DE1954211A1 - Apparatus for making sheet material and strips of particulate material such as powder - Google Patents

Apparatus for making sheet material and strips of particulate material such as powder

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DE1954211A1 DE19691954211 DE1954211A DE1954211A1 DE 1954211 A1 DE1954211 A1 DE 1954211A1 DE 19691954211 DE19691954211 DE 19691954211 DE 1954211 A DE1954211 A DE 1954211A DE 1954211 A1 DE1954211 A1 DE 1954211A1
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    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
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Description

vln/Fo - 6212 München-Pullach, 24. Oktober 1969vln / Fo - 6212 Munich-Pullach, October 24, 1969

THE BRITISH IRON AND STEEL RESEARCH ASSOCIATION, 24 Buckingham Gate, London S.W. 1, EnglandTHE BRITISH IRON AND STEEL RESEARCH ASSOCIATION, 24 Buckingham Gate, London S.W. 1, England

Einrichtung zum Herstellen von blattförmigem Material und Streifen aus einem Teilchenmaterial wie PuderApparatus for making sheet material and strips of particulate material like powder

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erzeugen von Blattmaterial und Streifen aus Teilchenmaterial wie Puder.The invention relates to a device for producing sheet material and strips of particulate material such as powder.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Gerät zum Herstellen von Blattmaterial und Streifen aus Teilchenmaterial, und dieses Gerät enthält ein Paar sich gegenüberliegender Walzen, die zwischen sich einen Walzspalt definieren, ebenso eine Einrichtung zum Einstellen der Zuführgeschwindigkeit des Teilchenmaterials zum Walzspalt, ebenso eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signals, das die Dichte des gewalzten Blattmaterials oder Streifenmaterials, das die Walzen verlässt, an.-,zeigt .., und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Einrichtung zum Steuern der Zufuhr in Abhängigkeit dieses Signals, so daß dadurch die Dichte des gewalzten Blatt- oder Streifenmaterials im wesentlichen konstant gehalten werden kann.The present invention provides apparatus for making sheet material and strips of particulate material, and that apparatus includes a pair of opposed rolls defining a nip therebetween, as well as means for adjusting the feed speed of the particulate material to the roll gap, as well as a device for generating a signal, which indicates the density of the rolled sheet material or strip material exiting the rollers Control device for controlling the device for controlling the supply as a function of this signal, so that thereby the Density of the rolled sheet or strip material essentially can be kept constant.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:Further advantages and details of the invention emerge from the description of an exemplary embodiment which now follows referring to the drawing. In this show:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild des Steuersystems eines Walzwerks nach der vorliegen-Figure 1 is a schematic diagram of the control system of a rolling mill according to the present

009822/1426 .009822/1426.

den Erfindiong; undthe invention; and

Fig. 2 eine abgewandelte Anordnung der Zuführungseinrichtung für das Walzwerk nach Fig. 1. FIG. 2 shows a modified arrangement of the feed device for the rolling mill according to FIG. 1.

Das in Fig. 1 veranschaulichte Walzwerk enthält allgemein ein Paar sich gegenüberliegender Walzen 21, einen Fülltrichter 22 (hopper) zum Zuführen von Puder 24· zum Walzspalt der Walzen, ein System 10 zum Steuern der Dichte des gewalzten Streifenoder Blattmaterials und ein System 37 zum Aufrechterhalten eines konstanten WalzSpaltes. Das System 37 ist sehr ähnlich dem System, das in der Patentanmeldung P 19 30 169.0 beschrieben ist und es wird auf dieses dort beschriebene System verwiesen, um die Funktionsweise des Systems 37 vollständig versehen zu können; es sind in der Zeichnung für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 3 dieser Patentanmeldung P 19 30 169.0. Das System arbeitet im wesentlichen in der Weise, dass es für einen konstanten Walzspalt unter Last sorgt, d.h. das System nimmt Einstellungen in der Walzeneinstellung vor, um elastische Deformationen der verschiedensten Komponenten des Walzgerüstes zu kompensieren. Die gezeigte Ausführungsform verwendet einen hydraulischen Arbeitszylinder 32 und einen Motor in Form eines Servo -Ventils und einer Pumpe 28 um eine Bewegung der Zapfenlager der Walze zu bewirken, obwohl Schrauben und Keile, die entweder hydraulisch oder durch Elektromotore betätigt werden, für diesen Zweck ebenso eingesetzt sein können. Eine Steuerschaltung, die einen veränderlichen Widerstand 38 enthält, sieht ein positives Bezugssignal (R) vor, um den erforderlichen konstanten Walzspalt zu bestimmen. Ein Signal aus einem Positionswandler y\. zeigt die Dehnung (x) oder die Änderung (x) des Arbeitszylinders an und-die Richtung dieses Signals ist negativ, d.h., wenn sich der Arbeitszylinder ausdehnt, gibt der Wandler 51 ein negatives Signal ab, dessen Größe proportional, .zur Dehnung oder Verlängerung des Arbeitszylinders ist. Jeder Teil 'q' dieses Signals kann eum Widerstand 42 ge-The mill illustrated in Figure 1 generally includes a pair of opposed rolls 21, a hopper 22 for feeding powder 24 to the nip of the rolls, a system 10 for controlling the density of the strip or sheet material being rolled, and a system 37 for maintaining of a constant roll gap. The system 37 is very similar to the system that is described in the patent application P 19 30 169.0 and reference is made to this system described there in order to be able to fully provide the functionality of the system 37; the same reference numerals are used in the drawing for the same parts as in FIG. 3 of this patent application P 19 30 169.0. The system works essentially in such a way that it ensures a constant roll gap under load, ie the system makes adjustments in the roll settings in order to compensate for elastic deformations of the various components of the roll stand. The embodiment shown uses a hydraulic ram 32 and a motor in the form of a servo valve and pump 28 to effect movement of the roller trunnion bearings, although screws and wedges, operated either hydraulically or by electric motors, are also used for this purpose could be. A control circuit including a variable resistor 38 provides a positive reference signal (R) to determine the constant roll gap required. A signal from a position transducer y \. indicates the expansion (x) or the change (x) of the working cylinder and the direction of this signal is negative, ie when the working cylinder expands, the transducer 51 emits a negative signal, the size of which is proportional to the expansion or elongation of the working cylinder is. Each part 'q' of this signal can be passed around resistor 42

000 82 2/1UiG' ßAD original000 82 2/1 Uig 'ß AD original

führt werden, indem man ein Potentiometer 40 in geeigneter Weise einstellt. Ein Druckumwandler 50 zeigt den Arbeitszylinderdruck an (der zvoc Walz last proportional ist) und sieht ein positives Signal vor, das zur Größe der Walzlast P proportional ist. Jeder Teil 'r1 dieses Signals kann einem Widerstand 4-3 zugeführt werden, indem man ein Potentiometer .4-5 einstellt. Ein Betriebsverstärker 46 und ein Widerstand 4-7 summieren die Signale, die den Widerständen 38, 4-2 und 4-3 zugeleitet wurden und die Ausgangsgröße ist hierbei gegeben durch R - qx + rP.by adjusting a potentiometer 40 in a suitable manner. A pressure transducer 50 indicates the working cylinder pressure (which is proportional to the zvoc rolling load) and provides a positive signal which is proportional to the magnitude of the rolling load P. Each part 'r 1 of this signal can be fed to a resistor 4-3 by adjusting a potentiometer .4-5. An operational amplifier 46 and a resistor 4-7 sum the signals which were fed to the resistors 38, 4-2 and 4-3 and the output variable is given by R - qx + rP.

Dieses Fehlersignal wird dem Servo-Ventil zugeführt, und wenn dieses Signal positiv gerichtet ist, so wird das Servo-Ventil in der Weise "betätigt, daß der Arbeitszylinder ausgezogen bzw. gedehnt wird und umgekehrt; der Arbeitszylinder nimmt eine gleichbleibende Lage und Zustand ein, wenn der zuvor erwähnte Fehler Null ist, d.h. wennThis error signal is fed to the servo valve, and if so If this signal is positive, the servo valve is "operated" so that the working cylinder is pulled out or is stretched and vice versa; the working cylinder assumes a constant position and state if the aforementioned Error is zero, i.e. if

Wenn Y der Walzspalt des Walzgerüstet bei Nichtbelastung ist, wenn der Arbeitszylinder voll ausgezogen ist (x = o), so ist bei jedem Zeitpunkt bei einer Walzlast P der tatsächlich vorhandene Walzspalt Z wie folgt gegebenIf Y is the roll gap of the roll stand when there is no load, when the working cylinder is fully extended (x = o), then it is at each point in time at a rolling load P, the actually existing roll gap Z is given as follows

wobei M die Steifigkeit des WalzStandes als Ganzes ist undwhere M is the rigidity of the rolling stand as a whole and

der Ausdruck Jj die e-lastische Ablenkung des Standes wieder gibt. -the expression Jj represents the elastic diversion of the stand gives. -

Durch Substitution von χ aus (1) erhält manSubstituting χ from (1) gives

Y-f-f · P+P Y -ff * P + P

009022/1-426009022 / 1-426

Wenn die Werte von r und q so gewählt werden, daß ^- . Fl ist, so vereinfacht sich die Gleichung (3) aufIf the values of r and q are chosen so that ^ -. Fl is so equation (3) is simplified to

Es lässt sich erkennen, daß Z, der Walzspalt unter Last, von der Last abhängig ist und konstant ist, wenn die Bezugsgröße R konstant ist.It can be seen that Z, the roll gap under load, is dependent on the load and is constant when the reference value R is constant.

Ein Walzspaltsteuersystem, das wie das in der Patentanmeldung P 19 30 169.0 "beschriebene aufgebaut ist, kann ebenso verwendet werden.A roll gap control system constructed like that described in patent application P 19 30 169.0 "can also be used will.

Das System 10 enthält eine Vorrichtung 12, wie eine oder mehrere Gammastrahlenmeßeinrichtungen (gamma ray gauges.), um ein Signal zu erzeugen, das kennzeichnend für die Dichte des gewalzten Produktes ist ohne dieses körperlich zu berühren; da die Stärke oder Dicke des die Walzen 21 verlassenden Produktes konstant ist, wird die Ablesung der Vorrichtung 12 direkt auf die Dichte des gewalzten Produktes bezogen.The system 10 includes a device 12, such as one or more gamma ray gauges. to generate a signal indicative of the density of the rolled product without physically touching it; since the thickness of the product leaving the rollers 21 is constant, the reading of the device 12 will be direct based on the density of the rolled product.

Umr die Dichte des gewalzten Produktes im wesentlichen konstant zu halten, wird ein Fehlersignal, das durch Verbinden des Ausgangssignals der Vorrichtung 12 und dem JJor-jaal-Bezugssignal 14 in einer integrierenden Einheit 16 erzeugt wird, zu einem Servo-Motor 18, über den Verstärker 20 geleitet. Der Motor 18 kann jede Platte 22a relativ zur jeweiligen Walze derart bewegen, daß. die Umfangsflache der Walze, der das Teilchenmaterial im Fülltrichter ausgesetzt ist, zunimmt oder weniger wird, so daß„man dadurch die Geschwindigkeit einstellen kann, mit der das Pudermaterial den Walzspalt betritt.Umr the density of the rolled product is essentially constant to hold becomes an error signal obtained by connecting the output of device 12 and the JJor-jaal reference signal 14 is generated in an integrating unit 16, fed to a servo motor 18 via the amplifier 20. The engine 18 can move each plate 22a relative to the respective roller such that. the peripheral surface of the roller that the particulate material is exposed in the hopper, increases or decreases, so that “you can adjust the speed with which the powder material enters the nip.

Es ist jedoch auch möglich (Fig. 2) den Fülltrichter 22 durch Platten 22b darzustellen, die relativ zu den Waisen 21 befestigtHowever, it is also possible (FIG. 2) to represent the filling funnel 22 by means of plates 22b which are fastened relative to the orphans 21

009822/ 142ß009822 / 142ß

sind und durch die Umfangswaliz enf lachen in der Gegend des Walzspaltes gehaltert sind; der Servo-Motor 18 kann die Lage eines zungenähnlichen Teiles 25 einstellen, das im Fülltrichter gelegen ist und zwar kann er dieses Teil zum Walzspalt oder von diesem weg verstellen, so daß die Menge des Teilchenmaterials 24, die zum Spalt geführt wird, eingestellt wird.are and are held by the circumferential rollers enf in the area of the roller gap; the servo motor 18 can position a set tongue-like part 25, which is located in the hopper and that he can this part to the roll gap or from Adjust this away so that the amount of particulate material 24 that is fed to the gap is adjusted.

Aus der vorhergehenden Beschreibung geht hervor, daß das ■beschriebene Steuersystem des Walzwerkes eine sehr kurze Ansprechzeit besitzt, so daß eine genaue Steuerung der Dichte und Stärke oderDicke des gewalzten Produktes möglich ist.From the preceding description it is apparent that the ■ described The control system of the rolling mill has a very short response time, allowing precise control of density and thickness or thickness of the rolled product is possible.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der zuvor beschriebenen Einrichtung, ist das System 37 weggelassen und die Walzen 21 bilden einen Teil eines unendlich starren oder steifen Walzstandes und sie lassen sich daher auf einen gewünschten Walzspalt einstellen, der im wesentlichen während des Walzvorganges konstant bleibt.In a modified embodiment of the device described above, the system 37 and the rollers 21 are omitted form part of an infinitely rigid or rigid roll stand and they can therefore be adjusted to a desired roll gap set, which remains essentially constant during the rolling process.

Da zwischen Dichte und Dicke oder Stärke ein Zusammenhang besteht, so ist offensichtlich, daß ein Verstellen oder Einstellen jeder Platte 22a oder Teil 25 zum Einstellen der Dichte normalerweise ebenso eine Änderung der Dicke oder Stärke des gewalzten Produktes zur Folge hat; indem man jedoch ein Konstant-Walzspaltsystem 37 oder ein unendlich starres oder steifes Walzwerk, wie zuvor beschrieben, verwendet, wird es möglich, die Dichte des gewalzten Produktes einzustellen, ohne eine entsprechende Änderung im Eichmaß (gauge) vornehmen zu müssen.Since there is a relationship between density and thickness or strength, so it will be apparent that moving or adjusting each plate 22a or member 25 to adjust the density would normally also results in a change in the thickness or strength of the rolled product; however, by using a constant roll gap system 37 or an infinitely rigid or rigid rolling mill, As previously described, used, it becomes possible to adjust the density of the rolled product without making a corresponding To have to make a change in the gauge.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbar-en und in der Zeichnung dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.All of the technical details that can be seen in the description and shown in the drawing are essential for the invention significant.

9*22/14269 * 22/1426

Claims (1)

- 6 PATENTANSPRÜCHE - 6 PATENT CLAIMS 1. Einrichtung zum Erzeugen von Blattmaterial und Streifenmaterial aus einem Teilchenuiaterial wie Pulver oder Puder, mit einem Paar sich gegenüberliegend angeordneten Walzen, die einen Spalt zwischen sich formen, gekenzeichnet durch eine Einrichtung (10;,22; 25) zum Einstellen der Zufuhrgeschwindigkeit des Teilchenmaterials (24) zum Walzspalt, durch eine Einrichtung (12) zum Erzeugen eines Signals, das für die Dichte des gewalzten Blatt- oder Streifenmaterials", das die Walzen (21) verlässt, kennzeichnend ist und durch eine Steuereinrichtung (18, 20, 16) zum Steuern der Einrichtung (10; 22, 25) zum Steuern der Zufuhreinstellung in Abhängigkeit von diesem Signal, um die Dichte des gewalzten Blatt- oder Streifenmaterials im wesentlichen konstant zu halten.1. Device for producing sheet material and strip material made of a particulate material such as powder or powder, with a pair of opposing rollers, that form a gap between them, marked by means (10; 22; 25) for adjusting the feed rate of the particulate material (24) to the Nip, by means (12) for generating a signal which is indicative of the density of the rolled sheet or "Strip of material" exiting the rollers (21) and by a control device (18, 20, 16) for controlling the device (10; 22, 25) for controlling the Feed adjustment depending on this signal to determine the density of the rolled sheet or strip material in the essential to keep constant. 2.Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22) zum Einstellen der Zufuhr aus sich gegenüberliegend angeordneten Platten (22a), eine für jede Walze (21), besteht,.die im Zusammenwirken mit den ITmfangsflachen der Walze in der Gegend des Walzspaltes einen Fülltrichter (22) für das Teilchenmaterial (24) formen, und daß die Steuereinrichtung ^10, 12; 16, 18, 20) jede Platte (22a) relativ zu ihrer entsprechenden Walze (21 ) in der Weise bewegen kann, daß die Umfangsfläche der Walze (21) der das Teilchenmaterial (24) im Fülltrichter (22) ausgesetzt ist, entweder vergrößert oder vermindert wird, so daß dadurch die Zuführgeschwindigkeit des Teilohenmaterials (24) zum Walzspalt einstellbar ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the Means (22) for adjusting the feed of opposing plates (22a), one for each roller (21), which in interaction with the IT circumferential surfaces the roll in the area of the nip form a hopper (22) for the particulate material (24), and that the Control device ^ 10, 12; 16, 18, 20) each plate (22a) can move relative to its corresponding roller (21) in such a way that the peripheral surface of the roller (21) of the Particulate matter (24) in the hopper (22) is exposed, either increased or decreased, so that thereby the Feed speed of the part material (24) to the roll gap is adjustable. 0-00820-0082 Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22) zum Einstellen der Materialzufuhr Platten (22b) enthält, die relativ zu den-Walzen (21) angebracht sind und in Zusammenwirken mit den Umfangsflächen der Walze (21) in der. Gegend des Walzspaltes einen Fülltrichter (22) für das Teilchenmaterial (24) formen, und daß weiter innerhalb des Fülltrichters (22) ein Teil (25) angeordnet ist, das zum Walzspalt oder von diesem weg verstellbar ist, um die Menge des zum Walzspalt gelangenden Teilchenmaterials (24) einstellen zu können, und daß die Steuereinrichtung (10, 12, 16, 18, 20) eine Verstellung dieses Teiles (25) bewirken kann.Device according to claim 1, characterized in that the means (22) for adjusting the supply of material Includes plates (22b) mounted relative to the rollers (21) and in cooperation with the peripheral surfaces the roller (21) in the. Form a hopper (22) for the particulate material (24) in the vicinity of the roll gap, and that further within the hopper (22) a part (25) is arranged which is adjustable towards the roll gap or away from it is to adjust the amount of reaching the roll gap particulate material (24), and that the control device (10, 12, 16, 18, 20) can cause an adjustment of this part (25). 4. Einrichtung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (10, 12, 16, 18, 20) einen Servo-Motor (18) zur Durchführung der Einstellung der Einrichtung (22) zum Einstellen der Zufuhr aufweist, und ebenso eine integrierende Einheit (16) aufweist, um dem Servo-Motor (18) ein durch Verbinden des erstgenannten Signals mit einem Normal-Bezugssignal (14) erzeugtes Fehlersignal zuzuführen.4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the control device (10, 12, 16, 18, 20) a servo motor (18) to carry out the setting the means (22) for adjusting the supply, and also comprises an integrating unit (16), around the servo motor (18) an error signal generated by connecting the first-mentioned signal with a normal reference signal (14) to feed. 5. Einrichtung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12) zum Erzeugen des Signals, das kennzeichnend für die Dichte ist, die Dichte des gewalzten Blatt- oder Streifenmaterials ohne körperliche Berührung abtasten kann.5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the means (12) for generating of the signal indicative of the density, the density of the rolled sheet or strip material without can sense physical contact. 6-e Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Signals, das kennzeichnend für die Dichte ist, von einer Gaiumastrahlenmeßeinriclitung (12) (gamma ray gauge) gebildet ist-·6- e device according to claim 5, characterized in that the device for generating the signal which is characteristic of the density is formed by a Gaiumastrahlenmeßeinriclitung (12) (gamma ray gauge) 009822/14009822/14 7· Einrichtung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (37) zum Steuern des Abstands der Walzen (21) vorgesehen ist, um einen im wesentlichen konstanten Walzspalt und damit eine, im wesentlichen konstante Stärke oder Dicke des gewalzten Blatt- oder Streifenmaterials beibehalten zu können.7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a device (37) provided for controlling the spacing of the rollers (21) is to a substantially constant roll gap and thus a substantially constant thickness or thickness of the rolled sheet or strip material. 8· !Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet., daß die Steuereinrichtung (37) zum Steuern des Walzenabstandes einen Arbeitszylinder (32) enthält, durch den die Walzen (21) zueinander oder voneinander weg verstellbar sind, einen Motor zur Bewirkung dieser Einstellung, und ebenso eine: Steuerschaltung zum Versorgen des Motors mit einem Fehlersignal, um den Walzspalt konstant zu halten, wobei die Steuerschaltung so eingerichtet und angeordnet ist, daß der-Walzspalt unter Last von der last unabhängig und konstant ist, wenn ein Bezugssignal (E) konstant bleibt·8. Device according to Claim 7, characterized in that the control device (37) for controlling the roller spacing a working cylinder (32), by means of which the rollers (21) can be adjusted to one another or away from one another are, a motor to effect this adjustment, and also a: control circuit to supply of the motor with an error signal in order to keep the roll gap constant, the control circuit so arranged and it is arranged that the roll gap under load from the load is independent and constant if a reference signal (E) remains constant 9· Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (21) einen Teil eines unendlich steifen oder starren Walzwerkstandes bilden und demzufolge auf einen gewünschten Walzspalt einstellbar sind, der während des Walzvorganges im wesentlichen konstant bleibt,9 · Device according to any one of claims 1-6, characterized characterized in that the rolls (21) form part of an infinitely stiff or rigid rolling mill stand and can therefore be adjusted to a desired roll gap, which remains essentially constant during the rolling process, 0098??/0098 ?? /
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