinträchtigt.It is known that Druckmeßdo in roll stands sen between the rolls and the stand of the roll stand! to be arranged (see. US-PS 3,285,049) and their Meßsi signals to use for regulation, but these pressure cells are resiliently supported and are therefore Part of a vibration system that affects the sensitivity and control quality of the control loop.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ein gangs beschriebene Walzspaltregelvorrichtung derari abzuändern, daß ein schnelleres Ansprechen auf Walz· druckunterschiede und damit entsprechend schnellere Anstellungsänderung ermöglicht wird.The invention is based on the object of derari a roll gap control device described above to change so that a faster response to rolling pressure differences and thus correspondingly faster Change of employment is made possible.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß eir Druckmittel mit pastenförmiger Konsistenz verwende· wird, dessen Druck von der Abtastvorrichtung direk' gemessen wird, und daß, wie bekannt, eine auf die VerThe solution to this problem consists in using a printing medium with a paste-like consistency. is, whose pressure is measured directly by the scanning device, and that, as is known, a on the Ver

ν huneen des Tauchkolbens ansprechende Tastvor- ^l'fine zum Messen der Anstellungsänderungen des ui 11 erüstes und damit der Ist-Lage des Tauchkolbens ■^;*arine Vorrichtung zur Bildung eines Kompensa-ν huneen of the plunger responsive feeler ^ l'fine for measuring the changes in position of the ui 11 erüstes and thus the actual position of the plunger ■ ^; * arine device for the formation of a compensation

* cfienals unter Berücksichtigung de? Walzdruckes -> ein das Signal für die Ist-Lage des Tauchkolbens* cfienals considering de? Roller pressure -> on the signal for the actual position of the plunger

M\L für die Änderung der Ist-Lage des Tauchkol- ^;^ bestimmte Kompensationssignal empfangender W _{u e}inem Stelisignal zur Änderung eier Lajre des Tidikolbens verarbeitender Vergleicher vorgesehen ;7 * C_{5 w}j_r(j Schutz nur für die Gesamtkombination der Merkmale beansprucht M \ L for changing the actual position of the plunger ^; ^ Certain compensation signal receiving W _ue inem control signal intended to change a comparator processing the Lajre des Tidikolben; 7 * C _{5 w} j _{r (} j Protection claimed only for the total combination of features

f?_{Die m}it der Erfindung erreichten Vorteile sind insbe-% jgj-e darin zu sehen, daß es nunmehr möglich ist,f? _The advantages achieved with the invention are in particular to be seen in the fact that it is now possible

* erseits ständig die Ist-Lage des Tauchkolbens und damit die vorhandene Anstellung zu messen und andererseits gleichzeitig den Walzdruck zu überwachen. Änderungen des Walzdruckes von einem vorgegebe-* on the other hand, the actual position of the plunger and to measure the existing position and on the other hand to monitor the rolling pressure at the same time. Changes in the rolling pressure from a given

h Sollwert werden unmittelbar in ein Signal umgewandelt, welches, bezogen auf das der jeweiligen Tauchkolbenlage entsprechende Signal zur Erzeugung eines Steuersignals dient, das die neue Tauchkolbenlage definiert Als Meßgröße wird also nicht die Verschiebung des Verstellkolbens unter der Wirkung der Änderung des Walzdruckes, sondern die Änderung des Walzdruckes selbst verwendet Damit erhöht sich die Ansprechempfindlichkeit der Vorrichtung.h Setpoint values are immediately converted into a signal, which, based on the corresponding signal for the respective plunger piston position, is generated a control signal is used that defines the new plunger piston position. The displacement is not used as the measured variable of the adjusting piston under the effect of the change in the rolling pressure, but the change in the Rolling pressure itself used This increases the responsiveness of the device.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß das erfindungsgemäß verwendete Druckmittel eine pastenförmige Konsistenz aufweist. Diese pastenförmige Konsistenz ibt verbunden mit einer geringen Kompressibilität, so daß eine eindeutige Beziehung zwischen der Lage des Verstellkolbens und der Lage des Tauchkolbens hergestellt ist Bewegungen des Tauchkolbens bewirken deshalb eine exakte Verschiebung des Verstellkolbens. Überrasehend ist, daß das pastenförmige Druckmittel auch zur exakteri Druckmessung herangezogen werden kann. Selbst bei schnellen Formänderungen des das Druckmittel enthaltenden Raumes sind die an einer bestimmten Stelle des Raumes gemessenen Druckwerte immer genau proportional zu dem aufgebrachten Walzdruck.It is also advantageous that the pressure medium used according to the invention has a paste-like consistency having. This pasty consistency remains connected with a low compressibility, so that a clear relationship between the position of the adjusting piston and the position of the plunger is established therefore cause movements of the plunger an exact displacement of the adjusting piston. It is surprising that the paste-like pressure medium is also used for more exact pressure measurement can be used. Even with rapid changes in shape of the pressure medium containing the room, the pressure values measured at a certain point in the room are always exactly proportional to the roller pressure applied.

Schließlich ergibt sich aus der Verwendung des pastenförmigen Druckmittels auch die Möglichkeit, den Verstellkolben sehr flach auszubilden und mit relativ großem Spiel innerhalb des Verstellzylinders anzuordnen, ohne daß damit die vollständige Abdichtung des das Druckmittel enthaltenden Raumes beeinträchtigt würde. Auf diese Weise können Schwenkbewegungen des zugehörigen, auf dem Verstellzylinder ruhenden Einbaustückes zugelassen werden, wobei keine Gefahr besteht daß sich der Verstellkolben innerhalb des Verstellzylinders verkeiltFinally, it results from the use of the pasty Pressure means also the possibility of making the adjusting piston very flat and relatively large play to be arranged within the adjusting cylinder without the complete sealing of the the pressure medium containing space would be affected. This allows pivoting movements of the associated chock resting on the adjusting cylinder, with no risk exists that the adjusting piston is wedged within the adjusting cylinder

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung soll das pastenförmige Druckmittel inkompressibel sein und eine solche Viskosität besitzen, dab Drücke in dem durch das Spiel zwischen Verstellkolben und der Zylinderbohrung des Verstellzylinders gebildeten Spalt verzögert übertragen werden, während die Druckübertragung in größeren Leitungsquerschnitten praktisch verzögerungslos erfolgt Ein solches Druckmittel besteht erfindungsgemäß aus einer in einem warmen Wasserbad hergestellten Mischung mit 200 Gewichtsteilen Kalkseifenfett, 100 Gewichtsteilen Graphitpulver einer Korngröße von ca. 1 Mikrometer und 20 Gewichtsteilen NatriumstearatAccording to a preferred embodiment of the invention, the paste-like pressure medium should be incompressible and have such a viscosity that pressures are generated by the clearance between the adjusting piston and the cylinder bore The gap formed by the adjusting cylinder can be transferred delayed while the pressure transfer is being carried out In larger line cross-sections takes place practically without delay. Such a pressure medium exists according to the invention from a mixture prepared in a warm water bath with 200 parts by weight Lime soap fat, 100 parts by weight of graphite powder with a grain size of approx. 1 micrometer and 20 parts by weight Sodium stearate

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichmine ausführlicher erläutert; es zeigtIn the following the invention is based on one only an exemplary embodiment drawing lead explained in more detail; it shows

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Walzenspaltregelvorrichtung, in welcher außerdem das elektrische Schaltschema für die Steuerung der Vorrichtung wiedergegeben ist,F i g. 1 shows a section through a roller gap control device, in which also the electrical The circuit diagram for the control of the device is shown,

F i g. 2 den Einbau der Vorrichtung nach F i g. 1 in ein Walzgerüst, und zwar in zwei verschiedenen Einbaumöglichkeiten — entweder bei Di unter dem unteren Zapfenlager E oder bei Di unter der Spindelspannungsvorrichtung S des Waizgtrüstes mit den Walzen Ci und d. F i g. 2 shows the installation of the device according to FIG. 1 in a roll stand, namely in two different installation options - either at Di under the lower journal bearing E or at Di under the spindle tensioning device S of the roll stand with the rolls Ci and d.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, besteht die Walzspaltregelvorrichtung gemäß der Erfindung im wesentlichen aus einem Verstellzylinder, dessen Verstellkolben 1 durch eine Dichtung 3 gegen die Innenwandungen des Zylinderkörpers 2 abgedichtet ist und der unten eine Querbohrung 15 aufweist, in welcher sich ein Tauchkolben 4 bewegen kann. Dieser Tauchkolben 4 ist gegen die von ihm durchdrungene Wandung des Zylinderkörpers 2 durch Dichtungskörper 16 abgedichtetAs shown in FIG. 1 it can be seen, there is the roll gap control device according to the invention essentially consists of an adjusting cylinder, the adjusting piston 1 is sealed by a seal 3 against the inner walls of the cylinder body 2 and the bottom one Has transverse bore 15 in which a plunger 4 can move. This plunger 4 is against the wall of the cylinder body 2 penetrated by it is sealed by sealing body 16

Der durch Flächen des Verstellkolbens 1, des Zylinderkörpers 2 und des Tauchkolbens 4 begrenzte Raum 5 ist mit einem Druckmittel von besonderer Viskosität ausgefüllt, dessen Beschaffenheit wie auch Zusammensetzung weiter unten noch erläutert werden.The limited by the surfaces of the adjusting piston 1, the cylinder body 2 and the plunger 4 Space 5 is filled with a pressure medium of particular viscosity, its nature and composition will be explained further below.

Der Tauchkolben 4 ist in einem hydraulischen Zylinder 6 geführt, der von einer Druckquelle 8 in durch ein Servoventil 7 gesteuerter Weise mit Druckmittel beaufschlagt wird. Sowohl der Zylinder 6 als das Servoventil 7 sind durch entsprechende Bemessung ihrer Räume so ausgebildet, daß sie in kürzester Zeit ansprechen.The plunger 4 is guided in a hydraulic cylinder 6, which is from a pressure source 8 in by a Servo valve 7 is acted upon in a controlled manner with pressure medium. Both the cylinder 6 and the servo valve 7 are designed by dimensioning their rooms so that they respond in the shortest possible time.

Mit dem Tauchkolben 4 ist fest ein aus dem Zylinder 6 in entgegengesetzter Richtung durch eine Bohrung desselben austretender Schaft 9 verbunden, dessen jeweilige Stellung und damit die des Tauchkolbens 4 durch eine Tastvorrichtung 10 über einen mit diesem Schaft 9 fest verbundenen Finger 10' gemessen wird.With the plunger 4 is fixed from the cylinder 6 in the opposite direction through a bore the same emerging shaft 9 connected, its respective position and thus that of the plunger 4 is measured by a sensing device 10 via a finger 10 'firmly connected to this shaft 9.

Die Größe des im Raum 5 herrschenden Druckes und damit des Walzdruckes sowie der Walzensprung werden durch eine an den Raum 5 über eine Bohrung angeschlossene bestehende Abtastvorrichtung 11 abgenommen. The size of the pressure prevailing in space 5 and thus the rolling pressure and the roll jump are removed by an existing scanning device 11 connected to the space 5 via a bore.

Zwischen die obere Fläche des Verstellkolbens 1 und ein Zapfenlager oder die Spindelspannvorrichtung ist eine Membran 12 eingeschaltet, die so schmiegsam ist, daß sie keine Belastung aufnehmen, d. h, sich in der Richtung, in welcher eine solche auftritt, frei verformen kann, deren Steifigkeit in der Richtung ihrer Fläche jedoch andererseits ausreicht um sicherzustellen, daß sich die von dem Zapfenlager ausgehenden seitlichen Beanspruchungen nicht zwischen dem Verstellkolben 1 und dem Zylinderkörper 2 auswirken bzw. dorthin übertragen werden.Between the upper surface of the adjusting piston 1 and a journal bearing or the spindle clamping device is a diaphragm 12 is switched on which is so pliable that it does not take up any stress, i. h, in the The direction in which such occurs can freely deform, but its rigidity in the direction of its surface on the other hand, it is sufficient to ensure that the lateral Stresses do not have an effect between the adjusting piston 1 and the cylinder body 2 or there be transmitted.

Mit A, A', A", B, B' und C, C sind die elektrischen Verbindungen zwischen dem Servoventil 7 der Tastvorrichtung 10 für die Bewegungen des Tauchkolbens und der Abtastvorrichtung 11 für den Druck, unter welchem der Raum 5 steht, bezeichnet Die elektrischen Anschlüsse des Vergleichers 13, welcher die Signale für die Einstellung zusammenfaßt, sind mit D, D\ E, E' und F, F', F" sowie mit H, H" und G, G, G" die Anschlüsse der Vorrichtung 14 zur Bildung des Signals für die Kompensation des Walzdrucks und damit des Walzensprungs bezeichnet.With A, A ', A ", B, B' and C, C , the electrical connections between the servo valve 7 of the sensing device 10 for the movements of the plunger and the sensing device 11 for the pressure under which the space 5 is denoted Electrical connections of the comparator 13, which combines the signals for the setting, are the connections of the device 14 with D, D \ E, E ' and F, F', F " and with H, H" and G, G, G " for the formation of the signal for the compensation of the rolling pressure and thus the roll jump.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Walzspaltregelvorrichtung gemäß der Erfindung erläutert.The following is an example of the operation of the above-described roll gap control device explained according to the invention.

Wenn als Folge des von der Abtastvorrichtung gegebenen Impulses über das Servoventil 7 der hydrau-If, as a result of the pulse given by the scanning device via the servo valve 7, the hydraulic

lische Zylinder 6 beaufschlagt wird, verschiebt sich der Tauchkolben 4, was eine Änderung des Druckes zur Folge hat, unter dem der Raum 5 steht. Durch diese Druckänderung wird der Verstellkolben 1 bewegt und dadurch eine Verformung der Membran 12 bewirkt, welche eine Änderung der Vorspannung der Walzen des Walzgerüstes zur Folge hat.Lische cylinder 6 is acted upon, the plunger 4 shifts, causing a change in pressure Result, under which room 5 is located. As a result of this change in pressure, the adjusting piston 1 is moved and this causes a deformation of the membrane 12, which changes the pretension of the rollers of the roll stand.

Im folgenden wird an Hand eines Ausführungsbeispieles gezeigt, wie eine Abtastvorrichtung und eine Apparatur ausgebildet sein können, die befähigt sind, den Steuerimpuls für das Servoventil 7 in solcher Weise zu erzeugen, daß die Dicke des den Walzenspalt verlassenden Erzeugnisses unabhängig von den Unregelmäßigkeiten, welche der in den Walzenspalt eintretenden Körper aufwies, wird.In the following it is shown on the basis of an exemplary embodiment how a scanning device and a Apparatus can be designed which are capable of the control pulse for the servo valve 7 in such a way to produce that the thickness of the product leaving the nip regardless of the irregularities, which one of the bodies entering the nip had.

Zwecks Vereinfachung der nachstehenden Erläuterung werden folgende Annahmen gemacht:To simplify the explanation below, the following assumptions are made:

1. daß die Menge der über das Servoventil 7 dem Zylinder 6 des Tauchkolbens 4 zugeführten hydraulischen Flüssigkeit proportional der Größe und dem Vorzeichen der Spannung, die zwischen den Klemmen A, A' und A" des Servoventils 7 (oder der Stromstärke oder einer anderen geeigneten Größe, je nach der besonderen Ausbildung des Servoventils) herrscht, ist;1. that the amount of hydraulic fluid supplied to the cylinder 6 of the plunger 4 via the servo valve 7 is proportional to the magnitude and sign of the voltage between the terminals A, A ' and A "of the servo valve 7 (or the current strength or another suitable Size, depending on the particular design of the servo valve) prevails, is;

2. daß die zwischen den Klemmen B, B' der Tastvorrichtung 10 für die Bewegung des Tauchkolbens 4 vorhandene Spannung (oder eine andere Größe) proportional der Stellung des Schaftes 9, bezogen auf einen bestimmten Nullpunkt, ist und2. that the voltage present between the terminals B, B 'of the sensing device 10 for the movement of the plunger 4 (or another variable) is proportional to the position of the shaft 9, based on a certain zero point, and

3. daß die Spannung (oder eine andere Größe) zwischen den Klemmen C C" der Abtastvorrichtung 11 für den Druck, unter dem der Raum 5 steht, proportional dem Druck ist, der innerhalb des Raumes 5 herrscht Wie die Erfahrung zeigt, ist dieser Druck selbst proportional dem Walzdruck und demzufolge wenigstens in einer ersten Annäherung dem Walzensprung.3. That the voltage (or some other quantity) between the terminals C C "of the scanner 11 for the pressure under which the space 5 is proportional to the pressure within the Room 5 prevails As experience shows, this pressure itself is proportional to the rolling pressure and consequently, at least in a first approximation, the roller jump.

Im Falle dieses Ausführungsbeispiels besteht die elektronische Apparatur aus folgenden Teilen:In the case of this embodiment, the electronic equipment consists of the following parts:

1. aus dem Vergleicher 13, welcher an einer ersten Gruppe von Klemmen D, D' ein für die jeweilige Stellung des beweglichen Teils, der zu beeinflussen ist, hier des Tauchkolbens 4, repräsentatives Signal und an einer zweiten Gruppe von Klemmen E, E' einen Impuls empfängt, welcher der herbeizuführenden Stellung des beweglichen Teils entspricht, der hier als der Befehlsimpuls bezeichnet werden soll, und aus diesem einen Abgangsimpuls herleitet, welcher von den Klemmen F, F', F" auf das Steuerorgan, im vorliegenden Falle den Zylinder 6, über das Servoventil 7 so wirkt, daß das bewegliche Organ, der Tauchkolben 4, in die gewünschte Stellung verbracht wird;1. from the comparator 13, which at a first group of terminals D, D ' a signal representative of the respective position of the movable part that is to be influenced, here the plunger 4, and at a second group of terminals E, E' receives an impulse which corresponds to the position to be brought about of the movable part, which is to be referred to here as the command impulse, and derives from this an output impulse which is sent from the terminals F, F ', F " to the control element, in the present case the cylinder 6 , acts via the servo valve 7 so that the movable member, the plunger 4, is brought into the desired position;

2. aus der Vorrichtung 14 zur Bildung des Kompensationssignals, der im Falle des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung als Verstärker mit regelbarer Verstärkung ausgebildet ist. Unter einem solchen Verstärker wird eine Vorrichtung verstanden, welche an ihren Eintrittsklemmen mehrere Impulse a, b,c empfängt und einen abgehenden Impuls liefert, der proportional dem Wert ia + mb + nc + ... ist, wobei /, m und π algebraische Konstanten sind, die durch die baulichen Merkmale des Verstärkers gegeben sind.2. from the device 14 for forming the compensation signal, which in the case of the exemplary embodiment of the invention described here is designed as an amplifier with controllable gain. Such an amplifier is understood to mean a device which receives several pulses a, b, c at its entry terminals and delivers an outgoing pulse which is proportional to the value ia + mb + nc + ..., where /, m and π are algebraic constants which are given by the structural features of the amplifier.

Im Falle dieses Ausführungsbeispiels empfängt der Verstärker der Vorrichtung 14 an seinen Eintrittsklemmen G und G" einen Impuls, der repräsentativ für den in dem Raum 5 herrschenden durch die Abtastvorrich tung 11 abgenommenen Druck ist, sowie gegebenen falls an seinen Klemmen C und G" einen Impuls, wel eher der Abweichung vom Null-Wert entspricht.In the case of this exemplary embodiment, the amplifier of the device 14 receives at its inlet terminals G and G " a pulse which is representative of the pressure in the space 5 taken by the scanning device 11, as well as, if necessary, a pulse at its terminals C and G" which corresponds more to the deviation from the zero value.

Der Verstärker der Vorrichtung 14 liefert an seiner Abgangsklemmen H, H' einen Impuls, welcher, gege benenfalls um eine Konstante angenähert, dem in den Raum 5 herrschenden Druck proportional und dami auch proportional zu dem Walzdruck, d. h. letzten EnThe amplifier of the device 14 delivers at its output terminals H, H ' a pulse which, if necessary approximated by a constant, is proportional to the pressure prevailing in the space 5 and therefore also proportional to the rolling pressure, ie last En

ίο des dem Walzensprung istίο of the roller jump

Hieraus ist ersichtlich, daß im Falle einer zweckent sprechenden Wahl des Proportionalitätskoeffizienter und einer ordungsgemäßen Richtung des Anschlüsse: dieser Impuls genau gleich der Größe sein kann, uir den die Größe des von dem Verteiler 13 gegebener Befehlsimpulses geändert werden muß, um eine Bewe gung des Tauchkolbens 4 und damit eine Änderung dei Vorspannung, die ge/ade dem Walzensprung entspricht, gegebenenfalls ebenfalls um eine Konstante angenähert, zu bewirken.From this it can be seen that in the case of a appropriate choice of the proportionality coefficient and a correct direction of the connection: this pulse can be exactly equal to the size uir the size of the given by the distributor 13 Command pulse must be changed to move the plunger 4 and thus a change dei Preload, which corresponds to the roll jump, possibly also approximated by a constant, to effect.

Demzufolge bewirkt, wenn der Verstärker der Vorrichtung 14 abgangsseitig bei H und H' an die Emp fangsseite E, E' des Vergleichers 13 angeschlossen und seine Verstärkung ordnungsgemäß eingestellt ist, jedeAccordingly, if the amplifier of the device 14 is connected on the output side at H and H ' to the receiving side E, E' of the comparator 13 and its gain is properly set, each

Änderung des Walzdruckes augenblicklich über die aus der Abtastvorrichtung 11, der Vorrichtung 14, dem Vergleicher 13, dem Servoventil 7 und dem Zylinder 6 bestehende Kette eine Änderung der Vorspannung der Walzen, die genau gleich dem Walzensprung ist, so daßChange of the rolling pressure instantly on the from the scanning device 11, the device 14, the Comparator 13, the servo valve 7 and the cylinder 6 a change in the bias of the existing chain Rolling, which is exactly the same as the roll jump, so that

der Abstand zwischen den wirksamen Erzeugenden det Walzen sich nicht ändert und die Dicke des den Walzenspalt verlassenden Produktes konstant bleibt.the distance between the effective generators does not change and the thickness of the nip does not change leaving product remains constant.

Die vorstehend auch hinsichtlich ihrer Wirkungsweise beschriebene Vorrichtung beruht auf der kombinierten Anordnung eines Druckmittels im Raum 5 mit besonderen Theologischen Eigenschaften und einer elastischen Membran 12, die die im folgenden aufgezählten Wirkungen entfaltet:The device described above with regard to its mode of operation is based on the combined Arrangement of a pressure medium in room 5 with special theological properties and an elastic one Membrane 12, which has the effects listed below:

1. Die Abdichtung ist vollkommen, wobei die Verformungen der Dichtungskörper 3,16 unter der Wirkung der Pulsationen der Druckspitzen, denen das in dem Raum 5 eingeschlossene Druckmittel ausgesetzt ist, praktisch Null betragen. Das Volumen des das Druckmittel aufnehmenden Raumes 5 bleibt demzufolge genau konstant, und die jeweilige Stellung des Tauchkolbens 4 zeigt sehr genau die Höhenlage des Verstellkolbens 1 und des Zapfenlagers an.1. The seal is perfect, with the deformations the sealing body 3, 16 under the effect of the pulsations of the pressure peaks to which the is exposed to pressure medium enclosed in the space 5, be practically zero. The volume of the pressure medium receiving space 5 therefore remains exactly constant, and the respective The position of the plunger 4 shows very precisely the height of the adjusting piston 1 and the journal bearing on.

2. Die Messung des in dem Raum 5 herrschenden Druckes ermöglicht es, in jedem Zeitpunkt sehr genau den Walzdruck festzustellen, da keine parasitären Reibungen, insbesondere keine solchen zwischen dem Verstellzylinder und dem Verstellkolben 1 auftreten.2. The measurement of the pressure prevailing in the room 5 makes it possible at any point in time precisely determine the rolling pressure, since no parasitic friction, especially none occur between the adjusting cylinder and the adjusting piston 1.

3. Demzufolge werden nicht nur der Walzdruck, sondern auch der Walzensprung genau und ohne Fehlermöglichkeit ermittelt3. As a result, not only the roll pressure but also the roll jump become accurate and without possibility of error determined

Gemäß der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform der gemäß der Erfindung verwendeten Membran 12 ist diese an zwei einander gegenüberliegenden Seiten derselben auf den Zylinderkörper 2 aufgespannt und weist eine Amplitude ihrer Bewegungsmöglichkeit in der Richtung der auf sie wirkenden Beanspruchungen auf, die ausreicht, um die in Betracht kommenden Bewegungen des Verstellkolbens 1 zu ermöglichen. Andererseits nimmt sie aber wegen ihrer Steifigkeit in ihrer Flächenrichtung alle Reaktionen des Zapfenlagers auf, die also nicht auf den Verstellkolben 1 übertragen wer-According to the in F i g. 1 is the embodiment of the membrane 12 used in accordance with the invention this is stretched on two opposite sides of the same on the cylinder body 2 and has an amplitude of their possibility of movement in the direction of the loads acting on them, which is sufficient to enable the movements of the adjusting piston 1 to be considered. on the other hand however, due to its rigidity in its surface direction, it absorbs all reactions of the journal bearing, which are therefore not transferred to the adjusting piston 1

den. Sie läßt außerdem erhebliche Verschwenkbewegungen des Zapfenlagers zu.the. It also allows considerable pivoting movements of the journal bearing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsmöglichkeit der Membran 12 gemäß der Erfindung kann diese auch aus einem starren Körper bestehen, der über ein Gelenk an der einen seiner Seiten mit dem Zylinderkörper 2 verbunden ist.According to a further possible embodiment of the membrane 12 according to the invention, this can also consist of consist of a rigid body which is connected to the cylinder body 2 via a joint on one of its sides is.

Das zweite der zur Verwirklichung der Erfindung in Kombination miteinander angewendeten Mittel ist das Druckmittel, mit welchem der durch die Flächen der Körper 1, 2 und 4 begrenzte verformbare Raum 5 gefüllt ist. Dieses Druckmittel muß die folgenden Eigenschaften besitzen:The second of the means used in combination to practice the invention is that Pressure medium with which the deformable space 5 delimited by the surfaces of the bodies 1, 2 and 4 is filled is. This pressure medium must have the following properties:

1. Es muß sich wie eine vollkommene Flüssigkeit verhalten (d.h., den Druck übertragen), soweit es so weit entfernt von den Wandungen des von ihm erfüllten Raumes 5 ist, daß einerseits die in Kontakt mit dem Druckmittel stehende Abtastvorrichtung 11 Anzeigewerte liefert, die unabhängig von seiner Richtung und seiner Stellung sind, welche repräsentativ für die auf den Verstellkolben 1 wirkenden Beanspruchungen sind, ferner damit im Falle einer schroffen Rückwärtsbewegung des Tauchkolbens 4 im Zuge der Verstellbewegung der Raum 5, der dann von dem Tauchkolben 4 frei geworden ist, praktisch augenblicklich wieder durch das Druckmittel gefüllt wird.1. It must behave (i.e., transmit pressure) like a perfect liquid, insofar as it does so far from the walls of the space 5 it is filled with is that on the one hand the in contact with the pressure medium standing scanning device 11 delivers display values that are independent of his The direction and its position are representative of those acting on the adjusting piston 1 Stresses are, furthermore, in the event of a sharp backward movement of the plunger 4 in the course of the adjustment movement of the space 5, which is then free from the plunger 4 is, is practically immediately filled again by the pressure medium.

2. Das Druckmittel muß eine möglichst niedrige Kompressibilität besitzen (die im Falle des Ausführumgsbeispiels wenigstens zehnmal kleiner ist als die eines für übliche hydraulische Energieübertragungen verwendeten Öls), um sicherzustellen, daß unabhängig von den Druckänderungen das Volumen des Raumes 5 konstant bleibt.2. The pressure medium must have the lowest possible compressibility (in the case of the exemplary embodiment is at least ten times smaller than that of a standard hydraulic power transmission used oil) to ensure that regardless of the pressure changes, the volume of the room 5 remains constant.

3. Das Druckmittel muß eine Viskosität besitzen, die hinreichend groß ist, um sicherzustellen, daß innerhalb des von ihm ausgefüllten Raumes 5 zwischen dem Verstellkolben 1 und der Bohrung des Zylinderkörpers 2 jede schroffe Druckübertragung von diesem Raum 5 bis zu der Dichtung 3 unmöglich oder zum wenigsten weitgehend gedämpft wird. Dies ist erforderlich, um zu verhindern, daß durch schroffe Druckänderungen als Folge von hiexdurch bewirkten mehr oder weniger starken Verformungen der Dichtung 3 das Volumen dieses Raumes 5 verändert wird.3. The pressure medium must have a viscosity that is sufficiently high to ensure that within of the space 5 filled by it between the adjusting piston 1 and the bore of the cylinder body 2 any abrupt pressure transmission from this space 5 to the seal 3 is impossible or at least largely dampened. This is necessary to prevent that by abrupt pressure changes as a result of more or less strong changes caused by this Deformations of the seal 3, the volume of this space 5 is changed.

4. Andererseits darf diese hohe Viskosität die Abdichtung nicht beeinträchtigen. Es ist bekanntlich unmöglich. Medien von zu hoher Viskosität durch übliche Dichtungssysteme abdichtend einzuschließen. Jeder Leckverlust würde eine nachteilige Änderung des durch das Dnickmittel eingenommenen Volumens des Raumes 5 zur Folge haben.4. On the other hand, this high viscosity must not impair the seal. It is known impossible. To enclose media of too high viscosity in a sealing manner by conventional sealing systems. Any leakage would be a detrimental change in that taken up by the thickener Volume of the space 5 result.

Nachstehend wird die Zusammensetzung eines solchen Druckmittels angegeben:The composition of such a pressure medium is given below:

200 Gewichtsteile Kalkseifenfett
100 Gewichtsteile feinstes Graphitpulver
20 Gewichtsteile Natriumtristearat
Wie sich gezeigt hat, besitzt eine solche sorgfältig in der Wärme im Wasserbad hergestellte Mischung dieser Komponenten genau die für ihre Verwendung im Rahmen der Erfindung erforderlichen Eigenschaften.
Als praktisches Beispiel wurde unter Verwendung200 parts by weight of lime soap fat
100 parts by weight of the finest graphite powder
20 parts by weight of sodium tristearate
As has been shown, such a mixture of these components, carefully prepared in the heat in a water bath, has exactly the properties required for its use in the context of the invention.
As a practical example, was using

ίο dieses Druckmittels und einer an ihren Enden eingespannten Membran 12 eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung mit einer Zylinderbohrung von 190 mm Durchmesser, die befähigt war, bis zu 400 bar zu arbeiten, ausgerüstet. Der Tauchkolben besaß 30 mm Durchmesser und 20 mm Hub. Die Amplitude der Korrekturen des Walzenspaltes betrug + 0,25 mm. Es zeigte sich, daß mittels dieser Vorrichtung unter Verwendung einer zweckentsprechenden elektronischen Schaltung Bleche von bis auf 0,01 mm konstanter Dicke gewalzt werden konnten, wobei die Ansprechzeit der Vorrichtung weniger als 0,05 Sekunden betrug. Mit einer solchen Vorrichtung konnten 3 Millionen Korrekturvorgänge mit der maximalen Amplitude durchgeführt werden, ohne daß ein Verschleiß der Dichtungskörper 3,16 oder ein Bruch der Membran 12 eintrat.ίο this pressure medium and one clamped at their ends Diaphragm 12 a device with the features of the invention with a cylinder bore of 190 mm in diameter, which was able to work up to 400 bar. The plunger possessed 30 mm diameter and 20 mm stroke. The amplitude of the corrections to the roll gap was + 0.25 mm. It was found that by means of this device using an appropriate electronic Circuit sheets of up to 0.01 mm constant thickness could be rolled, with the response time of the device was less than 0.05 seconds. With such a device, 3 million Correction processes can be carried out with the maximum amplitude without wear of the Seal body 3, 16 or a rupture of the diaphragm 12 occurred.

Gegenüber der vorstehend im einzelnen beschriebenen und in den Abbildungen dargestellten Ausführungsform ist folgende Änderung möglich:Compared to the embodiment described in detail above and shown in the figures the following change is possible:

Die Regelvorrichtung kann auch statt mit nur einem mit einer Mehrzahl von Tauchkolben 4 ausgerüstet sein. Insbesondere könnte beispielsweise aus Sicherheitsgründen ein zweiter Tauchkolben vorgesehen werden, der durch das im Raum 5 enthaltene Druckmittel ausgetrieben wird, sobald der Walzdruck einen unzulässig hohen Wert erreicht.The control device can also be equipped with a plurality of plungers 4 instead of just one being. In particular, a second plunger could be provided for safety reasons, for example which is driven out by the pressure medium contained in space 5 as soon as the rolling pressure is an inadmissible one high value reached.

Überraschenderweise wurde ferner festgestellt, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung auch allgemein verwendet werden kann, um durch Messen des in der Bohrung 15 des Verstellzylinders herrschenden Drukkes einen beliebigen Energieaufwand bzw. eine beliebige Beanspruchung zu messen. Das ist insbesondere wegen der vollkommenen Dichtheit dieses Verstellzylinders möglich.Surprisingly, it was also found that the device according to the invention also generally can be used to measure the pressure prevailing in the bore 15 of the adjusting cylinder to measure any energy expenditure or any stress. That is especially because of the perfect tightness of this adjusting cylinder possible.

Die dann als Vorrichtung zur Messung solcher Beanspruchungen verwendete Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Zylinderkörper 2, einem Verstellkolben 1, Dichtungen 3, einer Membran 12, einer Abtastvorrichtung 11 und einem Druckmittel der oben beschriebenen Art, mit welchem der Raum 5 gefüllt ist Die Messung der Energie erfolgt durch die Abtastvorrichtung 11 und wird durch die Dichtheit des Verstellzylinders und das Fehlen einer Reaktionswirkung des Verstellkolbens 1 auf den Zylinderkörper 2 erleichtertThe device then used as a device for measuring such stresses essentially consists from a cylinder body 2, an adjusting piston 1, seals 3, a membrane 12, a scanning device 11 and a pressure medium of the type described above, with which the space 5 is filled The energy is measured by the scanning device 11 and is controlled by the tightness of the adjusting cylinder and the lack of a reaction effect of the adjusting piston 1 on the cylinder body 2 is facilitated

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

609613/4609613/4

Claims

i 602 claims:

1. Roll gap control device for rolling stock more evenly Thickness in a roll stand either 'between the upright and the lower chock or is arranged between the adjusting spindle and the upper chock, consisting of an adjusting cylinder, the adjusting piston of which is in a cylinder bore under the action of Changes in pressure in a pressure medium, which the space between the adjusting piston and the Cylinder bore fills, can move, and from a plunger that is immersed in the pressure medium and its movements, controlled by a hydraulic lifting device, the displacements of the adjusting piston, the hydraulic lifting device from a servo valve is controlled, as well as with a scanning device for recording the rolling forces by pressure measurement, characterized in that a pressure medium with a paste-like consistency is used, whose pressure is measured directly by the scanning device (11), and that, as is known, one on the Displacements of the plunger (4) responsive sensing device (10) for measuring changes in the position of the roll stand and thus the actual position of the plunger (4) and a device (14) for forming a compensation signal below Consideration of the rolling pressure as well as the signal for the actual position of the plunger (4) and the for the change of the actual position of the plunger (4) receiving and certain compensation signal Comparator (13) processing a control signal for changing the position of the plunger piston (4) are provided.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the paste-like pressure medium is incompressible is.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the paste-like pressure medium from a mixture prepared in a warm water bath with 200 parts by weight of lime soap fat, 100 parts by weight of graphite powder with a grain size of approx. 1 micrometer and 20 parts by weight of sodium stearate consists.