DE2143083A1 - Vorrichtung zum Feststellen und Korn gieren von Unebenheiten von bandartigen Erzeugnissen - Google Patents

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PATENTANWÄLTE

. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

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den 27. August 1971

- Fo 5567 SOCIETE NOUVELIE SPIDEM, Paris (Frankreich)

Vorrichtung zum Feststellen und Korrigieren von Unebenheiten von

bandartigen Erzeugnissen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen und Korrigieren von Unebenheiten von bandartigen Erzeugnissen im Verlauf ihrer Behandlung, beispielsweise während des Walzens eines solchen Erzeugnisses.

Es ist bekannt, zu diesem Zweck eine Hilfswalze zu verwenden, die beispielsweise unmittelbar hinter dem Ausgang eines Walzwerks angeordnet ist und über die das Erzeugnis läuft, dessen Unebenheiten festgestellt und korrigiert werden sollen, in diesem Fall das Blech im Verlauf des Walzens. Diese Walze ist in aufeinanderfolgende querverlaufende Abschnitte geteilt, die zwar fest miteinander verbunden sind, sich aber doch in gewissem Grad relativ zueinander quer verschieben können. Da die Walzeneinheit stark am Blechband anliegt, bewirkt dessen Spannung jeweils eine Reaktion eines der Walzenabschnitte, die genau von der augenblicklichen Spannung abhängt, der der dem betreffenden Walzenabschnitt entsprechende Abschnitt des Bandes

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unterworfen ist. Da die den einzelnen Walzenabschnitten entsprechenden Teilspannungen untereinander verschieden sein können, können entsprechende Querverstellungen der Walzenabschnitte gegeneinander auftreten, so dass sich ihre Lage im Raum infolgedessen verändert. Eine Vorrichtung zum Feststellen der Verschiebung ist jedem der Abschnitte zugeordnet und die Anzeigen dieser Vorrichtung zeigen genau die Unausgeglichenheiten, die zwischen den Teilspannungen jedes der beobachteten Abschnitte des Bandes auftreten.

Im allgemeinen sind in denjbekannten Vorrichtungen dieser Art die Anzeigeeinrichtungen für die Lage jedes Querabschnittes der Walze im Inneren derselben angebracht, um eine ununterbrochene Umfangsflache zu erhalten.

Aus dieser Anordnung ergeben sich jedoch gewisse Nachteile und insbesondere Schwierigkeiten bei der Herstellung, die sich aus dem verhältnismässig kleinen Durchmesser der Walze ergeben; es ist andererseits schwierig, die Anschlüsse der Anzeigeeinrichtungen herzustellen, wenn es sich um Spannungsmesseinrichtungen, mechanische Feststelleinrichtungen oder hydraulische Winden handelt,

Andererseits ist die Wartung dieser Einrichtungen notwendig gerweise sehr schwierig und kostspielig.

Durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung sollen diese verschiedenen Nachteile beseitigt werden.

Gemäss einem Merkmal der Erfindung sind die Positionsanzeigeeinrichtungen der einzelnen ^uerabschnitte der Walze nicht mehr in ihrem Inneren, sondern ausserhalb derselben angebracht. Eine soldie Anordnung kann sowohl bei einer Walze verwendet werden, die aus einer bestimmten Anzahl von Querabschnitten besteht, als auch bei einer Walze, die nur aus einem einzigen Stück besteht, die jedoch eine gewisse Elastizität aufweist, die es ihr erlaubt, in Abhängigkeit von der Veränderung der Spannungen des Bandes an verschiedenen Punkten der Berührungslinie desselben mit der Walze leichten Verformungen unterworfen zu werden.

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Gemäss einem anderen Merkmal der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die zwischen der Walze und diesen Einrichtungen angeord_t net sind und die die Kontakte zwischen den stationär angebrachten ^: Anzeigeeinrichtungen und der in ständiger Drehung befindlichen Umfangsflache der Walze erleichtern„

Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die aus der ₍ Walze, den Positionsanzeigeeinrichtungen und denjzwischen diesen Bauteilen angeordneten Mitteln bestehende Einheit im Innern eines '. iui wesentlichen geschlossenen Gehäuses angeordnet, aus dem sie \ mit ihrem oberen Teil, dem Längsbereich der Walze, herausragt, um , mit aera Band in Berührung zu kommen.

Wie bei den bekannten Vorrichtungen werden die von den Anzeigeeinrichtungen abgegebenen Signale auf geeignete Detektoren übertragen, die jeweils mit einem an sich bekannten Element ver-' bunden sind, von dem die durch die Behandlungsmaschine, in diesem ; Fall das Walzwerk, erforderlich gemachte Korrektur abhängt, die · den in dem der betreffenden Anzeigeeinrichtung entsprechenden Band- . abschnitt auftretenden Spannungsüberschuss bzw. -mangel in ge- : wünschtem Mass ausgleicht.

Ferner dienen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dia aen Druck auffangenden Bauteile gleichzeitig als auf den auf der Walze infolge der Spannung des Bandes auftretenden Druck ansprechende Elemente. Tatsächlich bewirkt eine solche Spannung, die beispielsweise entlang der Berührungslinie zwischen dem Band und der Walze auftritt, ein Zurückstossen derselben auf das Innere des Gehäuses zu, aus dem sie herausragt; demnach muss die von den Positionsanzeigeeinrichtungen ausgehende Reaktionskraft in diesem Stoss entgegengesetzt ein Sinn gerichtet werden, d.h. in einem Sinn, bei dem die Walze einem aus dem Gehäuse nach aussen gerichteten Stoss unterworfen wird.

Aus Sicherheitsgründen ist es vorteilhaft, Anschläge vorzusehen, die die Bewegung der Reaktionselemente begrenzen, damit

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die Walze der Vorrichtung eine vorbestimmte lage im Sinne ihrer Verschiebung in bezug auf das Band nicht überschreitet.

Wenn theoretisch der Ausgleich zwischen den vorhandenen Kräften hergestellt ist, wird die Walze auf einer nicht veränderlichen Höhe gehalten. Es ist daher möglich, den Lagerzapfen der Walze einen gewissen Grad der Bewegungsfreiheit in Eichtung quer zur Bandebene zu lassen.

! Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung

ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist ^ die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt die " j einzige Figur einen Querschnitt durch die erfindungsgemasse Vor- ! richtung.

Die Figur zeigt eine an sich bekannte Walze 1 und ein Band

2, das in Richtung des Pfeils f läuft und auf die Walze 1 in einer Band und Walze gemeinsamen Berührungslinie 3 (die sich in der Proj jektion in die Ebene der Figur als Punkt darstellt) einen gewis- ^: sen Druck ausübt, unter dessen Wirkung die Walze 1 dazu neigt, in j uas Innere eines sie umgebenden Gehäuses 4 zurückzutreten.

j Zwei Positionsanzeigeeinrichtungen, die hydraulische Winden 5 und 6 sind, übernehmen u.a. gemäss der Erfindung die Bolle von Energieerzeugern, die dazu bestimmt sind, den durch das Band 2 auf die Walze ausgeübten Druck auszugleichen. In dem hier beschriebenen Beispiel sttfczen sich die beiden hydraulischen Winden an einem <4uerstück des Gehäuses 4 ab.

Um am Ende der Bewegungsbahn einer jeden Winde einen Anschlag vorzusehen, ist ihr Zylinder,wie dargestellt, beidseitig mit einem Zylinderboden versehen; der in den am Anschlag anliegenden Winden vor Ingangsetzen der Maschine herrschende Ausgangsdruck ist so gewählt, dass er eine im Sinne der Darstellung der Figur nach innen gerichtete Stosskraft erzeugt, die etwas grosser ist als des Eigengewicht der Walze.

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Eine Gelenkvorrichtung ist zwischen jedem Windenpaar 5 und 6 und der Walze 1 angeordnet.

Diese Vorrichtung besteht aus zwei Schwenkhebeln 8 und 9, üie um eine Achse 10 schwenkbar befestigt und jeweils am anderen Ende mit einer Rolle 11 bzw. 12 versehen sind, die sich um eine \ Achse 13 bzw. 14 frei dreht. ^!

Die sich am Querstück 7 äes Gehäuses 4 abstützenden Winden 5 und 6 sind ao angeordnet, dass ihre Kräfte auf die Schwenkhebel J 8 und 9 einwirken, wobei die Rollen 11 und 12 am Umfang der Walze I 1 anliegen. >

Damit die Winden 5 und 6 ihre Funktion als druckauffangendej Bauteile erfüllen können, genügt es, die Druckmittelmenge, die in j jeder von ihnen enthalten ist, abzuschliessen und eine Druckanzei-ί gevorrichtung im Hydraulikkreis jeder Winde vorzusehen, die so be-i trieben wird, dass sie ein Signal abgeben kann, das in Abhängig- j £eit von der Zeit schwanken und infolgedessen den Raumpositions- i Veränderungen des Walzenabschnitts folgen kann, der der beiden Rollen 11 und 12 gemeinsamen Mittelebene entspricht.

Wenn man nun jedem elementaren Querabschnitt der Walze eine Einheit von Rollen 11 und 12 mit ihren Zubehörteilen zuordnet, wie die in der Zeichnung dargestellt sind, erhält man eine Längs-

reihe von Rollen. I

Die Achse 10 kann für alle Rollen gemeinsam vorgesehen seirj, und sich über die ganze Länge parallel zur Hauptwalze 1 erstrek- ; ken. Die einzelnen Achsen 13 und 14, die den hintereinanderliegen-r den Rollen 11 und 12 entsprechen, fluchten miteinander, wenn sich die Vorrichtung in Ruhe, jedoch schon unter Spannung befindet} im* Betrieb verschieben sich dagegen die einzelnen Achsen in bezug zueinander unter der Wirkung der Druckunterschiede, die sich aus den Verformungen, denen die Walze 1 unterworfen ist, ergeben.

Ausgangskanäle 15 und 16 der Winden 5 und 6 sind parallel zueinander angeordnet und sind dann mit einer Druckanzeigevor-

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richtung 17 verbunden. Stromaufwärts dieser Vorrichtung ist ein Verschlusselement, beispielsweise ein Schieber 18 vorgesehen, der es zulässt, die stromabwärts liegenden Einrichtungen vollständig von der Druckquelle zu trennen. Stromaufwärts dieses Schiebers 18 ist die eben beschriebene Anlage mit einem allgemeinen Zuleitungssammelkanal 19 verbunden, der von einem Hydraulikdruckgenerator 20 gespeist wird. Dieser Zuleitungssammelkanal 19 beschickt durch Abzweigungen alle Teileinheiten, wie in der Zeichnung angedeutet, von denen jedoch jede durch ein Verschlusselement, wie den Schieber 18, vom Sammelkanal getrennt werden kann.

Die Figur zeigt ferner eine von im wesentlichen vertikalen Führungen 21, an der entlang sich die Lagerzapfen 22 der Walze 1 verschieben können.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Es sei angenommen, dass der Abschnitt des Bandes 2, der dem in der Zeichnung dargestellten Querabschnitt der Walze 1 entspricht, einer erhöhten Spannung unterworfen wird, die auf sie eip wirkt.

Hierdurch wird der fragliche Abschnitt der Walze 1 nach un-* ten im Sinne der Figur belastet, d.h. auf das Innere des Gehäuses 4 zu. Diese Tendenz wird durch die Bollen 11 und 12 auf die entsprechenden. Schwenkhebel 8 und 9 übertragen, die jeweils einen Druck auf die entsprechende Winde 5 bzw. 6 ausüben. Wenn der Schieber 18 vorsorglich geschlossen worden ist, baut sich in der in den beiden Winden und ihren Verbindungskanälen eingeschlossenen Druckmittelmenge ein überdruck auf, der sofort durch die Druckanzeigevorrichtung 17 festgestellt wird, die ein Signal eines geeigneten Wertes an an sich bekannte Begulierungsvorrichtungen abgibt, die ihrerseits Vorrichtungen des Walzwerks in Betrieb setzen, die die durch die erfindungsgemässe Vorrichtung festgestellte Spannungserhöhung im gewünschten Sinn ausgleichen können.

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Im ungekehrten Fall, d.h. wenn anstelle des Auftretens einer Spannungserhöhung aiu betreffenden Bandabschnitt eine Verringerung der dort vorhandenen Spannung eintritt, ist das Endergebnis gleichfalls umgekehrt wie das vorhergehende, und zwar zeigt die Druckanzeigevorrichtung 17 diesmal ein Absinken des Drucks in den Winden 5 und 6 an, und der von dieser Vorrichtung abgegebene Korrekturiiiipuls ist im umgekehrten Sinn wie im vorhergehenden Fall gerichtet.

Es ist vorteilhaft, die Vorrichtung, bevor sie in Betrieb genommen wird, unter Druck zu setzen. Zu diesem Zweck öffnet man zunächst alle Verschlusselemente, wie die Schieber 18, wodurch mit Hilfe des Hydraulikdruckgenerators 20 der in der Anlageeinheit : herrschende Hydraulikdruck wie beschrieben ausgeglichen werden kann. Es genügt daraufhin, jede der Einheiten, wie sie in der Zeichnung dargestellt sind, abzusperren, indem man die Schieber 18 schliesst.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform braucht man nur auf einer Seite des Systems die entsprechenden Schwenkhebel und Bollen, beispielsweise in der Figur den Schwenkhebel 9 und seine ' Rolle 12, stationär zu halten, wodurch einfach nur die Winde 6 ausser Betrieb bleibt und die Winde 5 allein für die Übertragung der notwendigen Ausgleichsanzeigen genügt.

Bei einer anderen Ausführungsform kann man, insbesondere wenn die Spannungsveränderungen auf dem Band klein sind, der Walze 1 einen zusätzlichen Grad von Bewegungsfreiheit in Längsrich-r tung geben. Tatsächlich kann diese Walze vollständig von den beiden Reihen von Rollen 11 und 12 getragen werden. Infolgedessen wird die Empfindlichkeit der Reaktion der Walze 1 auf die Spannungsveränderungen des Bandes durch ein gewisses seitliches Spiel in der Führung 21 erhöht, was ebenfalls eine grössere Empfindlichkeit iiü Ansprechen der Winden 5 und 6 bewirkt.

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Claims (12)

Patentansprüche :

1./Vorrichtung zum Feststellen und Korrigieren von Unebenheiten von bandartigen Erzeugnissen, mit einer sich unter der Wirkung von Spannungsveränderungen an den entsprechenden Bandabschnitten in Querrichtung verformenden Walze und mit Positionsanzeigeeinrichtungen, die jeweils einem der in bezug zueinander verschiebbaren Querabschnitte der Walze zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Positionsanzeigeeinrichtungen (5, 6) ausserhalb der Walze (1) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (8 bis 14) zum Erleichtern des Kontakts zwischen den Positionsanzeigeeinrichtungen (5, 6) und der Walze (1) zwischen den Positionsanzeigeeinrichtungen und der Walze angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Walze (1), den Positionsanzeigeeinrichtungen (5, 6) und den zwischen diesen angeordneten Mitteln (8 bis 14) bestehende Einheit von einem Gehäuse (4) umschlossen ist, aus dem nur der Längsbereich (3) der Walze (1) herausragt, der zur Anlage an dem zu bearbeitenden bandartigen Erzeugnis bestimmt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsanzeigeeinrichtungen hydraulische Winden (5, 6) sind, die auf Druck ansprechen und deren Zylinder sich an einem Querstück (7) des Gehäuses (4) abstützen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft jeder Winde (5, 6) am Ende seines Weges in Richtung auf das Band (2) zu durch einen Anschlag gehalten ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Walze (1) und den Positionsanzeigeeinrichtungen (5, 6) angeordneten Mittel aus Schwenkhebeln (8, 9) bestehen, die an ihren freien Enden jeweils mit einer Bolle (11, 12) versehen sind, deren Achse parallel zu der der Walze (1) verläuft und die durch die Drehung der Walze drehbar ist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daüb die Schwenkhebel (8, 9) eine gemeinsame Schwenkachse (10) aufweisen, die parallel zur Achse der Walze (1) verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine allen Positionsanzeigeeinrichtungen (5, 6) gemeinsame Hydraulikanlage (19) vorgesehen ist, die durch wenigstens einen Druckgenerator (20) unter konstantem Druck gespeist wird. !

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, ^! dass jeder einem Walzenabschnitt entsprechenden Positionsanzeigeeinrichtung (3, 6) eine Sperreinrichtung (18) zum Absperren der ' in dem jeweiligen Abschnitt des Hydraulikkreises vorhandenen Druclj:·

mittelmenge vom Druckgenerator (20) zugeordnet sind. |

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, j

ciass in jeden einer Positionsanzeigeeinrichtungs-Einheit entspre-_j chenden Hydraulikkreis eine Druckanzeigevorrichtung (17) eingebchaltet ist, die zum Abgeben von Signalen an eine an sich bekann4 te Spannungsregulierungsvorrichtung geeignet ist, durch die die von den Winden (5, 6) festgestellten Druckveränderungen in dem ■ betreffenden Bandabschnitt ausgleichbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerzapfen (22) der Walze (1) in einer Führung (21) im j wesentlichen senkrecht zur ^bene des Bandes (2) verschiebbar sind;

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, ; aads die Lagerzapfen (22) der Walze (1) im Innern ihrer Führungen! (21) auch im wesentlichen parallel zum Band (2) verschiebbar sind!

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