DE2253642A1

DE2253642A1 - Anlage zur kontinuierlichen ultraschallpruefung von blechband

Info

Publication number: DE2253642A1
Application number: DE19722253642
Authority: DE
Inventors: Manfred May
Original assignee: Thyssen Niederrhein AG
Current assignee: Thyssen Niederrhein AG
Priority date: 1972-11-02
Filing date: 1972-11-02
Publication date: 1974-05-30
Also published as: NL153670B; NL7311740A; IE38348L; DE2253642B2; DE2253642C3; IT998873B; LU68110A1; GB1436148A; IE38348B1; FR2206006A5; BE804838A; DK133999C; DK133999B

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Anwaltsakte: 35 202/Pe- _{Hans Die}t_er Gesthuysen

Patentanmeldung
Thyssen Niederrhein AG

Hütten- und Walzwerke

42 Oberhausen, Essener Str. 66

4300 Essen, den 2?. Mai 1972 Theaterplatz 3

Anlage zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur kontinuierlichen und damit automatischen Ultraschallprüfung von Blechband, insbes. von warmgewalzten Blechen unmittelbar hinter, dem letzten Gestell eines Walzwerkes. Eine derartige Ultraschallprüfung bietet besondere Probleme. Zwar ist das Blechband besäumt, nichtsdestoweniger ist jedoch von Coil zu Coil und oft auch über die Bandlänge eines einzigen Coils die Walzbandbreite unterschiedlich. Andererseits verlangt die Ultraschallprüftechnik, daß die Prüfköpfe stets an bestimmter Stelle auf das Blechband aufgesetzt werden. Das verlangt bei kontinuierlicher Ultraschallprüfung eine entsprechende Führung der Prüfköpfe.

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Nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag (der Anmelderin) arbeitet man zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband vorteilhaft mit einer Anlage, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau gekennzeichnet ist durch einen in den Rollgang eingepaßten Rollenbock aus Rollenbockgestell und zumindest zwei Rollgangrollen sowie zusätzlichem, gegenüber den Rollgangrollen höhenverstellbarem Abstützrahmen mit Abstutzrollen, - wobei zwischen den Rollgangrollen des Rollenbocks und den Abstützrollen des Abstützrahmens das zu prüfende Blechband einspannbar ist, - sowie duroh einen Im Rollenbock unter dem Blechband auf entsprechenden Laufschienen quer zur Laufrichtung des Blechbandes verfahrbaren Prüfwagen mit zumindest einem darin angeordneten, von unten gegen das Blechband zu koppelnden Prüfkopf. Hier ist, wenn das Blechband wellig ist, der Prüfkopfhalter schwenkbar und außerdem in Richtung auf das Blechband höhenverstellbar sowie mittels Führungsrollen vom zu prüfenden Blechband selbst nach Maßgabe von dessen Welligkeit gesteuert. Die ultraschalltechnischen Aggregate sind zumeist daneben stationär angeordnet. Der Prüfwagen ist dann über Kabel angeschlossen. Die Einstellung des Prüfwagens auf die vorgegebene Position muß nach Maßgabe der Blechbandbreite erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Anlage der letztbeschriebenen Art eine einfache Steuerung für die Einstellung des PrüfWagens und damit des Prüfkopfes auf bestimmte Position in bezug auf den Abstand von den Blechbandrändern, z. B. auf Bandmitte, anzugeben.

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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband, bestehend aus in einen Rollgang einbaubarem Rollenbock mit Rollgangrollen und zusätzlichen Abstützrollen sowie im Rollenbock verfahrbarem Prüfwagen mit Prüfkopfhalter und Verfahrantrieb, wobei der Prüfwagen mit dem Prüfkopf aus prüftechnischen Gründen gegenüber dem Blechband eine durch den Abstand a von einem Blechbandrand und durch den Abstand b vom anderen Blechbandrand definierte Position einnehmen, muß. Die Erfindung besteht darin, daß der Verfahrensantrieb zwo. quer zur Laufrichtung des Blechbandes Erstreckte, durch ein Ritzel bis auf das Vorzeichen gleichlaufgekoppelte Zahnstangen mit endseitigen Tastern aufweist, deren über das Ritzel vorstehende Enden bezüglich ihrer Länge nach Maßgabe des gewünschten Verhältnisses a:b gewählt sind, und daß auf das Ritzel oder auf eine der Zahnstangen, gegebenenfalls über ein Getriebe, ein Antriebsmotor arbeitet, der am Prüfwagen abgestützt ist. Es kann sich bei dem Antriebsmotor um einen Bremsmotor.handeln. Man kann jedoch auch mit einer pneumatischen Zylinderkolbenanordnung arbeiten, die unmittelbar an einer der Zahnstangen angreift. Die Taster wechselwirken mit den Blechbandrändern. Soll der Verfahrantrieb einer erfindungsgemäßen Anlage seinerseits steuerbar sein, (sollen also die Zahnstangen ein- und ausfahrbar sein) so empfiehlt die Erfindung, die Anordnung so zu treffen, daß der Bremsmotor über eine vorzugsweise pneumatische Abstütz» zylinderkolbenanordnung am Prüfwagen abgestützt ist. Die Taster der Zahnstangen sind zweckmäßigerweise als Leitrollen ausgeführt und höhenverstellbar sowie außerdem in Richtung der Zahnstangen einstellbar.

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Die durch die Krfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Anlage zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband von selbst eine Einstellung des Prüfwagens und damit des Prüfkopfes bzw. der Prüfköpfe auf bestimmte Position in bezug auf den Abstand von den Blechbandrändern gewährleistet ist, was im folgenden anhand der Figuren ausführlicher erläutert wird; es zeigen:

Fig. 1 in einem Vertikalschnitt quer zur Laufrichtung des Blechbandes eine erfindungsgemäße Anlage,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A, und die

Fig. 4,

5 u. 6 schematisch die Einstellung des Prüfwagens auf bestimmte Position bei einer Anlage nach den Fig. 1 bis 2,

Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von z.B. warmgewalzten Blechen, nämlich sogenanntem Blechband 1. In ihrem grundsätzlichen Auf *> bau besteht die Anlage zunächst aus in den Rollgang hinter einem Blechwalzwerk oder in einer Scherenlinie einbaubarem Rollenbock 2 mit Rollgangrollen J und zusätzlichen Abstützrollen 4, die in einem Abstützrahmen 5 angeordnet sind, sowie im

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Rollenbook verfahrbarera Prüfwagen 6 mit Prüfkopfhalter 7 und Verfahrantrieb 17 bis 21. Zwischen den Rollgangrollen J5 des Rollenbockes 2 und den Abstützrollen 4 des Abstützrahmens 5 ist das zu prüfende Blechband 1 einspannbar. Der Prüfwagen 6 ist im Rollenbook 2 auf Laufschienen 8 verfahrbar, und zwar quer zur Laufrichtung des Blechbandes 1. Es besitzt im Ausführungsbeispiel zwei im Prüfwagen 6 angeordnete Prüfkopfhalter 7 mit Prüfkopf 9» Im übrigen ist (wie bei der eingangs genannten nicht zum Stand der Technik gehörenden Anmeldung) der Prüfkopfhalter 7 um Kugelgelenke 10 schwenkbar und außerdem in Richtung auf das Blechband 1 höhenverstellbar sowie mittels Führungsrollen 11 vom zu prüfenden Blechband 1 selbst nach Maßgabe von dessen Welligkeit gesteuert. Im Ausführungsbeispiel besitzt der Rollenbock 2 drei äquidistante Rollgangrollen 3, wobei mittig in bezug auf den Abstand der Rollgangrollen 3 die Abstützrollen 4 des Abstützrahmens 5* paarweise, angeordnet sind. Es handelt sich bei den Rollgangrollen 3 ^u*id bei den Abstützrollen 4 um Schlepprollen. Der Abstützrahmen 5 ist mittels pneumatischer .Zylinderkolbenanordnung 12 verstellbar, wodurch die Einspannung des Blechbandes 1 erreicht wird. Eine zusätzliche Führungseinrichtung 15 ist vorgesehen. Der Abstützrahmen 5 ist an die Zylinderkolbenanordnungen 12 und an die Führungseinrichtung 1;5 über Kugelgelenke 14 angeschlossen. Auch der Prüfkopfhalter 7 ist mit Zylinderkolbenanordnungen 15 ausgerüstet, von denen eine starr, die andere um eine zur Laufrichtung des Blechbandes parallele Achse mittels Gelenk 16 am Prüfwagen 6 gelagert ist. Von den beiden Sendern der Prüfkopfhalter 7 breiten sich die

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Schallwellen in Richtung der angedeuteten Keulen nach beiden Seiten aus, wobei im Bereich der Mitte eine Überschneidung stattfinden kann. Dabei ist die Auslegung im Ausführungsbeispiel so getroffen, daß der Prüfwagen 6 mit den Prüfkopfhaltern 7 aus prüftechnischen Gründen gegenüber dem Blechband 1 eine durch den Abstand a von einem Blechbandrand und durch den Abstand ν vom anderen Blechbandrand definierte Position einnehmen muß, und zwar im AusfUhrungsbeispiel die Mittenstellung. Im AusfUhrungsbeispiel ist also a = b.

Zur automatischen Einstellung der Prüfwagens 6 weist der Verfahrantrieb zwei quer zur Laufrichtung des Blechbandes 1 erstreckte, durch ein Ritzel 17 bis auf das Vorzeichen gleichlaufgekoppelte Zahnstangen 18 mit endseitigen Tastern 19 auf. Bis auf das Vorzeichen gleichlaufgekoppelt bedeutet, daß bezogen auf die Achse dieses Ritzel 17 die beiden Zahnstangen 18 sich um gleiche Längen nach außen oder innen bewegen, wenn eine von ihnen verstellt wird. Die über das Ritzel 17 vorstehenden Enden der Zahnstangen 18 sind bezüglich ihrer Lange nach Maßgabe des gewünschten Verhältnisses a:b eingestellt, im Ausführungsbeispiel also gleich lang, weil eine Mittensteuerung angestrebt wird. Auf das Ritzel I7 arbeitet über ein Getriebe 20 ein Bremsmotor 21, der am Prüfwagen 6 abgestützt ist. Dieser Bremsmotor 21 übt, wenn der Verfahrantrieb eingeschaltet ist, auf das Ritzel I7 ein permanentes Drehmoment aus, gleichgültig, welche Stellung die Zahnstangen 18 einnehmen. Legt man die Anlage so aus, daß die Massenkräfte klein sind, so erfolgt die Steuerung praktisch trägheitslos. Dazu sind die Zahnstangen

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möglichst leichtgängig geführt. Im übrigen' ist im Äusführungsbeispiel der Bremsmotor 21 über eine pneumatische Abstützzylinderkolbenanordnung 22 am Prüfwagen β abgestützt. ,Die Rückstellkraft der Zylinderkolbenanordnung 22 läßt sich einstellen. Die Taster 19 der Zahnstangen 18 sind als Leitrollen ausgeführt, die sich an den Blechbandrändern abrollen. Ihr Mantel ist dem Verschleiß unterworfen und daher leicht auswechselbar und höhenverstellbar, so daß sich mehrere Kerben einlaufen können. Zum Zwecke des Verschleiß- und Toleranzausgleichs können die Leitrollen 19 auch in Richtung der Zahnstangen 18 einstellbar sein, z. B. mittels Schwalbenschwanzführung. Das Verhältnis a:b ist nach justierbar.

Die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Anlage wird aus einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 4, 5 und β deutlich. In Figur 4 ist angenommen, daß vor Beginn einer Ultraschallprüfung der Prüfwagen β der Anlage stark außermittig in bezug auf die Blechbandmitte 23 sich befindet. Danach wird der Verfahrantrieb 17 bis 21 der Anlage eingeschaltet. In Figur 5 ist die Position angedeutet, bei der der Taster I9 der in der Figur rechten Zahnstange 18 den Rand des Blechbandes 1 erreicht hat. Nunmehr bewegt sich das Ritzel VJ in Richtung des Pfeiles 24 weiter, die rechte Zahnstange 18 bleibt stehen. Die linke Zahnstange 18, bewegt sich in Richtung des Pfeiles 25, bis ihr Taster I9 den. Blechbandrand an der linken Seite erreicht. Damit befindet sich notwendigerweise das Ritzel I7 und mit dem Ritzel der Prüfwagen 6 in der Mittenposition, die nach diesem Beispiel aus prüftechnischen Gründen erforderlich ist. Im einzelnen spielt sich dazu folgendes ab:

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In dem Augenblick, in dem der erste Taster 19 eine Bandkante erreicht und das Ritzel 17 über die zugehörige Zahnstange 18 festgehalten wird, beginnt der Antrieb entgegen der Rückstellkraft der Zylinderkolbenanordnung 22 sich um die Ritzelwelle zu drehen. Dabei wird die Zylinderkolbenanordnung 22 teilweise ausgefahren. Sie ist vorzugsweise pneumatisch beaufschlagt. Die Zylinderkraft wirkt über den Antrieb 21, das Ritzel 17, die Zahnstange 18 und den Taster 19 auf die Bandkante und beschleunigt dadurch den Prüfwagen 6 in Richtung auf die Bandmitte zu. Der Rückhub der Zylinderkolbenanordnung 22 wird über ein einstellbares, nicht gezeichnetes Drosselrückschlagventil gedämpft, um den Wagen 6 nicht zu stark zu beschleunigen. Der Beschleunigungsvorgang ist beendet, wenn die Zylinderkolbenanordnung 22 ihre Normalstellung wieder eingenommen hat. Die Zylinderkolbenanordnung 22 ist so dimensioniert, daß ihr Arbeitsaufnahmevermögen weit größer ist als die auftretende Beschleunigungsarbeit bzw. Verzögerungsarbeit für den Wagen 6 ist. Kurz nach dem BeschleunigungsVorgang bewegt sich die andere Zahnstange 18 mit doppelter Wagengeschwindigkeit auf die andere Bandkante zu. Beim Auftreffen des zweiten Tasters 19 auf die Bandkante wird auch dieser Stoß über den Antrieb von der Zylinderkolbenanordnung 22 aufgenommen und der Wagen 6 wird weich verzögert, so daß er nach kurzem Einpendeln genau auf der Bandmitte zum Stehen kommt. Der Einpendelvorgang 1st durch das einstellbare Drosselrückschlagventil an der Zylinderkolbenanordnung 22 und durch die Reibungsverluste stark gedämpft, so daß sehr schnell eine Beruhigung eintritt. Der Bremsmotor 21 kann danach

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alsbald abgeschaltet werden, was dann geschieht, wenn die Zylinderkolbenanordnung 22 halb ausgefahren ist. Die Taster 19 bleiben in dieser Stellung entsprechend der eingestellten Kraft der Zylinderkolbenanordnung 22 dauernd gegen die Bandkanten gedrückt und führen somit den Prüfwagen β genau auf der eingestellten Mitte des durchlaufenden Blechbandes 1. Mittels geeingeter Steuerung können die Taster 19 über den beschriebenen Antrieb wieder von den Bandkanten in eine freie Stellung zurückgefahren werden.

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Claims

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- 1o -

Ansprüche

ι 1J Anlage zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von Blechband, bestehend aus in einen Rollgang einbaubarem Rollenbock mit Rollgangrollen und zusätzlichen Abstützrollen sowie im Rollenbock verfahrbarem Prüfwagen mit Prüfkopfhalter und Verfahrantrieb, wobei der Prüfwagen mit dem Prüfkopf aus prüftechnischen Gründen gegenüber dem Blechband eine durch den Abstand a von einem Blechbandrand und durch den Abstand b zum anderen Blechwandrand definierte Position einnehmen muß, d a durch gekennzeichnet, daß der Verfahrantrieb (17 bis 21) zwei quer zur Laufrichtung des Blechbandes (1) erstreckte, durch ein Ritzel (17) bis auf das Vorzeichen gleichlaufgekoppelte Zahnstangen (18) mit endseitigen Tastern (19) aufweist, deren über das Ritzel (17) vorstehende Enden bezüglich ihrer Länge nach Maßgabe des gewünschten Verhältnisses a:b gewählt sind, und daß auf das Ritzel (17) oder auf eine der Zahnstangen (18), gegebenenfalls über ein Getriebe (2o), ein Antriebsmotor (21) arbeitet, der am Prüfwagen (6) abgestützt ist

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- ii -
2. Anlage naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (21) als Bremsmotor ausgeführt ist und über eine doppelt beaufschlagte Abstützzylinderkolbenanordnung (22) am Prüfwagen (6) abgestützt ist.
3. Anlage, nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster (19) der Zanstangen (18) als Leitrollen ausgeführt und dies'e höhenverstellbar und außerdem in Richtung der Zahnstangen (18) einstellbar sind.

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