NL1007582C2 - Werkwijze voor de vervaardiging van een metalen band en inrichting voor het verminderen van het gevaar voor bandbreuk in zo'n band. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR DE VERVAARDIGING VAN EEN METALEN BAND EN INRICHTING VOOR HET VERMINDEREN VAN HET GEVAAR VOOR BANDBREUK IN ZO’N BAND

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een metalen band waarbij het gevaar voor bandbreuk in een traject wordt verminderd, waarin de band in bandrichting onder spanning wordt getransporteerd en waarbij in een voorafgaand voedingstraject van de band defecten in de randen van de band worden gedetecteerd en aansluitend maatregelen worden uitgevoerd om de gevolgen 10 van die defecten voor het gevaar voor bandbreuk te verminderen.

Tevens heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de nieuwe werkwijze.

Een werkwijze van het bekend gestelde type wordt bijvoorbeeld toegepast bij het behandelen van een koudgewalst stalen band in een contïnugloeilijn, hoewel de 15 uitvinding daartoe niet beperkt is.

Bij de vervaardiging van dunne stalen band wordt als regel het staal achtereenvolgend aan zogenaamde warme en koude walsbehandelingen onderworpen, om de uiteindelijke gewenste dikte van enkele tienden van millimeters te realiseren. Daarbij treden echter metallurgische veranderingen in het staal op die het voor 20 verdere verwerking veelal minder geschikt maken.

Een gebruikelijke methode voor het verbeteren van de verwerkings-eigenschappen bestaat daarin dat de band onder enige trekspanning door een gloeioven wordt geleid.

Een bekend probleem daarbij bestaat daarin dat in het voortraject van de 25 productie van de stalen band defecten in de randen van de banden kunnen zijn ontstaan die onder spanning van de band in de oven tot bandbreuk kunnen leiden.

Continugloeiovens zijn zeer gecompliceerde installaties, waarbij het doorrijgen van de band zeer veel tijd vergt. In het geval van een bandbreuk lijdt dit tijdverlies tot enorme productieverliezen. Essentieel is het dus om het ontstaan van bandbreuken tot 30 het absolute minimum te beperken.

Een gebruikelijke methode daartoe bestaat daarin dat in het aan het gloeitraject voorafgaande voedingstraject van de metalen band defecten in de rand 1007582 -2- van de band worden gedetecteerd. Veelal wordt hierbij een optisch-electronisch systeem toegepast, waarbij een door een camera gedetecteerd defect wordt vertaald in een electronisch signaal.

Opgemerkt wordt dat defecten kunnen bestaan uit haarscheurtjes vanaf de 5 bandrand, doch ook uit losse flappen aan de rand of grovere insluitsels. Ook plotselinge bandbreedte-overgangen kunnen soms als defecten worden beschouwd. Door een defect ontstaat een plaatselijke spanningsverhoging in de band indien die onder spanning staat. Deze spanningsverhoging kan een scheur inleiden die een bandbreuk ten gevolge heeft.

10 De meest eenvoudige aansluitende maatregelen op het detecteren van een defect bestaan daarin dat de band wordt stilgezet en dat ter plaatse van het defect een stuk uit de bandrand wordt verwijderd. Hoewel zo’n maatregel bandbreuk voorkomt, leidt hij toch tot productieverlies, terwijl verder een stuk band aan een andere thermische behandeling is onderworpen geweest. Dit kan ook leiden tot 15 kwaliteitsverschillen in de gegloeide band.

De uitvinding beoogt nu om zonder de band tot stilstand te brengen, niettemin het optreden van een bandbreuk als gevolg van een defect te vermijden, zonder dat daar zeer gecompliceerde voorzieningen voor nodig zijn. De uitvinding bestaat daartoe daarin dat bij de bekend gestelde werkwijze de band nabij een gedetecteerd 20 defect, verder verwijderd van de bandrand dan de maximale afmeting van het defect dwars op de bandrichting, in bandrichting wordt voorzien van tenminste één kerf.

Het aanbrengen van een kerf in bandrichting is aanzienlijk eenvoudiger, en minder gevoelig voor snelheidsbeperkingen dan het verwijderen van een defect. Met de aangebrachte kerf wordt beoogd dat een eventueel vanuit een defect ontstane 25 randscheur niet verder kan doorlopen dan tot aan de kerf, zodat de rest van de band erdoor niet wordt beroerd en geen bandbreuk meer kan optreden.

Het effect van één kerf kan worden verbeterd door een tweede kerf aan te brengen terwijl in het geval van twee kerven de kerfdiepte van elk minder diep behoeft te zijn. Daarbij is te denken aan de mogelijkheid om twee kerven aan 30 weerszijden van de band tegenover elkaar aan te brengen. De keuze van één of meerdere kerven is onder andere afhankelijk van de aard van het materiaal van de metaalband en van de technische faciliteiten die de gebruikte installatie toelaten.

i 0 ü ,·'C.' -3 -

De meest simpele wijze van het aanbrengen van een kerf bestaat daarin dat een scherpe stift tegen de band wordt aangehouden. Op zich kan deze handelwijze echter ook weer tot ongewenste defecten in de band aanleiding geven, zodat volgens de uitvinding is gebleken dat de voorkeur uitgaat naar het gebruik van één of meer 5 snijwielen. Een dergelijk snijwiel met een scherpe rand drukt de kerf meer in het materiaal dan dat hij erin getrokken wordt. Daardoor wordt de rand van de kerf gladder, en wordt ook het ontstaan van een braam vermeden.

Ook nog andere manieren voor het aanbrengen van een kerf zijn echter denkbaar, zoals bijvoorbeeld onder toepassing van een laserstraal.

10 Een diepe kerf heeft uiteraard het voordeel dat een ontstane randscheur effectiever wordt geblokkeerd dan in het geval van een ondiepe kerf. Aan de andere kant heeft een te diepe kerf het gevaar dat de plaat op deze kerf een langsscheur krijgt, met mogelijke nadelige gevolgen. Volgens de uitvinding is gebleken dat de voorkeur uitgaat naar een werkwijze waarbij de restdikte van de metalen band ter 15 plaatse van de kerf tussen 10 en 40 % bedraagt van de banddikte.

Daar een vanuit een defect geïnitieerde randscheur zich niet nauwkeurig dwars op de bandrichting hoeft voort te plaatsen moet de kerf voldoende lang zijn. Aan de andere kant is het echter van voordeel om de band niet onnodig te beschadigen. Gebleken is dat de beste resultaten worden verkregen indien iedere kerf zich in 20 bandrichting vóór en achter het defect uitstrekt over een totale lengte gelijk aan de gemeten lengte in bandrichting van het defect + 1 a 3 maal de afstand tussen de kerf en de rand van de band. De eenvoudigste oplossing wordt verder verkregen door de kerf een V-vorm te geven met een tophoek tussen van minder dan 90°.

Indien, met de aanwezigheid van een kerf, een defect tot een randscheur leidt, 25 is het denkbaar dat deze zich voortzet door de kerf. Aan het einde van de kerf ontstaat dan een plotselinge bandbreedte-overgang die eventueel zelf weer aanleiding zou kunnen geven tot een nieuwe randscheur. Ten einde dit te voorkomen is het volgens de uitvinding effectief gebleken om de kerfdiepte vanaf de einden van de kerf geleidelijk tot volle diepte te laten toenemen over een afstand van tussen 2 en 20 x de 30 banddikte. Zodoende zal een zich door de kerf voortzettende randbreuk in steeds dikker bandmateriaal gaan vastlopen vóór het einde van de kerf.

Hiervoor is reeds opgemerkt dat de werkwijze zich niet beperkt tot toepassing op stalen banden die, na koudgewalst te zijn, door een gloeioven worden geleid.

1007582 -4-

Toepassing is ook denkbaar op metalen banden van andere samenstelling, en ook op metaalbanden die door andere behandelingsinstallaties worden gevoerd, zoals een bekledingsbad. Niettemin is gebleken dat de uitvinding in het bijzonder bij toepassing op het behandelen van koudgewalst stalen band in een continugloeilijn zeer goede 5 resultaten oplevert.

j

Zoals opgemerkt heefl de uitvinding ook betrekking op een inrichting voor het verminderen van het gevaar voor bandbreuk. Deze inrichting kan dan worden aangebracht in een installatie omvattende een voedingssysteem voor een metaalband en een behandelingssysteem waarin de metaalband onder spanning gehouden wordt, 10 welke inrichting in het voedingssysteem een detector omvat voor het detecteren van defecten in de randen van de lopende metaalband. Volgens de uitvinding is bij de nieuwe inrichting dan verder een systeem voorzien voor het in de bandrichting aanbrengen van tenminste één kerf in de metaalband, welk systeem verder besturingsmiddelen omvat waarmee op basis van door de detector afgegeven signalen 15 de plaats, de diepte en de lengte van de kerf worden gestuurd.

De nieuwe inrichting kan verder zodanig worden ingericht dat hij geschikt is voor het uitvoeren van de diverse varianten van de werkwijze zoals die hierboven is beschreven.

De uitvinding zal vervolgens worden toegelicht aan de hand van enige figuren 20 die schematisch de toepassing van de uitvinding illustreren op een continugloeilijn voor stalen band.

Fig. 1 geeft een schematische voorstelling van een gloeilijn.

Fig. 2a en Fig. 2b geven een dwarsdoorsnede en een bovenaanzicht van een stuk van een stalen band.

25 Fig. 3a toont een detail voor het aanbrengen van een kerf in dwarsdoorsnede.

Fig. 3b geeft dit detail in vooraanzicht.

In Fig. 1 is met verwijzingscijfer 1 een koudgewalst stalen band aangegeven dat vanaf een haspel 2 wordt afgerold en na behandeling op een haspel 3 wordt opgerold. Schematisch is met verwijzingscijfer 4 een doorloopgloeioven aangegeven. 30 Alvorens de gloeioven in te gaan doorloopt band 1 een intreebuffer 5, en na uittreden uit de oven wordt hij door een uittreebuffer 6 gevoerd. Schematisch is met pijlen aangegeven dat het bandvolume in de intreebuffer 5 en in de uittreebuffer 6 gevarieerd kan worden. Hiermee kunnen discontinuïteiten in de handloop worden 1007582 -5 - opgevangen zonder dat daarmee de loop van de band in de gloeioven 4 onregelmatig wordt. Dergelijke onregelmatigheden in de handloop kunnen ontstaan indien een nieuwe band op haspel 2 wordt geplaatst en in een lasinstallatie 7 moet worden vastgelast aan de oude band. Op soortgelijke wijze kan een volle haspel 3 losgeknipt 5 worden van band 1, waarna de band op een nieuwe haspel moet worden geleid.

Een detector 8 is geplaatst vóór intreebuffer 5. De afgebeelde detector 8 staat boven één van de randen van de band en is van een type dat een halogeenverlichting van onder de band met een camera bekijkt die boven de band is geplaatst. Het door de camera ontvangen licht wordt gedetecteerd en vertaald in een scheur danwel een 10 ander defect. In bandrichting achter de detector is een inrichting 13 geplaatst voor het aanbrengen van een kerf in de band. Deze inrichting 13 wordt gestuurd door het signaal dat afkomstig is van detector 8. Daar het hier eenvoudige besturingstechniek betreft zijn de details van deze besturing niet verder in het navolgende beschreven. Daar randeffecten zich kunnen voordoen in beide randen van de band zullen als regel 15 een detector 8 en een inrichting 13 aan weerszijden van de band nabij beide randen zijn aangebracht.

In Fig. 2a is een staalband 1 in dwarsdoorsnede getoond. Dezelfde band 1 is in Fig. 2b in bovenaanzicht afgebeeld. In Fig. 2b is een defect 9 in de rand getoond, welk defect is afgebeeld met een scherp toelopende kerf. Bij het onder spanning 20 brengen van de band 1 (zie de pijltjes in fig. 2b), bestaat een reëel gevaar dat deze kerf een doorlopende scheur tengevolge heeft die tot bandbreuk kan leiden. In figuren 2a en 2b is verder een kerf 10 getoond met een V-vorm. Deze kerf is aangebracht in langsrichting van de band en nabij het diepste punt van defect 9. Gebleken is dat een dergelijke kerf belet dat een scheur dwars op de bandrichting zich kan voortzetten. In 25 het afgebeelde geval zijn de diepte en de lengte van de kerf schematisch aangegeven. In een reële situatie voldoen deze afmetingen aan de voorwaarde die in het voorgaande zijn toegelicht.

In Fig. 3 is een constructie afgebeeld voor het aanbrengen van de kerf in band 1, en wel in Fig. 3a in dwarsdoorsnede en figuur 3b in aanzicht.

30 Met verwijzingscijfer 11 is een rol met kunststofbekleding afgebeeld waarover band 1 geleid wordt. In Fig. 3b is een randdefect 9 afgebeeld, waarachter een kerf in de band moet worden aangebracht. Daartoe is boven de rol 11 een snijwiel 12 geplaatst met een scherpe V-vormige rand. Snijwiel 12 kan in de pijlrichting op en 1007582 -6- neer worden bewogen waardoor het vrij van band 1 kan komen, maar ook daarin kan worden gedrukt. Snijwiel 12 is vrij draaibaar gelagerd om een as (niet getekend).

De plaats van snijwiel 12 in axiale richting van rol 11 kan worden gevarieerd in afhankelijkheid van de diepte van de gedetecteerde randfout 9. Uiteraard zal de 5 kerf zo dicht mogelijk worden aangebracht bij de uiterste plaats van zo’n defect. Zowel de plaats van het snijwiel als de diepte ervan worden eenvoudig gestuurd vanuit detector 8 in afhankelijkheid van de aanwezigheid en de vorm van het waargenomen en gedetecteerde defect. Daar het hier eenvoudige bewegingen betreft, die snel een ontvangen signaal kunnen volgen, kan zelfs een kerf worden aangebracht 10 zonder dat daarmee de bandsnelheid behoeft te worden verlaagd.

Uiteraard zijn vele variaties op deze constructie denkbaar, onder andere in afhankelijkheid van de gewenstheid van meerdere kerven in de band. Al deze variaties liggen voor de vakman voor de hand, en behoeven voor een goed begrip niet nader te worden toegelicht.

15 1007582

Claims (10)

1. Werkwijze voor de vervaardiging van een metalen band waarbij het gevaar voor bandbreuk in een traject wordt verminderd, waarin de band in bandrichting 5 onder spanning wordt getransporteerd en waarbij in een voorafgaand voedingstraject van de metaalband defecten in de randen van de band worden gedetecteerd en aansluitend maatregelen worden uitgevoerd om de gevolgen van die defecten voor het gevaar voor bandbreuk te verminderen, met het kenmerk, dat de band nabij een gedetecteerd defect, verder verwijderd van de 10 bandrand dan de maximale afmeting van het defect dwars op de bandrichting, ïn bandrichting wordt voorzien van tenminste één kerf.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat twee kerven aan weerszijden van de band, tegenover elkaar, worden aangebracht. 15

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de kerf of de kerven met een snijwiel (snijwielen) wordt (worden) aangebracht.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de 20 restdikte van de metalen band ter plaatse van de kerf tussen 10 en 40 % bedraagt van de banddikte.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat iedere kerf zich in bandrichting vóór en achter het defect uitstrekt over een totale 25 lengte gelijk aan de gemeten lengte in bandrichting van het defect + 1 a 3 maal de afstand tussen de kerf en de rand van de band.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kerf een Y-vorm heeft met een tophoek van minder dan 90°. 30

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de kerfdiepte vanaf de einden van de kerf geleidelijk tot volle diepte toeneemt over een afstand van tussen 2 en 20 x de banddikte. 1007582 -8-

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat hij wordt toegepast bij de behandeling van koudgewalst stalen band in een continugloeilijn. 5

9. Inrichting voor het verminderen van het gevaar voor bandbreuk in een installatie omvattende een voedingssysteem voor een metalen band (1) en een behandelingssysteem (4), waarin de band (1) onder spanning gehouden wordt, welke inrichting in het voedingssysteem een detector (8) omvat voor het 10 detecteren van defecten in de randen van de lopende band, met het kenmerk, dat, verder een systeem (12) is voorzien voor het in de bandrichting aanbrengen van tenminste één kerf in de band, welk systeem verder besturingsmiddelen omvat waarmee op basis van door de detector (8) afgegeven signalen de plaats, de diepte en de lengte van de kerf worden gestuurd. 15

10. Inrichting volgens conclusie 10, welke is ingericht voor het uitvoeren van één der werkwijzen volgens één of meer der conclusies 1 t/m 9. 1 0 0 / b 8 2