DE1954211B2 - Device for regulating the supply of metal powder particles to the roll gap of roll stands - Google Patents
Device for regulating the supply of metal powder particles to the roll gap of roll standsInfo
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Description
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4040
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Zufuhr von Metallpulverteilchen zum Walzspalt von Walzgerüsten für die kontinuierliche pulvermetallurgische Herstellung ve η Bändern mit in den Walzspalt hineinragenden, verstellbaren Abdeckvorrichtungen zur Verstellung des Greifwinkels des Walzenpaares.The invention relates to a device for regulating the supply of metal powder particles to the roll gap of Roll stands for continuous powder metallurgical production with strips in the roll gap protruding, adjustable cover devices for adjusting the gripping angle of the pair of rollers.
Aus der DT-PS 9 59 789 ist bereits eine Aufgabevorrichtung für ein Pulver-Walzgerüst, insbesondere Metallpulver-Walzgerüst, mit übereinanderliegenden Walzen bekannt, aus der das Pulver in regelbarer Menge zum Greifbereich der Walzen zufließt. Die Aufgabevorrichtung besteht dabei aus einem Behälter, dessen Boden eine entlang dem Umfang der Unterwalze verschiebbare Kulisse aufweist, dessen den Walzen zugekehrte Wand eine weitere, etwa tangential zur Oberwalze verschiebbare Kulisse bildet und dessen den Walzen abgekehrte Wand etwa radial zur Unterwalze angeordnet und in dieser Richtung verschiebbar ist.DT-PS 9 59 789 already discloses a feeding device for a powder roll stand, in particular Metal powder roll stand, known with superposed rollers, from which the powder can be regulated Amount flows to the gripping area of the rollers. The feeding device consists of a container, the bottom of which has a sliding block along the circumference of the lower roller, its the rollers facing wall forms a further, approximately tangential to the top roller displaceable backdrop and its the Rolls facing away wall is arranged approximately radially to the lower roll and is displaceable in this direction.
Aus der FR-PS 15 11 808 ist ein Verfahren und eine bo Vorrichtung zum Regeln der Zufuhr von Metallpulverteilchen zum Walzspalt von Walzgerüsten für die kontinuierliche pulvermetallurgische Herstellung von Bändern bekannt. Zur Regelung der Zufuhr von Metallpulverteilchen zum Walzspalt ist gemäß dieser b5 bekannten Vorrichtung in dem Zuführtrichter ein schwenkbares, plattenförmiges Organ angeordnet, welches je nach Stellung den Zuführstrom der Metallpulverleilchcn in zwei Ströme aufteilt, von denen nur einer den Walzspalt erreicht. Dieses plattenförmige Teil kann auch gemäß einer weiteren Ausfühningsform durch ein verstellbares, winkelförmiges Teil ersetzt werden.From FR-PS 15 11 808 a method and a bo Device for regulating the supply of metal powder particles to the roll gap of roll stands for continuous powder metallurgical production of strips known. To regulate the supply of Metal powder particles to the roll gap is according to this b5 known device in the feed hopper a pivotable, plate-shaped organ arranged, which, depending on the position, divides the supply stream of metal powder particles into two streams, one of which only one reaches the roll gap. This plate-shaped part can also according to a further embodiment be replaced by an adjustable, angular part.
Schließlich ist aus der DT-PS 9 03 778 eine Vorrichtung an Walzgerüsten zur Verfestigung pulverförmiger, insbesondere metallischer. Stoffe zu unbegrenzt langen Gebilden bekannt, bei welcher eine oder mehrere Zungen zur Anwendung gelangen, die beliebig tief in den Walzenspalt eingesenkt und in dieser Lage festgehalten werden können. Durch diese Zungen können mehrere Einfüllkanäle für verschiedenartige Pulver zwecks Erzeugung geschichteten Walzgutes gebildet werden. Dabei läßt sich je nach der Einstellage der Zunge die Zufuhrmenge zum Walzspalt einstellen.Finally, from DT-PS 9 03 778 a device on roll stands for solidifying powdery, especially metallic. Substances known to form structures of unlimited length, in which one or more Tongues are used, which are sunk as deep as desired into the roller gap and in this position can be held. Through these tongues several filling channels for different types of Powder are formed for the purpose of producing layered rolling stock. Depending on the setting adjust the amount of feed to the roll gap with the tongue.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum Regeln der Zufuhr von Metalipulverteilchen zum Walzspalt von Walzgerüsten der eingangs definierten Art derart zu verbessern, daß mit Hilfe einer sehr einfachen Regeleinrichtung die Dichte des hergestellten Bandes und damit die Qualität desselben konstant gehalten werden kann.The object of the invention is to provide a device for regulating the supply of To improve metal powder particles for the roll gap of roll stands of the type defined at the outset in such a way that With the help of a very simple control device, the density of the tape produced and thus the quality the same can be kept constant.
Ausgehend von der Vorrichtung der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine an sich bekannte, berührungsfrei arbeitende Meßeinrichtung, welche die Dichte des gewalzten Bandes mißt und diesen Wert als Vergleichswert für ein Verstellsignal an eine Steuervorrichtung zur Veränderung der Stellung der Abdeckvorrichtungen vor dem Walzspalt weitergibt.Based on the device of the type defined at the outset, this object is achieved according to the invention solved by a known, non-contact measuring device, which the density of the rolled strip and measure this value as a comparison value for an adjustment signal to a control device Passes change in the position of the covering devices in front of the roll gap.
Erfindungsgemäß wird also zur Konstanthaltung der Dichte des gewalzten Produktes ein Fehlersignal, das durch Verbinden des Ausgangssignals der Meßeinrichtung und eines Normal-Bezugssignals in einer integrierenden Einheit erzeugt wird, zu einem Servo-Motor über einen Verstärker geleitet. Der Motor kann dabei jede Abdeckvorrichtung relativ zur jeweiligen Walze derart bewegen, daß die Umfangsfläche der Walze, der das Teilclienmateria! im Fülltrichter ausgesetzt ist, zunimmt oder weniger wird, so daß sich dadurch die Geschwindigkeit einstellen läßt, mit der das Metallpulver den Walzspalt erreicht.According to the invention, an error signal is used to keep the density of the rolled product constant by combining the output signal of the measuring device and a normal reference signal in an integrating Unit generated is fed to a servo motor via an amplifier. The engine can do it move each covering device relative to the respective roller in such a way that the peripheral surface of the roller, the the part clienmateria! is exposed in the hopper, increases or decreases, so that the speed at which the metal powder can be adjusted reached the roll gap.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4.Particularly advantageous configurations and developments of the invention emerge from the Claims 2 to 4.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention will be explained using an exemplary embodiment with reference to the drawings explained in more detail. It shows
Fig. 1 ein schemaiisches Schaltbild des Steuersystems eines Walzgerüsts nach der Erfindung undFig. 1 is a schematic circuit diagram of the control system a roll stand according to the invention and
Fig. 2 eine abgewandelte Anordnung der Zuführungseinrichtung für das Walzgerüst nach Fig. 1.FIG. 2 shows a modified arrangement of the feed device for the roll stand according to FIG. 1.
Das in F i g. 1 veranschaulichte Walzgerüst enthält allgemein ein Paar sich gegenüberliegender Walzen 21, einen Fülltrichter 22 zum Zuführen von Pulver 24 zum Walzspalt der Walzen, ein System 10 zum Steuern der Dichte des gewalzten Bandes und ein System 37 zum Aufrechterhalten eines konstanten Walzspaltes. Das System 37 ist sehr ähnlich dem System, das in der Patentanmeldung P 19 30 169.0 beschrieben ist, und es wird auf dieses dort beschriebene System verwiesen, um die Funktionsweise des Systems 37 vollständig übersehen zu können; es sind in der Zeichnung für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet wie in F i g. 3 dieser Patentanmeldung P 19 30 169.0. Das System arbeitet im wesentlichen in der Weise, daß es für einen konstanten Walzspalt unter Last sorgt, d. h. das System nimmtThe in Fig. 1 generally includes a pair of opposed rolls 21, a hopper 22 for feeding powder 24 to the nip of the rolls, a system 10 for controlling the Density of the rolled strip and a system 37 for maintaining a constant roll gap. That System 37 is very similar to the system described in patent application P 19 30 169.0, and it reference is made to this system described there in order to completely overlook the functioning of the system 37 to be able to; the same reference numerals are used in the drawing for the same parts as in FIG. 3 of these Patent application P 19 30 169.0. The system works essentially in such a way that it works for a constant Ensures the roll gap under load, d. H. the system takes
Einstellungen der Walzen vor, um elastische Deformationen der verschiedensten Komponenten des Walzgerüstes zu kompensieren. Die gezeigte Ausführungsform verwendet einen hydraulischen Arbeitszylinder 32 und einen Motor in Form eines Servo-Ventiis und einer Pumpe 28, um eine Bewegung der Zapfenlager der Walze zu bewirken, obwohl Schrauben und Keile, die entweder hydraulisch oder durch Elektromotore betätigt werden, für diesen Zweck ebenso eingesetzt sein können. Eine Steuerschaltung, die einen veränderlichen to Widerstand 38 enthält, sieht ein positives Bezugssignal (R) vor, um den erforderlichen konstanten Walzspalt zu bestimmen. Ein Signal aus einem Positionswandler 51 zeigt die Dehnung (x) oder die Änderung (x) des Arbeitszylinders an; die Richtung dieses Signals ist negativ, d. h., wenn sich der Arbeitszylinder ausdehnt, gibt der Wandler 51 ein negatives Signal ab, dessen Größe proportional zur Dehnung oder Verlängerung dej Arbeitszylinders ist. Jeder Teil »q« dieses Signals kann zum Widerstand 42 geführt werden, intern man ein Potentiometer 40 in geeigneter Weise einstellt. Ein Druckumwandler 50 zeigt den Arbeitszylinderdruck an, der zur Walzlast proportional ist, und sieht ein positives Signal vor, das zur Größe der Walzlast P proportional ist. Jeder Teil »r« dieses Signals kann einem Widerstand 43 zugeführt werden, indem man ein Potentiometer 45 einstellt. Ein Betriebsverstärker 46 und ein Widerstand 47 summieren die Signale, die den Widerständen 38, 42 und 43 zugeleitet wurden, und die Ausgangsgröße ist hierbei gegeben durch R— qx+rP. joAdjustments of the rolls in order to compensate for elastic deformations of the various components of the roll stand. The embodiment shown uses a hydraulic ram 32 and a motor in the form of a servo valve and pump 28 to cause movement of the roller trunnion bearings, although screws and wedges operated either hydraulically or by electric motors for this purpose as well can be used. A control circuit, including a variable resistor 38, provides a positive reference signal (R) to determine the constant roll gap required. A signal from a position transducer 51 indicates the expansion (x) or the change (x) of the working cylinder; the direction of this signal is negative, that is, when the working cylinder expands, the transducer 51 emits a negative signal, the size of which is proportional to the expansion or elongation of the working cylinder. Each part "q" of this signal can be fed to resistor 42, internally a potentiometer 40 is set in a suitable manner. A pressure transducer 50 indicates the working cylinder pressure which is proportional to the rolling load and provides a positive signal which is proportional to the magnitude of the rolling load P. Each part "r" of this signal can be fed to a resistor 43 by adjusting a potentiometer 45. An operational amplifier 46 and a resistor 47 sum the signals fed to the resistors 38, 42 and 43, and the output is given by R-qx + rP. jo
Dieses Fehlersignal wird dem Servo-Ventil zugeführt; wenn dieses Signal positiv gerichtet ist, wird das Servo-Ventil in der Weise betätigt, daß der Arbeitszylinder ausgezogen bzw. gedehnt wird und umgekehrt; der Arbeitszylinder nimmt eine gleichbleibende Lage ein, r> wenn der zuvor erwähnte Fehler Null ist, d. h. wennThis error signal is fed to the servo valve; if this signal is positive, the servo valve is operated in such a way that the working cylinder is pulled out or stretched and vice versa; the working cylinder assumes a constant position, r> if the aforementioned error is zero, d. H. if
(D(D
Wenn Y der Walzspalt des Walzgerüstes bei Nichtbelastung ist, wenn der Arbeitszylinder voll ausgezogen ist ^x=O), so ist in jedem Zeitpunkt bei einer Walzlast Pder tatsächlich vorhandene Walzspalt Zwie 4r> folgt gegeben;If Y is the roll gap of the roll stand when there is no load, when the working cylinder is fully extended ^ x = O), then at any point in time with a rolling load P the actual roll gap between 4 r > follows;
Z=Y-X +Z = Y-X +
(2)(2)
5050
wobei M die Steifigkeit des Walzstandes als Ganzes istwhere M is the rigidity of the stand as a whole
und der Ausdruck -r. die elastische Ablenkung desand the expression -r. the elastic deflection of the
Standes wiedergibt.State.
Durch Substitution von χ aus (1) erhält manSubstituting χ from (1) gives
(3)(3)
bO Wenn die Werte von r und q so gewählt werden, daß — = M ist, so vereinfacht sich die Gleichung (3) auf bO If the values of r and q are chosen such that - = M , then equation (3) is simplified to
z=y-f (4) z = yf (4)
Es läßt sich erkennen, daß Z, der Walzspalt unter Last, von der Last abhängig ist und konstant ist, wenn die Bezugsgröße R konstant ist.It can be seen that Z, the roll gap under load, depends on the load and is constant when the reference variable R is constant.
Ein Walzspaltsteuersystem, das wie das in der Patentanmeldung P 19 30 169.0 beschriebene aufgebaut ist, kann ebenso verwendet werden.A roll gap control system constructed like that described in patent application P 19 30 169.0 can be used as well.
Das System 10 enthält eine Vorrichtung 12, wie eine oder mehrere Gammastrahl-Meßeinrichtungen, um ein Signal zu erzeugen, das — berührungslos erhalten — kennzeichnend für die Dichte des Bandes ist; da die Dicke des die Walzen 21 verlassenden Bandes konstant ist, wird die Ablesung der Vorrichtung 12 direkt auf die Dichte des Bandes bezogen.The system 10 includes a device 12, such as one or more gamma ray measuring devices, to measure a To generate a signal which - received without contact - is indicative of the density of the strip; because the Thickness of the belt leaving the rollers 21 is constant, the reading of the device 12 is directly on the Related to the density of the tape.
Um die Dichte des Bandes im wesentlichen konstant zu halten, wird ein Fehlersignal, das durch Verbinden des Ausgangssignals der Vorrichtung 12 und dem Normal-Bezugssignal 14 in einer integrierenden Einheit 16 erzeugt wird, über den Verstärker 20 zn einem Servo-Motor 18 geleitet. Der Motor 18 kann jede Platte 22;i relativ zur jeweiligen Walze derart bewegen, daß die Umfangsfläche der Walze, der das Pulver im Fülltrichter ausgesetzt ist, zu- oder abnimmt, so daß man dadurch die Geschwindigkeit einstellen kann, mit der das Pulver den Walzspalt erreicht.In order to keep the density of the tape substantially constant, an error signal generated by connecting of the output signal of the device 12 and the normal reference signal 14 in an integrating unit 16 is generated, passed through the amplifier 20 to a servo motor 18. The motor 18 can be any plate 22; i move relative to the respective roller in such a way that the circumferential surface of the roller, which the powder in Hopper is exposed, increases or decreases, so that you can thereby adjust the speed with which the powder reaches the roll gap.
Es ist jedoch auch möglich (Fig. 2), den Fülltrichter 22 durch Platten 22b darzustellen, die relativ zu den Walzen befestigt und durch die Mantelflächen der Walzen in der Gegend des Walzspaltes gehaltert sind; der Servo-Motor 18 kann die Lage eines zungenähnlichen Teiles 25 im Fülltrichter einstellen, und zwar zum Walzspalt oder von diesem weg verstellen, so daß die Menge des Pulvers 24, die zum Spalt geführt wird, verstellt werden kann.However, it is also possible (FIG. 2) to represent the hopper 22 by means of plates 22b which are fastened relative to the rollers and held by the outer surfaces of the rollers in the area of the roller gap; the servo motor 18 can adjust the position of a tongue-like part 25 in the hopper, to be precise towards the roll gap or away from it, so that the amount of powder 24 which is fed to the gap can be adjusted.
Aus der vorhergehenden Beschreibung geht hervor, daß das beschriebene Steuersystem des Walzgcrüstes eine sehr kurze Ansprechzeit besitzt, so daß eine genaue Steuerung der Dichte und Dicke des Bandes möglich ist.From the foregoing description it appears that the described control system of the rolling stand has a very fast response time allowing precise control of the density and thickness of the tape.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform der zuvor beschriebenen Einrichtung, ist das System 37 weggelassen, und die Walzen bilden einen Teil eines unendlich starren oder steifen Walzgerüstes, und sie lassen sich daher auf einen gewünschten Walzspalt einstellen, der im wesentlichen während des Walzvorganges konstant bleibt.In a modified embodiment of the device described above, the system 37 is omitted, and the rolls form part of an infinitely rigid or rigid rolling mill, and they can be therefore set to a desired roll gap which is essentially constant during the rolling process remain.
Da zwischen Dichte und Dicke des Bandes ein Zusammenhang besteht, so ist offensichtlich, daß ein Verstellen jeder Platte 22a oder des Teils 25 zum Einstellen der Dichte normalerweise ebenso eine Änderung der Dicke des Bandes zur Folge hat; indem man jedoch ein Konstant Walzspaltsystem 37 oder ein unendlich starres oder steiles Walzwerk, wie zuvor beschrieben, verwendet, wird es möglich, die Dichte des gewalzten Produktes einzustellen, ohne eine entsprechende Änderung im Eichmaß vornehmen zu müssen.Since there is a relationship between the density and the thickness of the tape, it is obvious that a Adjusting each plate 22a or member 25 to adjust the density normally also does one Changes the thickness of the tape; However, by using a constant roll gap system 37 or a Infinitely rigid or steep rolling mill, as previously described, is used, it becomes possible to adjust the density of the set rolled product without having to make a corresponding change in the standard.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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| 8235 | Patent refused |