- Kraftmessung
- StripKraft
Bandzugmessung in Warm- und Kaltwalzwerken
StripKraft erfasst die Bandzugkräfte entlang des Prozesswegs und unterstützt eine konstante Zugkraftregelung, die Vermeidung von Bandrissen sowie eine hohe Produktqualität beim Walzen und Aufwickeln.
Eine präzise Bandzugmessung ist eine wesentliche Voraussetzung für stabile Walzprozesse und eine gleichbleibend hohe Produktqualität. In Warm- und Kaltwalzwerken beeinflusst die Bandzugkraft maßgeblich die Materialführung, die Ebenheit des Bandes sowie die Prozessstabilität entlang der gesamten Produktionslinie.
Bereits geringe Abweichungen der Zugkraft können zu Bandlaufproblemen, Qualitätsmängeln oder im schlimmsten Fall zu Materialrissen führen. Die kontinuierliche Erfassung und Regelung der Bandzugkräfte ermöglicht eine optimale Prozessführung, eine höhere Anlagenverfügbarkeit und eine verbesserte Produktqualität.
Die Anforderungen an die eingesetzte Messtechnik sind dabei hoch. Dynamische Lastwechsel, hohe Geschwindigkeiten, wechselnde Coilgewichte sowie anspruchsvolle Umgebungsbedingungen erfordern robuste und hochpräzise Messsysteme, die zuverlässige und reproduzierbare Messwerte liefern.
bis zu 2.200
Tonnen
Breitenreduktion von bis zu 350 mm
Herausforderung bei der Bandzugmessung
Die präzise Messung und Regelung der Bandzugkraft ist eine zentrale Voraussetzung für stabile Walzprozesse und eine gleichbleibend hohe Produktqualität. Gleichzeitig gehört die Bandzugmessung zu den anspruchsvollsten Messaufgaben in Warm- und Kaltwalzwerken. Die eingesetzten Systeme müssen auch unter dynamischen Prozessbedingungen und wechselnden Betriebszuständen zuverlässige und reproduzierbare Messwerte liefern.
Dynamische Prozessbedingungen
Während des Walz- und Aufwickelprozesses ändern sich Bandgeschwindigkeit, Materialeigenschaften und Zugkräfte kontinuierlich. Die Messsysteme müssen diese Veränderungen in Echtzeit erfassen.
Umschlingungswinkel und zusätzliche Krafteinflüsse
Bei der Bandzugmessung wirken neben der eigentlichen Bandzugkraft weitere Einflussgrößen auf das Messsystem. Dazu zählen insbesondere unterschiedliche Umschlingungswinkel sowie die Gewichtskraft der Messrolle.
Um eine hohe Messgenauigkeit sicherzustellen, müssen diese Einflüsse bei der Auslegung und Signalverarbeitung berücksichtigt beziehungsweise kompensiert werden.
Hohe Anforderungen an die Bandqualität
Bereits geringe Abweichungen der Zugkraft können sich auf:
- Bandlaufstabilität
- Ebenheit
- Oberflächenqualität
- Maßhaltigkeit
auswirken.
Präzise Bandzugmessung mit IMS StripKraft
Für Anwendungen in Warm- und Kaltwalzwerken hat sich die direkte Messung der Bandzugkräfte als besonders präzise Methode etabliert. Die Produktfamilie IMS StripKraft umfasst verschiedene Kraftaufnehmer für unterschiedliche Einbausituationen und Messrichtungen. Alle Systeme basieren auf modernster Dehnungsmessstreifen-Technologie (DMS) und liefern präzise Echtzeitdaten für die Bandzugregelung, Prozessüberwachung und Qualitätssicherung.
IMS StripKraft Looper
Der IMS StripKraft Looper ist ein hochpräziser Kraftaufnehmer für die Messung der auf Looperrollen wirkenden Kräfte zwischen Fertiggerüsten in Warmwalzwerken.
Präzise Kraftmessung für die Looperregelung
Der StripKraft Looper liefert präzise Echtzeitdaten für:
- Bandzugregelung
- Looperpositionsregelung
- Automatische Dickenregelung (AGC)
- Prozessüberwachung
- Produktionsoptimierung
Dadurch lassen sich Bandebenheit, Dickenqualität und Prozessstabilität nachhaltig verbessern.
Technologische Merkmale
- Hochpräzise Bandzugmessung
- Hohe Wiederholgenauigkeit
- Langzeitstabile Messwerte
- Schnelle Reaktion auf Laständerungen
- Temperaturkompensierte Messtechnik
- Zuverlässige Echtzeitdaten für die Prozessregelung
Zuverlässiger Einsatz unter anspruchsvollen Bedingungen
Der StripKraft Looper wurde speziell für Walzwerksanwendungen entwickelt und bietet zuverlässige Messergebnisse auch bei:
- Dynamischen Lastwechseln
- Hohen mechanischen Belastungen
- Vibrationen und Stoßbelastungen
- Temperaturschwankungen
- Wasser, Öl und Zunder
Hohe Betriebssicherheit und einfache Integration
- Lange Lebensdauer
- Geringer Wartungsaufwand
- Einfache Integration in neue und bestehende Anlagen
- Kompatibilität mit modernen Automatisierungs- und Leitsystemen
- Zuverlässiger Langzeitbetrieb
Typische Einsatzbereiche
- Bandzugregelung zwischen Fertiggerüsten
- Optimierung der Looperposition
- Verbesserung der Bandlaufstabilität
- Unterstützung von AGC-Systemen
- Steigerung von Produktqualität und Produktivität
IMS StripKraft Horizontal (HMK)
Der IMS StripKraft Horizontal (HMK) wurde speziell für die Messung von Kräften entwickelt, die horizontal zur Montageebene des Kraftaufnehmers wirken.
Technologische Merkmale
- Hochpräzise DMS-Technologie mit Wheatstone-Brückenschaltung
- Ausschließlich in Messrichtung sensitiv
- Direkte Lagermontage ohne zusätzliche Adapterplatte
- Hohe Federsteifigkeit für einen stabilen Bandlauf
- Hoher Dynamikbereich und schnelle Reaktion auf Laständerungen
- Kundenspezifische Auslegung für unterschiedliche Anwendungen
Präzise Bandzugmessung für stabile Prozesse
Die durch die Umlenkrolle entstehende radiale Kraft wird präzise erfasst und als Messsignal für die Bandzugregelung bereitgestellt. Bei Bedarf kann das Eigengewicht der Messrolle kompensiert werden, sodass auch beim Aufwickeln eines Coils eine zuverlässige Bandzugmessung möglich ist.
Hohe Überlastsicherheit
- Standardmäßig 8-fache Nennlast
- Optional bis 20-fache Nennlast
- Hohe Betriebssicherheit bei Lastspitzen
- Robuste Konstruktion für den Dauereinsatz
Einfache Installation und Inbetriebnahme
Dank integriertem Kalibriersignal ist keine Referenzmessung vor Ort erforderlich. Die kundenspezifische Ausführung reduziert den Installations- und Inbetriebnahmeaufwand erheblich.
IMS StripKraft Vertical (VMK)
Der IMS StripKraft Vertical (VMK) wurde speziell für die hochpräzise Messung von Kräften entwickelt, die vertikal zur Montageebene des Kraftaufnehmers wirken.
Technologische Merkmale
- Ausschließlich in Messrichtung sensitiv
- Hochpräzise DMS-Technologie
- Hohe Reproduzierbarkeit und Langzeitstabilität
- Direkte Lagermontage ohne Adapterplatte
- Hohe Federsteifigkeit für stabile Bandführung
- Schnelle Reaktion auf Laständerungen
Präzise Bandzugmessung für stabile Prozesse
Der StripKraft Vertical erfasst die aus der Bandumschlingung resultierende Kraft und stellt hochgenaue Messwerte für die Bandzugregelung bereit. Die Kompensation des Eigengewichts der Messrolle ermöglicht zuverlässige Messergebnisse auch bei wechselnden Coilgrößen.
Hohe Überlastsicherheit
- Standardmäßig 8-fache Nennlast
- Optional bis 20-fache Nennlast
- Hohe mechanische Robustheit
- Lange Lebensdauer
Einfache Installation und Inbetriebnahme
- Direkte Lagerintegration
- Keine zusätzliche Adapterplatte erforderlich
- Reduzierter Konstruktionsaufwand
- Schnelle Inbetriebnahme
- Geringer Installationsaufwand
IMS StripKraft Controller (MMV): Die intelligente Auswerteeinheit für präzise Walzkraftdaten
Eine präzise Bandzugmessung erfordert nicht nur leistungsfähige Sensorik, sondern auch eine zuverlässige und flexible Signalverarbeitung. Der IMS StripKraft Controller (MMV, Modularer Messverstärker) bildet die zentrale Schnittstelle zwischen den StripKraft-Kraftaufnehmern und den übergeordneten Automatisierungs- und Regelungssystemen im Walzwerk.
Der Controller verarbeitet die Messsignale vollständig digital und ermöglicht eine flexible Anpassung an unterschiedliche Anlagen- und Prozessanforderungen.
Flexibles und modulares Systemdesign
Der Standard-StripKraft Controller verfügt über zwei Eingangskanäle für IMS StripKraft Kraftaufnehmer. Das modulare Design ermöglicht die Erweiterung um bis zu zwei weitere Kanäle ohne Beeinträchtigung der Verarbeitungsgeschwindigkeit.
Nahtlose Integration in die Automatisierung
Für die Anbindung an bestehende Systeme stehen verschiedene Schnittstellen zur Verfügung:
- Analogausgänge ±20 mA
- Analogausgänge ±10 V
- EtherCAT
- Profinet
- Weitere Feldbussysteme
Zusätzlich können über den Feldbus weitere Prozessparameter, beispielsweise Coil-Durchmesser, übertragen und verarbeitet werden.
Einfache Nachrüstung und Modernisierung
Vier digitale Ein- und Ausgänge ermöglichen die Integration auch in Anlagen ohne Feldbusinfrastruktur. Dadurch eignet sich der MMV ideal zur Modernisierung bestehender Bandzugmesssysteme.
Schnelle Inbetriebnahme und komfortable Bedienung
Der Controller verfügt über:
- Vierzeiligem LCD-Display
- 20 Zeichen pro Zeile
- Vier Funktionstasten
- Edelstahlgehäuse (350 × 300 × 80 mm)
Viele Systeme werden bereits vorkonfiguriert ausgeliefert, wodurch sich die Inbetriebnahme vor Ort deutlich vereinfacht.
Erweiterte Diagnose- und Konfigurationsmöglichkeiten
Mit der optionalen Software StripKraft Controller (MMV) Configurator stehen umfangreiche Funktionen zur Verfügung:
- Konfiguration
- Datensicherung
- Parameterverwaltung
- Offline-Analyse
- Dokumentation
Die ideale Ergänzung zu IMS StripKraft Horizontal, Vertical und Looper
In Kombination mit dem IMS StripKraft Horizontal (HMK), dem IMS StripKraft Vertical (VMK) und dem IMS StripKraft Looper bildet der IMS StripKraft Controller (MMV) ein leistungsfähiges Gesamtsystem für die präzise Bandzug- und Kraftmessung in Warm- und Kaltwalzwerken.
Während die Kraftaufnehmer die wirkenden Bandzug- und Looperkräfte zuverlässig erfassen, übernimmt der Controller die hochpräzise Signalverarbeitung und stellt die Messwerte für Bandzugregelungen, Looperregelungen sowie weitere Automatisierungs- und Prozessoptimierungsfunktionen bereit.
Das Ergebnis:
- Präzise Bandzugregelung
- Verbesserte Bandlaufstabilität
- Vermeidung von Materialrissen
- Optimierte Looperregelung
- Höhere Produktqualität
- Reduzierter Ausschuss
- Höhere Anlagenverfügbarkeit
- Gesteigerte Produktivität
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Uwe Fliegenschmidt
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