CZ222798A3

CZ222798A3 - Způsob k vychýlení válcovací žíly a zařízení k jeho provádění

Info

Publication number: CZ222798A3
Application number: CZ982227A
Authority: CZ
Inventors: Michael Krampitz
Original assignee: Sket Walzwerkstechnik Gmbh
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 1999-08-11
Also published as: EP0894546A2; EP0894546A3; US6138541A; DE19730375A1

Description

Způsob podle navrhovaného řešení spočívá v tom, že se na válcovací žílu /2/ kolmo na směr válcování působí průtokem proudu válcovací žílou /2/ a rovněž pevně a protilehle ve stejné rovině umístěným proudovým vodičem /5/ elektromagnetickou sílou /F/, kterou se vychyluje válcovací žíla /2/ od proudového vodiče /5/. Zařízení podle navrhovaného řešení spočívá v tom, že sestává z proudového vodiče /5/, opatřeného kontaktní elektrodou /6/ a umístěného pevně ve stejné rovině s CO válcovací žílou /2/ a protilehle k ní, který je přes proudový zdroj /7/, kondenzátor /8/ a ovládací jlskřiště /9/ spojen s další kontaktní elektrodou /9/. Přitom kontaktní elektrody /6, 10/ jsou od válcovací žíly /2/ umístěny v odstupu pro vytvoření oblouku /11/ mezi válcovací žílou /2/ a každou kontaktní elektrodou /6, 10/.

z 8

CZ 2227-98 βόβ · ^r • · · «» «·· * * • · ♦ · · · • ♦ · · · »·*«·· · ·

Způsob k vychýlení válcovací žíly a zařízení k jeho provádění

Ob i.ast.......techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení k vychýlení válcovací žíly, která se pohybuje vysokou rychlostí.

D.csayadn. í.........stav.......t echnjjív

Je známé vychýlit, případně oddělit válcovací žílu pohybující se na válcovací trati rychlostí válcování například ke zlepšení podmínek nápíchu v následující válcovací stolici nebo k oddělení nekvalitních oblastí a k dovedení do šrotu.

V návaznosti na rychlost válcování se provádí podle EP 0297 313 Bl, DE 35 23 046 Al vychýlení, případně oddělení válcovací žíly pomocí letmých nůžek. Tyto nůžky však se svými vysokými otáčkami a minimální dobou sepnutí představují z hlediska vyhybky velmi komplikovaný mechanický systém. Pro urychlení příslušných systémů vyhybky jsou potřebné vysoké výkony pohonů. Ma nožích nůžek a částech vyhybky je velký mech'ani cký'otěr . ....

Při rychlostech válcování přes 80 mechanicky ovladatelné z hlediska zrychlovacích sil jen s velmi vysokými K prodloužení doby sepnutí vyhybky se vyhybky velmi dlouhé.

m/s jsou tyto systémy regulace a vlivem technickými náklady, musí vytvářet systémy

Dále je známé pomocí vyhybky přivést válcovací žíly k následujícímu zařízení nebo odstřižené konce odvést do vhodného odvodu šrotu. Vyhybky jsou poháněny pomocí hydraulického válce, pneumatického válce, elektromotoru, pohybového šneku a/nebo kombinací těchto pohonů. Největší problém, jak bylo upozorněno i

« · 0 · 1 • · <

·· ·· shora, spočívá zejména v době sepnutí méně než 1/10 s, potřebné při vysokých rychlostech válcování. V DE 35 23 046 je zveřejněno nevýhodné vodící zařízení k vychylování válcovací žíly, přičemž vodící zařízení se přivádí do poiohy, aby se válcovaný materiál zavedl do pomocí válcovaného materiálu.

příslušných vodících kanálů,

Jako nevýhodné se dále jeví, že přímý dotyk válcovací žíly s vodícími zařízeními, která také mohou být vytvořena jako svodné klapky, může vést k spálení válcovací k havár i i .

žíly a tím

K odstranění těchto popsáných ne výhod je podle DD 145 503 známé válcovací žílu vychýlit tak, že se na ni působí silou vnějšího magnetického pole, vytvořeného pomocí příslušně velké magnetické cívky a proudu protékajícího válcovací žílou, obepínajícího válcovací žílu.

Jako nevýhodné se však jeví, že technické náklady na vytvoření magnetického pole jsou značné a že magnetické pole v magnetické cívce není na základě jejích velkých rozměrů a relativně velkého odstupu od magnetického pole válcovací žíly dos'fa'ťěčně' ’ silné“ -a---tí-m- je-- vhodné . -jen- pro. ©.mezené.. příklady použití.

Dále se jeví jako obtížně proveditelný přívod proudu přes třecí kontakty, poněvadž při vysokých rychlostech válcování se budou velmi rychle opotřebovávat otěrové lišty. Rovněž není jasné jak mají být žíly uchyceny na lištách.

P odst a .ta.......vyná 1 ezu

Úkolem předloženého vynálezu je zabránit nevýhodám vpředu uvedeného stavu techniky a rovněž při srovnatelných ·· · · investičních nákladech zvýšit výkonost válcovací trati, to znamená docílit zvýšený průchod a zlepšit kvalitu válcovací žíly.

Zejména se má při rychlosti válcování přes 80 m/s realizovat bezpečné vychýlení libovolné části válcovací žíly, přičemž na válcovací žílu jsou vloženy rázové, v širším rozsahu lily, aniž se' značně zmenší pohybová energie nastavitelné válcovací žíly nebo se ovlivní klidný chod.

Úkol podle význakové části nároku vynálezu se u způsobu vyřeší podle 1 tím, že se na válcovací žíle vytvoří kolmo ke směru válcování elektromagnetická síla, vyvolaná tokem proudu válcovací žílou a rovněž protilehlým, proudovým vodičem pevně umístěným v přibližně stejné rovině, která způsobuje vychýlení válcovací žíly od proudového vodiče.

Podle zvláště výhodného elektrický proud ’ přenáší na válcovací provedení způsobu se žílu bezdotykově pomocí oblouku. Z důvodu těchto opatření získaný malý činný odstup navzájem působících magnetických polí je předpokladem pro vytvoření příslušně velké magnetické síly.

když

Jako zvláště vhodné se ukazuje, elektromagnetická síla stanoví pro stanovenou oblast válcovací síly a působí jako rázová síla.

Dále se navrhuje, že se válcovací žíla vychýlí tak velkou elektromagnetickou silou, že se válcovací žíla samočinně příčně oddělí nožovým prvkem umístěným stacionárně nebo pohybujícím se rychlostí válcování ve směru válcování. Tímto opatřením se využívá elektromagnetický účinek k vytvoření vysokorychlostních nůžek, přičemž je zejména výhodné, že je možné zříci se velké pohybující se hmotnosti, nákladného pohonu a regulační techniky.

ί · ·· ·· « v *

1« * • · · · ♦ · ··

V dalším provedení způsobu se navrhuje, že působící elektromagnetická síla se jako vychylovací síla využije k vedení válcovací žíly v jiném směru, než je válcovací směr. Zde e 1 ektromagnet i cký vytvoření se účinek využ i je k vysokorychlostní vyhybky. Výhoda tohoto opatření spočívá v tom, še na základě vysoké rychlosti této nové vyhybky se může udržet krajně malý odstup mezi před tím umístěnými zařízeními, jako například nůžkami, a vyhybkou podle vynálezu. Dále se značně sníží podíl třecích dílů.

Jako přednostní opatření se dále navrhuje vytvořit definovanou elektromagnetickou reakční sílu, která během vychýlení válcovací žíly zabraňuje nárazu na armatury a/nebo vodící zařízení válcovací tratě se známými nevýhodami.

Vynález se rovněž týká zařízení k vychýlení válcovací žíly k provedení způsobu podle vynálezu, přičemž zařízení podle vynálezu sestává z protilehle k válcovací žíle ve stejné rovině pevně uloženého proudového vodiče opatřeného kontaktní elektrodou, který je přes zdroj proudu, kondenzátor a ovládací jiskřiště připojen k. další kontaktní elektrodě, přičemž kontaktní elektrody mají takový odstup od válcovací žíly, že se 'mé'z i vá Γοο vácf^^žíTďu ” á'káždou e rektředdu vyt voří ~oΒΓούΥί .....

mez i

Zvláštní uspořádaní zajišťuje za prvé'malou vzdálenost působícími magnetickými poli, za druhé existuje možnost přenášet žílu na válcovací proud až 10^s A, přičemž se výhodně využívá vybíjení kondenzátoru.

prostřednictvím oblouku potřebný impulsní efekt při

Podle dalšího vytvoření zařízení je umístěn proudový vodič rovnoběžně s válcovací žílou.

Další varianty spočívají v tom, proudový vodič je vytvořen přímočarý, avšak je umístěn v definovaném úhlu k • · ·

- 5 • »β* » 4 * 4 * 4 ·, * • 4 4 4 4 • 44 444 44 4 • 4

4-4 válcovací žíle, že proudový vodič má definovaný tvar křivky, nebo že proudový vodič má po celé své délce rozdílný průřez.

Tím existuje možnost koncentrovat maximální silové působení na definovanou oblast, což je zvláště výhodné při použití zařízení jako vysokorych1ostních nůžek. V tomto případě je zařízení k vychýlení válcovací žíly podle vynálezu přiřazeno v oblasti vychýlení válcovací žíly protilehle k nožovému prvku, přičemž válcovaný drát je umístěn ve stejné rovině mezi zařízením k vychýlení a nožovým prvkem. Nožový prvek přitom může být vytvořen stacionární nebo umístěn pohyblivě s rychlosti válcování ve směru válcování.

Dále je nožový prvek přednostně vytvořen jako pevný dotek s řeznou hranou podporující řez.

V další variantě existuje vychýlení válcovací žíly, viděno elektromagnetickou vysokorychlostní oblast vychýlení z válcovací linie.

možnost umístit zařízení k ve směru válcování, jako vyhybku bezprostředně před

K zabránění ’ nárazu vychýlené válcovací žíly na _____a.r_ma_t-u.r.y—a-/-ne-bo—vo-d-í-e-í-—-z-a-ř-í-z-en-í-může—být— účel' né' 'k' Z árTžéhT k vychýlení válcovací žíly přiřadit fukčně stejné, zrcadlově na protilehlé straně válcovací linie umístěné zařízení k vychýlení válcovací žíly.

Přeh l ed.......obrázků.......na........yýkr esech

Další jednotlivosti, znaky a výhody vynálezu jsou patrné z následujícího vysvětlení příkladů provedení schématicky znázorněných na výkresech.

Výkresy znázorňují průběh způsobu a působení zařízení · 4 4 • ·« ·«· *·· *·

- 6 k vychýlení válcovací žíly, která je v předloženém příkladu provedení umístěna před blíže neznázorněným naviječem, a podle vynálezu se může použít jako vysokorychlostní nůžky a/nebo jako vyskorychlostní vyhybka.

Na výkresech znázorňuje:

obr. 1 situaci při vstupu válcovací žíly do oblasti zařízení k vychýlení válcovací žíly, obr. 2 situaci při vychýlení kvalitativně nesprávného začátku k jeho odvodu na pás šrotu, obr. 3 situace při silovém působení k příčnému oddělení válcovací žíly, obr. 4 situace při odvodu začátku žíly na pás šrotu, obr. 5 situace během náběhu žíly ve směru naviječe a obr. 6 další vhodnou variantu provedení.

Příklady.......prpve dení______vynálezu

Podle obr. 1 je zařízení 1, k vychýlení válcovací žíly umístěno kolmo k válcovací linii, viděno ve směru pohybu válcovací žíly 2, před ne znázorněným naviječem. Mezi zařízením 1 k vychýlení válcovací žíly 2. a dalším zařízením ústí vedení válcovaného materiálu do ' trychtýřovitého rozšíření 4 a rozděluje se na vedení 3e pro šrot a vedení 3b pro .dobrou žílu, přičemž vedení 3,a pro šrot vystupuje v šikmém úhlu z válcovací linie. Mezi zařízením 1 k vychýlení válcovací žíly .2 a maviječem může být v blízkosti trychtýřovitého rozšíření .4 nebo v trychtýřovitém rozšíření .4 vedení 3. válcovaného • •4 4 • ·

- 7 • · · «·4 materiálu umístěno další zařízení 1,,'k vychýlení válcovací žíly

2.

Zařízení .1.., .1/ k vychýlení válcovací žíly 2 sestává z pevně a protilehle k válcovací ž ί 1 e 2 přibližně ve stejné rovině umístěného proudového vodiče 5, který má- ve směru na válcovací žílu 2 kontaktní elektrodu S a přes proudový zdroj .7, kondenzátor 8 a vhodné ovládací jiskřiště .9 je spojen s další kontaktní elektrodou 10 směřující k válcovací žíle 2. Odstup mezi válcovací žílou 2. a kontaktní elektrodou 6 a 10 je že mezi válcovací žílou 2 a zvolen tak, elektrod 6,. 10 může vzniknout oblouk 11.

každou z kontaktních

Jak je patrné na obr. 1, začátek válcovací žíly 2 pohybující se vysokou rychlostí jíž prošel zařízením .1 k vychýlení válcovací žíly 2 a dospěl do stejně provedeného dalšího zařízení 1' k vychýlení válcovací žíly 2- V tomto okamžiku se přes ovládací jiskřiště 9, které pracuje jako spínač, vybije předtím nabitý kondenzátor 8, na kontaktních elektrodách 6 a 1.0 se zapálí oblouk ..1....1. a uzavře se proudový okruh.

__________..M.ag.ne.t.Lc..ké__,.p.oljs.,_uy_tvožené . ,..j.a.k.. ve...jvá.l co va_c.L ž.í Le.....2,..

jakož také v proudovém vodiči .5 způsobuje odpudivou magnetickou sílu na procházící části, takžesíla F, která působí na začátek válcovací žíly 2 kolmo va 1 c o va c i odpudIvě od proudového vodiče 5, vychyluje, jak je patrné na obr. 2, začátek válcovací žíly 2. ve směru vedení 3a pro šrot

Relativní pohyb začátku válcovací žíly 2 je složen z axiálního pohybu Va válcovací žíly 2 a radiálního pohybu Vr začátku válcovací žíly 2. Vstup válcovací žíly 2 je podpořen pomocí trychtýřovitého provedení vedení 3a na šrot. Další zařízení £' k vychýlení válcovací žíly 2. tak funguje v uvedeném případě jako vysokorychlostní vyhybka.

« > ⁴ • «

4* ·* do vedení .3a pro na kterém se má *

• 4 4 ··

Jestliže válcovací žíle 2 vstoupí šrot dostatečně hluboko a je dosažen bod, oddělit část válcovací žíly _2, určená do šrotu, vybije se přes ovládací jiskřiště 9 dříve zařazeného zařízení ..1., k vychýlení válcovací žíly .2. příslušný kondensátor 8. Na příslušných kontaktních elektrodách 6, 10 se zapálí vysokonapěíovým potenciálem z kondenzátoru 8 proudový oblouk ,1,1., čímž se na extrémně krátkou dobu uzavře e1ektromagnetický pracovní proudový obvod. Magnetické pote způsobuje, jak již bylo uvedeno, procházející části, takže válcovací žíla 2 odpuzovaná kolmo k válcovací linii a od proudového vodiče 5 narazí na nožový prvek ..1..2 umístěný protilehle k zařízení .1 k vychýlení válcovací žíly .2. v přibližně stejné rovině v oblasti vychýlení válcovací žíly .2. Síla F je k realizaci vysokorychl os tni ch nůžek nastavitelná pomocí nabíjecího proudu kondenzátoru 8 tak, že se vytvořené průtokem proudu odpudivou magnetickou sílu válcovací oddělí .

žíla .2, jak je patrné na obr. 4, samočinně příčně

Nožový prvek ,1,2. je v předložném případě umístěn stacionárně a proveden jako pevný dotek a je opatřen řeznou hranou ,1,3. podpor uj í c t řez, avšak může být rovněž výhodné, když je - - no-ž o v-ý-p-r-ve-k— -._;1-2-po-hyb-l-i-v-ý— -s- -ryc-hi o-stí—válcování· · ve’ 'směr u vá1 co vání pa k se provádí na vhodném místě řez, aby se minimalizovaly brzdící účinky během řezu na válcovací žíle 2.

Dále existuje možnost upravit proudový vodič 5 tak, že se maximální silové působení koncentruje na libovolně definovanou oblast válcovací žíly 2, také ve vztahu k nožovému prvku .1,2.

Proudový přímočarý, avšak vá i covac í žíle .2, vodič 5 může být například umístěn v může být definovaném vyt vořen úhlu k nebo má proudový vodič .5. definovaný tvar křivky v rovině a/nebo proudový vodič .5 má po celé své délce φφ φ φ · • φ · φφ ·· • Φ

- 9 • Φ·Φ • φ * • · φ·· ·ΦΦ různý průřez.

Na základě těchto opatření existuje možnost vytvořit z hlediska intenzity a působení magnetického pole oblastně specifické působení.

Na obr. 5 je patrná situace, kde je dobrá válcovací žíla 2 vedena vedením 3b pro dobrou žílu k blíže neznázorněnérnu a známému dalšímu zařízení. Případná mírná deformace vrcholu dobré válcovací žíly 2 se vyrovná trychtýřovitým náběhem vedení 3 b pro dobrou žílu. Obvykle se rovněž konec válcovací žíly 2. který má kvalitativní vady, oddělí od dobré válcovací žíly 2 a zavede se do vedení 3a pro šrot. Toto popsáno, pomocí zařízení 1, .1/ avšak v opačném pořadí.

se děje, jak bylo k vychýlení válcovací žíly 2,

Nd obr. 6 je znázorněno přednostní uspořádání, které má zabránit nárazu válcovací žíly 2 během jejího vychýlení na armatury nebo vodící zařízení .1.4..

Podle vynálezu může být uvedeným zařízením ..1.., .1.' přiřazeno funkčně stejné jiné zařízení „1.' ' k vychýlení válcovací—ž-í-l-y—-2-— a—t-o—n-a-—p-r-o-t-i-l-e-h-l-é—s-t-r-a-ně-.—Toto--vy-t-v-á-ř- íreakci, která shora popsaným způsobem zabraňuje nárazům válcovací žíly 2. Časově a také z hlediska svého silového působení jsou zařízení .1. a .1.'' a rovněž 1' a 1/' k vychýlení válcovací žíly 2 řízeny tak, že se navzájem nevýhodně ne o v!i vňuj í .

Claims

.1, 1' a 1 k vychýlení mohou být k dosažení vychýlení dalších nebo jiných vhodných znamená vynález není omezen

Rozumí se, že., zařízení válcované žíly·/ podle vynálezu válcovací žíly
2 umístěny na místech válcovací linie, to popsaným příkladem provedení.

- 10 - ’» ββ» · · · • · · · 1 í • · · · · ··* ··· ·· · • · ·· r~r^ i » ·>* 9 9 ¹ 9 « · 99 9 9 PATENTOVÉ NÁROKY 1 . Způsob k vychýlení válcovací žíly, která se po hybuj e vysokou rychlostí, vyznačující se tím, že se na vá1covací

žíle (2) kolmo ke směru válcování vyvolá průtokem proudu válcovací žílou (2) a rovněž pevně a protilehle ve stejné rovině umístěným proudovým vodičem (5) elektromagnetická

síla (F), kterou se proudového vodiče (5). vychyluje válcovací ž í ' 1 a (2) od 2 . Způsob podle nároku 1, vyznačuj í c í se tím, že se pro přenos elektrického proudu působí na vá-l-c o vaď ž í 1 u ’ ( 2 )

bezdotykově obloukem (11).
3. Způsob podle nároků 1 a 7, vyznačující se tím. že se na stanovený úsek válcovací žíly (2) působí rázovou elektromagnetickou silou (F).
4. Způsob podle nároku 1,233, vyznačující se tím, že se na válcovací žílu (2) působí elektromagnetickou silou (F), přičemž se válcovací žíla (2) při vstupu na stacionárně umístěný nebo ve směru válcování s rychlostí válcování

--p.o.hy-b-1-i-v-ý— .n-o-ž-o-v-ý— p-rv-e-k— (-4-2-)-—samo-ě-i-n-n-ě—př-í-S-ně—o-dd-ě-l-í—----
5. Způsob podle nároku 1, 2a 3, vyznačující se tím, že se elektromagnetickou silou (F) . vychyluje vedení válcovací i žíly (2) do jiného směru, než je směr válcování.
6. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že se při vychylování válcovací žíly (2) působí na válcovací žílu (2) elektromagnetickou reakcí k zabránění nárazu na armatury a/nebo vodící zařízení (14).
7. Zařízení k vychýlení válcovací žíly (2) k provedení způsobu podle nároku 1, vyznačující se tím, že sestává z proudového i * · <

·» · • * * * »

- 1 1 vodiče (5), opatřeného kontaktní elektrodou (6) a umístěného pevně ve stejné rovině s válcovací žílou (2) a protilehle k ní, který je přes proudový zdroj (7)_tkondenzátor (8) a ovládací jiskřiště (9) spojen s další kontaktní elektrodou (9), při čemž- kontaktní elektrody (6, 10) jsou od válcovací žíly (2) umístěny v odstupu pro vytvoření oblouku (11) mezi válcovací žílou (2) a každou kontaktní elektrodou (6, 10).
8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že proudový vodič (5) je umístěn rovnoběžně s válcovací žílou (2).
9. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že proudový vodič (5) je vytvořen přímočarý a je umístěn ve stanoveném úhlu k válcovací žíle (2).
10. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, vodič (5) je vytvořen ve tvaru křivky.

že proudový
11. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 7 až .10, vyznačující se tím, že proudový vodič (5) má po své délce různý průřez.
12. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 7 až 11, vyznačující se tím, že je opatřeno v oblasti vychýlení válcovací . žíly (2) nožovým prvek (12), přičemž válcovací žíla (2) je umístěna ve stejné rovině mezi zařízením (1) k vychýlení válcovací žíly (2) a nožovým prvkem (12).
13. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 7 až 12, vyznačující se tím, že nožový prvek (12) je vytvořen stacionární nebo pohyblivý s rychlostí válcování ve směru vá1c o vání.
14. Zařízení podle nároku 12 a 13, vyznačující se tím, že

1 2 nožový prvek (12) je vytvořen jako pevný doraz s řeznou hranou (13).
15. Zařízení podle alespoň jednoho z vyznačující se tím, že je opatřeno bezprostředně před oblastí vychýlení nároků 7 až 11, ve směru válcování z válcovací linie dalším zařízením (1') k vychýlení válcovací žíly (2) k vytvoření vysokorychlostní vyhybky, odpovídajícím zařízení

I (1) k vychýlení>vá1 covací žíly (2).
16, Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 7 až 15, vyznačující se- tím, že je opatřeno jiným zařízením (1'') k vychýlení válcovací žíly (2) pro vytvoření reakce, které je funkčně stejné jako zařízení (1, 1') k vychýlení válcovací žíly (2) a je umístěno zrcadlově na protilehlé straně vá1 covací linie.

Γ r '