DE2344170A1

DE2344170A1 - Verfahren zum bestimmen der zugspannungsverteilung ueber die breite eines kaltgewalzten bandes und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2344170A1
Application number: DE19732344170
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Gfrerer; August Dipl Ing Herzog; Werner Prof Dr In Schwenzfeier
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1973-05-23
Filing date: 1973-09-01
Publication date: 1974-12-12
Also published as: SE397276B; PL91110B1; GB1422420A; DE2344170C3; IT997962B; LU68342A1; JPS5011476A; ATA446873A; CA1000396A; US3850031A; BE807405A; DE2344170B2; NL7312847A; FR2230432A1; AT329902B; RO61887A

Description

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Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke Alpine Montan Aktiengesellschaft, Wien (Österreich)

Verfahren zum Bestimmen der Zugspannungsverteilung über die Breite eines kaltgewalzten Bandes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen der Zugspannungsverteilung über die Breite eines kaltgewalzten Bandes mit Hilfe von im Bereich von Bandlängszonen durchgeführten, bertihrungslosen Messungen und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es werden heute beträchtliche Anforderungen an die Maßgenauigkeit von kaltgewalzten Bändern gestellt, wobei auf die Planheit der Bänder besondere Rücksicht genommen wird. Planheitsfehler entstehen vor allem dann, wenn die nie ganz vermeidbaren Dickenunterschieäe über die Breite des Bandes beim Kaltwalzen ausgeglichen werden sollen.
Die dickeren Stellen des Bandes werden nämlich dabei mehr gestreckt als die dünneren, so daß sich durch die unter-

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scMedlichen Längungen der einzelnen Bandlängszonen Wellen bilden.

Um nun die Planheit eines Bandes innerhalb der gestellten Toleranzgrenzen zu gewährleisten, muß die Planlage des Bandes meßtechnisch erfaßt -werden, damit entsprechende Regeleingriffe in den Walzgerüsten vorgenommen werden können. Zur Erfassung der Planlage eines Bandes sind grundsätzlich zwei Möglichkeiten gegeben. Es kann entweder die Banddicke über die Breite des Bandes vor und nach dem Walzgerüst gemessen und auf Grund der Dickenunterschiede auf die Längung des Bandes geschlossen oder die Zugspannungsverteilung über die Breite des Bandes ermittelt werden, da die unterschiedlichen Längungen des Bandes auch unterschiedliche Zugspannungen bewirken. Die Ermittlung der Plattheit eines kaltgewalzten Bandes auf Grund der unterschiedlichen Dickenverhältnisse über die Bandbreite vor und nach dem Stich ist jedoch für die geforderte Genauigkeit der Messung unbrauchbar, weil die üblichen Banddickenmeßgeräte nicht die bei den geringen Dickenunterschieden erforderliche hohe Maßgenauigkeit mit sich bringen. Hinsichtlich der Maßgenauigkeit ist das Erfassen der Zugspannungsverteilung über die Bandbreite günstiger, weil die Spannungen im Band bei unterschiedlicher Streckung des Bandes wesentlich größere Unterschiede aufweisen und somit besser als die vergleichsweise geringen Dickenunterschiede des Bandes meßtechnisch erfaßbar sind.

Zur Erfassung der Zugspannungsverteilung über die Breite eines kaltgewalzten Bandes wird dieses über eine Umlenkrolle geführt und die auf den Rollenumfang wirkende radiale Druckkraft zonenweise gemessen. Zu diesem Zweck wird die Umlenkrolle in axialer Richtung in verschiedene Meßzonen aufgeteilt, in denen jeweils unabhängig von den benachbarten Zonen die auftretenden Druckkräfte gemessen werden. Die gemessene Druckkraftverteilung in axialer Rich-

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tung der Utnlenkrolle entspricht der Verteilung des spezifischen Bandzuges quer zur Walzrichtung und kann damit zum Messen der Bandspannungs verteilung herangezogen v/erden. Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren zur Bestimmung der Zugspannungsverteilung über die Breite eines kaltgewalzten Bandes ist aber, daß die Meßrollen in ständiger Berührung mit dem Kaltband stehen müssen, was neben einem umständlichen Arbeiten auch einen mechanischen Verschleiß mit sich bringt, wozu noch kommt, daß mit einer erheblichen Massenträgheit der einzelnen Meßzonen zu rechnen ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Meßrolle, beispielsweise bei Bandriß, zerstört wird.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde vorgeschlagen (DL-PS 79 864), die beim Walzen unterschiedlicher Banddicke auftretende magnetische Anisotropie eines Stahlbandes zur Bestimmung der Zugspannungsverteilung auszunützen. Zu diesem Zweck werden mit Abstand von der Bandoberfläche mehrere induktive Spannungsgeber quer zur Bandlängsrichtung angeordnet, so daß über die geänderten magnetischen Verhältnisse die unterschiedlichen Zugspannungen im Bereich der einzelnen Spannungsgeber erfaßt werden können. Um Meßfehler möglichst auszuschalten, muß dabei selbstverständlich dafür gesorgt werden, daß der Abstand des Bandes von den Spannungsgebern stets gleich groß ist, was jedoch wiederum Stützrollen im Bereich der einzelnen Spannungsgeber bedingt. Die beim Transport des Bandes nicht vermeidbaren Bandschwingungen verfälschen jedoch trotzdem das Meßergebnis, so daß die mit dieser bekannten Vorrichtung erzielbare Genauigkeit nicht für die Einhaltung der geforderten geringen loleranzen der Planheit ausreicht. Außerdem ist die Anwendung auf die Prüfung von ferromagnetischen Bändern beschränkt, was ebenfalls als Nachteil anzusehen ist.

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Es ist zwar bereits ein Verfahren bekanntgeworden (DT-PS 1 141 099), bei dem ein Blechband in Resonanzschwingungen versetzt wird, doch dient dieses Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung und kann nicht zur Bestimmung der Zugspannungsverteilung innerhalb des Bleches herangezogen werden. Das durch Materialfehler, z.B. durch Risse oder Lunker, gestörte gleichmäßige Schwingungsverhalten eines solchen Bleches wird durch das Sichtbarmachen der Knotenlinien der Schwingungen aufgezeigt, wobei die vom normalen Verlauf 'abweichenden Knotenlinien auch einen Schluß über die lage des Fehlers zulassen. Zum Sichtbarmachen der Knotenlinien wird auf das Blech Sand aufgestreut, der sich während der Blechschwingungen im Bereich der Knotenlinien sammelt. An Stelle des Sandes können zum Sichtbarmachen der Knotenlinien schmale Lichtbündel verwendet werden, die schräg auf die Bandoberfläche auftreffen. Im Bereich von Schwingungsbäuchen wandern die Auftreffstellen der Lichtbündel auf der Bandoberfläche in der Frequenz der Resonanzschwingungen wegen des schrägen Lichteinfalls hin und her, wogegen im Bereich der gegenüber den Lichtbündeln stillstehenden Knotenlinien sich nicht bewegende, scharfe Lichtstreifen entstehen.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Zugspannungsverteilung über die Breite eines kaltgewalzten Bandes anzugeben, mit dessen Hilfe die notwendige Genauigkeit der Messung der Zugspannungsverteilung mit einfachen Mitteln ohne Beschränkung auf ein bestimmtes Bandmaterial durchgeführt werden kann, wobei die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Vorrichtung keinem besonderen Verschleiß bzw. keiner besonderen Beschädigungsgefahr ausgesetzt werden muß.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, daß das Band in an sich bekannter Weise zwischen wenigstens

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zwei -quer zur Bandlängsrichtung verlaufenden, parallelen Auflagen in Schwingung versetzt wird und daß die Eigenfrequenzen der einzelnen Bandlängszonen bzw. von den Eigenfrequenzen abgeleitete Meßgrößen als Maß für die Zugspannungen bestimmt werden* Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich also die Tatsache zunutze, daß sich die Eigenfrequenz eines zugbeanspruchten Körpers proportional mit der am Körper wirkenden Zugspannung ändert. Zur Messung der Zugspannungsverteilung wird das Band in einzelne Längszonen unterteilt, wobei in grober Annäherung unterstellt wird, daß die einzelnen Längszonen zwischen den parallelen Auflagen unabhängig voneinander schwingen können. In Wirklichkeit können die einzelnen Bandzonen jedoch nicht frei schwingen, da sie miteinander verbunden sind. Es hat sich jedoch bei Versuchen herausgestellt, daß die Beeinflussung der Eigenfrequenz der einzelnen Bandlängszonen durch die Querkoppelung über einen großen Spannungs- bzw, Eigenfrequenzbereich gleichbleibt, da sich die Form der Schwingungen nicht ändert, so daß der durch die Querkoppelung bedingte Fehler durch entsprechende Berücksichtigung weitgehend ausgeglichen werden kann. Bei der Schwingungsanregung des Bandrandes schwingt ein kleinerer Teil des Bandes als bei Anregung der Bandmitte, Bei gleicher Zugspannung am Rand und in der Mitte des Bandes hat dies zur Folge, daß die im mittleren Bereich gemessene Eigenfrequenz niedriger als die des Bandrandes ist, weil die im mittleren Bereich des Bandes mitschwingende Masse größer als die im Bereich des Bandrandes schwingende Masse ist.

Da die Eigenfrequenzen der einzelnen Bandlängszonen bestimmt werden, muß das Band zu entsprechenden Schwingungen angeregt werden, was bei Bändern aus beliebigem Werkstoff erfolgen kann, so daß bei der erfindungsgemäßen Bestimmung der Zugspannungsverteilung quer zur

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Bandlängsrichtung keine vom Werkstoff bedingte Anwendungsbesehränkung gegeben ist.

TJm die Eigenfrequenzen der einzelnen Bandlängszonen erfassen zu können, kann das Band gemäß der Erfindung stoßartig zu Schwingungen angeregt werden, wonach beim freien Ausschwingen die Frequenzen der einzelnen Bandzonen bzw. von den Eigenfrequenzen abgeleitete Meßgrößen bestimmt werden. Nach dem Anstoß schwingt das Band nach einem Einschwingvorgang in seiner Resonanzfrequenz aus, wobei die dabei gemessenen Eigenfrequenzen der einzelnen Bandlängszonen als Maß für die in diesen Längszonen herrschenden Zugspannungen dienen. Selbstverständlich braucht nicht die Eigenfrequenz selbst für die gesuchte Zugspannungsverteilung gemessen zu werden, es genügt, von den Eigenfrequenzen abgeleitete Größen, z.B. Spannungswerte, zu registrieren.

Als weitere Möglichkeit der Bestimmung der Eigenfrequenzen kann das Band gemäß der Erfindung mittels Schwingungen konstanter Amplituden, aber veränderbarer Frequenz angeregt werden, wobei jene Frequenzen bestimmt werden, bei denen sich Amplitudenüberhöhungen der Schwingungen der einzelnen Bandzonen ergeben. Gelangt nämlich die Anregefrequenz in den Bereich der Eigenfrequenz einer Bandlängsζone, so schaukelt sich diese in ihrer Amplitude merklich auf, so daß beim Auftreten von Amplitudenüberhöhungen geschlossen werden kann, daß die entsprechende Zone in ihrer Eigenfrequenz schwingt. Zur Bestimmung der Eigenfrequenz braucht daher lediglich die Erregerfrequenz beim Auftreten von Amplitudenüberhöhungen erfaßt zu werden.

Schließlich ist nach der Erfindung vorgesehen, daß vorhandene, beispielsweise durch den Bandtransport bedingte Bandschwingungen in ihrer Amplitude zu ihrer zonenweisen Erfassung verstärkt werden, um die Eigenfrequenzen der ein-

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zeihen Zonen und damit die jeweiligen Zugspannungen zu bestimmen. Wird das Band sich selbst überlassen, so treten lediglich Resonanzschwingungen auf, die zu ihrer einwandfreien Erfassung verstärkt werden müssen.

Die Querkoppelung der einzelnen, schwingenden Längszonen des Bandes hängt insbesondere vom Verhältnis der Länge dieser Zonen zur Bandbreite ab. Üblicherweise werden günstige Verhältnisse erreicht, wenn die Bandbreite etwa der Länge der einzelnen Bandzonen, also dem Abstand der Auflagen entspricht. Werden vergleichsweise schmale Bänder auf ihre Planheit untersucht, so genügt..es meistens, die Zugspannungen im mittleren Bandbereich und/die beiden Randbereiche zu bestimmen. Um dabei die Querbeeinflussung des Schwingungsverhaltens weitgehend ausschalten zu können, erfolgt erfindungsgemäß die Schwingungsanregung der beiden Randzonen abwechselnd mit der Schwingungsanregung der mittleren Zone, so daß die Querbeeinflussung unmittelbar benachbarter Zonen vermieden wird.

Die abwechselnde Schwingungsanregung von mittlerer Zone und Randzonen bringt aber den Nachteil mit sich, dpß ein kontinuierlich bewegtes Band nicht fortlaufend überwacht werden kann. Um eine kontinuierliche Überprüfung der Planheit eines Bandes zu erreichen, wird das Band gemäß der Erfindung gleichzeitig in zwei in Bandlängsrichtung hintereinander angeordneten Bereichen zu Schwingungen angeregt, wobei in dem einen Bereich lediglich jede zweite Bandlängszone und im anderen Bereich die jeweils dazwischenliegenden Bandlängszonen in Schwingung versetzt werden, so daß eine Beeinflussung unmittelbar benachbarter Zonen ebenfalls ausgeschlossen ist.

Werden in weiterer Ausbildung der Erfindung alle Bandlängszonen gleichzeitig zu Schwingungen angeregt, wobei jedoch die Erregerfrequenzen unmittelbar benachbarter Zonen verschieden sind, so kann ebenfalls eine weitgehende Ent-

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koppelung itn Schwingungsverlialten der einzelnen Zonen erreicht werden, da die zeitliche Verschiebütig des Auftretens von Resonanzschwingungen iti den berethbarten Zonen vergrößert wird» Abgesehen davon erlaubt dieses Verfahren, die Eigenfrequenzen der einen Zonen bezüglich ihrer Gründschwingung und die Eigenfrequenzen der anderen Zonen hinsichtlich ihrer Schwingungen höherer Ordnung zu betrachten.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit etwa in der Mitte zwischen den Bandauflagerollen angeordneten Schwingungserregern ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bandlängszone ein eigener Schwingungserreger und ein Schwingungsempfänger zugeordnet sind und daß gegebenenfalls wenigstens eine Bandauflagerolle in Bandlängsrichtung verstellbar ist. Die Zuordnung jeweils eines Schwingungserregers und eines Schwingungsempfängers zu den Bandlängszonen gewährleistet dabei, daß jede Bandlängszone für sich zu Schwingungen angeregt wird und die durch den Schwingungsempfänger bestimmten Resonanzfrequenzen tatsächlich dem Eigenfrequenzverhalten der zugehörenden Bandlängszone entsprechen. Die Verstellbarkeit wenigstens einer Bandauflagerolle in Bandlängsrichtung erlaubt dabei eine Anpassung der Schwingungslänge an die Breite des Bandes bzw. der einzelnen Bandzonen. Eine solche Anpassung ist aber nur notwendig, wenn Bänder unterschiedlicher Dicke bzw. unterschiedlicher Breite überprüft werden sollen.

Im allgemeinen genügt es, die Zahl der Längszonen für Bänder unterschiedlicher Breite nicht zu ändern, was aber eine Veränderung der Zonenbreite notwendig macht. Zu diesem Zweck ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Schwingungserreger und die Schwingungsempfänger quer zur Bandlängsrichtung auseinander bzw. zueinander verschiebbar sind.

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Ein einfacher Aufbau der erfindüngsgemäßen Vor-* richtung wird dadurch erreicht _t daß die parallel zur Bandoberfläche nebeneinander aiigeordneten Schwingungserreger und die ebenfalls nebeneinander angeordneten Schwingungsempfänger in einem gemeinsamen Meßtisch untergebracht sind. Der gemeinsame Meßtisch erlaubt dabei die angestrebte Lagerung der Schwingungsempfänger in unmittelbarer Nähe der Schwingungserreger, wobei die Abschirmung der Schwingungsempfänger von den Schwingungserregern ohne Schwierigkeiten möglich ist. Die Erregung des Bandes zu Schwingungen als auch die Erfassung dieser Bandschwingungen soll nämlich möglichst im Bereich der größten Schwingungsamplitude erfolgen, ohne daß die Schwingungserreger die Schwingungsempfänger direkt beeinflußt.

Gemäß der Erfindung können bei elektrisch leitenden Bändern Wechselstrommagnete mit gegen das Band gerichteten Polschenkeln als Schwingungserreger dienen. Handelt es sich dabei um Bänder aus ferromagnetischem Werkstoff, so wird die Anziehungskraft der Magneten auf den ferromagnetischen Werkstoff zur Schwingungserregung ausgenützt. Das die Polschenkel des Wechselstrommagneten verbindende Band kann in einem solchen 3?all als Magnetjoch angesehen werden. Soll ein nicht ferromagnetisches, aber elektrisch leitendes Band überprüft werden, so ist die Schwingungsanregung mittels dieser Wechselstrommagnete ebenfalls möglich, da das von Polschenkel-zu Polschenkel verlaufende magnetische Streufeld das Band durchsetzt und in diesem Band Wirbelströme zur Folge hat. Auf Grund diessr Wirbelströme muß das Band als elektrischer Leiter in einem Magnetfeld angesehen werden, so daß auf das Band eine in Abhängigkeit von der Frequenz des Erregerstromes der Wechselstrommagnete pulsierende Kraft wirkt.

Bei nicht ferromagnetische^ aber elektrisch leitenden Bändern kann die Kraft auf einen elektrischen Leiter

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in einem Magnetfeld zur Schwingungserregung auch dadurch ausgenützt werden, daß gemäß der Erfindung die Schwingungserreger aus Weehselstrotmnagneten mit gegen das Band gerichteten Polschenkeln "bestehen, wobei das Band über die mit Schleifringen versehenen Auflagerollen an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist. In Abhängigkeit von der Frequenz des Erregerstromes für die Magnete wird das als Leiter wirkende Band angezogen und abgestoßen und in entsprechende Schwingungen versetzt.

Da die Kraftwirkung auf einen Leiter um so größer ist, um so größer das im Bereich des Leiters befindliche Magnetfeld ist, sind in weiterer Ausbildung der Erfindung auf den "beiden Seiten der Bandebene jeweils einander gegenüberliegende, elektrisch parallel geschaltete Wechselstrommagnete vorgesehen, von denen die auf einer Seite der Bandebene vom Band abhebbar gelagert sind. Durch, die Anordnung von einander gegenüberliegenden Wechselstrommagneten wird deren Streufeld in die Ebene des Bandes gedruckt, so daß eine gute Ausnützung der Streufelder gegeben ist. Zur leichteren Handhabung des Bandes, beispielsweise beim Einführen des Bandes, können die auf einer Bandseite vorhandenen Magnete abgehoben werden.

Soll das Band lediglich stoßartig zu Schwingungen angeregt werden, so kann den einzelnen Längszonen des Bandes etwa in der Mitte zwischen den Auflagerollen jeweils eine in Bandlängsrichtung verlaufende Stromschiene zugeordnet und das Band über die mit Schleifringen versehenen Auflagerollen gemeinsam mit den Stromschienen an einen Impulsgenerator angeschlossen sein. Bei einem entsprechenden Stromimpuls werden die beiden Leiter, nämlich djfe Stromschienen einerseits und das Band anderseits, je nach ihrer Polarität angezogen oder abgestoßen, wobei das Band zu Schwingungen angestoßen wird, weil die Stromschienen unbeweglich gelagert sind.

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Um in einfacher Weise eine möglichst gleichmäßige Stromverteilung in dem leitenden Band zu erzielen, "besitzen in weiterer Ausbildung der Erfindung die Auflagerollen im Bereich der einzelnen längszonen des Bandes koaxiale Kupferringe, die mit den Schleifringen elektrisch leitend verbunden sind, so daß zwischen dem Band und den Schleifringen eine gute, verlustarme elektrische Verbindung besteht.

Die bisher angegebenen Schwingungserreger versagen, wenn das zu überprüfende Band aus einem nicht oder nur schlecht leitenden Werkstoff besteht. Für solche Bänder können gemäß der Erfindung als Schwingungserreger Druckluftdüsen dienen, wobei der Luftstrom in den Düsen, beispielsweise durch schwingende Membrane, modulierbar ist. Derartige Schwingungserreger sind selbstverständlich nicht auf nicht leitende Bänder beschränkt, sondern können bei allen Arten von Bändern Verwendung finden.

Als Schwingungsempfänger können nach der Erfindung induktive oder kapazitive Empfänger dienen, wobei die induktiven Empfänger selbstverständlich nur bei ferromagnetischen Bändern zum Einsatz kommen können.

Für den Schwingungsempfang können aber nicht nur die durch die Abstandsänderungen zwischen festem Empfänger und schwingendem Band bedingten Induktivitäts- oder Dielektrizitätsänderungen ausgenützt werden, es können gemäß der Erfindung auch die durch das schwingende Band abgestrahlten Schallwellen durch Mikrophone aufgefangen und dadurch die Schwingungen übertragen werden.

Eine weitere Möglichkeit besteht nach der Erfindung darin, daß als Schwingungsempfänger jeweils eine durch einen vom schwingenden Band reflektierten Lichtstrahl beleuchtete Fotozelle dient. Die Lichtintensitätsschwankungen des auf die Fotozelle fallenden Lichtstrahlanteiles werden dabei als Maß für die Bandschwingungen verwertet. Der auf das Band auftreffende Lichtstrahl wird

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nämlich durch die Bandschwingungen verschieden reflektiert, so daß der reflektierte Lichtstrahl in Abhängigkeit von den Bandschwingungen im Bereich der Fotozelle hin und her wandert.

Sollen vorhandene Bandschwingungen verstärkt werden, um die Eigenfrequenzen der einzelnen Bandzonen zu erfassen, so ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Schwingungsempfänger die Schwingungserreger über einen 'Verstärker ansteuern, wobei zwischen den Schwingungsempfängern und den Verstärkern ;je ein Amplitudenbegrenzer und vorzugsweise ein diesem nachgeordnetes Filter vorgesehen sind. Die vom Schwingungsempfänger erfaßten, stets vorhandenen Schwingungen des über die Auflagerollen gezogenen Blechbandes werden dabei durch die Schwingungserreger verstärkt, so daß sich die Schwingungen des Bandes aufschaukeln. Um dieses Aufschaukeln in Grenzen halten zu können, ist zwischen dem Schwingungsempfänger und dem Verstärker ein Amplitudenbegrenzer vorgesehen, der ein weiteres Aufschaukeln des Bandes und da-i mit die Gefahr einer Zerstörung verhindert. Die Bandschwingungen brauchen ga lediglich so weit verstärkt zu werden, daß eine einwandfreie Bestimmung der Schwingungsfrequenzen möglich ist. Werden die Schwingungsspitzen durch den Amplitudenbegrenzer abgeschnitten, weil die Amplituden den oberen Grenzwert überschritten haben, so tritt eine starke Verzerrung der sinusförmigen Grundschwingung auf, wobei vor allem eine starke Oberwelle der" dritten Ordnung vorhanden ist. Um eine einfache und einwandfreie Frequenzbestimmung zu ermöglichen, ist es daher vorteilhaft, dem Amplitudenbegrenzer ein Filter nachzuordnen, das im wesentlichen nur die Grundwelle, nicht aber die Oberwellen durchläßt.

Werden bei der Verstärkung der vorhandenen Schwingungen des Bandes als Schwingungserreger Wechselstrommagsete

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verwendet, so müssen diese eine zusätzliche Gleichstromwicklung besitzen. Die von den Wechselstrommagneten auf das Band ausgeübte Kraft ist nämlich vom Quadrat des Erregerstromes abhängig. Das Quadrat einer Sinusschwingung ergibt aber eine Schwingung der doppelten Frequenz, so daß das Band ebenfalls mit der zweifachen Frequenz der ursprünglich vorhandenen Bandschwingungen angeregt werden würde. Ein Aufschaukeln der Bandschwingungen zur Messung der Eigenfrequenzen wäre daher nicht möglich, da dps Band stets mit doppelter Eigenfrequenz erregt würde. Besitzt der Wechselstrommagnet jedoch eine zusätzliche Gleichstromwicklung, so waist die auf daä Band wirkende Kraft, die nun dem Quadraife „der Summe von Wechselstrom und Gleichstrom proportional ist, einen Antei^uf * der dem Produkt aus dem Gleichstrom und Wechselstrom entspricht und daher mit der Frequenz des Erregerwechselstromes pulsiert. Dieser Kraftanteil kann durch die Wahl der Größe des Gleichstromes entsprechend vergrößert werden, so daß durch das Vorsehen einer zusätzlichen Gleichstromwicklung bei den Wechselstrommagneten eine Schwingungserregung des Bandes mit den Eigenfrequenzen der einzelnen Zonen möglich ist.

Werden zur Ermittlung der Eigenfrequenzen der einzelnen Bandlängszonen die beim Erreichen der Eigenfrequenz durch den Schwingungserreger bedingten Amplitudenüberhöhungen verwendet, so ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Schwingungserreger mit einem Frequenzgenerator verbunden sind und daß den Sctawingungsempfängern ein ein Überschreiten des eingestellten Ansprechwertes der Schwingungsamplituden anzeigender Signalgeber nachgeordnet ist, der das Einspeichern der beim Überschreiten des Ansprechwertes gemessenen Schwingungsfrequenz in einen Speicher steuert. Zur Erfassung der Zugspannungsverteilung über die Breite des Bandes braucht dann lediglich der Speicher

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abgefragt zu werden, der die jeweiligen Eigenfrequenzen der einzelnen Bandzonen enthält, da beim Durchfahren des gewählten Frequenzbereiches alle Längszonen mit ihrer Eigenfrequenz angeregt wurden. Die bei den Amplitudenerhöhungen auftretenden Schwingungsfrequenzen entsprechen den Anregefrequenzen, so daß deren Bestimmung in einfachster Weise möglich ist.

Um die Eigenfrequenzen der einzelnen Bandzonen mit Sicherheit erfassen zu können _t kann schließlich dem Signalgeber gemäß der Erfindung ein Filter vorgeordnet sein, das im wesentlichen nur die Grundfrequenz an den Signalgeber weiterleitet> die vorhandenen Oberwellen aber unterdrückt.

In der Zeichnung sind verschiedene Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Es zeigen:
Pig, 1 den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen

Vorrichtung in schematischer Seitenansicht, Fig. 2 die Anordnung von Wechselstrommagneten für die Schwingungsanregung von ferromagnetischeη Bändern in Seitenansicht,

Fig. 3 die Anordnung der Magnete in Draufsicht, Fig. 4 eine Vorrichtung zur Schwingungserregung eines nicht ferromagnetischen, aber elektrisch leitenden Bandes, das an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist, in Seitenansicht,

Fig. 5 die Vorrichtung nach Fig. 4 in Draufsicht, Fig. 6 eine mögliche Ausbildungsform eines Wechselstrommagneten für Vorrichtungen gemäß Fig. 4 und 5, Fig. 7 und 8 eine Vorrichtung zur stoßartigen Schwingungsanregung eines elektrisch leitenden Bandes in Seitenansicht und in Draufsicht,

Fig. 9 und 10 die Anordnung von Mikrophonen als Schwingungsempfänger in einem Meßtisch im schematischen

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Schnitt und Draufsicht,

Fig»11 eine Vorrichtung zur stoßartigen.Schwingungsanregung des Bandes mit optischen Schwingungsempfängern in Seitenansicht,

Pig.12 den Liehtsender für die optischen Schwingungsempfänger im schenlatischen Schnitt, Pig*13 einen optischen Empfänger im Längsschnitt, Fig.14 eine Vorrichtung mit induktiven bzw. kapazitiven

Schwingungsempfängern in Seitenansicht, Fig.15 den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung, mit deren Hilfe vorhandene, beispielsweise durch den Bandtransport bedingte Bandschwingungen zur Eigenfrequenzbestimmung verstärkt werden, Fig.16 einen Wechselstrommagneten zur Schwingungsanregung

von nicht ferromagrietischem, aber leitendem Band, Fig.17 eine Vorrichtung zur Verstellung der Auflagerollen im schematischen Längsschnitt,

Fig.18 eine Draufsieht auf eine Vorrichtung* bei der das Band im Bereich von zwei in Bandlängsrichtung hintereinander angeordneten Bereichen zu Schwingungen angeregt wird,
Fig.19 eine Vorrichtung zur Schwingungsanregung des Bandes

mittels Druckluft im schematischen Schnitt und Fig.20 eine Anordnung zur Regelung des Walzspaltes an das Walzgerüst in Abhängigkeit von der Zugspannungsverteilung quer zur Bandlängsrichtung im sehematischen Schaubild.

Gemäß Fig. 1 wird das auf seine Planheit zu überprüfende Band 1 in Pfeilrichtung über zwei mit Abstand voneinander angeordneten Auflagerollen 2 gezogen und zwischen diesen beiden Auflagerollen 2 in Schwingung versetzt. Zu diesem Zweck sind im Bereich der Mitte zwischen den beiden Auflagen mehrere Schwingungserreger 3 quer zur Bandlängsrichtung angeordnet, die von einem Frequenzgenerator

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Über einen Leistungsverstärker 5 angespeist werden, so daß das Band 1 jeweils im Bereich von Bandlängszonen zu Schwingungen angeregt wird, Jedem Schwingungserreger 3 ißt ein Schwingungsempfänger 6 zugeordnet, der die auftretenden Bandschwingungen erfaßt und diese an einen Meßverstärker 7 weiterleitet» Dem Meßve2?stärker 7 ist ein Filter 8 nachgeordnet, das aus dem empfangenen Schwingungsgemisch im wesentlichen die Gründschwingung heraüsfiltert und die Obersehwingungen unterdrückt. Die so erhaltene Grundschwingung wird einem Signalgeber 9 zugeführt, der beim Überschreiten des eingestellten Ansprechwertes der Schwingungsamplitude das Einspeichern der jeweiligen Erregerfrequenz des Frequenzgenerators 4 in einen Speicher 10 veranlaßt. Dieses Verfahren zur Bestimmung der Eigenfr%uenzen der einzelnen Bandlängszonen beruht darauf, daß sich Amplitudenüberhöhungen ergeben, wenn die Frequenz der Anregungsschwingungen die Eigenfrequenz einer Längsζone erreicht. Diese Amplitudenüberhöhungen werden durch den Signalgeber 9 festgestellt und die jeweilige Erregerfrequenz gespeichert, so daß nach dem Durchfahren eines gewissen Frequenzbereiches, beispielsweise von 20 - 500 Hz, die einzelnen Eigenfrequenzen der Bandlängszonen gespeichert sind. Um die Zugspannungsverteilung der Bandbreite zu erhalten, braucht dann lediglich der Speicher abgefragt zu werden, wobei die gespeicherten Werte über die Leitung 11 einer Regeleinrichtung zur Steuerung des Tifalzspaltes zugeführt werden können. An den Speicher 10 ist außerdem ein Frequenzanzeigegerät 12 und ein Schreiber 13 angeschlossen, so daß auch die Eigenfrequenzen direkt abgelesen werden können.

Als Schwingungserreger dienen gemäß den Fig. 2 und 3 U-förmige Wechselstrommagnete 14, deren Polschenkel 15 gegen das Band 1 gerichtet sind. Das aus einem ferromagnetischen Werkstoff bestehende Band 1 wirkt als den Eisenkreis der Magnete 14 anhließendes Joch, so daß das Band im Bereich der durch die einzelnen Magnete gegebenen

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Längszonen In Abhängigkeit von der Frequenz des Erregerstromes in den Erregerwicklungen 16 angezogen und abgestoßen wird. Um Beeinflussungen von induktiven Schwingungsempfängern zu vermeiden, ist eine strichliert angedeutete magnetische Abschirmung 17 vorgesehen. Die Magnete 14 sind, wie aus Fig. 1 deutlich zu entnehmen ist, gemeinsam mit den Schwingungsempfängern in einem Meßtisch 18 untergebracht, wobei die Möglichkeit besteht, sowohl die Schwingungserreger als auch die Schwingungsempfänger quer zur Bandrichtung zu verstellen, um eine Anpassung an verschiedene Bandbreiten in einfacher Weise zu gewährleisten.

Die Auflagerollen 2 tragen gemäß den Fig. 4-8 im Bereich ihrer Enden Schleifringe 19, die mit im Bereich der einzelnen Längszonen angeordneten Kupferringen 20 elektrisch verbunden sind. Mit den Schleifringen 19 wirken Bürsten 21 zusammen, so daß über die Bürsten 21, die Schleifringe 19 und die Kupferringe 20 das Band 1 an eine Gleichstromquelle angeschlossen werden kann. Im Bereich der Längsmitte der einzelnen Bandzonen sind wieder TJ-förmige Wechselstrommagnete 22 mit einer Erregerwicklung 23 vorgesehen, die das als elektrischer Leiter wirkende Band zu Schwingungen anregen. Eine solche Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Schwingungsanregung von leitenden, aber nicht ferromagnetischen Bändern, beispielsweise von Aluminiumblechen. Das den magnetischen Fluß über die beiden Polschenkel 24 schließende Streufeld wird von dem als Leiter wirkenden Band geschnitten und folglich eine entsprechende pulsierende Kraft auf diesen Leiter ausgeübt, so daß das Band 1 in Abhängigkeit von der Frequenz des Erregerstromes der Wechselstrommagnete 22 schwingt.

Um das die beiden Polschenkel verbindende Streufeld im Bereich des Bandes konzentrieren zu können, können zusätzliche, in der Zeichnung strichliert angedeutete Wechselstrommagnete 22' auf der anderen Seite der Bandebene

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vorgesehen v/erden. Mit Hufe der dadurch entstehenden Magnetpaare wird das wirksame Magnetfeld in den Bereich der Bandebene gedruckt und gut ausgenützt. Das Einführen des Bandes zwischen die Magnete wird durch ihre verstellbare Lagerung erleichtert, die ein Abheben der Magnete 22' von der einen Bandseite erlaubt.

Nach den Pig. 7 und 8 sind zur stoßartigen Schwingungsanregung des elektrisch leitenden Bandes 1 den einzelnen längszonen des Bandes etwa in der Mitte zwischen den Auflagerollen 2 jeweils eine in Bandlängsrichtung verlaufende Stromschiene 25 augeordnet, die gemeinsam mit dem über die Bürsten 21, die Schleifringe 19 und die Kupferringe 20 angeschlossenen Band 1 mit einem nicht dargestellten Impulsgenerator verbunden sind* Wird nun ein Stromimpuls erzeugt, so wird das Band i je nach der Polarität der Stromschienen bzw* des Bandes von den Stromschienen angezogen oder abgestoßen, so daß das Band stoßartig zu Schwingungen angeregt wird. Beim freien Ausschwingen des Bandes schwingen die einzelnen Bandzonen in ihrer Eigenfrequenz, so daß zur Bestimmung der Eigenfrequenz lediglich die Ausschwingungsfrequenzen gemessen werden müsser.

In den Hg. 9 und 10 ist die Anordnung von Mikrophonen 26 als Schwingungsempfänger dargestellt. Die vom schwingenden Band 1 abgestrahlten Schallwellen werden über im Meßtisch 18 vorgesehene akustische Trichter 27 zu den Mikrophonen 26 geleitet und dort in elektrische Signale umgewandelt. Da die vom schwingenden Band abgestrahlten Schallwellen sowohl in ihrer Frequenz als auch in ihrer Amplitude den Bandschwingungen entsprechen, können auch diese Schallwellen als Maß für die auftretenden Bandschwingungen genommen werden.

Wie auf optischem Wege die Bandschwingungen erfaßt werden können, ist in den Fig. 11-13 dargestellt.

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Von einem Lichtsender 28 werden einzelne Lichtstrählenbündel 29 schräg gegen die Oberfläche des Bandes 1 geworfen, wo sie reflektiert und einem Empfänger 30 zugeführt werden«* Der Empfänger 30 besteht aus einem Einlaßlinsensystem 31, das die eingefangenen Lichtbündel im Einlaufbereich eines Glasfaserzylinders 32 fokussiert, der die Aufgabe hat, die fokussierten Lichtbündel parallel zu seiner Achse einem konvexen Spiegel 33 zuzuführen. Das von diesem Spiegel 33 abgelenkte Licht wird dann über eine Sammellinse 34 einer Fotozelle 35 zugeführt, die die Lichtintensität in entsprechende elektrische Signale umwandelt. Die vom schwingenden Band 1 reflektierten Lichtbündel werden durch das sich bewegende Band moduliert, so daß auf das Einlaßlinsensystem 31 jedes Empfängers 30 ein quer zu seiner Fortpflanzungsrichtung schwingendes Lichtbündel fällt. Diese den Bandschwingungen entsprechenden Schwingungen der Lichtbündel bewirken, daß die vom Spiegel 33 abgelenkten Lichtstrahlen in verschiedener Richtung abgelenkt werden, so daß das über die Sammellinse 34 zur Fotozelle 35 gelangende Licht in seiner Intensität entsprechend der Frequenz der Bandschwingungen schwankt.

TJm nicht für jeden Empfänger eine eigene Lichtquelle vorsehen zu müssen, wird das von einer Lichtquelle 36 stammende Licht gemäß Fig. 12 über eine Streulinse 37 in einzelne Glasfaserzylinder 38 aufgeteilt und zu die aus dem Sender 28 austretenden Lichtstrahlen 29 bündelnden Linsensystemen 39 geleitet.

Zur Schwingungsanregung dient ein geeignetes Erregersystem 3, das in einem Tisch 40 untergebracht ist. Das Band wird über einen Impulsgenerator 41 stoßartig zu Schwingungen angeregt, wobei beim Einschalten des Impulsgenerators 41 über einen Schalter 42 das Empfangssystem ausgeschaltet wird, so daß der Schwingungsempfänger mit den angeschlossenen Geräten geschützt ist. Nach dem Anstoß

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des Bandes 1 wird der Impulsgenerator ab- und das Empfängersysteni zugeschaltet, wobei die beim freien Ausschwingen des Bandes auftretenden Resonanzschwingungen meßtechnisch erfaßt werden» Die vom Sehwingungsempfanger 30 abgegebenen elektrischen Signale werden zu diesem Zweck in einem Verstärker 43 verstärkt und anschließend einem Filter 44 zugeführt, das aus dem ankommenden Schwingungssignal im wesentlichen die Grundschwingung heraussiebt. In einem anschließenden Meßwertwandler 45 wird ein der Frequenz der Grundschwingung entsprechendes Signal gebildet, das einerseits an ein entsprechendes Anzeigegerät 46 und an einen Schreiber 47 sowie anderseits über eine Leitung 48 an eine Regeleinrichtung für den Walzenspalt des vorgeordneten Walzgerüstes weitergegeben werden kann»

In Fig. 14 ist eine ähnliche Geräteanordnung wie in Pig. 11 dargestellt. Der Unterschied besteht vor allem in der Art des Sehwingungsempfängers, der in Fig. 14 als induktiver Empfänger 49 ausgebildet ist. Das Band 1 muß daher aus einem ferromagnetischen Werkstoff bestehen. Um Einflüsse des Schwingungserregers 3 auf den induktiven Empfänger 49 und damit eine Verfälschung des Meßergebnisses zu vermeiden, sind die Empfänger durch eine magnetische Schirmung 50 vor einer Beeinflussung durch die Schwingungserreger geschützt. Die durch das schwingende Band 1 modulierte Ausgangsspannung des Empfängers 49 wird wieder einem Verstärker 43, einem Filter 44 und einem Meßwertwandler 45 zugeführt, von dem ein der Schwingungsfrequenz proportionales Signal entweder einem Anzeigegerät 46 und einem Schreiber 47 oder über eine Leitung 48 einer Regeleinrichtung zugeleitet werden kann. Um zu verhindern, daß auch die stoßartige Anregung des Bandes durch die Schwingungsempfänger erfaßt wird und damit die Gefahr einer Beschädigung entsteht, ist ebenfalls ein Schalter 42 vorgesehen, der bein Zuschalten des Impulsgenerators 41 an

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die Schwingungserreger die Schwingungsempfänger 49 abschaltet.

Damit das Band 1 zonenweise in seinen Eigenschwingungen angeregt werden kann, werden gemäß Fig. die kleinen, stets vorhandenen Bandschwingungen durch die Schwingungsempfänger 6 erfaßt, einem Verstärker 51 und danach einem Filter 52 zugeleitet, wobei die am Ausgang des Filters 52 auftretende Gfrundschwingung der erfaßten Bandschwingungen zur Aussteuerung eines Leistungsverstärkers 53 für die Schwingungserreger herangezogen wird. Das Band wird also bereits mit seinen Resonanzschwingungen angeregt und schaukelt sich entsprechend auf, so daß die Eigenfrequenzen einwandfrei, beispielsweise mittels eines Frequenzanzeigegerätes 54, erfaßt werden können.

Soll ein elektrisch leitendes Band aus nicht ferromagnetische!!] Werkstoff zu Schwingungen angeregt werden, so kann zur Anregung ebenfalls ein Wechselstrommagnet 55 (Fig.16) Verwendung finden. Bei einem solchen Schwingungserreger wird das sich zwischen den gegen die Oberfläche des Bandes 1 gerichteten Polschenkeln 56 verbindende Streufeld 57 durch das Band 1 geschnitten, so daß sich im elektrisch leitenden Band Wirbelströme bilden, Auf Grund der Wechselwirkungen zwischen dem Magnetfeld und den Wirbelströmen wird das Band angezogen und abgestoßen und dadurch in Schwingungen versetzt. Da die Kraftwirkungen auf das Band proportional dem Quadrat des Erregerstromes sind, muß der Wechselstromerregerwicklung 58 eine Gleichstromerregerwicklung 59 hinzugefügt werden, wenn das Band mit der Frequenz des Erregerwechselstromes schwingen soll. Das Quadrat einer Sinusschwingung ist aber eine Schwingung mit doppelter Frequenz, so daß sich auch die Kraftwirkungen mit doppelter Frequenz des Erregerwechselstromes ändern, wenn nur eine Wechselstrom-

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erregerwicklung vorgesehen ist, ^Trird eine Gleichstromwicklung der Wechselstromerregerwicklung hinzugefügt, so ist die wirkende Kraft dem Quadrat der Summe aus dem Erregergleichstrom und dem Erregerwechselstrom proporional. Das Quadraht einer Summe enthält aber einen aus dem doppelten Produkt der beiden Summanden bestehenden Anteil, so daß sich die diesem /nteil entsprechende Kraftwirkung mit der Frequenz des Erregerwechselstromes ändert. Durch Wahl der Größe des Gleichstromes kann dieser Anteil so weit vergrößert werden, daß nur dieser Kraftanteil von praktischer Bedeutung ist. Der Wechselstrommagnet ist daher auch zur Anregung des Bandes mit der Frequenz des Erregerwechselstromes verwendbar, wenn eine entsprechend bemessene Gleichstromwicklung zusätzlich vorgesehen wird.

TJm die Schwingungslänge der gegebenen Bandbreite und der Banddicke in einfacher Weise anpassen zu können, ist, wie Fig. 17 zeigt, eine der Auflagerollen 2 in einem auf Schienen 60 verfahrbaren Gerüst 61 gelagert. Je nach der Stellung des Gerüstes 61 ist eine größere oder kleinere Länge des schwingenden Bandes gegeben, so daß die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Bandlängszonen in ihrem Schwingungsverhalten in einem zulässigen Rahmen gehalten werden kann. Als zweite Auflage dient das Walzgerüst 62 mit den Arbeitswalzen 63 selbst, was den Vorteil mit sich bringt, daß die Planheit des Bandes 1 in unmittelbarer Nähe der Arbeitswalzen überprüft wird und daß ein auf Grund einer solchen Überprüfung notwendiger Regeleingriff noch im Bereich dieser festgestellten Mangel auf das Band wirken kann.

Damit sich die Bandschwingungen nicht über die Auflagerolle 2 fortpflanzen können, ist eine zweite Umlenkrolle 64 für das Band 1 vorgesehen.

Gemäß Fig. 17 werden über Schwingungsempfänger 3 vorhandene, beispielsweise durch den Bandzug bedingte

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Bandschwingungen erfaßt und einem Impedanzwandler 65 zugeführt, der eine Widerstandsanpassung an den dem Schwingungsempfänger nachgeordneten Meßverstärker 66 gewährleistet. Die im Meßverstärker 66 verstärkte ScMngung wird einem Amplitudenbegrenzer 67 mit angeschlossenem Filter zugeleitet, dessen mit der Grundfrequenz des erfaßten Schwingungsgemisches schwingendes Ausgangssignal einen Leistungsverstärker 68 für die Schwingungserreger 55 ansteuert. Diese Schwingungserreger sind als Wechselstrommagnete mit einer zusätzlichen Gleichstromwicklung ausgebildet, die von einer Gleichstromquelle 69 gespeist wird*

Der Amplitudenbegrenzer 67 ist vorgesehen, damit sich das Band 1 nicht unbeschränkt aufschaukeln kann, da ein unbegrenztes Aufschaukeln zu Beschädigungen führen müßte. Es genügt ja eine Schwingungsamplitude des Bandes, die ein einwandfreies Feststellen der Schwingungsfrequenz in einem Frequenzzähler 70 erlaubt. Sobald die Amplituden des schwingenden Bandes eine bestimmte Größe erreicht haben, wird der Leistungsverstärker 68 nicht mehr weiter ausgesteuert, so daß die maximalen Bandschwingungsamplituden konstant bleiben. Da aber beim Begrenzen der -Amplituden Verzerrungen der Schwingungen auftreten, ist dem Amplitudenbegrenzer 67 ein Filter nachgeordnet, das die durch das Beschneiden der Amplitudenspitzen bedingten Oberwellen unterdrückt und im wesentlichen nur die Grundschwingung durchläßt.

Damit auch bei schmalen Bändern eine ausreichende Entkoppelung im Schwingungsverhalten der einzelnen Bandlängszonen erreicht werden kann, was neben der Banddicke vor allem vom Abstand der einzelnen Schwingungserreger voneinander abhängt, wird nach Fig. 18 das Band 1 gleichzeitig in zwei in Bandlängsrichtung hintereinander angeordneten Bereichen 71,72 zu Schwingungen angeregt, wobei

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im Bereich 71 lediglich die Rändzonen des Bandes und im Bereich 72 die dazwischen liegende mittlere Bandlängszone in Schwingung versetzt werden. Die "beiden Schwingungsbereiche 71»72 werden durch entsprechende Auflagerollen 2 bzw. durch das Walzgerüst 73 begrenzt, wobei zur Schwingungsentkoppelung der einzelnen Bereiche voneinander jeweils zwei als Umlenkrollen wirkende Auflagerollen vorgesehen sind. Die Anordnung gemäß Pig. 18 weist vor allem den Vorteil auf, daß die Planheitsmessungen kontinuierlich durchgeführt werden können.

Wie ein nicht leitendes Band zu Schwingungen angeregt werden kann, zeigt Pig. 19. Als Schwing mgserreger dienen dabei Druckluftdüsen 74, wobei der Luftstrom in den Düsen durch Membrane 75 moduliert wird. Die Membrane 75 werden über Wechselstromspulen 76 in Schwingung versetzt, die mit einem mit den Membranen verbundenen, in Spulenlängsrichbung verschiebbaren Eisenkern 77 verbunden sind. Zur Druckbegrenzung ist im Zuge der Druckluftleitung ein Reduzierventil 78 vorgesehen.

Pig. 20 zeigt schematisch, wie derWalzenspalt zwischen den Arbeitswalzen 63 des Walzgerüstes 62 mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung geregelt werden kann. In den Schwingungsempfängern 6 werden die Eigenfrequenzen der einzelnen Bandzonen erfaßt und in zugehörenden Meßwertwandlern 79 zu den Eigenfrequenzen in den jeweiligen Bandzonen proportionalen Signalen verarbeitet, die als Eingangsgrößen für eine Regeleinrichtung 80 verwendet werden. Durch die Regeleinrichtung werden Arbeitswalzenrückbiegevorrichtungen 81 angesteuert, die den Walzenspalt entsprechend verändern, so daß die Zugspannungsunterschiede über der Breite des Bandes ausgeglichen werden und damit die Planheit des Bandes er-

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reicht wird. In der schaubildlichen Darstellung sind wegen einer besseren Übersicht die Schwingungserreger, die den einzelnen Schwingungsempfängern 6 zugeordnet sind, nicht dargestellt«

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Claims

Patentansprüche :

uj Verfahren zum Bestimmen der Zugspannungsverteilung über die Breite eines kaltgewalzten Bandes mit Hilfe von im Bereich von Bandlängszonen durchgeführten, berührungslosen Messungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in an sich bekannter Weise zwischen wenigstens zwei quer zur Bandlängsrichtung verlaufenden, parallelen Auflagen in Schwingung versetzt wird und daß die Eigenfrequenzen der einzelnen Bandlängszonen bzw. von den Eigenfrequenzen abgeleitete Meßgrößen als Maß für die Zugspannungen bestimmt werden,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band stoßartig zu Schwingungen angeregt wird und daß danach beim freien Ausschwingen die Frequenzen der einzelnen Bandzonen bzw. von den Eigenfrequenzen abgeleitete Meßgrößen bestimmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band mittels Schwingungen konstanter Amplitude, aber veränderbarer Frequenz angeregt wird, wobei jene Frequenzen bestimmt werden, bei denen sich Amplitudenüberhöhungen der Schwingungen der einzelnen Bandzonen ergeben.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ^kennzeichnet, daß vorhandene, beispielsweise durch den Bandtransport bedingte Bandschwingungen in ihrer Amplitude zu ihrer zonenweisen Erfassung verstärkt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band im Bereich von drei Längszonen in Schwingung versetzt wird, wobei die Schwingungsanregung der beiden Randzonen abwechselnd mit der Schwingungsanregung der mittleren Zone erfolgt.

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6» "Verfahren nach, einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band gleichzeitig in zwei in Bandlängsrichtung hintereinander angeordneten Bereichen zu Schwingungen angeregt wird, wobei in dem einen Bereich lediglich jede zweite Bandlängszone und im anderen Bereich die jeweils dazwischen liegenden Bandlängszonen in Schwingung versetzt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bandlängszonen gleichzeitig zu Schwingungen angeregt werden, wobei die irregerfrecLuenzen unmittelbar benachbarter Zonen verschieöfen sind.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-7 mit etwa in der Mitte zwischen den Bandauflagerollen angeordneten Schwingungserregern, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bandlängszone ein eigener Schwingungserreger (3) uniein Schwingungsempfänger (6) zugeordnet sind und daß gegebenenfalls wenigstens eine Bandauflagerolle (2) in Bandlängsrichtung verstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Bandoberfläche nebeneinander angeordneten Schwingungserreger (3) und die ebenfalls nebeneinander angeordneten Schwingungsempfänger (6) in einem gemeinsamen Meßtisch (18) untergebracht sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungserreger (3) und die Schwingungsempfänger (6) quer zur Bandslängsrichtung auseinander bzw. zueinander verschiebbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei elektrisch leitenden Bändern (1) als Schwingungserreger Wechselstrommagnete

(14.55) mit gegen das Band (1) gerichteten Polschenkeln

(15.56) dienen.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht ferromagnetischen, aber elektrisch leitenden Bändern (1) die Schwingungserreger aus WechselstroimBagneten (22) mit gegen das Band (1) gerichteten Polschenkeln (24) bestehen und das Band

(1) über die mit Schleifringen (19) versehenen Auflagerollen (2) an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf den beiden Seiten der Bandebene jeweils einander gegenüberliegende, elektrisch parallelgeeöhaltete Wechselstrommagnete (22^22') vorgesehen sind, von denen die auf einer Seite der Bandebene vom Band (1) abhebbar gelagert sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 10,12 oder 13 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Längszonen des Bandes (1) etwa in der Mitte zwischen den Auflagerollen (2) jeweils eine in Bandlängsrichtung verlaufende Stromschiene (25) zugeordnet ist und daß das Band (1) über die mit Schleifringen (19) versehenen Auflagerollen

(2) gemeinsam mit den Stromschienen (25) an einen Impulsgenerator angeschlossen ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerollen (2) im Bereich der einzelnen Längszonen des Bandes (1) koaxiale Kupferringe (20) besitzen, die mit den Schleifringen (19) elektrisch leitend verbunden sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwingungserreger Druckluftdüsen (74) dienen, wobei der Luftstrom in den Düsen, beispielsweise durch schwingende Membrane (75), madulierbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-16, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwingungsempfänger in-

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duktive oder kapazitive Empfänger (49) dienen i
18, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwingungsempfänger Mikrophone (26) dienen.
19« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-16, dadurch gekennzeichnet, daß als Sclrwingungsempfanger jeweils eine durch einen vom schwingenden Band (1) reflektierten lichtstrahl (29) beleuchtete Fotozelle (35) dient.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-13 und 15-19 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsempfänger (6) die Schwingungserreger (3) über einen Verstärker (53) ansteuern, wobei zwischen den Schwingungsempfängern (6) und den Verstärkern (53) je ein Amplitudenbegrenzer (51) und vorzugsweise ein diesem nachgeordnetes Filter (52) vorgesehen sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstrommagnete (55) eine zusätzliche Gleichstromwicklung (59) besitzen.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-12

und 14-19 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungserreger (3) mit einem Frequenzgenerator (4) verbunden sind und daß den Schwingungsempfängern (6) ein ein überschreiten des eingestellten Ansprechwertes der Schwingungsamplitude anzeigender Signalgeber (9) nachgeordnet ist, der das Einspeichern der beim Überschreiten des Ansprechwertes gemessenen Schwingungsfrequenz in einen Speicher (10) steuert.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß dem Signalgeber (9) ein Filter (8) vorgeordnet ist.

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