SE452806B - Forfarande och anordning for hastighetsdifferensmetning vid bandgjutning - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 452 806 - Det löpande bandets elasticitet - Kylning av gjuttrumma och löpande band m m.

Det gjutna ämnets kvalitetsegenskaper är också till stor del beroende av nämnda faktorer. Det har dessutom visats att ämnets kvalitet i mycket hög grad är beroende på om gjuttrummans periferihastighet och bandets hastighet är lika. Slirning mellan gjutämne och gjuttrumma respektive mellan gjut- ämne och det löpande bandet får inte förekomma. Om respektive hastigheter är olika innebär detta att det gjutna ämnet under gjutnings- och stelnings- processen utsättas för en inre spänningspåkänning mellan det skikt som ligger an mot trumman respektive det skikt som ligger an mot bandet. Rikt- ningen av denna spänningspâkänning beror på vilken av bandets respektive trummans periferihastighet som är störst.

Dessa inre spänningar leder till sprickbildning och sprödhet i det färdig- gjutna ämnet, vilket medför att det är otjänligt för vidare förädling.

Flera olika principer för drivning av löpande band och gjuttrumma har pro- vats. Étt förfarande med fast utväxling mellan drivanordning för band och trumma har visat sig fungera mycket dåligt, speciellt om gjutämnen av olika legeringar och tjocklek skall produceras.

Olika utförandet av "master-slav"-principen, där t ex drivanordningen för det löpande bandet har valts för bestämmande av gjuthastighet och där gjuttrummans drivanordning har utformats för att på bästa sätt följa huvud- driften, har också provats och visat sig ge upphov till problem.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning utgör ett förfarande och en anordning för att kunna mäta den relativa vinkelhastigheten mellan gjuttrumma och den del av det löpande bandet som ligger an mot gjutämnet vid gjutområdet. Indirekt inne- bär detta att en eventuell hastighetsskillnad mellan gjuttrummans periferi- hastighet och det löpande bandets hastighet kan mätas och därmed utnyttjas för regierändamål, t ex för erhållande av nastighecslikhet.

Uppfinningen går ut påatt det löpande bandet på den sida som vänder mot gjuttrumman på ena kanten förses med ett raster med fast bredd i bandets löpriktning. Runt gjuttrummans motsvarande sidokant och företrädesvis lika fördelat runt periferin anordnas ett antal mätzoner med samma bredd som 20 30 452"soe i rasterna på det löpande bandet. Varje mätzon består av eller omfattar en givare monterad invid gjuttrummans periferi och riktad mot det löpande ban- det. Varje givare består av ett flertal optiska ledare, som radiellt mynnar ut i gjuttrummans periferi och motsvarande antal fotoceller.

Ett periferiellt mätområde med en utbredning ett fast multipel av mätzonens bredd definieras, exempelvis som den del av periferin på gjuttrumman som täcks av det löpande bandet, dvs gjutområdet. När vid gjutningen en mätzon eller en givare har kommit in i mätområdet avläsas med hjälp av rasterna på bandet hur många fotooeller som är aktiverade och om den första eller 1 sista fotocellen i rörelseriktningen är aktiverad. När sedan samma givare § kommer till slutet av mätområdet görs en ny avläsning av hur många foto- celler som via rasterna på bandet är aktiverade. Om antalet aktiverade foto- celler har ändrats, ökats eller minskats, så har man en relativhastighet mellan bandhastighet och gjuttrummans períferihastighet. Riktningen på den relativa ändringen bestäms av om antalet aktiva fotoceller har ökat eller minskat och om den första eller sista fotocellen är aktiverad samt av ytter- ligare ett antal randvillkor som senare skall beskrivas. Erhållen informa- tion kan sedan utnyttjas för reglering av respektive drivanordningar så att en praktisk godtagbar hastighetslikhet kan uppnås.

RITNINGSFÖRTECKNING Figur 1 visar en gjuttrumma och en del av det löpande oändliga bandet, smälta och gjutränna.

Figur 2 visar en mätzon med via optiska ledare anslutna fotoceller.

Figur 3 och H visar en mätzon och en mot denna liggande del av det löpande bandet.

BESKRIVNING AV UTFÖRANDEFORMER I figur 1 visas schematiskt en anordning för bandgjutning. Mellan en gjut- trumma 1 och ett oändligt löpande band 2 fylles vid 3 kontinuerligt smälta H, vilken á gjutområdet 5 stelnar och gjutes till ett band 6.

Runt gjuttrummans periferi och på ena sidan av trumman finnes jämnt för- delat ett antal mätzoner 7a-7h med var sin givare. 10 15 20 25 30 35 452 806 Det löpande bandet 2 är på den sida av bandet som vänder mot gjuttrumman -och på ena kanten motsvarande den kant av gjuttrumman på vilken mätzonerna och givarna finnes, utformad med ett rastmönster med omväxlande mörkare och ljusare ränder. Rasternas utbredning i bandets löpríktning är lika med mätzonernas periferiella utbredning eller bredd.

Givarna består, som det har framgått av den principiella beskrivningen, av ett antal optiska ledare och motsvarande antal fotoceller och täcker hela mätzonens utbredning. Rent praktiskt kan givaren utformas enligt figur 2.

För att erhålla önskad upplösningsförmåga måste ett relativt stort antal fotoceller ingå i varje mätzons givare. God upplösningsförmåga kräver också att mätzonernas periferiella utsträckning måste vara begränsad. I praktiken innebär detta ur utrymmessynpunkt att fotocellerna inte direkt kan placeras vid valstrummans periferi. För att överföra informationen om rasternas läge _relativt mätzonernas användes därför optiska ledare som mynnar ut i gjut- trummans periferi i mätzonen, varvid en väsentligt högre packningstäthet kan erhållas. Som det framgår av figur 2, som visar givaren för mätzon Tg enligt figur 1, appliceras ett antal optiska ledare 8a...Bn i varje mätzon.

Via dessa ledare leds aktuell information till de inne i gjuttrumman pla- cerade fotocellerna 9a...9n för vidare signalbehandling.

I en utföringsform kan bandet vara rastrerat med omväxlande ljusa och mörka ränder med en utbredning i bandets löpríktning av exempelvis 1 mm. Enligt vad som redovisats skall varje mätzons periferiella utsträckning ha samma bredd, dvs också 1 mm. Varje mätzon kan t ex täckas av 20 stycken optiska ledare, som då var och en får ha en utbredning på 0,05 mm i periferiell riktning.

Då en givare, exempelvis givaren i mätzon 7g, just har kommit in i mät- området, som kan vara gjutområdet 5 enligt figur 1, kan en överlappnings- bild mellan mätzon och rastrerat band ha ett utseende som framgår av fig 3.

I det visade exemplet indikerar de 17 första fotocellerna 9a-9n via de op- tiska ledarna en överlappning av 17/20 av 1 mm.

Då samma givare har kommit till slutet av mätområdet kan överlappsbilden mellan samma givare och samma raster ha ett utseende enligt figur U. Det framgår härav att gjuttrummans periferihastighet eller vinkelhastighet är något större än motsvarande för bandet, eftersom givarens fotoceller via de optiska ledarna nu kommer att konstatera att det endast är de 18 senaste 10 15 20 25 30 5 452 8Û6 fotocellerna som är aktiverade. Inom mätområdet har därför totalt sett skett en förskjutning som uppgår till (3+2)/20 av mätzonen eller i detta fall 0,25 mm.

Rent generellt är det enkelt att visa, att då b = mätzonens utbredning i periferiell riktning n = antal fotoceller inom mätzonen An = ändring i antal aktiverade fotoceller inom mätområdet m = mätområdets periferiella utsträckning v = nominell bandhastighet så blir hastighetsskillnaden mellan bandet och gjuttrummans periferi v - An - b III-fl AV = Genom att dividera detta uttryck med v och multiplicera med 100 erhålles den prooentuella hastighetsskillnaden För att kunna konstatera om gjuttrummans periferihastighet är högre eller lägre än bandets hastighet kan man som omtalat i den principiella beskriv- ningen av uppfinningen ta reda på vilken avden första eller sista foto- cellen som är aktiverad. Av figurerna 3 och Å framgår det att den första fotocellen via en optisk ledare Ba är aktiverad då mätzonen kommer in i mätområdet respektive att den sista Fotooellen är aktiverad via en optisk ledare 8n då mätzonen lämnar mätområdet. Detta indikerar som framgått att gjuttrummans periferihastighet är högre än bandets hastighet. På motsva- rande sätt kan konstateras om gjuttrummans periferihastighet är lägre än bandets hastighet.

Rent generellt finnes ett flertal olika alternativ som måste utvärderas för att kunna bestämma om det är bandhastigheten eller trummans periferi- hastighet som är störst. Förutom att ta reda på om första (fi1) eller sista (fin) fotocellen vid inträde i mätområdet respektive Första (fu1) eller sista (fun) fotocellen vid utträde ur mätområdet är aktiverade, mäste man även ta reda på om ingen (fiO) eller samtliga (fis) fotoceller är aktiverade vid inträde respektiveingen (fu0) eller samtliga (fus) är aktiverade vid utträde ur mätområdet. Dessutom kräves kännedom om skill-

Claims (3)

10 15 452 806 6 naden mellan antal (ni) aktiverade fotoceller vid inträde respektive antal (nu) aktiverade fotoceller vid utträde ur mätområdet är positiv, dvs om dn = ni - nu > O samt även uppgift om antal aktiverade fotoceller för en givare är ökande mot mätområdets slut, säg då d'n > O. Alla de signaler som erhålles via givarnas fotoceller kan givetvis inte föras ut från gjuttrumman för vidare signalbehandling. Framför allt mängden av signaler som skall behandlas samt även de enkla beräkningar och logiska beslut som skall fattas förutsätter att en mikroprocessor monteras inne i gjuttrumman. Förutom att mikroprocessorn måste vara programmerbar för de i princip fasta konstanterna b, m och n måste den kunna tillföras aktuell information om bandhastighet, eventuellt valstrummas períferihastighet, om man vill ha denna som jämförelsehastighet, samt att den med ledning av signaler från fotocellerna dessutom måste vara programmerad för att ta fram An och beräkna Av, vilken signal måste kunna tas ut till drivanordningarnas reglerutrustningar. PATENTKRAV

1. Förfarande för hastighetsdifferensmätning vid bandgjutning mellan ett löpande oändligt bands (2) hastighet, vilket band via en stelnande smälta (U) ligger an mot en del av periferin, gjutområdet (5), av en medroterande gjuttrumma (1) och gjuttrummans periferihastighet. Förfarandet k ä n n e t e c k n a s av att på ena sidan av och runt gjut~ trummans periferi anordnas ett antal mätzoner (7a...7h) med en given utbred- ning (b) i periferiell riktning och försedda med var sin givare bestående av ett antal (n) fotoceller anslutna till var sin optiska ledare som mynnar ut radiellt mot gjuttrummans periferi samt att det löpande bandet på den sida som vänder mot gjuttrumma och mätzoner förses med ett raster, med en given utbredning (b) i bandets löpriktning av samma bredd som mätzonerna, av omväxlande mörkare och ljusare ränder. Med hjälp av skillnaden (An) mellan med rasternas hjälp antal aktiverade fotoceller vid inträde i ett mätområde (m) utmed gjuttrummans períferi och motsvarande antal aktiverade fotoceller vid utträde från mätområdet för samma givare och raster, kan den procentuella hastighetsdifferensen p mellan bandets hastighet och gjut- trummans periferihastighet uttryckas som An - b PZTïn--ÅIOOÅW 1 452 806

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att om bandets hastighet eller gjuttrummans periferihastighet anges som v kan verklig hastighetsdifferens mellan nämnda hastigheter uttryckas som flVzí-vßn-b m-n

3- Anordning för genomförande av förfarandet enligt patentkrav 1 för hastighetsdifferensmätning vid bandgjutning mellan ett löpande oändligt bands (2) hastighet, vilket band via en stelnande smälta (H) ligger an mot en del av periferin, gjutområdet (s), av en medroterande gjuttrumma (1) och gjuttrummans periferihastighet. Anordningen är k ä n n e t e c k n a d av att på ena sidan av och runt gjuttrummans periferi är anordnat ett antal mätzoner med en given utbred- ning (b) i periferiell riktning med var sin givare bestående av ett antal (n) fotoceller anslutna till var sin optisk ledare som är anordnad att mynna ut radiellt vid gjuttrummans periferi samt att på den sida av det löpande bandet som vänder mot gjuttrumman och mätzonerna är anordnat ett raster, med en given utbredning (b) i bandets löpriktning av samma bredd som mätzonerna, av omväxlande mörkare och ljusare ränder. En given del (m) av gjutområdet är anordnad som ett mätområde för vilket med hjälp av rasterna skillnaden (An) mellan antalet aktiverade fotoceller vid in- gången till mätområdet och motsvarande antal aktiverade fotoceller vid utgången från mätområdet för samma givare och samma raster är anordnad att beräknas, varvid den procentuella hastighetsdifferenscn (p) mellan bandets hastighet och gjuttrummans hastighet är anordnad att bli beräknad som A . b P: -Ãfi 100% H. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att om bandets hastighet eller gjuttrummans periferihastighet anges som v är verklig hastighetsdifferens mellan nämnda hastigheter anordnad att bli beräknad som