DE2253641A1 - Anlage zur kontinuierlichen ultraschallpruefung von blechband - Google Patents
Anlage zur kontinuierlichen ultraschallpruefung von blechbandInfo
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Description
Anlage zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur kontinuierlichen und damit automatischen Ultraschallprüfung von Blechband,
vorzugsweise von warmgewalzten Blechen unmittelbar hinter dem letzten Gestell eines Walzwerkes. Eine derartige
Ultraschallprüfung bietet besondere Probleme. Zwar sind die Blechbänder besäumt, sie besitzen jedoch häufig erhebliche,
quer .zur Walzrichtung, längs zur Walzrichtung oder auch schräg dazu verlaufende, zumeist statistisch verteilte
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Wellungen. Das gilt insbesondere dann, wenn es sich um
Blechband einer Dicke zwischen 1,5 und 10 mm, einer Breite
von 500 bis 2000 mm bei einer Coil-Länge von 150 bis 1000 m Länge handelt. Hier können die Wellungen so stark sein, daß
Tangenten an die Wellen gegenüber der mittleren Ebene des Blechbandes einen Winkel von 10° und mehr beschreiben. Das
bedeutet, daß das zu prüfende Blechband beim Durchlauf seine Lage um - 50 mm gegenüber der Ebene des Rollganges
verändert, auf dem es transportiert wird. Andererseits verlangt die Ultraschallprüfung von Blechen bei zumeist über
Wasser erfolgender Ankopplung in vergleichsweise engen Grenzen die Einstellung des Prüfkopfes mit Schallkopf des
Senders und Schallkopf des Empfängers zur Oberfläche des zu prüfenden Blechbandes an definierter Stelle, wobei die
Grenzen noch von der angewandten Prüftechnik abhängen. Komplizierte
Nachführung muß daher erfolgen, wenn eine Ultraschallprüfung kontinuierlich an in der beschriebenen Weise gewelltem
Blechband erfolgen soll. Berücksichtigt man die schon betonte statistische Verteilung der Wellungen, und daß die
Blechbandgeschwindigkeit bei modernen Blechwalzwerken bei 1,5 m pro Sek. und mehr liegt, so erkennt man, daß eine
entsprechende Nachlaufsteuerung kaum durchführbar ist. Das ist der Grund, weshalb in den Rollgang hinter einem Blechwalzwerk
einbaubare Anlagen zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband in der Praxis bisher nicht
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bekannt sind. - Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung
von Blechband zu schaffen, die in den Rollgang hinter einem Blechwalzwerk ohne weiteres einbaubar ist
und bei einfachem Aufbau trotz der quer, längs oder schräg la.ufenden Wellungen des Blechbandes einwandfrei und
funktionssicher arbeitet. Die erfindungsgemäße Anlage soll aber auch in Schernlini'en und in anderen Blechstraßen
einsetzbar sein, wo die Verhältnisse ähnlich liegen als zuvor beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine in einen Rollgang einbaubare Anlage zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband.
Die erfindungsgemäße Anlage ist gekennzeichnet durch einen in den Rollgang eingepaßten Rollenbock aus Rollenbockgestell
und zumindest zwei Rollgangrollen sowie zusätzlichem, gegenüber den Rollgangsrollen höhenverstellbarem Abstützrahmen
mit Abstützrollen, - wobei zwischen den Rollgangrollen des Rollenbockes und den Abstützrollen des Abstützrahmens
das zu prüfende Blechband einspannbar ist, sowie durch einen im Rollenbock auf entsprechenden Laufschienen
quer zur Laufrichtung des Walzbandes verfahrbaien Prüfwagen mit zumindest einem darin angeordneten Prüfkopfhalter
mit Prüf kopf, -- wobei der Prüf kopf halter um eine zur
Laufrichtung des Blechbandes parallele Achse' sowie um eine
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dazu orthogonale Achse schwenkbar und außerdem in Richtung auf das Blechband höhenverstellbar sowie mittels Führungsrollen vom zu prüfenden Blechband selbst gesteuert ist, wobei
außerdem die Führungsrollen des Prüfkopfhalters genau unter den Abstützrollen angeordnet sind. Im allgemeinen wird
man die Anordnung so treffen, daß der Prüfkopfhalter sich unter
dem Blechband befindet, der Prüfkopf also von unten gegen das Blechband gedrückt ist. Die Höhenverstellung ist
durch das Blechband selbst gesteuert. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein in der beschriebenen Weise
beim Durchlauf durch die Anlage gleichsam eingespanntes Blechband die unmittelbare Steuerung eines Prüfkopfhalters
mit dem Prüfkopf übernehmen kann. Auf komplizierte Steuervorrichtungen
in Form von NachlaufSteuerungen und dergl. kann erfindungsgemäß verzichtet werden. Der Prüfkopfhalter
steuert sich infolge der beschriebenen Lagerung mit ihrem die Anpassung an die Welligkeit des Walzbandes zulassenden
Freiheitsgraden am Blechband selbst, und zwar praktisch trägheitslos. Von besonderer Bedeutung für die Funktion ist
dabei, daß sich die Führungsrollen des Prüfkopfhalters genau
unter den Abstützrollen des Abstützrahmens befinden. Daher arbeitet die erfindungsgemäße Anlage auch bei hohen
Blechbandgeschwindigkeiten und dünnen Blechen einwandfrei.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist der Rollenbock drei oder mehr äquidistante Rollgangs-
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rollen auf und sind mittig in bezug auf den Prüfkopfhalter die Abstützrollen des Abstützrahmens, paarweise angeordnet.
Die Rollgangsrollen und/oder die Abstützrollen können angetrieben sein. Einfacher ist die erfindungsgemäße Anlage,
wenn die Rollgangsrollen des Rollenbockes und die Abstützrollen des Abstützrahmens als Schlepprollen ausgeführt sind,-was
sich empfiehlt, wenn der Rollenbock vor dem letzten Treiber in den Rollgang eingebaut wird. In diesem Falle wird
das Blechband durch die erfindungsgemäße Anlage hindurchgezogen, wobei die Zugspannung in bezug auf die Wellungen
glättend und in bezug auf den Blechbandlauf auch stabilisierend wirkt. Zum Zwecke der Einspannung und Abstützung
des Blechbandes kann der Abstützrahmen auf verschiedene Weise gelagert und an den Rollenbock angeschlossen sein. Zweckmäßigerweise
ist er derart abhebbar, daß zu Beginn der Prüfarbeiten das Blechband ohne Schwierigkeiten in die Anlage gleichsam
eingefädelt werden kann. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist dazu und zum Zwecke der Einspannung und
Abstützung des zu prüfenden Blechbandes die Anordnung so getroffen, daß der Abstützrahmen mittels im Rollenblock gehaltener
Zylinderkolbenanordnungen, die vorzugsweise von einem pneumatischen Druckmittel beaufschlagt sind, an die
Zylinderkolbenanordnungen über Kugelgelenke angeschlossen sowie außerdem durch eine zusätzliche Führungseinrichtung
geführt ist. Der Prüfwagen besitzt regelmäßig einen eigenen Verfahrentrieb, so daß er dadurch mittels Fernsteuerung oder
automatisch auf Prüfstellung fahrbar ist. Die Prüfstellung
des Prüfwagens selbst richtet sich nach den ultraschall-
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technischen bzw. prüftechnischen Gegebenheiten und kann unterschiedlich
sein. Im allgemeinen wird der Prüfwagen auf Bandmitte gesteuert werden.
Der Prüfkopfhalter kann in der beschriebenen Weise höhenverstellbar
und außerdem kardanisch gelagert sein. Einfacher und nichtsdestoweniger funktionssicher ist eine Ausführungsform der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der
Prüfkopfhalter an seinen beiden den Blechbandrändern zugeordneten Seiten an mit ihrer Achse orthogonal zur (mittleren)
Blechbandebene orientierte, Zylinderkolbenanordnungen mit Kugelgelenken angeschlossen ist, wobei von diesen Zylinderkolbenanordnungen
eine starr, die andere ebenfalls um eine zur Laufrichtung des Blechbandes parallele Achse gelenkig im
Rollenbock gelagert sind. Die Zylinderkolbenanordnungen sind vorzugsweise von einem pneumatischen Druckmittel beaufschlagt.
Die Arbeitsstellung wird so gewählt, daß sich oberhalb und unterhalb des Kolbens ein Druckmittelpolster befindet. Die
Größe dieses Druckmittelpolsters ist so bemessen, daß bei schnellen Lageänderungen des Prüfkopfhalters die Druckdifferenz
annähernd konstant bleibt. Die Abstützrollen sind, wie bereits erwähnt, genau über den Führungsrollen des Prüfkopfhalters
angeordnet, dadurch ist es möglich, auch dünne Blechbänder zu prüfen, ohne daß sich diese durchbiegen. Die Kugelgelenke
zum Anschluß des Prüfkopfhalters an die Zylinderkolbenanordnungen sind zweckmäßig unmittelbar unter dem Blech band
angeordnet. Die Zylinderkolbenanordnungen bewirken zugleich die Höhenverstellung des Prüfkopfhalters,
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der sich am Blechband abstützt. Die Anordnung des Prüfkopfhalters
bzw. des Prüfkopfes im Prüfkopfhalter richtet sich
nach der speziellen Ultraschallprüfaufgäbe. Die ultraschalltechnischen
Einrichtungen, insbesondere Sender, Empfänger, Netzteil und Auswertungsaggregate, wird man im allgemeinen
stationär neben dem Rollgang installieren. Der Anschluß erfolgt über Kabel.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher
erläutert; es zeigen:
Fig. 1 in einem Schnitt durch einen Rollgang quer zur Laufrichtung eines zu prüfenden Blechbandes eine
erfindungsgemäße Anlage,
Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 und
Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A.
Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband 1. Sie ist z.B.
in den Rollgang hinter einem Blechwalzwerk oder auch iri eine Scherenlinie einbaubar. In ihrem grundsätzlichen Aufbau
besteht die Anlage zunächst aus einem in den Rollgang
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eingepaßten Rollenbock 2 aus Rollenbockgestell J und zumindest
zwei Rollgangrollen 4 sowie zusätzlichen, gegenüber den Rollgangrollen 4 höhenverstellbarem Abstützrahmen 5 mit
Abstützrollen 6. Zwischen den Rollgangrollen 4 des Rollenbockes 2 und den Abstützrollen 6 ist das zu prüfende Blechband
1 einspannbar. Außerdem ist im Rollenbock 2 auf Laufschienen 7 quer zur Laufrichtung des Blechbandes 1 ein Prüfwagen
8 verfahrbar, der zumindest einen darin angeordneten Prüfkopfhalter 9 mit Prüfkopf 10 aufweist. Der Prüfkopfhalter
9 ist um eine zur Laufrichtung des Blechbandes 1 parallele Achse 11 sowie um eine dazu orthogonale Achse
schwenkbar und außerdem in Richtung auf das Blechband 1 höhenverstellbare, was die Pfeile 12 andeuten. Die zur
Achse 11 orthogonale Achse würde in Fig. 3 senkrecht auf
der Achse 11 stehen. Man kann diese Achskombination auch durch ein Kugelgelenk verwirklichen. Der Prüfkopfhalter 9
ist so mittels Führungsrollen 1J>
fom zu prüfenden Blechband 1 selbst nach Maßgabe von dessen Welligkeit gesteuert,
weil die Einrichtung für die Höhenverstellung während der Prüfung ständig wirkt und die Höhenverstellung von dem
Blechband 1 gleichsam blockiert ist. Mit anderen Worten wird unter gleichzeitiger Anpassung an die WelHgkeit beim
Prüfen der Prüfkopfhalter 9 gleichsam ein- und ausgefahren.-Die
Welligkeit des Blechbandes 1 ist in den Fig. nicht dargestellt.
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Im Ausführungsbeispiel und nach, bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung besitzt der Rollenbock 2 drei äquidistante Rollgangsrollen 4. Mittig in bezug auf den Abstand der
Rollgangsrollen 4 sind je zwei Abstützrollen 6 vorgesehen. Dabei sind die Rollgangsrollen 4 des Rollenbookes 2 und die
Abstützrollen 6 des Abstützrahmens 5 als Schlepprollen ausgeführt. Sie können auch angetrieben sein. Der dargestellte
Rollenbock 2 wird vor dem letzten Treiber In den Rollgang hinter einem Blechwalzwerk eingebaut.
Insbesondere aus der Fig. 3 entnimmt man, daß der Abstützrahmen
5 mittels im Rollenbock 2 gehaltener pneumatischer Zylinderkolbenanordnungen 14 zum Zwecke der Einspannung und
Abstützung des zu prüfenden Blechbandes 1 verstellbar und an die Zylinderkolbenanordnungen 14 über Gelenke 15 angeschlossen
ist. Er ist außerdem durch eine zusätzliche Führungseinrichtung 16 geführt. Die Gelenke 15 und die Anschlußgelenke
17 sind sämtlich als Kugelgelenke ausgeführt, die Gelenkachsen verlaufen orthogonal zur Laufrichtung des Blechbandes
1. -
Der Prüfwagen 8 besitzt einen eigenen Verfahrantrieb und ist dadurch mittels Fernsteuereinrichtung oder automatisch auf
Prüfsteilung, beispielsweise auf Bandmitte, verfahrbar.
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- ίο -
In der Pig. 1 erkennt man, daß der Prüfkopfhalter 9 an seine
beiden den Blechbandrändern zugeordneten Seiten an pneumatische Zylinderkolbenanordnungen 18 angeschlossen ist. Diese
sind mit ihrer Längsachse orthogonal zur mittleren Blechbandebene orientiert. Die Anschlußgelenke 19 besitzen eine
zur Laufrichtung des Blechbandes 1 parallele Gelenkachse und sind im Ausführungsbeispiel als entsprechende Kugelgelenke
ausgeführt. Von den beiden Zylinderkolbenanordnungen l8 ist eine starr, die andere ebenfalls um eine zur Laufrichtung
des Blechbandes parallele Achse mittels Bolzengelenk 20 gelenkig am Prüfwagen 8 gelagert. Die Anpreßkraft,
mit der der Prüfkopfhalter 9 gegen das Blechband gedruckt wird, ist einstellbar und zwar mittels eines Druckreglers. Die
Arbeitsstellung der Prüfköpfe entspricht dem halben Hub der Zylinderkolbenanordnungen 18.
Die Führungsrollen 13 liegen nach Fig. 3 genau unter den
Abstützrollen 6 des Abstützrahmens 5·
Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform sind zur Durchführung einer üblichen Blechrpfüung mit zur
Laufrichtung des Blechbandes 1 orthogonal laufenden Ultraschallwellen zwei Prüfkopfhalter 9 symmetrisch zur Mittelachse
22 des Prüfwagens 8 in diesem angeordnet, wie es insbesondere
in Fig. 2 erkennbar ist. Dabei ist die Anordnung
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- ii -
so getroffen, daß sich die Prüfbereiche, die durch die Keulen 2J angedeutet sind, ein wenig überschneiden. So wird
mit Sicherheit die gesamte Breite des zu prüfenden Blechbandes 1 erfaßt. Im Prüfkopfhalter 9 sind die Ultraschallprüfköpfe
10 nach ultraschalltechnischen Gesichtspunkten verstellbar. Die Ankopplung ist im allgemeinen eine Wasserankopplung
mit besonderer Wasserzuführung. Die Anschlußpunkte
zur Kopplung der Pneumatikzylinder mit den Prüfkopfhaitern
sind so hoch wie möglich angeordnet. Die Einspannung des Bandes ist nicht starr (Luft).
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Claims (4)
- Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz- 12 -Patentansorü c h e1Λ In den Rollgang einbaubare Anlage zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband, gekennzeichnet durch einen in den Rollgang eingepaßten Rollenbock (2) aus Rollenbockgestell (3) und zumindest zwei Rollgangsrollen (4) sowie zusätzlichem, gegenüber den Rollgangsrollen (4) höhenverstellbarem Abstützrahmen (5) mit Abstützrollen (6), - wobei zwischen den Rollgangsrollen (4) des Rollenbockes (2) und den Abstützrollen (6) des Abstützrahmens (5) das zu prüfende Blechband (1) einspannbar ist, - sowie durch einen im Rollenbock (2) auf entsprechenden Laufschienen (7) quer zur Laufrichtung des Walzbandes (4) verfahrbaren Prüfwagen {8) mit zumindest einem darin angeordneten Prüfkopfhalter (9)(mit Prüfkopf (10), - wobei der Prüfkopfhalter (9) um eine zur Laufrichtung des Blechbandes (1) parallele Achse (11) sowie um eine dazu orthogonale Achse schwenkbar und außerdem in Richtung (12) auf das Blechband (1) höhenverstellbar sowie mittels Führungsrollen (13) vom zu prüfenden Blechband (1) selbst gesteuert ist, wobei außerdem die Führungsrollen (13) des Prüfkopfhalter (9) genau unter den Abstützrollen (6) angeordnet sind.
- 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützrahmen (5) mittels im Rollenbock (2) gehaltener Zylinderkolbenanordnungen (14) zum Zwecke der Einspannung und409822/0024Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3- 13 -Abstützung des zu prüfenden Blechbandes (1) an die Zylinderkolbenanordnungen (14) über Kugelgelenke (15) angeschlossen sowie außerdem durch eine zusätzliche Führungseinrichtung (16) geführt ist.
- 3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkopfhalter (9) an seinen beiden den Blechbandrändern zugeordneten Seiten an mit ihrer Achse orthogonal zur Blechbandebene orientierte Zylinderkolbenanordnungen (18) mit Kugelgelenken (19) angeschlossen ist und von diesen Zylinderkolbenanordnungen (18) eine starr, die andere ebenfalls um eine zur Laufrichtung des Blechbandes (1) parallele Achse über ein Gelenk (20) im Prüfwagen (8) gelagert ist.
- 4. Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3f dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelgelenke (19) unmittelbar unter dem Blechband (1) angeordnet sind.409822/0024Leerseite
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