CZ20031785A3 - Způsob regulování rovnačky určené k rovnání kovových pásů, desek nebo tabulí v reálném čase, a rovnací zařízení obsahující rovnačku - Google Patents

Description

-1Způsob regulování rovnačky určené k rovnání kovových pásů, desek nebo tabulí v reálném čase, a rovnací zařízení obsahující rovnačku

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu regulování rovnačky určené k rovnání kovových pásů, desek nebo tabulí v reálném čase, pro rovnání kovových pásů ze svitku, jako ocelových pásů, nebo přímo desek nebo tabulí. Dále se vynález týká rovnacího zařízení, obsahujícího rovnačku pro rovnání kovových pásů, desek nebo tabulí.

Vynález se tedy týká jednak rovnání kovových pásů, určených pro rozstříhávání na výstupu z rovnačky tak, že se získají desky nebo tabule určené délky L, a jednak rovnání desek nebo tabulí.

Dosavadní stav techniky

Kovový pás nebo deska podstupuje různé výrobní operace, jako je válcování za tepla a válcování za studená, určených k tomu, aby mu dodávaly rovnoměrné rozměrové vlastnosti po jeho celé délce. Válcovaný kovový pás tak má teoreticky v každém bodě stejnou tlouštku a šířku. Válcovací operace však nestačí k tomu, aby se získal pás prostý nedostatků. Může totiž vykazovat vady rovinnosti, jako jsou zvlnění v úrovni okrajů nebo uprostřed, a prohnutí (t.j. zakřivení) po délce nebo šířce pásu.

Tyto vady rovinnosti se korigují rovnáním pásu v rovnačce. Taková rovnačka je tvořena dvěma na sobě uloženými kazetami, obsahujícími každá více hnaných válečků, vzájemně vůči sobě přesazených a uložených střídavě nad a pod dráhou

···· ··· ·· ·· ·· ··

-7.pásu. V případě kovového pásu ve svitku se před tím rozvíjí, a zpravidla se napřimuje v napřimovačce před tím, než je pás podrobován rovnání. Pro poskytování výrobků odpovídajících kritériím požadovaným výrobci nejsou rovnané pásy opětovně navíjeny, neboř navíjení poškozuje rovinnost. Jsou tedy na výstupu z rovnačky stříhány, takže se získají desky, tabule nebo výstřižky, a to buď pomocí gilotinových nůžek nebo sledovacích nůžek, okružních nebo letmých. Rovnané desky nebo tabule jsou potom dopravovány do stohovače, kde jsou stohovány na sebe a čekáj í na expedici.

Vlastní rovnání se provádí průchodem pásu nebo desky mezi vzájemně přesazenými válečky rovnačky, u níž se reguluje vstupní sevření, t.j. vzdálenost válečků na vstupní straně rovnačky, a výstupní sevření, t.j. vzdálenost válečků na výstupu rovnačky. Na vstupu rovnačky se homogenizují zbytková napětí pásu a odstraňují se tak vady rovinnosti, jako vlnění a zakřivení po šířce. Na výstupu rovnačky se působí na zakřivování po délce pásu. Pro jednoduchost se v následujícím textu vždy, když se má hovořit o zakřivení po délce, mluví stručně pouze o zakřivení.

Seřízení svěrných parametrů na vstupu a výstupu rovnačky se provádí při každé změně svitku a desky (nebo tabule), aby se tyto parametry přizpůsobily nejen rozměrovým vlastnostem a typům vad pásu nebo desky, ale také v závislosti na prohnutí, podle tvaru který se má dodávat desce (nebo tabuli) pro rovnání.

Podle použití, k němuž jsou tyto rovnané desky (nebo tabule) zpracovateli určeny, nebo v závislosti na typu září-3-

• · zení, které tito zpracovatelé mají, budou desky dodávány s nulovým zakřivením (deska dokonale rovinná), kladným zakřivením nebo záporným zakřivením.

Nejprve se provede regulace sevření válečků rovnačky na vstupu způsoby, které jsou samy o sobě známé, načež se reguluje sevření válečků na výstupu.

Známý prostředek pro regulování válečků rovnačky na výstupu spočívá v kontrolování zbytkového zakřivení desky (nebo tabule) po rovnání. K tomuto účelu se zvedne deska pomocí zvedače, aby byla zavěšená jedním nebo dvěma opěrnými body, načež pracovník obsluhy změří zakřivení desky zjištěním průhybu uprostřed desky pomocí pravítka. Pracovník obsluhy může potom seřídit regulování sevření válečků na výstupu pro korigování zakřivení desky a přizpůsobení požadavkům průmyslového použití. Toto měření se obnovuje tolikrát, kolikrát je to potřebné během změny výrobku (ve formě svitku , desky nebo tabule).

Tento postup přináší různé nevýhody. První nevýhodou je, že měření zakřivení desky při změně výrobku a přizpůsobení sevření válečků na výstupu pracovníkem obsluhy vyžaduje během tohoto pochodu zastavit rovnací linku, z čehož vyplývá ztráta produkce. Jelikož jsou některé rovnací linky kompaktní, není vždy možné do nich vřadit zařízení pro zvedání desek. V tomto případě se měření zakřivení desky provádí mimo linku s ještě delší dobou zastavení. Další nevýhodou je to, že zvedání desky může s sebou nést rizika pro pracovníka obsluhy, zejména v případě velkorozměrových desek (o délce větší než 2 m).

• · · · • · • · · · • · · · · · • · ·· · ···· • · · · « ·

Problémem kromě toho je, že i když jsou rozměrové vlastnosti pásu jednoho svitku konstantní po celé délce, neplatí to pro mechanické vlastnosti. Odchylky mechanických vlastností jednoho pásu však mají negativní dopad na zvládnutí konečného zakřivení desek po rovnání pásu. Jelikož bylo sevření válečků na výstupu seřízeno pro danou mechanickou vlastnost pásu, nebude toto sevření během rovnání již přizpůsobené, pokud se mechanické vlastnosti pásu značným způsobem odchyluj í.

Zvládnutí zbytkového zakřivení desky je důležitý pochod při měření, nebot tolerance vyžadované průmyslovými odběrateli pokud jde o zakřivení desky jsou čím dál tím užší. Jako příklad je v současné době možno uvést, že tolerance týkající se zakřivení desek určených k řezání laserem a pro určitá automobilová použití jako spojovací součástky, jsou často nižší než ±3 mm/m. Vynález si klade za úkol odstranit uvedené nevýhody způsobu použitého ve stavu techniky.

Podstata vynálezu

Vynález přináší způsob regulování rovnačky určené k rovnání kovových pásů, desek nebo tabulí, v reálném čase, který se vyznačuje tím, že se:

po rovnání pásu pás stříhá pro získání rovnané desky nebo rovnané tabule, měří se zakřivení rovnané tabule vystupující z rovnání nastříhaného pásu nebo z rovnání desky, na výstupu rovnačky mimo oblast podepření, naměřená hodnota se koriguje, aby se vyloučil vliv vyplývá-5jící z vlastní hmotnosti rovnané desky, a popřípadě (v případě potřeby) se koriguje sevření válečků uložených na výstupu rovnačky, aby se získala rovnaná deska s kontrolovaným zakřivením.

Podle dalšího znaku vynálezu se měření zbytkového zakřivení rovnané desky provádí na základě měření zakřivení rovnané desky na výstupu rovnačky mimo uvedenou oblast podepření, přičemž toto měření se provádí pomocí nejméně tří snímačů vzdálenosti.

Měření zbytkového zakřivení rovnané desky se podle dalšího znaku vynálezu odvozuje z naměřeného zakřivení a z vlastního zakřivení rovnané desky.

Vynález dále navrhuje rovnací zařízení, obsahující rovnačku pro rovnání kovových pásů, desek nebo tabulí, přičemž zařízení se vyznačuje tím, že obsahuje prostředky pro stříhání, po rovnání, pásu na rovnané desky nebo rovnané tabule, měřicí prostředky pro měření zbytkového zakřivení rovnaných desek nebo rovnaných tabulí vystupujících z rovnání nastříhaného pásu nebo z rovnání desky nebo tabule, na výstupu rovnačky, a prostředky pro měnění sevření válečků ležících na výstupu rovnačky v závislosti na údajích poskytnutých měřicími prostředky pro měření uvedeného zbytkového zakřivení.

Podle dalšího znaku zařízení podle vynálezu obsahují uvedené prostředky pro měření zbytkového zakřivení nejméně tři snímače vzdálenosti, jako optické snímače vzdálenosti nebo snímače vzdálenosti na principu Foucaultových proudů.

Podle dalšího znaku vynálezu zařízení obsahuje automatické prostředky pro regulaci sevření výstupních válečků v závislosti na údajích měření vzdáleností snímači.

Podle dalšího znaku zařízení podle vynálezu se měření zakřivení rovnané desky provádí v úrovni uvedené rovnané desky mimo oblast podepření.

Jak vyplývá z uvedeného, vynález spočívá v provádění měření zbytkového zakřivení desky nebo pásu nastříhaného na desky v reálném čase na výstupu z rovnačky, a v ovládání sevření válečků v závislosti na výsledcích tohoto měření.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l schematický řez rovnačkou a obr.2 závislost hodnoty zbytkového zakřivení na sevření válečků na výstupu z rovnačky.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.l je schematicky znázorněna rovnačka 1 se dvěma na sobě uloženými kazetami 2, nesoucími hnané válečky 4, uložené s vzájemným přesazením, mezi nimiž se posouvá kovový pás 5, deska nebo tabulový plech. Zařízení obsahuje stříhací prostředky 6., uložené na výstupu z rovnačky, transportní stůl 7, a neznázorněný prostředek pro dopravování pásu, nastříhaného na desky. V případě rovnání pásů zařízení obsahuje stříhací prostředky 6, uložené na výstupu z rovnačky. Rozumí se, že stříhací prostředky 6 jsou zbytečné, když se • · ··· · • · ··· · • ·

-7-*......

rovnají přímo desky nebo plechové tabule. Nohou však být na zařízení přítomné a v tomto případě se neuvedou do provozu. Na obrázku je vyznačena deska 8 nebo tabule (pocházející ze stříhání pásu po rovnání nebo z rovnané desky nebo tabule), jejíž jedna část je opřená o stůl 2 a druhá část přesahuje mimo stůl 7. Neznázorněné snímače vzdálenosti, umístěné na našem schématu pod oblastí rovnané desky 8. nepodporované stolem 7, jsou spojeny s regulačním systémem 11 svírání válečků 4a a 4b, umístěných na výstupu z rovnačky, který sám je připojen k ovladači 12 svírání na výstupu (válečky 4a a 4b).

Kovový pás 5 nebo deska je rovnán v rovnačce 1 průchodem mezi válečky 4. Na výstupu z rovnačky je pás 5 stříhán stříhacími prostředky 6, tvořenými gilotinovými nůžkami, nebo rotačními nůžkami, sledovacími nebo letmými, takže se získají desky 8, tabule nebo výstřižky předem určené délky L. Část rovnané desky 8 spočívá na dopravním stole 7, zatímco délka L' , předem určená detekční buňkou 10, přesahuje stůl 7 a leží tedy mimo oblast podepření.

Nejméně tři snímače 9, uložené na neznázorněném referenčním podstavci, umístěném buď nad nebo pod oblastí odpovídající délce L' desky 8, měří vzdálenost oddělující uvedenou část desky o délce L', takže určuje její zakřivení C. Měření prováděná snímači 9 jsou s výhodou bezkontaktní měření vzdálenosti, aby se předešlo zkreslování měření zakřivení části desky 8 o délce L'. Použije se tedy bezkontakních snímačů 9 vzdálenosti, jako jsou snímače na principu Foucaultových proudů nebo optické snímače.

-8·· 4444 • · • ··· •4 444· • · 4 4 ·4

Aby se z naměřeného zakřivení C určilo zbytkové zakřivení C_r desky 8., je vhodné brát zřetel na zakřivení C_p desky 8 vyplývající z její vlastní hmotnosti. Znalost parametrů, kterými jsou délka L' desky 8 přesahující mimo stůl 7, určená detekční buňkou 10 polohy, tloušůka desky 8, a vzdálenost snímačů 9 od stolu 7, dovolují vypočítat zakřivení Cp desky 8 vyplývající z její vlastní hmotnosti. Odečtením této hodnoty zakřivení C od naměřené hodnoty zakřivení C se tak snadno získá zbytkové zakřivení C_r desky 8.

Při znalosti zbytkového zakřivení C_r desky 8. se vypočítá převodová funkce, která potom dovoluje seřídit sevření na výstupu (válečky 4a a 4b) rovnačky 1, takže se přizpůsobí zakřivení následující desky 8 požadavkům uvažovaného průmyslového použití.

Průmyslově požadované zakřivení desky 8 může být nulové (deska dokonale rovná), kladné (zakřivení desky směrem nahoru) nebo záporné (zakřivení desky směrem dolů). Pro získání desek majících jeden z těchto profilů je vhodné buď uvolnit nebo přitáhnout sevření válečků 4a vůči válečkům 4b na výstupu rovnačky 1.

Tento pochod může být prováděn pracovníkem obsluhy, který shromáždí různá před tím provedená měření, vypočítá pomocí těchto měření převodovou funkci umožňující odvodit parametry sevření na výstupu válečků 4a a 4b k zavedení do regulačního systému 11 podle zakřivení, které se má dodat desce. Tento pochod rovněž může být proveden samočinně počítačem.

• 4 4 44 4 44 ·4 • 4 4 · 4 ·

4 44 · · * 4 4 ··· · • 4 4 4 4

-9-........

Jakmile jsou parametry sevření válečků 4a a 4b určené, působí akční člen 12 přímo na sevření válečků 4a a 4b na výstupu rovnačky 1, t.j. na jejich vzájemnou vzdálenost.

Způsob podle vynálezu tak dovoluje ovládat v reálném čase zakřivení každé z desek 8. Když se charakteristické mechanické vlastnosti desky 8 z jednoho svitku mění, dovoluje tak ovládání zakřivení desky 8 v reálném čase působit hned na parametry sevření na výstupu z rovnačky 1 a popřípadě měnit seřízení sevření na výstupu (válečků 4a a 4b), aby se získaly desky 8, jejichž zakřivení je konstantní a u nichž hodnota zbytkového zakřivení zůstává v mezi tolerance stanovené průmyslovým použitím.

Kromě výše uvedené výhody odstraňuje způsob podle vynálezu pochody zvedání desky a měření zakřivení pracovníkem obsluhy, a vykazuje vůči stavu techniky následující další výhody:

- zlepšení podmínek bezpečnosti,

- zrušení časů manipulace s deskami, čímž je umožněno zvýšit celkovou produktivitu linky,

- rychlost provádění korekcí sevření válečků v případě, kdy se použije samočinný počítač,

- vzhledem ke snadno proveditelné kontrole zakřivení desky nedochází k omezení na desky délky pod 3 m při tloušťkách 3 mm, jako tomu bylo při způsobu podle stávajícího stavu techniky,

- zisk místa, protože zařízení podle vynálezu je kompatibilní s kompaktními zařízeními a je tedy zapotřebí menší prostor než jaký je vyžadován pro zvedání desky,

- systematická kontrola zakřivení všech desek (archivace ···· ·· ·· • · » • · · ·· ·· ··· ·

-10-rJ..

hodnot).

Obr.2 znázorňuje proměnu hodnoty zbytkového zakřivení (vyjádřeného v mm/m) jako funkci sevření válečků na výstupu rovnačky (vyj ádřeného v mm).

Uvažovaný materiál je ocelový pás o tloušřce 6 mm, o šířce 1500 mm a s mezí kluzu 350 MPa. Míra počátečního plastifikování pásu je 60%. Maximální míra plastifikování uvažovaná pro tento příklad je 80%. Udělená míra plastifikování závisí na použité strategii rovnání a počáteční rovinnosti pásu před rovnáním. Amplituda výchylek zakřivování má přímý vztah k tomuto parametru.

Následující příklady slouží k ilustrování použití způsobu.

V příkladě 1 naměří bezkontaktní snímače vzdálenosti zbytkové zakřivení desky získané po rovnání a stříhání ocelového pásu +7 mm/m. Aby bylo zakřivení této desky nulové (dokonale rovinná deska), je třeba aby regulační systém (a) korigoval sevření výstupních válečků roviny korekcí 0,15 mm tak, aby toto sevření dosáhlo 0,32 mm.

V příkladě 2 naměří bezkontaktní snímače vzdálenosti zbytkové zakřivení desky získané po rovnání a stříhání ocelového pásu -7 mm/m. Aby bylo zakřivení této desky nulové (dokonale rovinná deska), je třeba aby regulační systém (a') korigoval sevření výstupních válečků roviny korekcí 0,2 mm tak, aby toto sevření dosáhlo 0,32 mm.

tUDr. Ρθ^ ^Kah advokát ·· «·«· • · • · ·· ·· ·* • · ♦ • · · *·

-ii-»:.

• · ·

Claims (9)

1. ·· ··

   PATENTOVÉ

   NÁROKY

   1. Způsob regulování rovnačky určené k rovnání kovových pásů, desek nebo tabulí, v reálném čase, vyznačený tím, že se po rovnání pásu (5) pás stříhá pro získání rovnané desky (8) nebo rovnané tabule, měří se zakřivení rovnané tabule (8) nastříhaného pásu (5) nebo z rovnání rovnačky (1) mimo oblast podepření, naměřená hodnota se koriguje, aby se vyloučil vliv vyplývající z vlastní hmotnosti rovnané desky (8), a popřípadě se koriguje sevření válečků (4a, 4b) uložených na výstupu rovnačky (1), aby se získala rovnaná deska s kontrolovaným zakřivením.

   vystupující z rovnání desky (5), na výstupu
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že měření zbytkového zakřivení rovnané desky (8) se provádí na základě měření zakřivení rovnané desky (8) na výstupu rovnačky (1) mimo uvedenou oblast podepření, přičemž toto měření se provádí pomocí nejméně tří snímačů vzdálenosti (9).
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že měření zbytkového zakřivení rovnané desky (8) se odvozuje z naměřeného zakřivení a z vlastního zakřivení rovnané desky (8).
4. 4. Rovnací zařízení, obsahující rovnačku pro rovnání kovových pásů, desek nebo tabulí, ·· «·«· • · • · · · • · »·· · vyznačené tím, že obsahuje prostředky pro stříhání, po rovnání, pásu (5) na rovnané desky (8) nebo rovnané tabule, měřicí prostředky pro měření zbytkového zakřivení rovnaných desek (8) nebo rovnaných tabulí vystupujících z rovnání nastříhaného pásu (5) nebo z rovnání desky (5) nebo tabule, na výstupu rovnačky (1), a prostředky pro měnění sevření válečků (4a, 4b) ležících na výstupu rovnačky (1) v závislosti na údajích poskytnutých měřicími prostředky pro měření uvedeného zbytkového zakřivení .
5. 5. Rovnací zařízení podle nároku 4, vyznačené tím, že uvedené prostředky pro měření zbytkového zakřivení obsahují nejméně tři snímače vzdálenosti (9).
6. 6. Rovnací zařízení podle nároku 4 nebo 5, vyznačené tím, že uvedené prostředky pro měření zbytkového zakřivení obsahují nejméně tři optické snímače vzdálenosti (9).
7. 7. Rovnací zařízení podle nároku 4 nebo 5, vyznačené tím, že uvedené prostředky pro měření zbytkového zakřivení obsahují nejméně tři snímače vzdálenosti (9) na principu Foucaultových proudů.
8. 8. Rovnací zařízení podle kteréhokoli z nároků 4 až 7, vyznačené tím, že obsahuje automatické prostředky pro regulaci sevření výstupních válečků (4a, 4b) v závislosti na údajích měření vzdáleností snímači (9).
9. 9. Rovnací zařízení podle kteréhokoli z nároků 4 až • 4 «« ··*· • « • e ··

   -13ι « 9 9

   9 9 99« » 9 » 9 9

   9 9 9 9 > *· 99

   8, vyznačené tím, že měření zakřivení rovnané desky (8) se provádí v úrovni uvedené rovnané desky (8) mimo oblast podepření .

   •WDr. Petr Kabriský advokát f 5 i 4 Oí V

   '.„'Z: MY Š’ · '· í\ 1>AB · ^; /1 (jí) F+ah Česka .- . . -¹

   -,;j.hova 2 JÍíi\3