DE2732114B2 - Vorrichtung zum Regeln der Zufuhr von Metallpulverteilchen zum Walzspalt eines Druckwalzenpaares - Google Patents
Vorrichtung zum Regeln der Zufuhr von Metallpulverteilchen zum Walzspalt eines DruckwalzenpaaresInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff der nebengeordneten Ansprüche 1 bzw.
angegebenen Gattung. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 19 54 211 bekannt Hiermit können aus
Metallpulver durch Pressen zwischen den Walzen Rohbänder erzeugt werden, die anschließend durch ein
weiteres Verfahren unter Anwendung von Hitze und Druck zu Stahlbändern verarbeitet werden können. Um
ein Stahlband zu erzeugen, welches über die gesamte Breite eine gleichmäßige Dicke und eine gleichmäßige
Dichte besitzt, ist es erforderlich, die Pulvermenge über die Walzspaltlänge genau derart zu dosieren, daß pro
Zeiteinheit an jeder Stelle über die Breite die gleiche Metallpulvermenge zugeführt wird.
Um das seitliche Herausfallen von Metallpulver an den Stirnseiten der Druckwalzen zu vermeiden, ist es
beispielsweise durch die DE-AS 14 58 286 bekannt, zur stirnseitigen Abdeckung endlose Riemen vorzusehen,
die in Verbindung mit anderen Abschirmvorrichtungen die Ränder des Walzspaltes begrenzen und dabei
zwecks Verminderung der Reibung mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen entsprechenden
Geschwindigkeit laufen.
Durch diese Anordnung wird zwar das seitliche Austreten von Metallpulver verhindert, es hat sich
jedoch gezeigt, daß eine gleichmäßige Dichte über die Breite des Bandes dennoch nicht erreicht werden kann,
und an den Rändern durch Materialanhäufung eine höhere Banddichte erreicht wird. Der Erfindung liegt
die Erkenntnis zugrunde, daß diese Verdichtung an den Seitenrändern des Bandes durch die pulvereinziehende
Wirkung der endlosen Riemen verursacht wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
gleichmäßige Materialdicke bzw. Materialdichte über die Bandbreite dadurch zu erreichen, daß die pulvereinziehende Wirkung der endlosen Riemen an den
Stirnflächen des Walzspaltes kompensiert wird.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 oder alternativ
durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 4 angegebenen Merkmale. Durch diese gekennzeichneten
Maßnahmen win? eine Verzögerung der Pulverzufuhr an den Rändern erreicht, und zwar in dem Maße, in dem
die Abdeckriemen eine erhöhte Zuführung bewirken, so daß im Ergebnis eine über die Breite des Walzspaltes
gleichmäßige Materialzufuhr erreicht wird.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 3.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der
Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung,
Fig.2 eine Seitenansicht et er aus Riemen und
Schieberblechen bestehenden Vorrichtung zur Verhinderung des Austretens des Pulvers aus dem Walzspalt,
F i g. 3a bis 3e Vorderansichten der Seitenwände des Aufgabetrichters mit zugeordneten Abschirmplatten,
Fig.4a und 4b Ansichten der Seitenwände und
Abschirmplatten eines abgewandelten Aufgabetrichters,
F i g. 5 eine Vorderansicht abgewandelter Abschirmplatten gemäß der Erfindung,
Fig,6a und 6b eine Draufsicht bzw. Seitenansicht
einer abgewandelten Ausführungsform von Abschirmplatten.
Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit der Herstellung eines Metallbandes durch Walzverdichtung eines Metallpulvers, z. B. eines Stahlpulvers,
beschrieben, das durch Zerstäuben mit Wasser erzeugt wurde.
Der aus F i g. 1 ersichtliche Walzenstuhl weist zwei im Gegensinn zueinander gedrehte Walzen I1 2 auf, die
zusammen einen Walzspalt 3 definieren und die mit ihren Drehachsen im Abstand zueinander in einer im
wesentlichen horizontal verlaufenden Ebene liegen. Der Walzspalt 3 kann durch Bewegung der einen Walze auf
die andere hin oder von dieser weg in bekannter Weise eingestellt werden.
Ein Aufgabetrichter 4 ist über den Walzen 1, 2 montiert, um das Metallpulver P in den Walzspalt 3
einzubringen. Der Aufgabetrichter 4 weist Stirnwände 5
auf, zwischen denen zwei nach innen geneigte Seitenwände 6 verlaufen, die flexible Verlängerungen 7
tragen, die teilweise in den Walzspalt 3 eintreten. Hinter jeder Seitenwand 6 des Aufgabetrichters befindet sich
eine Abschirmplatte 8. Diese Abschirmplatten 8 und die flexiblen Verlängerungen 7 der Seitenwände 6 des
Aufgabetrichters sind vorzugsweise aus Federmetall hergestellt und sind an den unteren Enden so gekrümmt,
daß sie an den Walzenoberflächen der Walzen 1, 2 in der Nähe des Walzspaltes 3 angreifen. Die Abschirmplatten 8 und die flexiblen Verlängerungen 7 der
Seitenwände definieren zusammen die sich in Längsrichtung erstreckenden Grenzen eines Schlitzes 9, durch
den das Pulver P aus dem Aufgabetrichter 4 in den Walzspalt 3 überführt wird. Der Schlitz 9 erstreckt sich
über die Gesamtlänge des Walzspaltes 3.
Der Aufgabetrichter 4 ist an seinen oberen Enden mit
Flanschen 11 ausgerüstet, die nach außen über die Walzenfundamente 12 vorstehen. Zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der Flansche 11 und den
Fundamenten 12 sind hydraulische Kolbenantriebe 13 angeordnet, durch die der Aufgabetrichier 4 nach dem
Walzspalt 3 hin und von diesem weg bewegt werden kann.
Jede Abschirmplatte 8 ist gleitbar am oberen Ende in einer Führung 14 gelagert, die an einer Seitenfläche
eines der Walzfundamente 12 befestigt ist Die Abschirmplatten 8 können mittels eines nicht dargestellten Motors in den Walzspalt 3 oder aus diesem
heraus bewegt werden. Die Breite des Schlitzes 9 und das Ausmaß der Walzenoberfläche, die dem Pulver
ausgesetzt wird, kann auf diese Weise geändert werden,
um die Pulverzuführung in den Walzspalt einzustellen.
Wie aus Fig.2 ersichtlich, sind die stirnseitigen
Enden des Walzspaltes 3 durch endlose Riemen 18 abgeschlossen, die um Rollen 19 geführt sind und
reibungsschlüssig an den gegenüberliegenden Stirnflächen der Walzen 1, 2 in der Nähe des Walzspaltes
angreifen. Die Riemen können angetrieben werden, um die Reibung zu verringern und um zu gewährleisten, daß
die Geschwindigkeit der Riemen der Geschwindigkeit der Walzen angepaßt wird. Jeder Riemen 18 wird durch
die untere Rolle 19a in Berührung mit zwei Stirnflächen der Walzen 1, 2 zwischen Stellen über und kurz unter
dem Walzspalt 3 gebracht, so daß die Enden des Walzspaltes abgedichtet werden. Um eine dichte
Berührung zwischen jedem Riemen !8 und der jeweilig gegenüberliegenden Stirnfläche der Walze aufrechtzuerhalten, ist die Gleitschiene 20 vorgesehen. Innerhalb
von Kanälen, die zwischen den Stirnwänden 5 und daran befestigten Platten 23 gebildet sind, laufen Schieberbleche 22, die in vertikaler Richtung beweglich sind, um die
Oberfläche des Riemens 18 einzustellen, die mit dem Pulver innerhalb des Aufgabetrichters 4 in Berührung
steht. Die Bewegung der Bleche wird durch Zapfen 24 bewirkt, die in geeignet geformten Schlitzen der Platten
23 laufen.
Fig.3a und 3b veranschaulichen die Form der
unteren Ränder jeder Abschirmplatte 8 und jeder flexiblen Verlängerung 7 der Seitenwände 6 des
Aufgabetrichters und die F i g. 3c bis 3e veranschaulichen die Stellungen, die von jeder Äbschirmplatte 8
gegenüber der zugeordneten Verlängerung 7 bei Anlauf, langsamer Drehzahl und normaler Drehzahl der
Walzen eingenommen wird.
Wie aus F i g. 3a ersichtlich, ist der Unterrand der Abschirmplatte 8 an den Enden so gestaltet, daß nach
unten vorstehende Fjrtsätze 25 gebildet werden,
während der mittlere Teil 26 des Randes im
wesentlichen geradlinig verläuft Der Rand verläuft symmetrisch bezüglich einer Mittellinie. Aus F i g. 3b i«
ersichtlich, daß der untere Rand der Verlängerung 7
einer geraden Linie folgt die normal zu ihren
Seitenrändern liegt Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform kann der Unterrand der Abschirmplatte 8 einer konkaven Kurve über die gesamte Länge
folgen.
ίο Beim Anlauf der Walzen wird jede Abschirmplatte 8
hinter der zugeordneten Seitenwand 6 angebracht, so daß die in Längsrichtung verlaufenden Grenzen des
Zuführungsschlitzes 9 des Aufgabetrichters allein durch die unteren Ränder der flexiblen Verlängerungen 7 der
is Seitenwände des Aufgabetrichters gebildet werden.
Wenn die Walzen beschleunigt werden, dann wird der Aufgabetrichter 4 angehobea um die Strömung des
Pulvers nach dem Walzspalt zu vergrößern. Gleichzeitig werden die beiden Abschirmplatten 8 relativ zum
Aufgabetrichter abgesenkt so daß die Vorsprünge 25 teilweise den unteren Rand der zug*"-ordneten Verlängerung 7 überlappen. Die Fortsätze 25 schirmen das
Pulver ab, welches sich den Endbereichen des Waizspaltes der Walzen 1,2 nähert, so daß der Tendenz
entgegengewirkt wird, gemäß welcher die Riemen 18
das Pulver in diese Endbereiche einleiten, so daß die Geschwindigkeit vergleichmäßigt wird, mit der das
Pulver über die Länge des Walzspaltes eintritt Bei Betrieb mit normaler Arbeitsgeschwindigkeit stehen die
Fortsätze 25 der Abschirmplatten 8 vollständig über die unteren Ränder der flexiblen Verlängerungen 7 vor, so
daß die sich in Längsrichtung erstreckenden Grenzen des Zuführungsschlitzes 9 nunmehr durch die unteren
Ränder der Abschirmplatten definiert werden. Wieder
um begrenzen die voll vorstehenden Fortsätze 25 die
Strömung des Pulvers nach den Endbereichen des Walzspaltes, um die Tendenz des Pulvers, in diese
Endbereiche durch die Riemen 18 abgezogen zu werden, auszugleichen. So begrenzen bei al'«n Ge
schwindigkeiten zwischen Anlauf und normalem Ar
beitslauf die Fortsätze 25 die Pulverströmung in die E'dbereiche des Waizspaltes, damit eine normale
Arbeitsgeschwindigkeit erreicht werden kann, ohne daß Bandabschnitte mit hoher Pulververdichtung an den
Wenn, wie bei herkömmlichen Walzenstühlen, die in
Längsrichtung verlaufenden Grenzen des Zuführungsschlitzes 9 des Aufgabetrichters bei allen Arbeitsgeschwindigkeiten durch Abschirmplatten oder Trichter-
seitenwände mit geraden unteren Enden entsprechend dem Seitenwandrand gemäß F i g. 3a definiert würden,
dann würde sich die Zuführungsgeschwindigkeit des Pulvers nach den Endbereichen des Walzspaltes 3
graduell mit sich vergrößernder Walzgeschwindigkeit
infoige der Wirkung der Riemen 18 erhöhen. Bei dem
vorstehend beschriebenen Ausführungsberspiel reduzieren die Fortsätze 25 der Abschirmplätten 8 die
Walzoberfläche, die dem Pulver ausgesetzt ist, welches aus den Endbereichen des Schlitzes 9 austritt, wodurch
ω die Geschwindigkeit vermindert wird, mit der das
Pulver durch die Walzen in die Endzonen des Walzspaltes überführt wird. Durch diese Begrenzung
der Pulverströmung wird der Zuführungseffekt ausgeglichen, den die Riemen verursachen, die auf das Pulver,
benachbart zu diesen Endbereichen. einwirken.
Gemäß einer gegenüber F i g. 1 bis 3 abgewandelten
Ausführungsform bleiben die Abschirmplatten 8 während des Betriebs des Walzenstuhles stationär und der
Aufgabetrichter 4 wird relativ zu den Abschirmplatten angehoben und abgesenkt, um die Ausbildung der in
Längsrichtung verlaufenden Grenzen des Zuführungsschlitzes 9 in der oben beschriebenen Weise zu
bewirken. In jedem Fall kann die aus Fig.3a ersichtliche Formgebung des unteren Randes der
Abschirmplatte auch auf die untere Kante der flexiblen Verlängerung 7 der Seitenwände 6 des Aufgabetrichters
angewandt werden.
Gemäß einer weiteren Abwandlung, die in der Zeichnung nichl dargestellt ist, können die Fortsätze 25
mit einem Material hohen Reibungswiderstandes überzogen oder aufgerauht werden, wodurch die
Pulverströmung nach den Endbereichen des Walzspaltes gehemmt wird. Bei dieser Ausführungsform
brauchen die Fortsätze 25 nicht im gleichen Ausmaß vorzuspringen, wie es dann der Fall wäre, wenn sie nicht
überzogen oder behandelt sind.
Bei der in Fig. 4a und 4b dargestellten Ausführungs-
ίϋΠίϊ ucSicni jcuc AuSCiiifrnpiaiic äüs ZWci Sciicriuafidern
27, die während des Betriebes des Walzenstuhles unter den Unterrand der flexiblen Verlängerungen 7 der
Trichterseitenwände vorstehen. Das Ende der Bänder 27 und die Ende:n der unteren Ränder der Seitenwandverlängerungen
7 sind so gestaltet, daß ein glatter Übergang in die Arbeitsstellung mit niedriger Drehzahl
gemäß Fig.4a und in die Arbeitsstellung gemäß F i g. 4b bei Normalbetrieb gewährleistet wird.
Bei der aus Fig.5 ersichtlichen Anordnung ist jede
flexible Verlängerung 7 oder statt dessen jede Abschirmplatte an ihrem Unterrand mit Reibungsmaterial
28, z. B. Schmirgelleinwand, versehen. Das Reibungsmaterial begrenzt die Pulverströmung zu den
Endbereichen des Walzspaltes hin. Statt dessen könnten die unteren äußeren Ränder der Seitenwände der
Abschirmplatten durch spanabhebende Bearbeitung, durch Sandstrahlgebläse oder ähnliche Behandlung
aufgerauht sein.
Im folgender: wird auf die Fig.6a und 6b Bezug
genommen. Danach ist jedes Schieberblech 22 auf der dem Walzspalt 3 zugekehrten Seite mit einem
gekrümmten Blechfortsatz 29 ausgestattet, der sich in den Einlaßbereich des Walzspaltes über den Endbereichen
des Walzspaltes erstreckt, um den Pulverfluß nach diesen Endbereichen zu behindern. Eine Bewegung der
Bleche 22 nach dem Walzspalt 3 hin und von diesem weg erhöht bzw. vermindert die Strömungsbehinderung,
welche die Bleche auf die Strömungsrate in den Endbereichen des Walzspaltes ausüben. Diese Bleche
können in Verbindung mit den besonders geformten Abschirmplatten bzw. Seitenwänden des Aufgabetrichters
benutzt werden, wie dies oben beschrieben wurde. Aus Fig.6a ist ersichtlich, daß die Basis des Blechs so
gestaltet ist, daß sie knapp an die Abschirmplatten und die Walzen heranreicht, wenn die Bleche in ihrer am
weitesten abgesenkten Stellung sind und wenn die Rollen berührt werden.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen wird die relative Einstellung von Aufgabetrichter, Abschirmplatten
und Randabdeckungen während der Änderung der
ίο Walzdrehzahl geändert, und zwar derart, daß die
Strömung des teilchenförmigen Materials nach dem Walzspalt so geändert wird, daß die Geschwindigkeit,
mit der das teilchenförmige Material in den Walzspalt eintritt, über dessen gesamte Länge im wesentlichen
gleich ist. Wenn ein Band einer gegebenen Dicke und Dichte erzeugt wird, dann ist die Gesamtmasse des
teilchenförmigen Materials, die dem Walzspalt pro Zeiteinheit zugeführt wird, vergrößert, wenn die
Walzgeschwindigkeit ansteigt.
™ Πιο Λ KeoV>irfT»«li»tt*an Innnan aiioh HlHtCf dCH
jeweiligen Trichterwänden angeordnet werden, statt sie
vor diesen Wänden anzubringen, wie es oben beschrieben wurde. Statt dessen können die Abschirmplatten
von hinten durch Schlitze vorstehen, die in den Wänden des Aufgabetrichters angeordnet sind, so daß ihr unterer
Teil vor den unteren Abschnitten der Aufgabetrichterwände liegt.
Die relativen Lagen von Aufgabetrichter, Abschirmplatf
und Riemenabdeckung können beispielsweise
gesteuert werden, wenn die Walzen beschleunigt oder verzögert werden, und zwar gemäß dem augenblicklichen
Wert der Walzendrehzahl, wobei die Steuerung auf empirische Erkenntnisse des einzelnen Walzenstuhls
zurückgeführt wird.
Statt dessen können die relativen Lagen dadurch gesteuert werden, daß Steuersignale von Sensoren
geliefert werden, die die Dicke und Dichte des durch die Walzen verdichteten Bandes messen, wenn dieses aus
dem Walzspalt austritt. In der Praxis wird eine Reihe dieser Sensoren benutzt oder es sind ein oder mehrere
Abtastsensoren vorgesehen, um eine Information über die Dicke und die Dichte über die gesamte Breite des
Bandes zu liefern.
Diese zwei Möglichkeiten können in Kombination benutzt werden, indem z. B. der Aufgabetrichter, die
Abschirmplatten oder die Randabschlüsse gemäß einer vorbestimmten Beziehung zur Walzdrehzahl eingestellt
werden, während eine Feineinstellung durch Signale vorgenommen wird, die von den Dicken- und Dichten-Sensoren
erhalten werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Regeln der Zufuhr von Metallpulverteilchen zum Walzspalt zweier in
horizontaler Ebene liegender Druckwalzen für die kontinuierliche pulvermetallurgische Herstellung
von Bändern mit in den Walzspalt hineinragenden verstellbaren Abdeckvorrichtungen zur Verstellung
des Greifwinkels des Walzenpaares, dadurch gekennzeichnet, daß neben an sich bekannten
endlosen Riemen (18) an den Stirnflächen des Walzspaltes (3) zur Gegensteuerung der verstärkten
Hilverzuführung durch die pulvereinziehende Wirkung der endlosen Riemen (18) im Bereich der !5
Stirnflächen des Walzspaltes (3) vor oder hinter jeder der beiden flexiblen Verlängerungen (7) der
Seitenwände (6) des Aufgabetrichters jeweils (eine) höhenverstellbare Abschirmplatte(n) (8) mit im
Bereich der Stirnflächen des Walzspaltes nacti unten
herausragenden Fortsätzen (25) vorgesehen ist (sind).
2.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte höhenverstellbare
Schieberbleche (22) zwischen den endlosen Riemen -(18) und den Stirnflächen der Druckwalzen (1, 2)
angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ΐπι Bereich der Stirnflächen des
Walzspaltes (3) die Innenflächen der flexiblen Verlängerungen (7) und/oder der Abschirmplatten
(8) aufgereiht oder mit reibungserhöhendem Material versehen sind.
4. Vorrichtung zum Regeln der Zufuhr von Metallpulverteilchen zum Wabrpalt zweier in
horizontaler Ebene liegender Druckwalzen für die kontinuierliche pulvermetallurgische Herstellung
von Bändern mit in den Walzspalt hineinragenden verstellbaren Abdeckvorrichtungen zur Verstellung
des Greifwinkels des Walzenpaares, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gegensteuerung der verstärkten Pulverzuführung durch die pulvercinziehende
Wirkung der endlosen Riemen an den Stirnflächen des Walzspaltes jedes höhenverstellbare Schieberblech (22) auf der dem Walzspalt zugekehrten Seite
aufgerauht oder mit reibungserhöhendem Material versehen ist und/oder ein in den Walzspalt mit
gekrümmten Seitenkanten hineinragendes Blech (29) trägt, das beim Absenken des Schieberbleches
bis an die Walzenmantelflächen heranreicht so
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