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Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung einer bestimmten Querschnittsverminderung von durch eine Streckvorrichtung hindurchgehenden Metallkörpern.
Die Erfindung bezieht sich darauf, eine bestimmte Querschnittsverminderung von Metallkörpern zu erzielen, welche durch eine Vorrichtung zur Streckung hindurchgehen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Weite der Arbeitsöffnung, durch die das Material geht, in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen der beobachteten Geschwindigkeit des in die Arbeitsöffnung eintretenden und des aus der Arbeits- öffnung austretenden Materials eingestellt wird.
Nachstehend wird die Anwendung der Erfindung z. B. beim Kaltwalzen von Metallbändern beschrieben. Beim Walzen von Metall, mit Ausnahme des Walzens von Ingots mit Lunkereinschlüssen, kann das Volumen des bearbeiteten Metallkörpers als konstant angesehen werden. Ebenso ist auch der
Querschnitt mit der Länge multipliziert eine Konstante, so dass bei gleichbleibender Breite die Längenzunahme ein Mass für die Querschnittsverminderung darstellt. Obwohl bei bestimmten Walzverfahren und bestimmten Walzwerktypen das Metall während des Walzens breiter wird, kann eine Breitung z. B. durch die Verwendung von Walzen mit genügend kleinem Durchmesser vermieden werden, wie dies beim Kaltwalzen von Bandeisen im Vierwalzwerk, Sechswalzwerk u. dgl. der Fall ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung wird jedoch auch im Falle, dass eine gewisse Breitung des Werkstückes stattfindet, für die dabei erzeugte Qualität des Produktes hinreichend genau sein.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung zeigt das Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit des in die Walze eintretenden und der Geschwindigkeit des aus der Walze austretenden Materials durch Abweichen eines Differentials von der Ruhelage an. Ein Bestandteil der Vorrichtung wird mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die in einem bestimmten Verhältnis zur Geschwindigkeit des eintretenden Materials steht, ein anderer Bestandteil wird in bestimmtem Verhältnis zur Austrittsgeschwindigkeit des Materials angetrieben. Zwischen beide Bestandteile ist ein Planetengetriebe eingeschaltet, das dann in Ruhe bleibt, wenn die momentane Längenzunahme mit der gewünschten Längenzunahme übereinstimmt. Selbst eine kleine Abweichung von dem gewünschten Ausmass der Querschnittsverminderung wird jedoch eine Bewegung des Zeigers verursachen.
Die Vorrichtung ist besonders empfindlich, da sich die Wirkung einer unrein gewalzten Stelle im Indikator vervielfältigt, und sofern die Bewegung des Zeigers tatsächlich ein Mass für die Längenzunahme des Materials ist, können viel mehr positive und genauere Ergebnisse erzielt werden als bei der direkten Messung der Materialstärke, denn die Längenausdehnung ist im Verhältnis viel grösser als die Abnahme der Dicke.
Die Möglichkeit, das Ausmass der Verminderung in Übereinstimmung mit den Angaben des Indikators zu verändern, ist vorgesehen. Das kann, wenn gewünscht, selbsttätig oder für gewöhnlich von Hand aus erfolgen.
Während die Erfindung vorzugsweise durch die oben beschriebene Anordnung verkörpert wird, können die Grundgedanken in verschiedener Weise verkörpert werden. So kann z. B. ein elektrischer Strom verwendet werden, wobei die Stärke des Stromes der Relativgeschwindigkeit des ein-und austretenden Materials proportional ist. Diese Ausführung ist jedoch nicht so vollkommen als die oben beschriebene, wenn sie auch für manche Zwecke zufriedenstellend sein mag ; denn der erhaltene elektrische
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Effekt kann einem-Fehler von bestimmtem Ausmasse beigeordnet sein, wenn die Walze das Material z. B. mit 300 m in der Minute liefert, und dieser Fehler kann z. B. doppelt so gross sein, wenn die Walze z. B. mit 150 in in der Minute liefert.
Kurz, diese Form der Erfindung ergibt ein Ergebnis, welches sich auf die absolute Geschwindigkeit des Materials bezieht, während dies bei der bevorzugten Ausführung nicht der Fall ist. Ebenso kann in bestimmten Fällen auch die Geschwindigkeit der Walzen dazu benutzt werden, um sie in eine Beziehung zur Materialgeschwindigkeit zu bringen. Es wird jedoch für gewöhnlich vorgezogen, die Messvorrichtung direkt am Material anzubringen, nachdem dieses die Walze verlässt.
In den Zeichnungen, welche die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutern, stellen dar : Fig. 1 die Seitenansicht eines Walzwerkes mit angebrachter Messvorrichtung und Fig. 2 ist eine
Draufsicht, schematisch, welche die Arbeitsweise gewisser Teile des Walzwerkes laut Fig. 1 zeigt.
Das Walzwerk besteht aus einem Gehäuse 2, welches die Scheiben 3 und 4 trägt, die von einer gewöhnlichen, nicht dargestellten Kraftquelle getrieben werden und abwechselnd dazu dienen, das
Material aufzurollen und wieder abzugeben. Die Kupplung der Scheiben mit der Kraftquelle wird durch einen Hebel 5 betätigt. Das Material, welches z. B. der Scheibe 3 entnommen wird, passiert zuerst die Kühlscheibe 6 und dann, nach dem Wischer 7 und der Führung 8, die Arbeitswalzen 9. Die Arbeits- walzen sind kleine, nicht angetriebene Walzen, welche von Walzen mit grossem Durchmesser unterstützt werden, die in Lagern mit geringer Reibung sitzen. Das austretende Material geht über die Kühlseheibe 12 und dann zur Scheibe 4. Die obere Stützwalze ist vertikal einstellbar.
Ihre Lager werden von Schalen 13 gehalten, die im Gehäuse 2 verschiebbar sind und durch eine federnde Gewichtsausgleichvorrichtung getragen werden. Die Keile 15, welche seitlich durch Handräder 16 und 17 einstellbar sind, bestimmen den
Abstand der Arbeitswalzen 9 voneinander.
Die Kühlrolle 6 ist mit einer Welle 18 verbunden (Fig. 2), auf welcher eine kegelige Scheibe 19 sitzt, und die Kühlrolle 12 ist mit einer Welle 20 verbunden, auf der die kegelige Scheibe 21 befestigt ist.
Der Wellenfortsatz 18 trägt auch eine bewegliche Kegelscheibe 22 und zwischen den gegenüberliegenden
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Flächen im Abstande halten. Der Ring 25 trägt auch einen Zeiger 21, welcher mit einem Skalasegment 28 zusammenarbeitet, welches durch Träger 29 am Walzenständer befestigt ist. Die Scheiben 21 und 22 sind durch einen gekreuzten Riemen 30 verbunden, welcher vorzugsweise aus einer dünnen aber festen
Schnur oder einem Faden besteht, nach Art einer seidenen Angelschnur. Die Scheiben sind möglichst leicht von Gewicht hergestellt, damit sie ein möglichst geringes Trägheitsmoment besitzen. Der Riemen 'wird durch den Riemenspanner 31 straff gehalten. Der Wellenfortsatz 20 trägt ebenfalls eine lose
Scheibe 32, welche der Scheibe 22 gleicht und mit der Scheibe 19 durch einen gekreuzten Riemen 32 verbunden ist.
Die Scheiben 21 und 32 sind auch mit einem Ring 25 versehen, der auch eine Skala 28 besitzt, wie oben beschrieben. Der Zeiger auf der einen Seite des Walzenständers soll benutzt werden, wenn die Walzen in der einen Richtung arbeiten, während der Zeiger auf der andern Seite verwendet wird, wenn sie entgegengesetzt laufen. Die Reibung zwischen den Flächen der kegeligen Scheiben und den Rollen 26 an den Ringen wird durch Druckfedern 34 aufrechterhalten, welche sieh gegen Teller auf den Wellenstummeln 18 und 20 stützen, wobei die Druckfedern durch reibungslose Spurlager 36 die festen und losen Scheiben zusammenpressen.
Nun nehmen wir an, das Material werde von Scheibe 3 zu Scheibe 4 geführt und es werde eine bestimmte Querschnittsverminderung, z. B. 10% Abnahme, gewünscht. Die Stufen der kegeligen
Scheiben sind so angeordnet, dass die Riemen in verschiedenen Rillen der Scheiben angebracht werden können, so dass die Scheibe 32 rascher laufen kann, als die Scheibe 19, in einem Ausmasse, das den ver- schiedenen gewünschten Verminderungsprozentsätzen entspricht. Im obigen Fall wird der 10% igen
Abnahme der Materialstärke (ohne Abweichung) eine ganz bestimmte Längenzunahme entsprechen.
Folglich wird die Kühlseheibe 12 in einem bestimmten Verhältnis schneller laufen als die Kühlscheibe 6.
Der Riemen 33 muss daher derart in die Rille der Scheiben 19 und 32 eingelegt werden, dass die Seheibe 32 mit derselben Zahl von Umdrehungen pro Minute angetrieben wird, als die Scheibe 21 macht. Jedoch werden die Scheiben 21 und 32 mit Rücksicht darauf, dass der Riemen 33 gekreuzt ist, in entgegengesetztem
Sinne gedreht. Wenn das Ausmass der Verminderung genau das gewünschte ist, wird die Umfangsgeschwindigkeit der beiden Scheiben 21 und 32 im Punkt, wo sie die Rollen 26 berühren, gleich gross sein und die Rollen 26 werden sieh wohl drehen, doch ihre Achsen werden nicht im Kreis bewegt werden und der Zeiger 27 bleibt in Ruhe.
Wenn sich jedoch nur eine kleine Abweichung von dem gewünschten Prozentsatz ergibt, wird der Zeiger anfangen, sieh in der einen oder andern Richtung zu bewegen, in Abhängigkeit davon, ob die Querschnittsabnahme grösser oder kleiner ist, als gewünscht. In der Folge muss eine Einstellung der Walzen vorgenommen werden durch Betätigung der Druckschrauben.
Wenn das Material von Scheibe 3 zu Scheibe 4 wandert, so muss die Anzeigevorrichtung auf der rechten Seite des Walzenstuhles benutzt werden, um die Verminderung anzuzeigen. Es wird jedoch nicht nötig sein, die linke Anzeigevorrichtung auszuschalten. Der Zeiger 27 der letzteren wird sich einfach drehen und braucht nicht beachtet zu werden. Wenn das Walzwerk in umgekehrter Richtung angetrieben wird, wird der Riemen 30 in die dem gewünschten Verminderungsprozentsatz entsprechenden Scheibenstufen eingelegt und die Anzeigevorrichtung auf der linken Seite benutzt.
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Die Erfindung kann noch anders ausgebildet und benutzt werden innerhalb des Schutzbereiches der folgenden Ansprüche.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzielung einer bestimmten Querschnittsverminderung von durch eine Streckvorrichtung hindurchgehenden Metallkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass die Weite der Arbeitsöffnung, durch die das Material geht, in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen den beobachteten Relativgeschwindigkeiten des in die Arbeitsöffnung (Walze) eintretenden und des aus der Arbeitsöffnung (Walze) austretenden Materials eingestellt wird.