DE1191325B

DE1191325B - Bandwalzmaschine mit Spannrollenpaar

Info

Publication number: DE1191325B
Application number: DEU7945A
Authority: DE
Inventors: William Leslie Roberts
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1960-04-28
Filing date: 1961-04-18
Publication date: 1965-04-22
Also published as: US3081651A; GB959800A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B21b

Deutsche KL: 7 a-9/02

Nummer: 1191325

Aktenzeichen: U 79451 b/7 a

Anmeldetag: 18. April 1961

Auslegetag: 22. April 1965

Die Erfindung betrifft eine Bandwalzmaschine mit zwei Reduzierwalzenpaaren und einer Meßvorrichtung zum Feststellen nicht die ganze Bandbreite erfassender Dickenabweichungen mit mehreren über die Bandbreite verteilten Dickenmeßstellen, die zur Veränderung der Spannungsverteilung über die Breite des zu walzenden Bandes einen auf das Band ausgeübten Spannrollendruck durch Änderung der Spannrollenneigung um eine Bandlängsrichtungsparallele steuert.

Die bekannten Bandwalzmaschinen dieser Art beeinflussen die Dickenverteilung über die Walzgutbreite nicht in der üblichen Weise durch Änderung der Druckverteilung im Walzspalt, sondern durch Änderung der Spannungsverteilung über die Walzgutbreite. Bei einer bekannten Bandwalzmaschine dieser Art ist auf der Unterseite des zu walzenden Bandes eine einzige Spannrolle vorgesehen, die hochgeschwenkt und gekippt werden kann. Diese Bewegung wird durch Schieflauftaster gesteuert. Die Anordnung einer einzigen Spannrolle auf einer Bandseite eignet sich nur zum Ausgleich unsymmetrischer Dickenabweichungen des zu walzenden Bandes, wenn also das Band einen trapezförmigen Querschnitt hat. Auch ist die Dickenmessung mittels an den Bandkanten vorgesehener Schieflauftaster nicht zuverlässig. Abgesehen davon, daß eine Dikkenmessung in der Bandmitte auf diese Weise gar nicht möglich ist, kann das Schieflaufen des Bandes durchaus auch andere Gründe als Dickenabweichungen haben, so daß man sich also auf mittels Schieflauftastern vorgenommene Dickenmessungen nicht so verlassen kann wie auf die Dickenmessungen mit anderen bekannten Dickenmeßgeräten, von denen man auch bereits welche in der Bandmitte angeordnet hat.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bandwalzmaschine zu schaffen, die nicht nur den bei unsymmetrischen Dickenabweichungen auftretenden trapezförmigen Bandquerschnitt korrigieren kann, sondern auch eine Korrektur bei Bändern mit symmetrischer oder teilsymmetrischer Dickenverteilung, nämlich bei Bändern, deren dünnste Stelle zwischen den Bandkanten liegt, vornehmen kann. Um das zu erreichen, wird eine Bandwalzmaschinie der eingangs genannten Art erfindungsgemäß so gestaltet, daß ein Spannrollenpaar in Duo-Anordnung vorgesehen ist, das bei gleicher Banddicke um die Breite keine Spannkraft ausübt, und dessen das Band durchlassender RoHenspalt bei unterschiedlicher Banddicke um die Achse der kleinsten Banddicke schwenkbar ist.

Bandwalzmaschine mit Spannrollenpaar

Anmelder:

United States Steel Corporation,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. M. Licht und Dr. R. Schmidt,

Patentanwälte, München 2, Theresienstr. 33

Als Erfinder benannt:

William Leslie Roberts, Murrysville, Pa.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 28. April 1960 (25 397)

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Anordnung so getroffen, daß jeweils ein Dickenmeßgerät an den Bandkanten und ein Dickenmeßgerät etwa in der Bandmitte vorgesehen ist, von denen jeweils eines der an den Bandkanten vorgesehenen Dickenmeßgeräte und das Dikkenmeßgerät in der Bandmitte in Steuerungsverbindung mit einem der entsprechenden Bandkante zugeordneten Stellmotor steht, wobei jedem Stellmotor ein Differentialverstärker zugeordnet ist, dem jeweils die Ausgangssignale des zugeordneten Dickenmeßgerätes für die betreffende Bandkante und des der Bandmitte zugeordneten Dickenmeßgerätes zugeführt werden und der über Schaltrelais den zugehörigen Stellmotor bei Überwiegen des Signals des Kantenmeßgerätes im Sinne einer Vergrößerung und bei Überwiegen des Signals des mittleren Meßgerätes im Sinne einer Verkleinerung des Schwenkwinkels bezüglich einer waagerechten Nullinie in Lauf setzt. Dabei kann erfindungsgemäß jedem Lager des Spannrollenpaares einer von zwei Grenzschaltern zugeordnet werden, die jeweils in dem von dem mittleren Dickenmeßgerät abhängigen Steuerstromkreis für den zugehörigen Stellmotor liegen und die von dem mittleren Dickenmeßgerät ausgelöste Stellbewegung begrenzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben. In diesen stellt dar

F i g. 1 ein schematisches Schaubild einer erfindungsgemäßen Bandwalzmaschine,

509 540/139

3 4

Fig. 2 ein Schaltschema einer bei der Erfindung den Ausgangsklemmen 2OD, 2OD', 2OE und 20E'

verwendeten Steuerungseinrichtung für die Span- kein Signal auf. Wenn die Spannung an den Klem-

nungsverteilung quer über die Bandbreite, men 2OA und 20 B oberhalb der Spannung an den

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Band mit Klemmen 20B und 2OC liegt, wird an den Auseiner häufig vorkommenden Querschnittsform, 5 gangsklemmen 2OD und 2OD' eine Spannung her-

F i g. 4 eine schematische Ansicht der Spannrollen vorgebracht, jedoch nicht an den Ausgangsklemmen

in einer Stellung, wo sie den in Fig. 3 gezeigten 2OE und 2OE'. Wenn die Spannung an den Klem-

Bandquerschnitt korrigieren können, men 20 B und 2OC oberhalb der Spannung an den

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Band mit Klemmen 20 A und 20B liegt, wird eine Spannung

einer anderen häufig vorkommenden Dickenabwei- io an den Ausgangsklemmen 202s und 2OE' hervorge-

chung (Trapezquerschnitt), bracht, jedoch nicht an den Ausgangsklemmen 2OD

F i g. 6 eine schematische Ansicht der Spannrollen und 2OD'. Ein Relais 24 mit einem normalerweise

in einer Stellung, wo sie den in Fig. 5 gezeigten offenen Kontakt24C liegt an den Klemmen 2OD

Bandquerschnitt berichtigen. und 2OD'; ein Relais 26 mit einem normalerweise

Im einzelnen sind in Fig. 1 die Reduzier- oder 15 offenen Kontakt26C liegt an den Klemmen20£ Arbeitswalzen 2 des ersten Gerüstes einer Tandem- und 20£"; ein Relais 28 mit einem normalerweise Bandwalzmaschine angedeutet, durch die das Band S offenen Kontakt 28 C liegt an den Klemmen 22 D zu den Reduzierwalzen 4 eines zweiten Gerüstes und 22 D'; ein Relais 30 mit einem normalerweise hindurchläuft. Natürlich sind in jedem Walzengerüst offenen Kontakt 3OC liegt an den Klemmen 22 E die üblichen Stützwalzen vorgesehen. Zwischen den 20 und 22 E'. Die positive Klemme 32P einer Gleich-Reduzierwalzen 2 und 4 befindet sich ein Spann- stromquelle 32 hat über den Kontakt 24 C VerbinrollenpaarS, das von einem später zu beschreiben- dung zu der einen Ankerklemme 34 Λ eines Motors den Aufbau getragen wird. Die Spannrollen 5 sind 34. Die andere Ankerklemme 34,4' des Motors 34 in solcher Weise angekippt, daß die Spannung an hat Verbindung mit Erde, die beim vorliegenden der nahen Kante S₁ des Streifens S größer als an 25 Muster durch den Stahlrahmen der Bandwalzstrecke der entfernten Kante S₂ ist. Ein Bock 10, der vor- dargestellt wird. Die nicht dargestellte Feldwicklung zugsweise starr an der Grundplatte der Bandwalz- des Motors 34 wird in üblicher Weise mit Leistung maschine ist, so daß er sich nicht relativ zur nor- versorgt. Die negative Klemme 32 JV der Leistungsmalen Durchgangslinie des Bandes bewegen kann, quelle 32 ist mit Erde verbunden. Ebenfalls an Erde ist an der Ausgangsseite der Reduzierwalzen 4 vor- 30 liegt die positive Klemme 36 P einer Gleichstromgesehen. An dem Bock 10 ist ein Arm 12 ange- quelle 36, die der Quelle 32 gleicht. Die negative bracht, an dem an drei Dickenmeßstellen drei Dik- Klemme 36 JV der Leistungsquelle 36 hat Anschluß kenmeßlehren 14, 16 und 18 sitzen. Die Dicken- an die Ankerklemme 34 A des Motors 34 über den meßlehren 14, 16 und 18 können herkömmlicher normalerweise geschlossenen Grenzschalter 38 und Art sein, z.B. fliegende Mikrometer oder Röntgen- 35 den Kontakt26C. Der Grenzschalter38 ist ein herstrahlgeräte, jedoch vorzugsweise Röntgenlehren. kömmliches Schaltelement, dessen Funktion im ein-Die Dickenmeßlehre 14 ist in der Nähe der einen zelnen später erklärt werden soll. Die positive Kante S₂ des Bandes S, die Dickenmeßlehre 16 in Klemme 32 P der Leistungsquelle 32 ist auch über der Nähe der Mitte und die Dickenmeßlehre 18 in Kontakt 28 C mit der einen Klemme 40 Λ' des Ander Nähe der anderen Kante S₁ des Bandes S gele- 40 kers des Motors 40 verbunden, der dem Motor 34 gen. Die Lehren 14, 16 und 18 sind vorzugsweise gleicht. Die andere Ankerklemme 40 A des Motors gleitend am Arm 12 angebaut, so daß sie waage- 40 liegt an Erde. Die negative Klemme 36JV der recht bewegt werden können, um auf verschiedene Leistungsquelle 36 hat Anschluß an die Anker-Bandbreiten Rücksicht zu nehmen. Die Dickenmeß- klemme 40^4' des Motors 40 über den normalerlehren 14, 16 und 18 ergeben eine Ausgangsspan- 45 weise geschlossenen Grenzschalter 42 und Kontakt nung, die der Dicke des zwischen der entsprechen- 3OC. Der Grenzschalter 42 gleicht dem Grenzschalden Lehre hindurchgehenden Bandes proportional ter 38. Der Motor 34 hat eine Schraubenspindelwelle ist. Die negativen Klemmen der Dickenmeßlehren 34 S, die in einem Gewindeloch im Arm 44 so auf-14, 16 und 18 stehen mit der Eingangsklemme 20 B genommen wird, daß sie den Arm 44 hebt oder eines Differentialverstärkers 20 und mit der Ein- 50 senkt, wenn die Welle 34 S umläuft. Der Umlauf der gangsklemme 22 B eines Differentialverstärkers 22 in Welle 34 S läßt also je nach seiner Richtung den Verbindung. Die positive Klemme der Dickenmeß- Arm 44 aufwärts oder abwärts wandern. Wenn der lehre 14 hat Verbindung mit der Eingangsklemme Arm 44 über die normale Durchgangslinie hinaus 20/4 des Differentialverstärkers 20, und die positive wandert, öffnet er den Grenzschalter 38. Der Motor Klemme der Dickenmeßlehre 18 hat Verbindung mit 55 40 hat eine Schraubspindelwelle 4OS, die in einem der Eingangsklemme 22 Λ des Differentialverstär- Gewindeloch im Arm 46 aufgenommen wird. Wenn kers 22. Die positive Klemme der Dickenlehre 16 der Arm 46 unter die normale Durchgangslinie herhat Verbindung mit den Eingangsklemmen 2OC und unter wandert, öffnet er den Grenzschalter 42. Die 22C der Differentialverstärker 20 bzw. 22. Der Dif- Spann walzen 5 werden von einem Gehäuse 48 geferentialverstärker 20 hat vier Ausgangsklemmen 60 tragen, das hier als Kreisringgehäuse dargestellt ist, 2OD, 2OD', 20E und 20£'. Der Differentialverstär- jedoch beliebige andere Gestalt haben kann, die zu ker22 hat vier Ausgangsklemmen 22 D, 22 D', 22 E den Spannwalzen 5 paßt. Die Walzen 5 laufen in und 22 E'. Da die Verstärker 20 und 22 sich glei- Lagern 50 um, die im Gehäuse 48 sitzen. Es kann chen, wird im einzelnen nur der Betrieb des einen auch Vorkehrung getroffen sein, um den Spalt zwibeschrieben. Wenn die an den Klemmen 2OA und 65 sehen den Walzen 5 in üblicher Weise einzustellen, 2OB des Differentialverstärkers 20 liegende Span- um auf Bänder verschiedener Dicken Rücksicht zu nung im wesentlichen gleich der an den Klemmen nehmen. Das Gehäuse 48 hat zwei Flansche 52 und 2OB und 2OC liegenden Spannung ist, so tritt an 53 und darin längliche Schlitze 54 und 55. Stifte

44 P und 46 P sind an den Armen 44 bzw. 46 in entsprechender Weise befestigt und werden in den Schlitzen 54 bzw. 55 aufgenommen.

Die Anlage wird wie folgt betrieben: Nimmt man an, daß der Querschnitt des gewalzten Bandes dem in F i g. 3 gezeigten gleicht, so wird die Dickenmeßlehre 14, die die Banddicke X mißt, eine Ausgangsspannung hervorbringen, die größer als die von der Dickenmeßlehre 16, die die Banddicke Y mißt, hervorgebrachte Spannung ist. Wegen dieses Spannungsunterschieds wird das Signal an den Klemmen 20 Λ und 20 B das an den Klemmen 2OB und 2OC so übertreffen, daß die Relaisspule 24 erregt wird und ihren Kontakt 24 C zum Schließen veranlaßt. Dieser Schluß läßt die Welle 345 des Motors 34 so herumlaufen, daß er den Arm 44 nach unten bewegt. Die Ausgangsspannung der Dickenmeßlehre 18, die die Banddicke Z mißt, übertrifft die der Dikkenmeßlehre 16 mit dem Ergebnis, daß das Signal an den Klemmen 22 A und 22 B das an den Klemmen 22 B und 22 C so übertrifft, daß die Spule 28 erregt wird, ihren Kontakt 28 C schließt und die Welle 4OS des Motors 40 so herumlaufen läßt, daß sie den Arm 46 nach oben bewegt. Wenn die Arme 44 und 46 — wie oben erklärt — wandern, geraten die Spannwalzen 5 in die in F i g. 4 gezeigte Lage mit dem Ergebnis, daß die Spannung an den Kanten des Bandes die Spannung in seiner Mitte übertrifft. Diese gesteigerte Spannung verursacht eine stärkere Abnahme der Dicke an den Kanten, und die Ungleichmäßigkeit wird berichtigt. Im berichtigten Zustand wird die Ausgangsspannung der Dickenmeßlehren 14 und 18 nicht mehr weiterhin den Ausgang der Lehre 16 übertreffen, und die Spulen 24 und 28 werden stromlos, so daß sie hierdurch die Wellen 345 und 405 zum Stillstand bringen. Tritt eine Überkorrektur ein, so übertrifft die Ausgangsspannung der Meßlehre 16 die Ausgänge jeder der Meßlehren 14 und 18. Wegen der Unterschiede zwischen den Spannungen aus den Meßlehren 14 und 16 erregt der Verstärker 20 die Spule 26 und läßt ihren Kontakt 26 C schließen. Dies veranlaßt den Motor 34, die Welle 345 so herumzudrehen, daß der Arm 44 nach oben bewegt wird. Diese Aufwärtsbewegung hört auf, wenn entweder die Ausgänge der Meßlehren 14 und 16 gleich sind oder der Arm 44 den Schalter 38 öffnet. Wegen der Unterschiede zwischen den Spannungen aus den Meßlehren 16 und 18 erregt der Verstärker 22 die Spule 30 und läßt deren Kontakt 3OC schließen. Dies veranlaßt den Motor 40, seine Welle 405 in einer Richtung herumzudrehen, die den Arm 46 nach unten bewegt; diese Bewegung hört auf, wenn entweder die Ausgänge der Meßlehren 16 und 18 gleich sind oder wenn der Arm 46 den Schalter 42 öffnet. Die obengenannten Schritte wiederholen sich jedesmal, wenn Stärkenänderungen durch die Dickenmeßlehren 14, 16 und 18 abgetastet werden. Nimmt man an, daß der Querschnitt des gewalzten Bandes dem in F i g. 5 gleicht, so übertrifft die Ausgangsspannung der Meßlehre 16, die die Dickey' mißt, die der Meßlehre 14, die die DickeZ' mißt, und der Verstärker 20 erregt die Spule 26 so, daß diese ihren Kontakt 26 C schließt. Hierdurch gelangt Leistung an den Motor 34, so daß dieser die Welle 345 in der Richtung dreht, die den Arm 44 nach oben bewegt, bis er den Schalter 38 öffnet. Der Ausgang der Meßlehre 18, der die Dicke Z' mißt, übertrifft den Ausgang der Meßlehre 16 so, daß er den Differentialverstärker 22 veranlaßt, die Spule 28 zu erregen und deren Kontakt 28 C zu schließen. Der Motor 40 wird so angelassen, daß er die Welle in der Richtung dreht, die den Arm 46 nach oben bewegt. Die Spannwalzen 5 werden demnach so eingestellt, wie es F i g. 6 zeigt. Wenn die Walzen 5 in dieser Lage stehen, übertrifft die Spannung an der rechten Bandseite die an der linken Seite mit dem Ergebnis, daß eine größere Abnahme an der rechten Bandseite eintritt. Wenn die Ungleichmäßigkeit berichtigt ist, übertrifft der Ausgang der Meßlehre 18 nicht mehr weiterhin den der Meßlehre 16, und der Kontakt 28 C wird geöffnet, so daß der Umlauf der Welle 405 zum Stillstand kommt. Beim Auftreten einer Überkorrektur übertrifft der Ausgang der Lehre 16 den der Lehre 18, und der Kontakt 3OC schließt sich. Der Motor 40 veranlaßt dann die Welle 405 so umzulaufen, daß sie der Arm 46 nach unten bewegt. Diese Abwärtsbewegung setzt sich fort, bis die Ausgänge der Meßlehren 16 und 18 gleich sind oder bis der Grenzschalter 42 durch den Arm 46 geöffnet wird. Wenn das Band an seiner linken Kante dicker als an seiner rechten Kante ist, bleibt der Arm 46 stehen, und der Arm geht abwärts, so daß er die Spannung an der linken Seite des Bandes steigert.

Claims

Patentansprüche:

1. Bandwalzmaschine mit zwei Reduzierwalzenpaaren und einer Meßvorrichtung zum Feststellen nicht die ganze Bandbreite erfassender Dickenabweichungen mit mehreren über die Bandbreite verteilten Dickenmeßstellen, die zur Veränderung der Spannungsverteilung über die Breite des zu walzenden Bandes einen auf das Band ausgeübten Spannrollendruck durch Änderung der Spannrollenneigung um eine Bandlängsrichtungsparallele steuert, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannrollenpaar in Duo-Anordnung vorgesehen ist, das bei gleicher Banddicke über die Breite keine Spannkraft ausübt, und dessen das Band durchlassender Rollenspalt bei unterschiedlicher Banddicke um die Achse der kleinsten Banddicke schwenkbar ist.

2. Bandwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Dickenmeßgerät (14 bzw. 18) an den Bandkanten und ein Dickenmeßgerät (16) etwa in der Bandmitte vorgesehen sind, von denen jeweils eines der Kantenmeßgeräte (14 oder 18) und das mittlere Meßgerät (16) in Steuerungsverbindung mit einem der entsprechenden Bandkante zugeordneten Stellmotor (34 oder 40) stehen, wobei jedem Stellmotor (34 oder 40) ein Differentialverstärker (20 oder 22) zugeordnet ist, dem jeweils die Ausgangssignale des zugeordneten Kantenmeßgerätes (14 oder 18) und des mittleren Meßgerätes (16) zugeführt werden und der über Schaltrelais (24, 26 oder 28, 30) den zugehörigen Stellmotor (34 oder 40) bei Überwiegen des Signals des Kantenmeßgerätes (14 oder 18) im Sinne einer Vergrößerung und bei Überwiegen des Signals des mittleren Meßgerätes (16) im Sinne einer Verkleinerung des Schwenkwinkels bezüglich der waagerechten Nullinie in Lauf setzt.

3. Bandwalzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Lager des Spannrollenpaares (5) einer von zwei Grenzschaltern (38 oder 42) zugeordnet ist, die jeweils in dem vom mittleren Meßgerät (16) ab hängigen Steuerstromkreis für den zugehörigen Stellmotor (34 oder 40) liegen und die vom mitt-

leren Dickenmeßgerät (16) bewegung begrenzen.

ausgelöste Stell-

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 792 730, 2 211 658; »Blech«, Jahrgang 4 (1957), Nr. 3, S. 21.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 540/139 4.65 Q Bundesdruckerei Berlin