DE1913105A1 - Vorrichtung zur automatischen Regelung eines Quarto-Walzwerkes - Google Patents
Vorrichtung zur automatischen Regelung eines Quarto-WalzwerkesInfo
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Description
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ALCAN RESEARCH AND DEVELOPMENT LIMITED, Montreal, Quebec/
Kanada
Vorrichtung zur automatischen Regelung eines Quarto-Walz-
werkes
Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf die Regelung eines Walzwerkes, insbesondere auf die automatische Regelung
eines Quartowalzwerkes zur Erzielung eines gleichmäßig flachen Walzprodukts. Die nachfolgend beschriebene Erfindung
wird vorteilhaft beim Kaltwalzen von Aluminium oder
Aluminiumlegierungen angewendet, wobei die Vorrichtungen zur Regelung des Quartowalzwerkes sowie des Walzverfahrens
auch auf andere Metalle und andere Walzverfahren* wie z.B.
Warmwalzen, angewendet werden kann.
Während des Walzens eines Bandes wirken viele verschiedene Paktoren zur Veränderung des Walzspaltes zusammen.
Wenn die das Walzgut bearbeitenden Flächen der Ar-
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beitswalzen nicht parallel zueinander liegen, variiert nicht nur die Dicke des Bandstreifens oder Abschnitte
desselben, sondern auch die Länge des Walzgutes. Ein solches ungleichmäßig langes Band weist gewöhnlich Wellenvertiefungen
oder andere sichtbare Abweichungen auf.
Einer der oben erwähnten und einen Einfluß auf den Walzspalt ausübenden Paktoren ist der über die Arbeitswalzen auf das Walzgut ausgeübte Druck, der zu einer Deformierung der Arbeitswalzen und einer Durchbiegung derselben beiträgt., was zu einer Wölbung im Querschnitt des
Walzgutes führt, d.h. das Bandmaterial ist in seiner Mitte,
dicker als an den Seiten. Ein anderer Paktor ist die in
den Walzen entstehende Hitze, die zur Bildung einer sogenannten Thermokrone in den Walzen führt, und weil die Hitze
an den Walzenenden besser abgeführt wird, weist die Walzenmitte eine größere Ausdehnung auf, wodurch die beschriebene
Thermokrone entsteht. Diese beiden Paktoren weisen entgegengesetzte Auswirkungen auf, wobei aber noch ein zusätzlicher
Ausgleich für den dominierenden Paktor geschaffen werden muß.
Die Erfahrung zeigt jedoch, daß ein mittels der Wechselbeziehung der thermischen Deformations der ursprünglich kalten Form, und der von der Arbeltsbelastung
erzeugten elastischen Deformation durchgeführter Ausgleich oft nur schlechte Annäherungswerte ergibt% ein solches Verfahren
ist nicht absolut zuverlässig und das auf diese Weise hergestellte Band kann trotz während des Durchgangs vorgenommener
Einstellungen unerwünschte Unterschiede in der Länge und in anderen Bandabsehnitten aufweisen. Eine der
dabei auftretenden Hauptschwierigkeiten besteht in der Veränderung des Arbeitsdruckes, der nicht nur für die
verschiedenen Stärken bei verschiedenen Durchgängen (\io-~
bei das Walzwerk für eine Vielzahl von Aufgaben oder für
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eine sukzessive Reduzierung Verwendung findet) benötigt
wird, sondern auch zum -Ausgleich von Bedingungsveränderungen während eines gegebenen Durchgangs. Wenn das Walzwerk
auf die vorgeschriebene Geschwindigkeit gebracht wird, muß der Arbeltsdruck normalerweise wesentlich verringert
werden, z.B. mittels Einstellen des Anstelldruckes, und die während des Durchganges vorgenommenen Einstellungen
sind oft zur Aufrechterhaltung der verlangten Stärke erforderlich. Variationen in der Häte des Metalls oder in
der Stärke des eintretenden Walzguts fallen auch unter die Faktoren, die eine Änderung der Arbeitsbelastung (bei
einer gegebenen Anstellung) verlangen oder verursachen. Diese und andere Paktoren verursachen die elastische Deformation
der Arbeitswalzen und zwar auf solche Art und Weise, daß die Deformation nicht vorher ausgeglichen werden
kann und einen ungünstigen Einfluß auf die gewünschte Bandform, d.h. Fläche, ausübt. Diese thermischen Aiswirkungen
können aber auch variieren und obwohl diese Wechsel zwischen dem Beginn und dem Ende eines Durchganges
nicht in schneller Reihenfolge auftreten, kann es zu wesentlichen Veränderungen zwischen den einzelnen Durchgängen
kommen. Ein eine ähnliche Auswirkung aufweisender Faktor entsteht durch die Abnützung der Arbeitswalzen.
Ziel der vorliegenden Erfindung 1st es, eine automatische Vorrichtung zur Regelung für ein Quartowalzwerk zu
schaffen,die diese Nachteile nicht aufweist und die insbesondere
Vorrichtungen zum entsprechenden Ausgleich aller ungünstig auf den Walzspalt einwirkenden Faktoren enthält.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Meßvorrichtungen zum Messen von Veränderungen im Arbeitsdruck
vorgesehen sind und Ausgleichszylinder zwischen den Lagern der oberen Arbeitswalzen und den Lagern der unteren Arbeit
swalzen angeordnet sind, und daß Steuervorrichtungen zur Einstellung der auf die Ausgleichszylinder einwirken-?
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den Biegekräfte vorgesehen sind, und daß Vorrichtungen zur Übertragung eines ersten, eine Veränderung in der
Biegekraft darstellenden Signals zu den Steuervorrichtungen und Vorrichtungen für die Übertragung eines
zweiten, eine Änderung des gemessenen Arbeitsdrucks darstellenden Signals zu den Steuervorrichtungen angeordnet
sind, wobei die Steuervorrichtungen zur Steuerung der Biegekräfte und zum.Ausgleich einer Änderung
im ersten Signal mittels Änderungen im zweiten Signal ausgebildet sind, und daß Einstellvorrichtungen zum
Einstellen der durch Änderungen in der gemessenen Arbeitsbelastung
und den draus erfolgenden Veränderungen in den Biegekräften entstehenden Proportionalität vorgesehen
sind.
Die Erfindung stützt sich auf die Tatsache, daß bei einem mit Druckzylindern zwischen den Lagern der
Arbeitswalzen versehenen Walzwerk eine geeignete mittels Veränderungen in der Arbeitsbelastung aktivierte
Steuerung des Walzspalts von einer genauen Einstellung der genannten Proportionalität abhängt. Zur Erzielung
von optimalen Ergebnissen sollte beachtet werden, daß die benötigte Proportionalität von der Breite
des zu walzenden Bandes abhängt. Eine größere Biegekraft ist zum Ausgleich einer sich verändernden und zunehmenden
Arbeitsbelastung bei schmaleren Bändern erforderlich, während für ein breiteres Band eine geringere
Änderung genügt.
Äußerem hat man die Erfahrung gemacht, daß verschiedene
Biegecharakteristiken für verschiedene Materialbreiten, Materialien oder gewünschte Formen vor dem
Walzdurchgang bestimmt werden können, indem in den Steuervorrichtungen eine geeignete Grundvorspannung errichtet
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wird, die, wenn sie einmal eingestellt ist, während des Durchgangs dieselbe Einstellung beibehält.Daher enthalten
die erfindungsgemäßen Regel-und Steuervorrichtungen
vorzugsweise verstellbare Vorrichtungen zur Erzielung von Grundbedingungen, die auf Veränderungen in den Biegekräften
ansprechen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Betrieb eines Walzwerks gemäß den vorhergehenden Beschreibungen,
wobei nach den erfindungsgemäßen Verfahren die Einstellvorrichtungen je nach der Breite des zu walzenden
Bandes eingestellt wird; dabei wird in einem ersten Arbeitsgang ein Abschnitt des Streifens gewalzt und
die verstellbaren Einstellvorrichtungen a.uch zur Bestimmung der verlangten Charakteristiken in den zuerst gewalzten
Abschnitt des Bandes eingestellt.
Die Messung der Biegekraft erfolgt zweckmäßigerweise
mittels des von den entsprechenden Druckzylindern ausgeübten Druckes. Eine vorteilhafte erfindungsgemäße
Ausführung erhält jedoch nicht nur die oben genannten, zwischen den entsprechenden Arbeitslagern angebrachten
Ausgleichszylinder, sondern auch zwischen den Lagern der Arbeitswalzen und ihren entsprechendenAndruckswaizen angebrachte
Druckzylinder.
Die Biegekraft kann somit aus dem Druckunterschied
zwischen den Ausgleichszylindern und den Druckzylindern bestimmt werden. Besonders gute Ergebnisse konnten dann erzielt
werden, Indem das von den Druckzylindern abgegebene Signal in das Steuersystem eingeführt und mit demselben
Proportionalitätsfaktor wie das der Arbeitsbelastung entsprechende
Signal modifiziert wurde. Das heißt, das Signal der ermittelten Arbeitsbelastung kann zusammen mit
dem Signal des Druckzylinders modifiziert werden,wobei
das kombinierte Signal der Proportionalitätssteuerung
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unterworfen wird. Dies bedeutet, daß das Arbeitsbelastungssignal durch ein Signal ersetzt worden ist, das
durch den von den Andruckswalzen auf die Arbeitswalzen entlang ihren Berührungslinien ausgeübten Druck erzeugt
ist. Es sei bemerkt, daß für die Steuergröße allgemeine - außer wenn dies besonders angegeben ist - Ausdrücke
wie "Walzdruck" oder "Walzkraft" verwendet sind, unabhängig davon, ob eine Druckzylinderbelastung vorhanden
ist oder nicht. In diesem Zusammenhang sei bemerkt,daß
bei Verwendung Von Ausgleichszylindern der vom Detektor
festgestellte Walzdruck nicht derselbe ist wie der· von den Arbeitswalzen auf das Walzgut ausgeübte Druck. Der
Unterschied entspricht der von den Ausgleichszylindern ausgeübten Kraft.
Wenn das Walzwerk eine eine Vorspannung ausübende Anordnung enthält, bei der zwischen den oberen Aidrucklagern
und den unteren Andrucklagern eine zusätzliche,mittels Druckzylindern oder ähnlichen Anordnungen erzeugte
Gegenkraft ausgeübt ist, wodurch der Ständer und seine Teile einer den Kräften des Anstelldruckes entgegenwirkenden Belastung ausgesetzt ist und gleichzeitig eine
solidere Konstruktion des Walzwerks erzielt wird, besteht die Notwendigkeit, diese Vorspannungskraft von den
den Arbeitsdruck messenden Meßzellen oder einer entsprechenden a.uf die Gesamtanstellkraft ansprechenden Vorrichtung
zu subtrahieren, damit das effektiv festgestellte Signal der Arbeitsbelastung erhalten wird. Der Begriff
"festgestellte Arbeitsbelastung" bedeutet nachfolgend den Nettowert der festgestellten Arbeitsbelastung, wenn
im Walzwerk eine Vorspannung ausgeübt ist.
Die Erfindung besitzt außerdem weitere Vorrichtung gen, die zusammen mit der automatischen Steuerung für die
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Durchbiegung der Arbeitswalzen zwei am Ende des Walzdurchganges
auftretende aufeinanderfolgende Vorgänge beseitigen. Wenn das Ende des Walzguts die Zufuhrspule
verläßt und der Bremszug wegfällt, neigt das Walzgut dazu, seitlich auszuschlagen, so daß es für das Walzen
und die° Wiederaufnahme auf die Aufnahmespule ungünstig
ausgerichtet ist. Ein Verlust des Bremszuges bewirkt daher die Einführung eines Signals in entgegengesetzter
Richtung zum Signal der Arbeitsbelastung ins Steuersystem, so daß das System bei den Ausgleichszylindern
dieselbe Arbeitsweise wie bei einer Reduzierung der Arbeitsbelastung
bewirkt. Dadurch erhält der Walzspalt die Neogmg, eine Krone und keine parallele Form zu bilden,so
daß das Band zentriert und ein seitliches Schlingern desselben verhindert wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
enthält das Walzwerk obere und untere, zwischen oberen . und unteren Andruokswalzen angebrachte Arbeitswalzen,
die einen Walzspalt für das zu walzende Walzgut aufweisen.,
an den Enden der Andruckswalzen bzw. Arbeitswalzen angeordnete Lager, sowie einen Walzdruck auf die Andruckwalzen
ausübende Stützvorrichtungen für dieselben; ein mit den genannten Stützvorrichtungen zusammenwirkendes Meßgerät
zum Messen von Veränderungen in der Arbeitsbelastung, auf die Lager der Arbeitswalzen einwirkende Ausgleichszylinder zur verstellbaren Kraftübertragung auf die Arbeitswalzen
und zur Formbestimmung des Walzenspalts, eine von dem Meßgerät gesteuerte Vorrichtung zur Steuerung der
Ausgleichszylinder und zur Einstellung der genannten Kräfte, die einer auf eine Veränderung in der Arbeitsbelastung
zurückführende Veränderung des Walzspalts entgegenwirken, sowie eine Vorrichtung, die auf das Ende eines durch den
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Walzspalt geführten Bandes anspricht und eine zusätzliche Steuerung auf die Ausgleichszylinder ausübt, so
daß der Walzspalt eine konvexe Form annimmt und das Walzgut geführt und ein seitliches Schlingern desselben
verhindert wird.
Das Austretendes Bandes aus dem Walzspalt bewirkt
einen Arbeitsbelastungsabfall} dabei ist es sehr wichtig, die Arbeitswalzen in enger Berührung mit den
Andruckswalzen zu halten, um ein Rattern und eine darauffolgende Beschädigung der Arbeitswalzen zu vermeiden*
Zur Steuerung der Walzen besonders beim Ende eines Durchgangs enthält das Walzwerk vorzugsweise ein
auf das Bremszugsignal ansprechendes Verzögerungssignal, das, kurz bevor das Ende des Bandes am Walzspalt
ankommt, erregt wird, so daß eine beträchtliche Dämpfung im Signalkreis, der die Servofunktion steuert,
eingeführt wird, d.h. derjenige Stromkreis, der mit dem Arbeitsbelastungssignal ständig gespeist wird. Die
Neigung des Servosystems, den Walzspalt nach dem Austritt des Walzguts zu verringern, wird dadurch wirksam
aufgehoben.
Ein unabhängiges, auf einen Abfall oder eine schnelle Verringerung der Arbeitsbelastung ansprechendes
Signal kann eine besondere Steuergröße für alle automatischen Vorspannungswerte ersetzen, so
daß z.B. der Ausgleichszylinder in eine Richtung zur Aufrechterhaltung der gewünschten Berührung zwischen
jeder Arbeitswalze und der entsprechenden Andruckswalze getrieben wird. Auf diese Weise wird ein Rattern
oder eine andere Störung am Ende des Durchgangs automatisch vermieden und die Ausgleichszylinder werden in
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Betrieb gesetzt, so daß das Walzwerk in gutem Zustand
zum Stillstand gebracht werden kann.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung
enthält das Walzwerk obere und urtere, zwischen oberen und unteren Andruckswalzen angebrachte Arbeitswalzen,
die einen Walzspalt für das zu walzende Walzgut bilden, an beiden Enden der genannten Arbeits- bzw. Andruckswalzen angeordnete Lager und eine Anordnung zur Aufnahme
derselben sowie eine Anordnung zur Aufrechterhaltung des Walzdrucks auf die Andruckswalzen, mit den Ausgleichszylindern
zusammenwirkende Meßvorriehtungen zum Messen von Veränderungen in der Arbeitsbelastung, auf die Arbeitswalzen einwirkende Biegevorrichtungen zur verstellbaren
Krafteinwirkung auf die Arbeitswalzen, wobei die Form des Walzspalts gesteuert wird, eine von den Meßvorriehtungen
abhängige "Vorrichtung zur Steuerung der Biegevorrichtungen
und zum Einstellen der genannten Kräfte, so daß dieselben auf Veränderungen im Walzspalt, die auf einen Wechsel
in der Arbeitsbelastung zurückzuführen sind, entgegenwirken, sowie eine auf das Ende des Walzguts ansprechende
Vorrichtung, die mit den Biegevorrichtungen zusammenwirkt, so daß mittels einer entsprechenden Einstellung der genannten
Kräfte die Arbeitswalzen in enger Berührung mit den Andruckswalzen gehalten werden.
Die oben beschriebenen Anordnungen erlauben, daß Veränderungen in der Walzgesohwlndigkeit, in der Härte
des Walzgutes sowie eine wahlweise manuelle oder automatische Einstellung zur Aufrechterhaltung der Materialdicke
bzw. des Kalibers mittels einer geeigneten Veränderung der auf die Enden der Walzenachsen einwirkenden
Biegekraft ausgeglichen werden.
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Diese Änderungen, die den Variationsbereich der
thermischen Krone oder der thermischen Auswirkungen begrenzen, erfolgen nicht in schneller Reihenfolge und
sind während eines einzelnen Durchgangs nicht sehr groß, außer wenn der Zeitabschnitt zwischen den Durchgängen
sehr lang ist und eine entsprechend starke Abkühlung der Walzen erfolgt. In diesem Fall kann der Bedienungsmann
während des Durchgangs die ursprüngliche Formsteuerung einstellen, wobei er die Spannung reduzieren oder sogar
die Walzgeschwindigkeit zur Überprüfung des Walzgutes verringern kann, ohne daß die automatische auf einen
Wechsel im Arbeitsdruck ansprechende Steuerfunktion gestört wird. In einer alternativen Ausführungsform enthält das oben beschriebene System automatische Vorrichtungen,
die eine zusätzliche Änderung der auf die Walzen einwirkenden Biegekräfte vornimmt, so daß die auf den
Wärmeabfluß zurückführenden Veränderungen in der Walzenform,
Abnützung oder andere Veränderungen im Walzgut bewirkende Faktoren ausgeglichen werden.
Dank der Anordnung einer Einstellungsvorrichtung für die Form ist der Bedienungsmann nicht gezwungen,
während des Walzens einen übermäßig starken Ausgleich vorzunehmenj daher wird eine ungleichmäßige Materialverteilung
sowohl am Anfang als auch am Ende des Walzguts vermieden. Außerdem treten beim Aufwickeln des Walzgutes keine Schwierigkeiten auf und daher kann ein Verschrotten
dieser Abschnitte vermieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Walzwerk obere und untere, zwischen oberen
und unteren Andruckwalzen angebrachte ArbeitsvsLzen, die
einen Walzspalt für das zu walzende Walzgut bilden, so-
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wie eine. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Arbeitsbelastung
auf die Andruckwalzen einschließlich Lager für die genannten Andruck- und Arbeitswalzen, steuerbare,auf
die Lagerzapfen der Arbeitswalzen einwirkende Biegevorrichtungen, die mit der Arbeitsbelastung zusammenwirken
und einen Biegeeffekt auf die Arbeitswalzen ausüben,der eine "^stellung der Walzenenden bezüglich der Walzenmitte
bewirkt, wobei der vom Walzgut durchlaufene und unter der Arbeitsbelastung stehende Walzspalt verändert
werden kann, eine Meßvorrichtung zum Messen der Dicke des Walzgutes, und eine von der genannten Meßvorrichtung
gesteuerte Steuervorrichtung, die die genannten Walzenbiegevorrichtungen anspricht, zur Aufrechterhaltung
des auf ein bestimmtes Maß eingestellten Walzspalts, wodurch die gewünschte gleichbleibende Dicke
des Walzguts erzielt wird.
Eine gleichbleibende Dicke des Walzguts wird mittels der Ausgleichs- und Druckzylinder aufrechterhalten,"
wobei die Steuervorrichtungen auf das Kaliber- oder Dikkenmeßgerät ansprechen. Außerdem kann die Vorrichtung zur
Aufrechterhaltung der Arbeitsbelastung ein paar unabhängig voneinander arbeitende und auf die entsprechenden Enden
der Andruckswalzen einwirkende Anstelltriebe enthalten, wobei diese Vorrichtungen auf die Kalibermeßgeräte
ansprechen und eventuelle Unterschiede in der Dicke mittels der Anstelltriebe ausgleichen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden
anhand von Ausführungsbeispielen erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen ist. Es zeigen:
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Pig. 1 eine vereinfachte diagrammatische Ansicht eines erfindungsgemaßen Walzwerks.
Pig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemaßen Walzwerks einschließlich Schaltbildern der Regel- und Steuervorrichtung.
Fig. 35 ein Diagramm des hydraulischen Systems gemäß Fig. 2.
Fig. 4 ein Schaltbild eines erfindungsgemaßen Walzwerks.
Fig. 5 eine schematische Ansicht der Formsteuerung mit
dem dazi^hörigen Schaltbild.
Das Quartowälzwerk Io enthält obere und untere Andruekwalzen
12 bzw. 14, deren Lagerzapfen in den Lagern bzw. 15 getragen werden und die mit oberen und unteren Ar
beitswalzen l6 bzw. l8 in Verbindung stehen, die- ihrerseits
mittels Lagerzapfen von den Lagern 17 bzw. 19 ger
tragen werden. Der ganze Zusammenbau wird von einem Ständer 2o getragen, der eine auf die Lager 15 der oberen Andruckwalze
einwirkende Anstellvorrichtung 22 mit einem An stelltrieb 2j5 aufweist.
Es versteht sich von selbst, daß die in Fig. 2 gezeigten
Teile entsprechend an der Gegenseite aufgeführt sind.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm des Walzwerks, wobei das
Gehäuse und die Lager aus Gründen der Einfachheit ausgelassen sind. Konstruktionseinzelheiten des Walzwerks sind
zum großen Teil weggelassen, so z.B. die senkrecht verschiebbaren Lagerböcke und eine geeignete Antriebsvorrichtung
25 auf Fig. 1 für die Walzen.
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-Inzwischen den oberen und unteren Lagern 17 bzw.19
sind Ausgleichszylinder 28 angeordnet und zwischen den Lagern der Arbeitswalzen und den oberen und unteren Lagern
für die Andruckwalzen sind Druckzylinder angeordnet, d.h. Druckzylinder Jo befindet sich zwischen der
oberen Arbeitswalze und der oberen Andruckwalze und der Druckzylinder Jl zwischen der unteren Arbeitswalze und
der unteren Andruckwalze. Alle diese Druckzylinder weisen solide hydraulische Zylinder mit stabilen Kolben auf,
die ao ausgeführt sind, daß sie mittels hydraulischem Betrieb eine Kraft auf die abhängigen Walzenlager ausüben.
Zwischen jedem Walzenpaar können zwei Zylinder auf jeder Seite des Walzwerks gemäß Pig. 2 angeordnet sein. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist das Walzwerk
auf jeder Seite einen Zylinder auf. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können mehr als zwei parallel
geschaltete Zylinder auf jeder Seite des Walzwerks angebracht sein. Fig. 1 zeigt aus Gründen der Einfachheit
auf jeder Seite und auf jeder- Stelle nur einen einzelnen Zylinder. In allen Fällen sind alle hydraulischen
Zylinder parallel geschaltet, wie z.B. aus Fig. 2 ersichtlich,
wo alle vier oberen Zylinder jjo (einschließlich das
gegenüberliegende nicht gezeigte Paar ) gleichzeitig mittels einer einzelnen Zufuhrleitung mit einer unter Druck
stehenden hydraulischen Flüssigkeit gespeist sind. Das gleiche trifft auch auf alle Zylinder 28 sowie die Zylinder
31 zu.
Dieses vollständige System der Druck- und Ausgleichzylinder stellt eine Vorrichtung zur Ausübung eines Druckes
auf die Lagerzapfen der Arbeitswalzen relativ zum ganzen mit der Anstellvorrichtung in Eingriff stehenden Walzengerüst
dar, wobei die Richtung und das Ausmaß dieser Kräfte von den relativen Werten des ursprünglichen Druckes
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und der daraus resultierenden Verschiebungen der Zylinderkolben
abhängt. Wenn daher der Druckzylinderdruck dominierend ist, werden die Enden der Arbeitswalzen gegeneinander gebogen zur Aufhebung der Thermokrone
der Walzen oder zur Erzielung eines gewölbten Walzspalts. Wenn der von den Ausgleichszylindern
ausgeübte Druck größer ist als derjenige der Druckzylinder, so werden die Enden der Arbeitswalzen voneinander
weggebogen. Die auf die Arbeitswalzen ausgeübten Biegekräfte, ob sie nun durch-die Arbeitsbelastung oder
durch das hydraulische System ausgeübt werden, bewegen sich innerhalb der Elastizitätsgrenze jeder Arbeitswalze.
Die Biegekraft kann am Überdruck in den prädominierenden Zylindern gemessen werden.
Der ganze Zusammenbau befindet sich unter einer Arbeitsbelastung, d.h. der mittels der Anstellvorrichtung,
auf die Lager der Andruckwalzen und auf die anderen Walzen des Walzgerüsts gegen den Ständerfuß 36 des
Walzwerks ausgeübte Druck für die gewünschte Verringerung eines durch den Walzspalt 16, l8 geführten Bandes 35
aus Aluminium oder einem anderen Metall. Das zu walzende Band wird von der eine Welle 39 aufweisenden Spule 38 zugeführt,
wobei die Spule mit einer geeigneten, nicht gezeigten Vorrichtung zur Äufrechterhaltung eines Bremszuges
auf dem Bandabschnitt 35a versehen ist. Der Abschnitt
35a wird durch den Walzspalt der Arbeitswalzen geführt
und kommt auf der anderen Seite desselben in gewünschter Dicke heraus und wird auf einer eine geeignete Welle 41
aufweisenden und von einer Antriebsvorrichtung 4la angetriebenen Spule 4o aufgewickelt.
In dem auf Pig. I abgebildeten schematise!* dargestellten
Walzwerk Io besteht die zu den oberen und zu den
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unteren Druckzylindern 3* 31 führende hydraulische
Verbindung aus den Leitungen 4o, 4l, die in eine gemeinsame Leitung 42 münden, während eine ähnliche
hydraulische Verbindung zu den Ausgleichzylindern 28 mittels der Leitung 44 besteht, Die Zu- und Wegführung
des hydraulischen Öls zu den Ausgleichs- und Druckzylindern erfolgt mittels Steuerventilen, die
ein eine elektrische Steuerwicklung 52 aufweisendes hydroelektrisches Steuerventil' 5o enthält, wobei die
Steuerspule sowohl im Ventil als auch diagrammatisch gestrichelt für den Schaltplan aufgeführt ist. Hydiailische
Flüssigkeit wird unter hohem Druck durch die Leitung 54 zum Ventil geführt und über die Leitung 56
zurück zu einem geeigneten Tank gefördert.
Die Grundregelung des Walzwerks wird proportional mit der zwischen den Andruckswalzen und dem Walzständer
gemessenen Arbeitsbelastung ausgeübt oder auf Verände-. rungen in der Arbeitsbelastung, die fortlaufend mittels
einem Paar zwischen den Andrückwalzen und dem Walzständer angebrachten Meßzellen 6o, 6o gemessen
wird. Als Meßvorrichtung können magnetische Zellen, Hydrometer oder ein Spannungsmesser verwendet werden.
Zur Erzielung der Gesamtbelastung sind die Meßzellen auf geeignete Weise nötigenfalls mit nicht gezeigten Summierungsgeräten
miteinander verbunden.
Die Meßzellen 6o sprechen ein Ablesegerät 62 an, so daß an den Anschlüssen 63, 64 desselben ein elektrisches
Signal erzeugt wird, dessen Stärke proportional zu der gemessenen Gesamtarbeitsbelastung variiert.
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Die Einstellung des Servoventils 5o erfolgt mittels
einer Steuerspule 52, die mittels des gemessenen Signals der Arbeitsbelastung von den Anschlüssen 63,6k
gesteuert ist. Die Steuerspule 52 weist einen einfachen
in Reihen geschalteten Stromkreis 65 auf, der bei unsymmetrischer Belastung ein Signal an den Anschluß 66, 67
der Spule nötigenfalls über einen geeigneten Verstärker 68 oder eine ähnliche Vorrichtung übermittelt, z.B. zur
Speisung der Spule in Übereinstimmung mit einem Spannungssignal im Stromkreis 65.
Die Anschlüsse 6j>, 64 sind am Eingang des Potentiometers
7o miteinander verbunden, so daß das Signal der gemessenen Arbeitsbelastung ein veränderliches, reduziertes
Ausgangssignal der Arbeitsbelastung an die Anschlüsse 71, 72 abgibt, die aas Gründen der Einfachheit als ein
Teil des Steuerkreises 65 gezeigt sind. Ein unabhängiges Vorspannungssignal wird gleichermaßen in den gleichen
reihengeschalteten Stromkreis an die Anschlüsse 7J5 und
74 abgegeben, wobei die Anschlüsse den Ausgang einer elektrischen Quelle, wie z.B. der Stromquelle 75 bilden, die
hier mit einer geeigneten Spannungszufuhr 76 am Eingang des
Potentiometers 77 gezeigt ist. Zur Ablesung des Druckes in den Ausgleichs- bzw. Druckzylindern sind geeignete Meßwertumwandler
80, 8l vorgesehen, die durch die Leitungen 82, gekennzeichnete Verbindungen zum Messen des Flüssigkeitsdruckes enthalten, die sich zum Flüssigkeitszufuhrsystem
4o, 4l, 42 der Druckzylinder und zu der Flüssigkeitszufuhrleitung
44 der Ausgleichszylinder erstrecken. Aus Gründen der Einfachheit sind Jn Fig. 1 alle Signal über tilgenden Elemente
als Gleichstromelemente dargestellt, z.B. mittels einer dazwischengelegten Gleichstromsignalspannung im Steuerkreis
65.
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Die Ausgänge der Meßwertumwandler sind in Reihe, aber gegen ihre Polarität geschaltet und erzeugen an den
Anschlüssen 86, 87 ein Signal, das in Übereinstimmung
mit dem Druckunterschied der Ausgleichs- und Druckzylinder variiert und daher den totalen Meßwert der auf
die Lagerzapfen der Arbeitswalzen ausgeübten Biegekraft darstellt. Die Anschlüsse 86, 87 bilden einen Teil des
Stromkreises 65 und dienen zur Einführung des Rückkopplungssignals in einer allgemein entgegengesetzten Relation
zu den Steuersignalen, die an den Anschlüssen 71, 72 und 73i 7^ abgegeben werden. Die Ausgangsspannung der
Arbeitsbelastung ist eine variierende Gleichstromspannung auf positiver Polarität am Anschluß 72, der mit dem linken
Anschluß 66 der Steuerspule 52 verbunden ist .
Das Formvorspannungssignal ist eine Gleichstromspannung mit einer demSignal der Arbeit sbeJastung entgegengesetzten
Polarität, d.h. der Anschluß 73 auf der Seite des entgegengesetzten Anschlusses 67 der Spule 52
weist eine positive Polarität auf. Bei einem entgegengesetzt angeschlossenen und in Reihe geschalteten Ausgang
des Meßwertumwandlers 80, 8l hängt die Polarität und der Wert des Nettosignals an den Anschlüssen 86, 87
von den von den Meßwertumwandlern gemessenen Druckunterschieden ab. Wenn z.B. der auf die Druckzylinder einwirkende
Druck den größten Wert aufweist, wird das Rückkopplungssignal an dem nahe am Anschluß 67 der Spule 52 liegenden
Anschluß 87 eine positive Polarität aufweisen, aber wenn der auf die Ausgleichszylinder einwirkende Druck den
höchsten Wert aufweist, d.h. wenn sich die Lagerzapfen der Arbeitswalzen mehr oder weniger zueinander biegen, wird
das Signal bei dem genannten ihschluß eine negative und bei
dem Anschluß 86 eine positive Polarität; aufweisen.
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Die Punktion des gesamten zur Steuerspule 52
führenden Stromkreises ist die Erstellung einer auf eine Unsymmetrie im Stromkreis 65 ansprechenden Spannung der Spule, wobei die Erregung in Richtung und
Stärke der Unsymmetrie erfolgt. Das Ventil 5o wird dann in ausgleichender Richtung und Ausmaß betätigt,
so daß eine Druckerhöhung in den entsprechenden Ausgleichs- und Druckzylindern und eine Druckverringerung
in den entsprechenden anderen Zylindern erfolgt, bis ein Wechsel in der Ablesung der Umwandler 80, 8l
das Gleichgewicht im Stromkreis wieder herstellt.
Das System korrigiert sich dadurch selbständig, daß, wenn ein auf ein Auslaufen oder einen anderen Mangel
im Ausgleichszylinder zurückzuführendes' Pehlersignal abgegeben wird, die Spule 52 und das Ventil 50 auf solche
Weise betätigt werden, daß die ursprünglichen Bedingungen wieder hergestellt werden»
Die Anordnung 50 enthält eine mit drei in Abständen
angeordnete Schließringe 91» 92 und 93 versehene
Gleitspule 90, die sich normalerweise in Verschlußstellung bezüglich einer Ausgangsöffnung 95 befinden,eine
Eingangsöffnung 96 und eine andere Ausgangsöffnung 97, wobei die AusganrsÖffnungen zusammen und mit der Abgangsleitung
56 verbunden sind. Zwischen den Öffnungen 95, 96 und 97 sind die Öffnungen 98 und loo angeordnet,
die mit den Leitungen 4o bzw. 44 der Druck- und Ausgleichszylinder
verbunden sind und entweder gegenüber der Eingangsöffnung 96 oder den Auslaßöffnungen 95 und
97 mittels den entsprechenden Schließringen 91, .92 und
93 in ihrer Ausgangs- oder Ausgleichs stellung.
schlossen sind. , :
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Die ringförmige Steuerspule 52 ist im ringförmigen Raum zwischen den gegenüberliegenden Polen Io2 und
Io3 eines Dauermagnets angebracht. Der Magnet wird durch
dn sich zum Pol loj erstreckendes Mittelteil Io4 und den
verbindenden Abschnitten I05 und Io6, die dauermagnet!-
siert sein können, vervollständigt. Die Steuerspule 52 trägt einen Kegel Io8, der sich zu einem Zentrierelement
Ho erstreckt, das seinerseits mittels Federdruck der Feder 113 gegen die Membran 112 an die Stutzenöffnung 115
gedrückt wird. Die Stutzenöffnung führt von einer Kammer Il6, die fortlaufend mit einer unter Druck stehenden
Flüssigkeit (durch eine geeignete Einlaßöffnung) von einer Nebenleitung Il8 gespeist ist, zu einer Nebenleitung,
die um einen Verschlußring 92 zu der Einlaßöffnung 96 führt. Von der Außenseite der Öffnung, d.h.
Hnterhalb des Stutzens, führt ein Durchgang 12o einschließlich
einer Auslaßöffnung zu der Auslaßöffnung Die Kammer II6 ist mittels eines schmalen Durchgangs
mit dem Rückteil der Kammer, in welche sich die Spule 9o bewegt verbunden, wobei der in der Kammer II6 ausgeübte
Flüssigkeitsdruck die Spule fortwährend in eine Richtung drückt, d.h. gemäß der Zeichnung nach links,
wobei diese Kraft im Normalfall durch eine am anderen Ende der Spule unter Federdruck stehende Feder 124 ausgeglichen wird, wobei die Feder mittels einer gegen das
hintere Ende der Feder stehenden Schraube 125 verstellbar für einen Ausgleich (bei einer Nullspannung in der
Spule 52) ausgeführt ist.
Wenn die Steuerspule 52 keine Kraft ausübt, so
wird die Spule 9° in der dargestellten neutralen Position
gehalten. Wenn Strom in eine Richtung durch die
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-2ο-
Wicklung fließt, z.B. um die Spule nach links zu bewegen,
wird der Stutzen geschlossen und hydraulische Flüssigkeit wird unter Druck zu den Ausgleichszylindern
gefördert, während Flüssigkeit von den Ausgleichszylindern mit einer der Ventilspulenbewegung entsprechenden Geschwindigkeit zurückfließt.
Wenn diese Bewegung auf ein lehlersignal erfolgt, verringert
ein entsprechender Wechsel im Nettorückkopplungssignal an den Anschlüssen 86 und 87 den in der
Steuerspule fließenden Strom auf Null, worauf der in der Kammer II6 herrschende Druck den Normalwert einnimmt
und die Spule in Ausgangsstellung zurückkehrt, während die Ausgleich- und Druckzylinder eine der
Druckveränderung entsprechende Stellung einnehmen. Dadurch wird die auf die Lagerzapfen der Arbeitswalzen
einwirkende Biegekraft dementsprechend verändert, d.h. in diesem Fall werden sie auseinandergebogen.
Wenn ein Strom in entgegengesetzter Richtung durch die Steuerspule fließt, entsteht ein umgekehrter
Effekt und die Lagerzapfen der Arbeitswalzen bewegen sich näher gegeneinander. Wenn der elektrische
Stromkreis mittels eines Wechsels des Rückkopplungssignals bei den Anschlüssen 86 und 87 wieder ausgeglichen
ist, fällt der In der Steuerspule 52 fließende
Strom auf Null und die Ventilspule Sb bewegt sich in
die Ausgangsstellung zurück.
Beim Betrachten des Stromkreises 65 und seiner oben beschriebenen Funktion wird angenommen, d'aß ein
Band zwischen den Arbeitswalzen und mittels eines Anfangsanstelldrucks gewalzt wird, wobei sich die Walzen
langsam drehen. Die in Breiteneinheiten geeichte Steuervorrichtung Jo wird vor dem Arbeitsvorgang der Band-
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breite entsprechend eingestellt, wodurch das Ausgangssignal
der Arbeitsbelastung bei den Anschlüssen 71 und 72 proportional zu dem von den Meßzellen 6o abgelesenen
Signal eingestellt wird, so daß ein eventueller Wechsel in der gemessenen Arbeitsbelastung genau ausgeglichen
werden kann. Bei genauer Betrachtung des austretenden Walzguts oder mit anderen Messungen wird
nun das Potentiometer eingestellt, bis die Ausgleichzylinder die gewünschte gleichbleibende Dicke des Walzguts
erzielen. Die Einstellung ist abgeschlossen, wenn das sich langsam bewegende Walzgut die gewünschte Dicke
aufweist*
Wenn die Walzgeschwindigkeit sehr niedrig ist, kann die Arbeitsbelastung (die ausgeübte Anstellkraft)
beträchtlich sein, und dabei wird ein entsprechend starkes
Ausgangssignal der Arbeitsbelastung an den Anschlüssen 7o und 72 erzeugt. Weiterhin kann angenommen werden,
daß diese hohe Arbeitsbelastung die Enden der Arbeitswalzen gegeneinanderbiegt und nicht nur die Thermokrone
überwindet, sondern eine konkave Form erzeugt und eine konvexe Ausbildung im mittleren Bereich der Arbeitswalzen
erzielt. Das Potentiometer 77 wird auf solche Weise eingestellt, daß das gewalzte Band eine gleichbleibende
Dicke aufweist und der in den Ausgleichszylindern herrschende Druck größer ist als derjenige in den Druckzylindern. In diesem Fall ist das vom Potentiometer ausgehende
Vorspannungssignal bei den Anschlüssen 73* 7^
gleich der algebraischen Summe des Ausgangssignals der
Arbeitsbelastung bei 71, 72 und dem Rückkopplungssignal
(negativ bei dem Anschluß 86) van den Meßwertumwandlern 8l, 82. Das Formvorspannungssignal ist der Wert t durch
welches das Ausgangssignal der Arbeitsbelastung 71* 72
auf den gleichen Wert wie das RUckkopplungssignal verringert werden muß, das von den für eine parallele Bearbeitung notwendigen, auf die Druckzylinder einwirkenden
Biegekräften abhängt. Darauf behält das Vorspannungssignal für die Form diesen Wert bei, bis der Bedienungsmann findet, daß andere Wärmebedingungen herrschen, so
daß eine Wiedereinstellung des Potentiometers 77 notwendig
ist.
Das Walzwerk wird dann unter gleichzeitiger Verringerung der Äistellbelastung auf normale Betriebsgeschwindigkeit
gebracht. Eine Verringerung der Arbeitsbelastung wird mittels der Meßzellen 60 festgestellt
und bewirkt eine dementsprechende Verringerursg des Ausgangssignals
bei den Anschlüssen 71* 72« Die dabei entstehende
Unsymmetrie im Stromkreis bewirkt die Betätigung des oben beschriebenen hydroelektrischen Servoventils
5o, insbesondere in der zur Steigerung bzw. Verringerung des Drucks in den Ausgleichs- bzw. Druckzylindern
bestimmten Richtung. Dies bewirkt eine bestimmte Änderung der auf die Lagerzapfen der Ärbeitswalzen 'einwirkenden
Biegekräfte zur Aufrechterhaltung der parallelen Form des unter der geänderten Arbeitsbelastung stehenden
Walzspalts. Dabei kann eine der Belastungen von solch einer Größenordnung sein, daß keine Nettobiegekräfte
notwendig sind und die Zylinderkräfte gleich groß sind,
wobei die Anschlüsse 86 und 87 ein Nullsignal aufweisen.
Fig» 3 zeigt ein detailliertes Diagramm eines geeigneten
hydraulischen Systems. Das Reservoir Ij5o enthalt
eine geeignete hydraulische Flüssigkeit, die mittels einer Pumpe. 131 entzogen und in der Hochdruckleitung 1J52
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über geeignete Ventile einschließlich eines Steuerventils
133 gefördert wird. Die Leitung 132 erstreckt
sich zu dem Einlaß 54 des Servoventil^ von dem die
Ausgangsleitung 56 über ein unter Federdruck stehendes
Ventil 134 zu der Hauptrückleitung 135 führt, die mit
dem Reservoir verbunden ist. Der in den Zufuhrleitungen 132, 54 herrschende Plüssigkeitsdruck wird konstant
mittels eines herkömmlichen Akkumulators 137 auf einem hohen Wert gehalten, der vorübergehende Druckänderungen
ausgleicht, und mittels eines von der Leitung 132 zu
der Rückleitung I35 führenden Überdruckventils I38, dessen Einstellung zur Aufrechterhaltung eines maximalen
Zuführdruckes dient.
Die Leitung 44 erstreckt sich vom Servoventil über ein manuelles normalerweise geöffnetes Ventil I4o
und ein fernsteuerbares Ventil l4l zu den Ausgleichszylindern. Das Ventil l4l kann mittels Ausschalten einer
Magnetspule 142 betätigt werden, so daß der Einfluß ·. zum Ausgleichszylinder der Arbeitswalzen 44a in die Leitung
135 umgeleitet wird. Gleicherweise erstreckt sich
die Zufuhrleitung 42 für die Druckzylinder über ein manuell
betätigtes und normalerweise geöffnetes Ventil zu den Leitungen 4o und 4l, die über die fernsteuerbaren
Ventile 146, 147 ähnlich dem Ventil zu den oberen bzw. unteren Druckzylindern führen. Bei einer normalen Stellung
der Ventile 146, 147 werden die Leitungen 4o, 4l mit den Zufuhrleitungen 4oä,.4la für die Druckyzlinder
verbunden. Ein Steuerventil 134 verhindert eine vollständige
Entleerung der Zylinder; wenn die Leitung 56
mit einer der Leitungen 42 bzw. 44 verbunden ist. Die Pedereinsteilung dieses Steuerventils erlaubt ein öffnen
desselben nur bei einem minimalen Druck, der genügend
-24-9 0 98 50/071S
hoch ist, einen Zusammenfall der Zylinder beim Stillstand
der Maschine zu verhindern, der aber trdzdem einen gewünschten Abfluß aus Zylindern für die beschriebene
automatische Punktion erlaubt. Die Zufuhrleitung 1j52
enthält geeignete Filter/ z.B. bei 448 und 449·.
Wenn die Automatik außer Betrieb ist, können die "Ventile 14O, 144 geschlossen werden, und die normalerweise
geschlossenen Ventile i4Oa, I44a können geöffnet
werden, wobei eine Verbindung von der Hochdruckleitung über verschiedene Leitungen zu den ferngesteuerten Ventilen
141, 147, 146 erstellt wird, wobei das letztere manuell steuerbar ist,, was z.B. beim Auswechseln der
Walzen von Bedeutung ist.
Das Ausmaß und die Richtung mit der das in Fig. 3 dargestellte
Ventil 50 und die in Fig. 1 gezeigte Spule 9c bezüglich des von der Wicklung abgegebenen Fehlersignals
aktiviert wird entspricht der Größenordnung des.in den Ausgleichs- bzw. Druckzylindern ausgeübten Drucks. Wenn
das von den Messwerkumwandlern abgegebene Rückkopplungssignal einen entsprechenden Viechsei zum Ausgleich des
Fehlersignals durchführt, und dabei im Stromkreis 65 auf Nullspannung abfällt, so fällt der Strom in der Steuerspule
52 auf Nullstellung und die Spule 9C kehrt in ihre
Ausgangsstellung zurück, wobei alle hydraulischen Leitungen für die Zylinder verschlossen werden.
Die Vorspannungsventile 148, 149 sind in Nebenleitungen zwischen den Ausgleichs- bzw. den Druckzylinderleitungen
42, 44 und der hydraulischen Leitung 1^2-54 angeordnet.
Diese Ventile weisen eine hohe Vorspannung auf und bleiben in Verschlußstellung bis zu einem den normalen
Zufuhrdruck übersteigenden Druck, wenn aber in den Leitungen
42, 44 (oder in einer der beiden) ein hoher Druck
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-25-
ausgeübt wird, wie z.B. am Ende eines Durchganges, so
wird das Servoventil umgangen und der Druckanstieg unterhalb einer .Sicherheitsgröße gehalten.
Walzwerk 10 auf Fig. 2 enthält mittels der Anordnung
von zwischen dem oberen Lagerblock 15 und dem unteren
Lagerblock 15 liegenden Druckzylinder für die Andruckwalzen
150, 150 eine Vorspannung, wobei die auf Fig. 2
gezeigten Teile auf der Ruckseite der Walze symmetrisch
"i,.geordnet sind. Diese Druckzylinder sind mittels -einer
auf Fig. 3 gezeigten Verteilerleitung 152, deren Abzweigungen
auf herkömmliche nicht gezeigte Weise zu den verschiedenen Zylindern I50 führen mit dem hydraulischen
System verbunden. Über ein Ventil 141 ähnlich ausgebildetes fernsteuerbares Ventil 15^ wird die hydraulische Flüssigkeit
von der Zufuhrleitung 1^2 über eine Leitung
zu der Leitung 152 geführt. Nach Wunsch kann eine manuelle
oder eine andere Steuerung für den auf die Lager der Andruckswaisen 15c einwirkenden Druck vorgesehen werden, aus
Gründen der Einfachheit zeigt jedoch Fig. 3 diese Druckzylinder unter vollem hydraulischen Druck, der gleichzeitig
oder vor der Einstellung der Anstellkraft beim Beginn des Walzens ausgeübt ist.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur Erzielung eines Nettosignals
der Arbeitsbelastung bei den elektrischen Leitern 156, 157, die eine weitere Anordnung I58 aufweisen, die
ihrerseits eine Ablesung des auf die Druckzylinder einwirkenden
Gesamtdruckes mittels einer geeigneten Spannung an den Umwandler I59 und I60 ermöglicht. Die Steuerung des
Meßgeräts 164 erfolgt mittels der Meßzellen 6o über entsprechende elektrische Verbindungen I66, 166. Diese Anordnung
erzeugt an den Leitern 167, 168 eine Spannung, die die gesamte von der Anstellvorrichtung auf die Andruckwalzen
ausgeübte und von den Meßzellen gemessene Kraft darstellt. Das Signal vom Anzeigegerät I.58 wird
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von einem vom Meßgerät l64 in einen Subtrahierungskreis
17o äDgegebenen Signal subtrahiert, wobei das gemessene
Nettosignal der Arbeitsbelastung in den Leitern 156* 157
abgegeben wird.
Pig. 2 zeigt eine Meßvorrichtung 172 zur Messung der aktuellen Dicke des gewalzten Bandes J55b sowie eine
auf die Meßvrrichtung ansprechende Steuervorrichtung 173
zur Einstellung der Anstellvorrichtung, d.h. der Arbeitsbelastung,
und zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen vorbestimmten Materialdicke. Wenn die Anstellvorrichtung
zur Steuerung der Materialdicke eingestellt ist, so korrigiert die erfindungsgemäße Steuervorrichtung automatisch
die durch eine Änderung des Arbeitsdrucks bedingten Abbiegungen der Arbeitswalzen, so daß eine gleichmäßige Materialdicke
erzielt wird.
FIg, 4 zeigt eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen Steuersystems, das in einem. Quartowalzwerk
zusammen mit einem hydraulischen System von Druckzylindern Verwendung findet. Die Steuerspule 52 auf Pig, 4
betätigt ds Servoventil 5o auf Fig. 1 und 3 und ein gemäß
dem Gerät 17o auf Fig. 2 ausgebildetes Gerät 170 a speist
eine Gleichstromspannung, die gemäß der gemessenen Nettoarbeitsbelastung an den Leitern I56, 157 variiert.
Der Stromkreis auf Fig. 4 enthält elektronische Servosteuereinheiten 175, 176 und 177* die zum Empfang
von einem WechselStromeingangssignal und einem oder mehreren
Gleichstromsignalen mit Steuervorspannung ausgebildet sind und einen verstärkten elektrischen Strom abgeben.
» -27-
909850/0715
Die mit den hydraulischen Leitungen der Ausgleichs-
und Druckzylinder auf dieselbe Weise wie die Elemente 80, 8l auf Fig. 1 und 5 verbundenen Meßwertumwandler
8oa, 8la geben hier ein Wechselstromsignal ab, wobei die dargestellte entgegengesetzte Polarität
dieser Umwandler in Wirklichkeit eine Entgegensetzung der Phasen in ihrem Wechselεtromausgang ist, der auch
als ein l8O° betragender Phasenunterschied bezeichnet
werden kann. Die Geräte 8oa, 8la werden von einer geeigneten Wechselstromquelle 178, 179 erregt und enthalten
geeignete verstellbare Widerstände l8o, l8l zu einer Voreinstellung. Der zusammengeschaltete Ausgang
der reihengeschalteten entgegenliegenden Verbindungen der Umwandler wird über die Leiter l8j5j» l8*l· (der Stromkreis
ist mittels der gezeigten Erdungsanschlüsse wie z.B. l84 vereinfacht) und denEingang 185 zu der Servosteuereinheit
176 geführt.
Diese Steuereinheit enthält einen Wechselstromverstärker
186, der an die Leitung 188 ein Wechselstromausgangssignal abgibt, dessen Stärke und Richtung von
den aus den Druck- und Ausgleichszylindern stammenden Signalunterschieden abhängt. Das Signal bei I88 ist
ein einphasiges Wechselstromsignal, dessen Amplitude
von der Richtung und der Größenordnung der auf die Ausgleichszylinder
einwirkenden Kräfte abhängt.
Durch einen Verstärker-Gleichrichter 19o wird dieses
Signal In ein Gleichstromsignal In die Leitung I9I
geführt, die mit einem Gleichstromsummierverstärker verbunden ist, dessen Spannung die Druckunterschiede
der Druck- und Ausgleichszylinder drstellt. Wenn der in den Druckzylinders herrschende Druck einen maximalen
■ ' - -28-909850/071-5
Wert erreicht, kann 'dieses Signal eine Null spannung aufweisen,
während bei einem maximalen Druck in den Druckzylindern das Signal einen den Druckunterschied darstellenden
Zwischenwert aufweist.
Weiterhin führt vom manuell eingestellten Potentiometer 77a ein Dauersignal über den Leiter 19^ zum Verstärker
192 und ein weiteres Dauersignal von dem zur Breitensteuerung
vorgesehenen Potentiometer 7oa über einen Leiter
195. Aus Gründen der Einfachheit werden die Rückleiter dieser
vorgespannten Eingangssignale ausgelassen, außer der zweiten Seite der Vorspannung für die Formsteuerung bei
196. Während die letztgenannte Vorspannung aus einer einfachen
Größe bestehen kann, mag es von Vorteil sein, in den Fällen, wo das Vorspannungs- oder Rückkopplungssignal
von den Meßwertumwandlern (in der Leitung 191) eine veränderbare Einzelgröße ist, eine Einstellung der Formvorspannung
über einen sich zu den entgegengesetzten Polaritäten erstreckenden Bereich vorzusehen, z.B. eine Plus- oder
Minusgleichstromspannung. Zur Darstellung dieses alternativen Modus der Signale ist der andere Leiter 196 des
Formvorspannungssignals mit der Mittelanzapfung 198 eines
Spannungsteiler-Widerstandes 199 an der Gleichstromquelle 2oo des Potentiometers 77a verbunden.
Die grundlegende Arbeitsweise des Systems entspricht
der oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 dargestellten, d.h. daß bei einer voreingestellten Arbeitsbelastung die Eingangsleitung
zum Gleichstromverstärker 192 eine solche ist, daß ein Nullstrom in der Servowicklung 66a, 67a entsteht,
und daß, wenn der Potentiometer 77a zur Erzielung einer gleichmäßigen Dicke des Walzguts eingestellt ist, das
System der Ausgleichs- und Druckzylinder ein mit dem nöti-
-29-909850/0715
gen Gegeneffekt versehenes Rückkopplungssignal erzeugt.,
Eine Verringerung des Walzdruckes führt zu einer Verringerung des in den Ausgleichszylindern herrschenden
Drucks relativ zu dem in den Druckzylindern herrschenden Druck, wobei bei jeder Arbeitsbedingung des Walzdrucks
eine NullSteuerspannung erzielt wird. Daher weist
der Nettoeffekt des zusammengefaßten Rückkopplungs- und
Formeinstellungssignal.s im ganzen Gesamtbereich des Arbeitsdrucks
eine dem vom Kontrollgerät Joa abgegebenen
Signal der Arbeitsbelastung gegenüberliegende Polarität auf.
Während sich die spezifische Beschreibung der die gemessene Arbeitsbelastung darstellenden Bezugsziffern,
auf die Nettoanstellungskraft bezog, siehe Pig. I oder
Fig. 2, hat es sich herausgestellt, daß genauere und proportional zutreffendere Ergebnisse zur Erzielung
des genauen Aufwandes für die Walzenabv/eichung während
einer langen Arbeitsbelastung mittels Subtraktion der aktuellen,- dem Drucksystem entgegengesetzten Kräften
vom abgemessenen Signal des Arbeitsdruckes erhalten werden..Dies wird dadurch erreicht, daß das Ansprechen
der aktuellen Arbeitsbelastung bezüglich des von den Andruckwalzen mittels Berührung mit den Arbeitswalzen ausgeübten
Drucls erfolgt.· In anderen Worten, eine vorteilhafte Steuerung mittels des Signals der Arbeitsbelastung
wird in bezug auf die Arbeitsbelastung in der Berührungslinie zwischen den Aidruckwalzen und den Arbeitswalzen erzielt.
. . , ,. .
Gemäß Fig. 4 wird ein von dem Druckzylinder 8oa .
abgegebenes Wechselstrom.signalj, siehe Leiter 2ol>
zu einer unabhängig—^n SkVvcsteuereinheit 177* die ähnlich
der Einheit /.7t ausgebildet ist.- geführt. Dort wird
909-850/01.11 - - := "3°~
-Sodas Signal des Druckzylinders im Wechselstromverstärker 2o2 verstärkt, im wesentlichen mittels Modulation eines
zugeführten Wechselstroms mit der gleichen Frequenz,wobei
das Wechselstromsignal beim Leiter 2o4 den Verstärkergleichrichter
2o5 steuert . Darauf wird ein Gleichstromsignal beim Leiter 2o6 abgegeben, das eine Gegenwirkung
und Reduzierung des abgemessenen Signals der Arbeitsbelastung bewirkt, wie dies beim Leiter I56 der Fall
ist, worauf beide Signale als Steuervorspannung zu dem Gleichstromverstärker 2o8 geführt werden. Folglich stellt
der Ausgang bei 21o, 211 der Einheit 177 einen durch das Potentiometer 17oa fließenden Strom dar, der mit dem eingestellten Signal der Arbeitsbelastung variiert, d.h. das
Signal stellt eine Größe der von den Andruckswalzen auf
die Arbeitswalzen ausgeübten Arbeitsbelastung dar. Die Proportion der Werte der bei 2o6 und 156 entnommenen und
zu dem Verstärker 208 geführten Signale können leicht gemessen
werden, so daß das Nettozugangs-Vorspannungssignal eine bestimmte Größe der auf die oben beschriebene Weise
eingestellten Arbeitsbelastung darstellt. Die Arbeitsweise der Hauptsteuerung für den Ausgangsverstärker 192 und die
Erregung der Servospule 52 ist im Prinzip dieselbe wie die oben beschriebene Abmessung der nachgestellten Arbeitsbelastung.
Die Steuervorrichtung kann außerdem eine Vorrichtung zur,automatischen Formsteuerung aufweisen, die z.B.
mit der vorher eingestellten manuellen Formsteuerung"77a
zusammenwirkt und einen Ausgleich für Änderungen der Thermokrone ader andere den Walzspalt beeinträchtigende"
Faktoren erzielt. Diese Anordnungen 212 sind auf Fig. 5" in Einzelheiten dargestellt und untenstehend näher besehrieben.
909850/07
Zur Erzielung einer visuellen Ablesung des Kräfteunterschiedes
kann de von dem zusamm-engelegten Ausgleichsund Druckzylinder-Meßwertumwandler 8oa, 8la abgegebene Signal
über den Leiter 214 zu einer anderen Servosteuereinheit 175 geführt werden, die mit den Einheiten 176 und 177 iden-'
tisch 1st, und auf solche Welse eingestellt ist, daß der Ausgangsstrom über die Leiter 215, 2l6 ein Voltmeter 2l8
speist (dessen Meßeinteilung die auf die Ausgleichszylinder einwirkenden Kräfte angibt).
Wie bereits erklärt wurde, kann mit dem System am Ende eines Durchgangs, wobei am Ende des Bandstreifens
ein Spannungsverlust auftritt, eine automatische Einstellung zur Steigerung des Druckunterschiedes in den Ausgleichszylindern
in Richtung eines größeren Druckes in den Druckzylindern vorgenommen werden, so daß das letzte Teilstück
des Walzguts geführt und ein Ausschlagen desselben vermieden wird. Die Steuerung dieses Arbeitsvorganges er-,
folgt gemäß Fig. 2 mittels einer geeigneten Vorrichtung zur Austastung eines SpannungsVerlustes beim eintretendenWalzgut
35a. Da ein sich gegen die Abwicklung richtendes
Drehmoment in der Welle 39 der Spule 38 aufrechterhalten
wird, ist eine torsionsempfindliche Vorrichtung 22o als geeignetes Gerät zur Ausmessung eines Spannungsverlustes
vorgesehen. Dieses speist wie beim Leiter 222 ein geeignetes Signal zu der Steuervorrichtung 223, die bei einem
Spannungsverlust am eintretenden Band 35a einen Kontakt 225 schließt. Eine Schließung des Umschalters 225 schließt
den Erregerkreis 227 über eine Wicklung eines Relais 228 und bewirkt eine sofortige Schließung der Relaiskontakte
230.
Die normalerweise geöffneten, aber unter den oberen Umständen geschlossenen Relaiskontakte 230 auf Fig.4 dienen
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zur Speisung eines besonderen Vorspannungssignals über den Leiter 2J2 ai dem Steuersystem für die Servospule
mittels der Einführung der in den Gleichstromverstärker 2o8 gespeisten Signale. Der besondere mittels Schließung
der Kontakte 2j5o eingeführte Vorspannungswert ist grundsätzlich ein der Arbeitsbelastung oder einer Steigerung
in derselben entgegengesetztes Signal und wird einer geeigneten Zapfstelle eines Spannungsteilerwiderstandes 235 an der Stromquelle 2oo entnommen.
Dieses besondere Vorspannungssignal bewirkt eine auf die Arbeitswalzen einwirkende Biegekraft (gegeneinander),
wobei die Polarität des Signals eine Druckerhöhung in den Druckzylindern und eine Druckverringerung in
den Ausgleichszylindern bewirkt. Bei der Annäherung eines befreiten Bandendes gewährleistet der leicht gewölbte
Walzspalt die gewünschte Endführung des Walzgutes und
verhindert ein seitliches Ausscheren oder Vibrieren des Walzgutes mittels einer entsprechenden Zentrierung desselben.
Wenn das Ende des Walzguts den Walzspalt verläßt, ist eine Neueinstellung erforderlieh, damit sich die Arbeitswalzen
nicht lösen und ein Ansprechen auf solch einen
Druckverlust die auf die Ausgleichszylinder einwirkenden Kräfte nicht sofort ändert, was ähnliche Auswirkungen
zur Folge hätte. Das Hauptproblem ist, daß dabei zwischen den Arbeitswalzen und den Andruckwalzen keine
gleitende oder schleifende Berührung entstehen darf, die eine Formveränderung oder Beschädigung der Walzenoberflächen
bewirkte.
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9098 50/0715
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Aus diesem Grund enthält die auf einen Spannungsverlust ansprechende Relaiswicklung 228 ein Paar normalerweise
geschlossene Kontakte 24o, die sich nach Erregung des Relais nach einer geringen Verzögerung öffnen,
z.B. kurz vor dem Eintreten des Bandendes in den Walzspalt. Eine geeignete Zeitverzögerung für ein Quartowalzwerk
herkömmlicher Bauart beträgt ungefähr eine halbe Sekunde. Gemäß Fig. 4 sind die Kontakte 24o normalerweise
zur KurζSchließung des Widerstandes,242 im
Stromkreis der Servowicklung 52 geschlossen, beim öffnen
dieser Kontakte wird dieser Widerstand jedoch in Reihenschaltung einbezogen und bewirkt eine starke
Dämpfung des Ansprechsignals auf die Servowicklung sowie dessen auf Wechsel der Kontrollsignale ansprechenden
Ventile. Insbesondere ist der Widerstand 242 auf solche Weise ausgebildet, daß die, Sättigungsspannung
des Verstärkers 192 die Fähigkeit aufweist, sogar
bei maximaler Leistung nur einen Bruchteil dieses Stroms zu fördern, der ein öffnen des Ventils bewirken würde.
Der Verstärker 192 kann eine proportional zum
Fehlereingangssignal verlaufende Ausgangsspannung abgeben,
bis der Verstärker einen Sättigungswert erreicht. Der Sättigungswert der Spannung wird dermaßen gewählt,
daß dann der Strom in der Servospule 52 genügt, die Spule
9o auf Fig. 1 bis zur Grenze.ihres Bewegungsbereichs in. der einen oder in der anderen Richtung zu bewegen, wobei
die Bewegungsrichtung-vom Strom der Servospule abhängt.Daher
erfolgt bei einer Sättigung die volle Öffnung des Ventils. Die als Scheinwiderstand ausgebildete,Servospule bewirkt, daß dieser Totalstrom von einem mit der
Spule 52 in Reihe geschalteten Widerstand 244 ausgeglichen wird.
a -j .j θ ;; u / Ij ί
Wenn das Ende des Bandmaterials den Walzspalt verläßt, erfolgt eine unmittelbare Steigerung des in den Ausgleichszylindern
herrschenden Drucks, was auf die elastische Reaktion des WalzStänders zurückzuführen ist. Daher,
erfolgt auf die Ausgleichszylinder 28 der Arbeitswalzen eine wesentliche unmittelbare Reaktion, wobei eine momentane
Druckerhöhung erfolgt, die in jedem Fall eine temporäre Aufrechterhaltung der Arbeitswalzen mit den Andruckwalzen
bewirkt. Sowohl dieser Druckanstieg in den Ausgleichzylindern, der mittels der Umformer 8la gemessen
wird, als auch der Verlust der Arbeitsbelastung, die von
den Meßzellen 6o gemessen wird, bewirken im Steuerkreis
der Servospule ein Signal, so daß das Servoventil 5° in
eine einen wesentlichen Druckanstieg in den Ausgleichszylindern verursachende Stellung bewegt wird. Die Tätigkeit
der Kontakte 24o und des zusätzlichen Widerstandes 242 führen dieses Pehlersignal auf einen Mindeswert zurück, wodurch jegliche Änderung des in den Zylindern herrschenden
Druckes nur sehr langsam erfolgen kann, wobei ein genügend großer Zeitraum zur Erzielung eines Höchstdruckes
in den Ausgleichszylindern erhalten wird.
Manuelle Steuerung kann mittels den Ventilen l4l,
146 und l47 auf Fig. 3 erfolgen, wobei eine Auf recht erhaltung
des Druckausgleichs in den DrucJqrlindem und eine
Entlastung der Ausgleichzylinder zur gewünschten Andruckberührung der Arbeitswalzen mit den Andruckswalzen erzielt
wird. Fig. 2 und 4 zeigen ein weiteres Konstruktionsmerkmal
der erfindungsgemäßen automatischen Vorrichtung zur Regelung eines Quartowalzwerks. In dieser wird eine geeignete
Vorrichtung 25o mittels dem Abfall der Arbeitsbelastung erregt und wahlweise von den Signalleitungen 156, 157 der Arbeitsbelastung
gesteuert, wie bei 251 dargestellt, wobei eine
■-:.". ■ ■ -35-
■ . 90 98 5 0 ^?r|:
Schließung der Kontakte 252 erfolgt, wodurch'eine Erregung
des Relais 253 bewirkt wird, das seinen Kontaktarm
254 aus einer normalen Schließstellung mit dem Kontakt
255 bewegt, so daß der Stromkreis im letzteren freigegeben
wird, während der Stromkreis zwischen dem fern 254
und einem Kontakt 256 geschlossen wird. Aus Pig.4 ist
ersichtlich, daß der normalerweise geschlossene Kontakt 254, 255 einen Teil des Steuerkreises der Servospule 52
bildet, und daß, wenn der Arm 254 mit dem Kontakt 256 in
Eingriff kommt, die Servospule in diesem Fall direkt mittels einer unabhängigen, eine negative Spannung aufweisenden
Stromquelle 258 erregt wird. Die Polarität der
letztgenannten Stromquelle bewirkt, daß die Servospule
das Ventil 5o in eine Position (nach links auf den Fig.
1 und 3) bewegt, wodurch die hydraulische Flüssigkeit unter Druck in die Ausgleichszylinder gefördert wird,
während der in den Druckzylindern herrschende Druck auf ein Minimum abfallen kann. Dadurch wird mittels der Ausgleichszylinder
die gewünschte Berührung der Arbeitswalzen mit den Andruckwalzen aufrechterhalten und während
das Walzwerk zum Stillstand gebracht wird, kann an unerwünschtes Rattern vermieden werden.
Das System kann auch einen manuell betätigten Umschalter 260 enthalten, der von seiner Aus-Stellung entweder
zu einem Kontakt 262 zur gleichbleibenden Erregung des Relais 253 und zur Aufrechterhaltung eines vollen
Drucks in den Aisgleichzylindern mittels der Vorspannungszufuhr 258 (wie oben gemäß Fig. 4 teschrieben) bewegt wird
oder zu einem Kontakt 264 zur Erregung des Relais 266, das bei 267 den Stromkreis der Servospule öffnet und bei
eine Verbindung schließt, um eine positive Spannung 269 auf die Servospule einzuprägen. In letzterem Fall entsteht
■-56-
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eine volle Kraftausübung des Druckzylinderdrucks, die z.B.
beim Auswechseln der "Walzen oder bei anderen Einstellungsarbeiten des Walzwerks von Vorteil ist.
Die auf Fig. 4 mit 212 gekennzeichnete automatische Formsteuerung auf Fig. 5 kann eine eine Vielzahl von Meßelementen enthaltende Meßvorrichtung aufweisen, die auf
einer Meßwalze 27o angeordnet sind, d.h. auf einer zusätzlichen freilaufenden Walze. Das unter Druck von den
Arbeltswalzen 16, 18 austretende Bandmaterial 25c bewegt
sich in rollender Berührung über die Walze 27o, wobei die einzelnen Meßelemente 271 die Fläche und Dicke des Bandmaterials austasten. Dabei entsteht je nach der Art und Weise
der Berührung des Bandmaterials mit der Walze ein mehr oder weniger großer Druck an irgendeiner spezifischen
Stelle, was auf Wellungen, Einbuchtungen, Erhöhungen oder andere von einer gleichbleibenden Dicke des Materials abweichende
Unebenheiten zurückzuführen ist. Unter Verwendung einer Vielsahl von Elementen 271, wobei eines eine Länge von
ca. 84 mm aufweist, werden Signale über geeignete Sammler- und Verteilerelemente 2735, 274 zu unabhängigen Signalausgangskreisen 275, 275 geführt. Es sei bemerkt, dß das auf
Fig. 5 schematisch drgestellte Walzwerk die gleiche Ausführung wie die auf Fig. Γ und 2 gezeigten Walzwerke aufweisen
kann, wobei Ausgleichs- und Druckzylindersysteme mit den davon abhängigen Steuersystemen gemäß Fig. 2, 3
und 4 eingeschlossen sein können.
Jedes vom Meßgerät abgegebene Ausgangssignal weist eine mit den Abweichungen des Bandmaterials in den entsprechenden
Stellen proportional verlaufende Spannung auf. Der Bereich geeigneter Signale beträgt z.B. +1OV Gleichstrom,
was beim Kaltwalzen von Aluminiumstreifen einem Unterschied in der Druckfestigkeit von ca. 255 kp/cm entspricht.
Beim erfindungsgemäßen Steuersystem für die Dicke
909850/0716 -37-
-37-
des Walzguts wird vorzugsweise der Bereich der Seitenkanten des Walzguts zur Steuerung benutzt. Daher wellen
z.B. im Bereich der Anschlüsse 275 ein paar bewegbare Gruppenschalter 277, 279 angeordnet, wobei jeder zur
Verbindung mit drei bestimmten Meßanschlüssen ausgebildet ist. Beim Beginn werden diese Gruppenschalter
277j 279 zur Ablesung des äußeren Bereichs des Bandmaterials angeordnet; d.h. in jedem Fall über drei Meßelemente,
was zum Beispiel einem ca. Io cm breitenBand im Bereich der seitlichen Begrenzung des Walzguts entspricht.
Die von jeder Seite des Bandes herrührenden Signale werden einzeln mittels der Stromkreise 281, 28j
summiert und über die Leiter 284, 285 und die Widerstände
260, 287 zusammengefaßt und zu einem Leiter 288 geleitet, der sich zum Eingang eines Summierungsverstärker-s 29o
erstreckt.
Bei einer vorteilhaften Arbeitsweise sinkt die Bedeutung
der innerhalb der seitlichen Begrenzung des Bandmaterials abgegebenen Signale. Daher werden von jeder
durch die Stromkreise 28l, 285 gesammelten Gruppe von
Signalen diejenigen zunehmend gedämpft, die von den innerhalb der Seitenkanten des Bandmaterials liegenden
Druckmeßelementen abhängig sind. Diese Tätigkeit erfolgt mittels der unabhängigen Widerstände 291, 292 und
293, die in.der sich vom Gruppenumschalter 277 erstrekkenden
Leitung angeordnet sind. Daher kann z.B. der Widerstand 292 den zweifachen oder den vierfachen Widerstand
des Elements 29I aufweisen. Ein ähnliches Verhältnis
kann in den Widerständen 291a, 292a und 293a enthalten
sein, die in den Signalleitungen des Gruppenumschalters279 angeordnet sind.
9098SQ/Ö7'ig :
Der Verstärker 29o gibt bei 295 ein Signal ab,
dessen Größe proportional zur Summe der Flächenabweichung an den seitlichen Begrenzungen des Walzguts ist.
Dieses Signal erregt eine geeignete, z.B. die oben beschriebene Steuervorrichtung für die Walzenabweichung.
Beispielsweise kann die Ausgangsleitung des Verstärkers bei B mit einer ebenfalls mit B gekennzeichneten Einheit
212 auf Fig. k verbunden werden, wobei ein solches
Signal als Vorspannung den Verstärker 19*2 zur Steuerung der Zylinder mittels der Servospule 52 speist,
Solch eine Vorspannung kann zur Summierung mit der Zufuhr für die manuelle Formvorspannung über Leiter 19^
proportional erfolgen oder bei einer geeigneten Einstellung eine solche Vorspannung verdrängen. In all
diesen Fällen wird das an den Verstärker 192 abgegebene Signal mit der entsprechenden Polarität zur Zusammenwirkung
mit dem Signal des Arbeitsdruckes im Leiter 195 und dem Rückkopplungssignal der Ausgleichzylinder
im Leiter 191 versehen und zwar auf die gleiche Art wie in bezug auf das von der manuellen Vorrichtung zur
Formsteuerung 77a abgegebene Vorspannungssignal.
Bekanntlich hängt die Proportionalitätskonstante des Signals im Leiter 295 relativ zu der Flächenabweichung
nahe den Seiteiikanten des Bandmaterials von der ■
Breite desselben ab, weil größere Biegekräfte zum Ausgleich von den im Bandmaterial abgemessenen Abweichungen
bei schmaleren Bändern erforderlich sind.1 Die erforderlichen Einstellungen werden mittels eines veränderlichen
Widerstandes 296 im Leiter 297 erzielt,'-der
einen Bauteil eines Rückkopplungskreises des Verstarb
kers 290 darstellt (der z.B.' eine negative "Rückkopp-"*
lung bekannter Art sein kann). Daher'wird """für "ein breiteres
Band die Proportionalitätskonstante mittels Einstellung des Widerstandes 296 auf einen effektiven ge-.
SG 98 5 Q/OTi S '' :-!~'"'"'■ -39-
ringen Widerstand reduziert, während für schmalere Bände
eine größere Zunahme und eine größere Proportionalitätskonstante mittels des Widerstandes 296 bei einem größeren
Widerstandswert erzielt wird.
Der RUckkopplungskreis des Verstärkers 29o enthält
außerdem einen geeignet großen Kondensator 298, der die
Zeitverzögerung des Druckmeßgeräts 270, 271 ausgleicht, die bei der Korrekturabmessung entsteht. Ein weiterer
Vorteil des Stromkreises einschließlich des Kondensators 298 ist die Tatsache, daß sich das Ausgangssignal
im Leiter 295 nicht schnell verändern kann und daher (bei der Abgabe bei B im Stromkreis der Fig. 4) durch
einen langsamen oder verzögerten Wechsel gekennzeichnet ist im Gegensatz zum relativ schnellen Vorgang des
festgestellten Arbeitsbelastungssignals. Daher ist in der Anordnung der Formsteuervorrichtung in Fig. 5 die
Erzeugung einer Vorspannung bei B zur Steuerung der Walzenbiegekräfte vorsehen, die genügend groß ist,
Änderungen in der Walzenform, welche auf Wärmeeinwirkung, Abnützung oder andere die Fläche des Walzguts beeinträchtigende
Faktoren zurückzuführen sind, auszugleichen. Das Steuersystem auf Fig. 5 wirkt mit dem vollständig kombinierten
System zusammen, indem es einen Ausgleich schafft, der zwar nur sehr langsam für solche geringfügigen Werte
erfolgt, die bei den schnellen Veränderungen in der Banddicke (die durch eine Änderung des Arbeitsdruckes entstehen)
aufgrund von örtlichen Fehlangaben in den automatischen Steuervorrichtungen auftreten können. Die Erfahrung
zeigt, daß solche Fehler normalerweise geringfügig sind, aber die kooperative Auswirkung des zusätzlichen Stromkreises
auf Fig. 5 verringert dieselbe wenigstens über eine längere Zeitdauer auf ein Mindestmaß.
-4o-909850/0715
In einigen Fällen mag es wünschenswert sein, eine.
geringe Abweichung JLn der Dicke nahe den Kanten zur Entspannung von Spannungen und zur Verhinderung von Rissen
zu erhalten. Zu diesem Zweck kann eine manuell verstellbare Vorspannung von einem Spannungsteiler 299 in den
Verstärker 29o geführt werden, dessen Basispotential über den Leiter 194a der Vorspannungsieitung 194 zugeführt
ist. Auf Fig. 4 wird diese Verbindung in beiden Ansichten mittels des Buchstabens A gekennzeichnet.
Ein weiteres Konstruktionsmerkmal, das wahlweise eingesetzt werden kann,wird durch den Verstärker 3oo gekennzeichnet,
dessen Ausgangsleitung 3o2 mit dem Widerstand
J5oj5 zur Erstellung eines zusätzlichen Vorspannungssignals
am Eingang des Formsteuerungsverstärkers 29o verbunden ist. Die Speisung des Verstärkers jjoo erfolgt mittels
eines sich proportional zu den von den Ausgleichszylindern ausgeübten Biegekräften verhaltenden Signals, wobei
eine Verbindung der Eingangsleitung des Verstärkers J5o4 mit- Punkt C der Leitung 191 hergestellt ist (wie auf
Fig. 4) und wobei das Rückkopplungssignal der Ausgleichskräfte, welches als eine Vorspannung zum Verstärker 192
der Servosteuerung geleitet ist, angezapft wird.
Der Verstärker 300 enthält einen einen Widerstand
306 und einen Kondensator 308 aufweisenden Rückkopplungsstromkreis,
wobei besonders mit der großen Kapazität des Kondensators eine solche Proportionalität erreicht wird,
.daß sich der Verstärkerausgang im Leiter 3o2 nur langsam
verändern kann. Der Kondensator gewährt daher eine Zeitkonstante, die wesentlich größer ist als die auf Wärmeableitungen
zurückzuführenden Änderungen in der Walzenform,
nämlich die in dem Leiter 295 auftretenden Signaländerungen, die auf die Ablesungen des Meßgeräts 270-27I zurückzuführen
sind. Daher bewirkt eine zusätzliche Speisung des
909860/0715 _4l_
Verstärkers 29o aus dem Stromkreis einschließlich des Verstärkers Joo die Erzeugung einer gesteuerten langsamen
Abwanderung der Biegekräfte in einen ausgeglichenen Zustand. Unter solchen Umständen kann die fundamentale
Steuerung der Bandform verhindert oder mittels eines auf die Arbeitswalzen versprühten Kühlmediums
beeinflußt werden, wobei diese veränderbare Steuerung durch solche Sprüheinrichtungen über die gesamte
Walzenlänge ein wirksamer, aber langsamer Modus herkömmlicher Art der Walzeneinstellung ist. Zusammen mit dem
zusätzlichen Signal der Ausgleichs- oder Druckkräfte vom Verstärker j5oo kann über einen langen Zeitabschnitt die
manuelle oder automatische Einstellung der Zerstäuber bewirken, daß die Walzen solch eine Form annehmen und aufrechterhalten,
daß zusammen mit der ursprünglichen Walzenform und der automatischen Variierung der Walzenveränderungen
und mit der zusätzlichen auf das Signal in den Leitungen 248, 285 zurückzuführenden Formeinstellung
das Walzwerk eine andauernde maximale parallele Fläche und Dicke des Walzguts erzielen wird. Unter diesen Umständen
ist ein maximaler Bereich und Genauigkeit der schnell erfolgenden Aussteuerung gegeben« die mittels
der auf die Druckzylinder einwirkenden Kräfte jegliche schnell erfolgende Veränderungen in der Arbeitsbelastung
ausgleichen, wobei die Änderungen mittels Meßzellen gemessen und über die Leiter I56, 157 auf Fig. 4 geleitet
werden. Am Ende jedes Durchgangs, bevor das Walzgut aus den Walzen austritt und das Meßgerät außer Betrieb gesetzt
wird, kann es vorteilhaft sein, das Signal bei B zurückzuhalten, d.h. beim Ausgang 295 des Verstärkers
290, und es bis zum Beginn des nächsten Arbeitszyklus
konstant zu halten. Dazu wird ein normalerweise errqgtes Relais 3I0 zur öffnung eines inneren Stromkreises
aus zwei Verstärkern 29o und 300 bei den Kontakten 312
-42-909850/0716.
bzw. J5l4 ausgeschaltet. Die Steuerung des Relais
erfolgt mittels eines nicht gezeigten geeigneten Hauptsteuerungskreises für die automatische Dickensteuerung
und kann daher auf einen Druckabfall im Bremszug des Walzguts oder auf ein anderes geeignetes Signal ansprechen.
Aus Gründen der Einfachheit wird diese Steuerung, die natürlich auch manuell erfolgen kann, als ein Schaltkontakt
315 dargestellt, der so ausgebildet ist, daß er
die oben genannte Ausschaltung des Kontakts beim Relais Io vornimmt, wenn er in die Aus-Stellung bewegt wird.
Die Kondensatoren 298 und 308 können als Verzögerungsspeicher ausgebildet sein und den Pegel der Ausgangssignale
in ihren zuletzt eingestellten Werten aufrechterhalten, bis die Verbindung des Eingangssignals beim
Beginn des nächsten Arbeitszyklus wieder hergestellt ist.
Unter gewissen Umständen kann es wünschenswert sein, die Formsteuerung auf manuelle Betriebsweise einzustellen.
Dazu wird ein Umschalter 318 zur gleichzeitigen
Steuerung der Eingangskreise der Verstärker 3o9 und 300 angeordnet, die eine erste Stellung durch Schließen
der Kontakte 32o, 322 in den entsprechenden Stromkreisen zur Aufrechterhaltung einer automatischen Arbeitsweise
aufweisen, und eine zweite geöffnete Stellung bei 324;* 326, bei welcher beide Stromkreise aueser Betrieb
gesetzt sind, wodurch eine manuelle Steuerung ermöglicht wird. Wenn daher ein Wechsel der Steuerungsart während
des Betriebs bei hoher Geschwindigkeit gewünscht wird, so bewirkt ein Wechsel des Umschalters 318 zu der Stellung
324, 326 keinerlei Störung der Walzenbiegekräfte und das Signal im Leiter 295 hält seinen Wert über längere
Zeit aufrecht (der Kondensator 298 bleibt im Betrieb) und ebenso das Signal im Leiter 3o2. Wenn am Ende
eines Durchgangs das Signal oder das Steuersystem wieder
909850/0715
eingestellt bzw. verstellt werden soll, kann der Umschalter 318 in eine dritte Position 328, 320 für die
entsprechenden Verstärker 290, 3°o bewegt werden, so
daß sich die Kondensatoren 298, 308 schnell durch die Widerstände 332, 334 entladen.
Ein weiterer im System (auf Fig. 5) enthaltener
automatischer Steuervorgang bezieht sich auf die relative Einstellung beider Seiten der Anstellvorrichtung
des Walzwerks,, insbesondere auf die Steuerung der effektiven Einstellung der beiden auf die beiden an den
gegenüberliegenden Seiten des Walzwerks angebrachten Lager einwirkenden Schrauben zur Aufrechterhaltung einer
symmetrischen gleichbleibenden Dicke über die ganze Länge des Walzguts. Dazu wird das summierte Signal des
Meßgeräts von einer Seite über den Umschalter 277 und
mittels eines Leiters 3^0 zum Verstärker 342 geführt,
während das Signal des Meßgeräts von der anderen Seite des Bandmaterials (Umschalter 279) Über einen Leiter
344 zum Umformer 346 geführt wird, d.h. ein elektronischer
Stromkreis bekannter Bauweise, der zur Umkehrung der Polarität des Ausgangs, der auch mittels
Verbindung des Leiters 348 mit dem Verstärker 342 erstellt
werden kann, ausgebildet ist. Im Verstärker 3^2
werden diese Signale zur Erzielung eines Ausgangs im Leiter 35o algebraisch summiert, wobei sich dieser Ausgang
proportional zum arithmetischen Unterschied des Eingangs signals verhält.
Daher wird ein eine Unstimmigkeit in der Materialdicke anzeigendes Signal in die Leitung 35o zur Erregung
eines Relais 352 in eine von zwei Riehtuqsen gefördert,
wobei sich dieses besonders günstig auswirkt, wenn das Signal einen bestimmten Grenzwert überschreitet und daher
eine wesentliche Abweichung von der symmetrischen
909850/0715 -**-
gleichbleibenden Dicke des Walzgutes im Bereich der Seitenkanten darstellt. Bei einer Erregung eines polarisierten
Relais in einer Richtung erfolgt eine Schließung des Stromkreises an einen Kontakt 35^>
während bei einer Erregung in der anderen Richtung an einen Kontakt 356 der Stromkreis sich zur Anstellvorrichtung
358 erstreckt, die auf bekannte Bauweise
sowohl für eine differentielle Einstellung der Schrauben als auch für andere Zwecke zur Aufrechterhaltung
eines wirksamen Ausgleichs der auf die Lagerblöcke einwirkenden Anstellkräfte ausgebildet sein kann. Zur
Vereinfachung der Darstellung erstreckt sich die Steuervorrichtung 358 zum Rechts- und zum Linksantrieb 360,
362 für die entsprechenden Anstellelemente 364, 366 des
Walzwerks.
Während die durch die Schließung von einem oder dem anderen Relais 352 gesteuerten Stromkreise stammenden
Signale aus anderen Quellen stammen können, besteht ein besonderes Konstruktionsmerkmal in der Verwendung
eines Arbeitsbelastungssignals, das von Punkt D im Stromkreis auf Fig. 4 aufgenommen wird und über den Leiter
auf Fig. 5 zum bewegbaren Kontakt 37o des Relais 352 geleitet
wird. Beim Schließen der Kontakte 370, 354 wird die Anstellvorrichtung differentiell in eine Richtung getrieben, d.h. der Linksantrieb nach unten und der Rechtsantrieb nach oben, während beim Schließen der Kontakte
37o, 356 eine Differentialeinstellung in umgekehrter Richtung erfolgt, so daß der Rechtsantrieb nach oben
und der Linksantrieb nach unten bewegt wird. In beiden Fällen erfolgt eine Beendigung der Einstellung, wenn der
Unterschied der eine ungleiche Dicke des Walzguts anzeigenden Signale im Leiter 34o, 348 auf Null oder unter einen
eingestellten Grenzbereich fällt, was eine Neu- oder Wiedereinstellung von symmetrischen Bedingungen im gewalzten
Bandmaterial 35c bewirkt.
9 0 98 50/0715 -^5-
Eine Verwendung des Arbeitsbelastungssignals an Punkt B auf Fig. 4 und 5 zur Betätigung der Anstellvorrichtung
358 bewirkt eine Bewegungsgeschwindigkeit der
Schrauben, die sich proportional mit den von den Meßzellen abgegebenen eingestellten Arbeitsbelastungssignalen verhalten. Die Bewegungsübertragung der Anstellvorrichtung,
die gemäß der Meßkorrektur pro Bewegungseinheit der Schrauben erfolgt, wird in bezug auf die
Nettoarbeitsbelastung und auf die Breite des Walzguts durchgeführt. Daher ist ein Ausgleich solcher Varianten
des genannten Übertragungsvorganges vorteilhaft, damit
extreme Stabilitätsbedingungen oder ein ungenügend langsames Ansprechen der differentiellen Anstellvorrichtung
vermieden wird. Weil das vom Potentiometer 7oa stammende Signal (auf Punkt D Fig. .4) eine genaue Eigenproportionalität
in bezug auf die Arbeitsbelastung und auf die Breite des Walzguts aufweist, bewirkt eine Veränderung
dieses Signals den gewünschten Ausgleich auf geeignete Weise. Das heißt, die spezielle Anstellungssteuerung
hält aitomatisch mittels Betätigung eines polarisierten
Relais bei bedeutenden Abweichungen von der normalen symmetrischen Bedingung die gleichbleibende Dicke
des Walzguts aufrecht. Wenn die mittels des Walzspalts erzielte Dicke des Walzguts symmetrisch ist, bleibt das
Relais 352 deaktiviert und es sind keinerlei Einstellungsänderungen mittels der Anstellvorrichtung 358 erforderlich.
Wie oben beschrieben, ist die Veränderung der Proportionalitätskonstante
der abgemessenen Arbeitsbelastung in bezug auf die Biegekraft eine gradlinige Funktion, die
linear in einer Kurve von einem hohen Wert für schmale Bänder zu einem niedrigen Wert für breite Bänder verläuft
-46-90985 0/0715
(eine Annäherung an Null erfolgt bei der Gesamtbreite der Arbeitswalzen). So erfolgt z.B. die Einstellung
der Vorspannung eines Ruhesignales des Verstärkers 208 auf Fig. 4 mittels einer einfachen Prüfung am laufenden Walzwerk unter Verwendung von verschieden breiten
Walzbändern zur Erzielung von entsprechenden Linearkurven der Proportionalitätskonstante in Bezug einer
Einstellung des die Breite des Bandes steuernden Potentiometers 70a und eine ähnliche Grundeinstellung wird mittels
eines vereinfachten Systems auf Fig. 1, das sich nach dem Ausgang des Potentiometers 70 richtet, erzielt.
. Ein wichtiges Merkmal des vorliegenden Verfahrens zur Steuerung der Walzenabweichung ist die unabhängige
Einstellung von zwei Komponenten, die das benötigte Signal oder den verlangten Wert der Biegekräfte zur Aufrechterhaltung
einer gleichbleibenden Dicke des Walzgutes darstellen. Daher kann z.B. gemäß Fig. 1 gewünschte durch
das Rückkopplungssignal bei 86, 87 dargestellte gesteuerte Biegekraft gleich der algebraischen Summe der Formvorspannung,
die einen Parameter darstellt, betrachtet werden und eine zweite von der abgemessenen Arbeitsbelastung
geleitete Vorspannung, die dem Produkt des Signales der gemessenen Arbeitsbelastung (frei 63, 64) und einem zweiten
Parameter entspricht, wobei dieser zweite Parameter die
Proportionalitätskonstante ist, die mittels dem Potentiometer 70 zur Breitensteuerung eingestellt wird. Nicht nur
der zweite Parameter stellt eine wesentliche oben erklärte Linearfunktion des Bandstreifens dar, auch alle anderen
Einstellungen der Parameter,sowohl das letzterwähnte Produkt
(das Signal bei 71,72) als auch die algebraische Summe der Vorspannungswerte (d.h. die Summe eines solchen
Produktes und die Formvorspannung, die den benötigten Biegekräften angeglichen sind, stellen im wesentlichen
lineare Funktionen der Arbeitsbelastung dar.
-47-909850/0715
Auf Grund dieser Relationen und ihrer Verwendung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und System erfolgt
eine wirksame Regelung der Dicke des Walzgutes bezüglich den Veränderungen im Arbeitsdruck und der
mittels den Wärmebedingungen beeinflußten Form der Arbeitswalzen sowie ihrer ursprünglichen geschliffenen
Form. Außerdem kann ersehen werden, daß die Steuerung verschiedener Stromkreise sich als ganzes auf einen gegebenen
Stromkreis auswirkt und daß ein genauer Betrieb leicht mittels einfachen Tests erreicht wird, wie z.B.
bei einer ersten Abmessung des elektrischen Gesamtsignals (für die Steuerung der Biegekräfte) zur Erzielung der
wirklichen Banddicke (wie sie z.B. bei verringerter Spannung beobachtet werden kann) für eine Vielzahl von
Arbeitsbelastungswerten (an den Punkten 6j5, 64 festgestellt) bei einer gegebenen Bandbreite. Da diese Gesamtwerte
als gradlinige Funktionen aufgezeichnet werden können ist der wirkliche Wert zur Einstellung der Formvorspannungssteuerung
(als ständiger Ausdruck des Binomens) mittels Extrapolation bestimmbar und darauf der Wert der
Breitensteuerungseinstellung fcei 70), die zur Aufrechterhaltung der unabhängigen geradlinigen Funktion des Ausganges
71, 72 benötigt ist. Die andere Größe kann aus dem Wert der Arbeitsbelastung bestimmt werden, nötigenfalls
mittels Einstellung der Proportionalität in der Ablesung der Messzellen (oder des Verstärkers 208 auf Fig.4).
Eine endgültige Einstellung des Potentiometers 70 in Breiteneinheiten ist (in bezug auf saine eigene geradlinige
Funktion) nach einer ähnlichen Einstellung dieses Gerätes mittels am Walzwerk (mit einem eine unterschiedliche Breite aufweisenden Band) vorgenommenen Tests bestimmbar
.
-48-909850/0715
Dank dieser Prinzipien einschließlich den basischen ..linearen Relationen kann das System praktisch in jedem
Walzwerk unter Erzielung von optimalen Resultaten angewendet werden, wobei beim Walzen eines gegebenen Bandes
der Bedienungsmann zuerst das Gerät 70 (oder 70a) auf
die Breite des Bandes einstellt und darauf beim Beginn des Walzvorganges bei langsamer Geschwindigkeit die
Formsteuerung 77 (oder 77a) zur Erzielung der gewünschten gleichbleibenden Dicke des Bandmaterials einstellt. Das'
Biegezylindersystem wird beim weiteren Betrieb automatisch eingeschaltet, wobei die zum Ausgleich von Veränderungen
in der Arbeitsbelastung zur Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Dicke des Walzgutes nötigen Wechsel in der
Biegekraft automatisch vorgenommen werden.
Ausgedehnte Prüfungen haben ergeben, daß das Ansprechen
der Biegezylinder auf einen Wechsel in der Arbeitsbelastung sehr schnell erfolgen kann, wobei eine
Ansprechzeit von weniger als 10 Millisekunden benötigt wird. Dieses schnelle Ansprechen bewirkt eine mehr oder
weniger ständige in beiden Richtungen über- die Position
des Nullfehlersignals, verlaufende Pendelung, was zu einer
Steigerung der Steuergeschwindigkeit führen soll, aber auf der anderen Seite keine extremen Eigenabweichungen aufweist,
die zu einer Verschlechterung einer gleichbleibenden Dicke des Walzgutes führen könnten. Als Beispiel sei
ein ungleichdickes im Kaltwalzverfahren hergestelltes Aluminiumband, das ohne das vorliegende System und mit
herkömmlichen Arbeitsmethoden mittels Handsteuerung hergestellt ist, und das Wellen oder andere von einer parallenen
Dicke abweichenden Unebenheiten aufweist, wobei diese Abweichungen bei einem Band durchschnittlicher Länge in
bezug auf die übermäßige Länge bestimmter Längsstreifen im Walzgut-eine Größenordnung von 10 bis 100 P. P.M. aufweist,
während es möglich 1st mit dem erfindungsgemäßen
System solche Fehler wesentlich, sogar bis zur untersten
909850/071S -49-
■19131Q5
Grenze zu reduzieren, wodurch die gleichbleibende Dicke des Walzgutes erzielt wird.
Wie schon vorher erwähnt, steht das Verfahren und das Steuersystem in einem linearen Verhältnis zueinander
und ist auf Walzwerke anwendbar, bei denen die Länge
der Kontaktlinie zwischen jeder Arbeitswalze und seiner Andruckswalze den 4,5-fachen Durchmesser der Arbeitswalze nicht übersteigt. So wurden z.B. optimale Resultate
bei einem Quartowalzwerk erzielt, bei dem Aluminiumbände im Kaltwalζverfahren bis zu ca. 5 mm und bis zu ca. 0,25 mm
hinunter gewalzt wurden, wobei der Durchmesser jeder Arbeitswalzen
ca. 55 cm betrug und derjenige der Andruckswalzen ca. 137 cm und wobei die effektive Länge der Arbeitswalze,
d.h. seine Kontaktlinie mit der Andruckswalze ca. 190 cm betrug. Obwohl sich die in der Erfindung angegebenen
Beispiele auf das Kaltwalzverfahren für Aluminium beziehen, kann das Verfahren und ie Anordnung auch auf
das Walzen von anderen Metallen angewandt werden, z.B. Stahl, Messing, Kupfer u.a. . Das Verfahren und die Anordnung
können auch wirksam für das Warmwalzverfahren angewandt werden. Die vorteilhafteste Anwendung der vorliegenden Erfindung
bei den zur Zeit bestehenden Bedürfnissen erfolgt beim Kaltwalzen von Bandmetallen, d.h. zum Walzen von Haibund
Fertigprodukten.
Es sei beispielsweise erwähnt, daß die Übertragungsfunktion
der Steuervorrichtung des Walzwerkes in Bezugnahme auf die Zeichnungen mit dem Wert f ■« 0,0065 (1 - tL ) bestimmt
ist, wobei der Faktor f die Veränderung im Biegedruck in lbs/sq. in pro Ib. der Netto-Arbeitsbelastungsveränderung
und w die Breite des Bandes (Walzgutes) in Zoll darstellt.
-50-9098 50/0716
Claims (3)
1.) Quartowalzwerk, bestehend aus oberen und unteren,
!!wischen oberen und unteren Andruckwalzen liegenden Arbeitswalzen,
an beiden Enden der Andruck- und Arbeitswalzen angeordneten Lagern, einem Walzenständer, zwischen
dem Rahmen und den Andruckwalzen angebrachten Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung der Arbeitsbelastung,
dadurch gekennzel chnet, daß Meßvorrichtungen (62, 72, 158, 21ß, 25o) zum Messen von
Veränderungen im Arbeitsdruck vorgesehen sind und Ausgleichszylinder (28, 28) zwischen den Lagern (17) der
oberen Arbeitswalzen (.16) und den Lagern (19) der unteren Arbeitswalzen (l8) angeordnet sind, und daß Steuervorrichtungen
(50, 60, 7o, 80, 90) zur Einstellung der
auf die Ausgleichzylinder einwirkenden Biegekräfte vorgesehen sind, und daß Vorrichtungen (62, 72) zur übertragung
eines ersten, eine Veränderung in der Biegekraft darstellenden Signals zu den Steuervorrichtungen
und Vorrichtungen für die Übertragung eines zweiten, eine Änderung der gemessenen Arbeitsbelastung darstellenden
Signals zu den Steuervorrichtungen angeordnet sind, wobei die Steuervorrichtungen zur Steuerung der
Biqpkräfte und zum Ausgleich einer Änderung im ersten
Signal mittels Änderungen im zweiten Signal ausgebildet sind, und daß Einstellvorrichtungen zum Einstellen
der durch Änderungen in der gemessenen Arbeitsbelastung und den daraus erfolgenden Veränderungen in den Biegekräften
entstehenden Proportionalität vorgesehen sind.
2. Quartowalzwerk nach Anspruch 1, dadurch g e - . j kennzei ohne t, daß die Einstellvorrichtung zur
' Einstellung der Proportionalität zwischen dem gemessenen
Signal der Arbeitsbelastung und dem genannten zweiten Signal ausgebildet ist.
909850/0715 ~51~
j5. Quartowalzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung verstellbare Anordnungen zur Erzielung einer Grundbedingung
enthält, aufgrund deren Veränderungen in den Biegekräften durchführbar sind.
4. Quartowalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (28) Ausgleichszylinder sind und weitere Druckzylinder
(3o, 31) zwischen den Lagern der entsprechenden Andruck-
und Arbeitswalzen (12, 14, l6, l8) angeordnet sind, und daß die Steuervorrichtung zur Variierung der auf die Ausgleichzylinder
einwirkenden Kraft bezüglich der auf die Drukzylinder einwirkenden Kraft ausgebildetylst, wobei die
Druckveränderungen dieselbe Größe aufweisen, aber in Gegenrichtung erfolgen.
5. Quartowalzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Walzguts
steuernde Einstellvorrichtungen (275, 7oa, 7o) vorgesehen
sind.
6. Quartowalzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtungen
zur Bestimmung der verlangten Charakteristiken in bezug auf einen versuchsweise gewalzten Bandabschnitt vorgesehen
sind.
7. Quartowalzwerk nach Anspruch 2 und 5, dadurch
Λ gekennzeichnet, daß die Breite und son-
W J stige Charakteristiken des Walzguts steuernde Einstellvorrichtungen
vorgesehen sind.
-52-909850/0715
8. Quartowalzwerk nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß ein Veränderungen in den
Biegekräften darstellendes Signal mittels Subtraktion eines die Druckzylinderkraft darstellenden Signals von
einem die Ausgleichszylinderkraft darstellenden Signal erhalten wird, und daß Ausgleichsanordnungen zur Speisung
eines Ausgleichssignals in die Steuervorrichtungen vorgesehen ist, das mindestens eine Proportion des Ausgleichssignals
ausmacht und in einer solchen Richtung eingeführt wird, daß das Ausgleichszylindersignal verringert
wird.
9. Quartowalzwerk nach Anspruch 8, dadurch ge-;
kennzeichnet, daß die Ausgleichsvorrichtungen bewirken, daß das Ausgleichssignal eine Proportion
des Ausgleichszylindersignals beträgt, wobei die Proportionalität gleich der oben erwähnten Proportionalität
in bezug auf die Signaländerungen der gemessenen
Arbeitsbelastung ist.
10. Quartowalzwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der gemessenen
Arbeitsbelastung und das genannte Ausgleichszylindersignal zusammengefaßt werden und ein die von den Andruckswalzen auf die Arbeitswalzen ausgeübte Belastung darstellendes
Signal ergibt, wobei die genannte Proportion des zusammenfaßten Signals in den Steuervorrichtungen
Anwendung findet.
11. Quartowalzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chne t, daß ein
Meßgerät (172, 27o, 27J5) zur Abmessung von Abweichungen
in der gleichbleibenden Dicke des gewalzten Bandes vorgesehen ist, und daß Vorrichtungen zur Speisung der genannten
Ausgangswerte in die Steuervorrichtungen vorge-
9098 5 0/07 15 "5^-
-53-
Fehen sind, und daß mittels der Steuei'vorrichtungen
ein Ausgleich für jede gemessene Abweichung von einer gleichbleibenden Dicke geschaffen wird.
12. Quartowalzwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung dermaßen
ausgebildet ist, daß ein Ansprechen auf den Ausgang der Meßvorrichtung (27o, 273) langsamer als auf dem
Ausgang des den Arbeitsdruck messenden Meßgeräts erfolgt.
15. Quartowalzwerk, bestehend aus oberen und unteren,
zwischen oberen und unteren Andruckwalzen angeordneten Arbeitswalzen, aus Anordnungen zur Aufnahme der genannten
Andruck- und Arbeitswalzen einschließlich Anordnungen zur Aufrechterhaltung eines auf die Andruckwalzen
einwirkenden Walzdruckes, dadurch gekennzeichnet,
daß steuerbare, auf die Lagerzapfen der Arbeitawalzen einer Biegekraft ausübenden Druck- und Ausgleichzylinder
(28, 3o, 31* 150) zusammen mit der Arbeitsbelastung
eine Biegekraft auf die Arbeitswalzen ausüben, die verstellbar den Abstand zwischen den genannten Arbeitswalzen an ihren Enden relativ zu ihrem Mittelbereich variieren,
wobei sich die Form des Walzspalts während des Eingriffs mit dem Walzgut unter der Arbeitsbelastung verändert,
daß Meßgeräte (27o, 272O zum Messen der Dicke des
Walzguts vorgesehen sind und von den genannten Meßgeräten gesteuerte Staervorrichtungen zur Steuerung der genannten
Druck- und Ausgleichzylinder, wobei eine vorbestimmte Walzspaltform aufrechterhalten wird, die eine gewünschte gleichbleibende
Dicke des Walzguts bewirkt.
14. Walzwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Lager an den Walzenenden angeordnet
sind, und daß die Walzenbiegevorrichtungen zwischen den Lagern der Arbeitswalzen (16, l8) angeordnete Ausgleich-
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zylinder (28) enthält und zwischen den Lagern der Arbeitswalzen
und ihren entsprechenden Andruckwalzen angeordnete Druckzylinder (j5o, 31)* wobei die Druck- und
Ausgleichzylinder mittels der Steuervorrichtungen differentiell zur Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden
Dicke des Walzguts betätigt werden.
15. Walzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn z- ei c. h η e t, daß das Meßgerät
(273) an den Enden der Meßwalze angebrachte MeßäLemente
(271, 270) zur Abmessung von Abweichungen in der Dicke im Bereich der Kanten des Walzguts aufweist, die Signale
abgeben, und daß auf diese Signale ansprechende Vorrichtungen zur Steuerung des Walzspalts vorgesehen sind.
16. Walzwerk nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung der Arbeitsbelastung und der Biegekräfte ein Paar
unabhängig voneinander verstellbare Anstelltriebe (360,
362) aufweist, und daß auf die vom Meßgerät (273) abgegebenen Signale ansprechende Vorrichtungen zur Abmessung
von Abweichungen in der gleichbleibenden Dicke des Walzguts und zur Betätigung der Ansteilvorri-chtung ausgebildet sind, wobei ein Ausgleich für eventuelle Abweichungen
erzielt wird.
17. Walzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine torsionsempfindliche,
mit den Biegevorrichtungen zusammenwirkende Vorrichtung (22o) angeordnet ist, so daß die Arbeitswalzen
nach dem Durchgang des Walzguts auseinandergehalten Werden,
-55-
01 i
18. Walzwerk, bestehend aus oberen und unteren, zwischen
oberen und unteren Andruckwalzen angeordneten Arbeitswalzen, an den Enden der Arbeitswalzen und Andruckwalzen
angeordneten Lagern, Tragvorrichtungen für die Andruckwalzen einschließlich Anstellvorrichtungen zur
Aufrechterhaltung einer Arbeitsbelastung, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Anstellvorrichtungen
(22, 23, 358-366) zusammenwirkende Meßgeräte (60, 62) zum
Abmessen von Änderungen in der Arbeitsbelastung vorgesehen sind und' verstellbar auf die Lager der Arbeitswalzen
einwirkende Ausgleichzylinder (28), wobei die ausgeübten Kräfte zur Steuerung des Walzspalts bestimmt sind, und daß
mit den Meßvorrichtungen zusammenhängende Vorrichtungen zur Steuerung der Ausgleich- und Druckzylinder vorgesehen
sind, die eine Einstellung der genannten Kräfte zur Gegenwirkung von Änderungen im Walzspalt bewirken, und
daß eine auf eine Beendigung des Durchgangs des Walzguts ansprechende Vorrichtung (22o, 223) vorgesehen ist, die
mit den Biegevorrichtungen zusammenwirkt, wobei die genannten Arbeitswalzen mit den entsprechenden Andruckswalzen in enger Berührung gehalten werden.
19. Walzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine torsionsempfindliche
Vorrichtung (22o, 225) auf einen Spannungsverlust des den Walzspalt durchquerenden Walzguts zur
Steuerung der Biegevorrichtungen anspricht, wobei der
Walzspalt konvex ausgebildet und eine seitliche Verschiebung des Walzguts verhindert wird.
20. Walzwerk, bestehend aus oberen und unteren, zwischen
oberen und unterenAndruekwalzen angeordneten Arbeitswalzen, auf beiden Enden der genannten Andruck- und
Arbeitswalzen angeordneten Lagern, Tragvorrichtungen für
die genannten Andrucklager einschließlich Anordnungen zur
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Aufrechterhaltung eines Walzdrucks auf die Andruckswalzen, da-durch 'gekennzei chne t, daß
mit den Stützvorrichtungen zusammenwirkende Meßvorrichtungen (βο) zum Abmessen von Änderungen in der
Arbeitsbelastung vorgesehen sind, und daß mit den Arbeitswalzenlagern zusammenwirkende Druckzylinder
zur verstellbaren Druckausübung auf die Arbeitswalzen angeordnet sind, wobei eine Steuerung des Walzspalts
erfolgt, und daß mit den Meßvorrichtungen zusammenwirkende Anordnungen die Druckzylinder steuern
und eine auf den Durchgang des Endteils des Walzguts ansprechende Vorrichtung zur zusätzlichen Steuerung
der Biegevorrichtungen angeordnet ist, wobei eine konvexe Form des Walzspalts zur Führung des Walzguts
entsteht.
21. Walzwerk nach Anspruch 19* 2o, dadurch g e kennze
lehne t, daß eine Verzögerungsvorrichtung (228, 24o) mit der auf einen Spannungsverlust ansprechenden
Vorrichtung (22o) zusammenwirkt zur Dämpfung des von der Steuervorrichtung ausgelösten Vorgangs
um einen vorbestimmten Zeitabschnitt nach Eintreten des Spannungsverlusts, wobei nach einem Austritt des Walzguts
aus dem Walzspalt und einer entsprechenden Verringerung der Arbeitsbelastung eine Aufrechterhaltung
des Walzspalts erzielt wird.
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US71315068A | 1968-03-14 | 1968-03-14 | |
US71315068 | 1968-03-14 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1913105A1 true DE1913105A1 (de) | 1969-12-11 |
DE1913105B2 DE1913105B2 (de) | 1976-12-02 |
DE1913105C3 DE1913105C3 (de) | 1977-08-11 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3115461A1 (de) * | 1980-04-25 | 1982-01-28 | ASEA AB, 72183 Västerås | "regelanordnung an band- oder blechwalzwerken" |
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DE3115461A1 (de) * | 1980-04-25 | 1982-01-28 | ASEA AB, 72183 Västerås | "regelanordnung an band- oder blechwalzwerken" |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE729796A (de) | 1969-09-15 |
SU479276A3 (ru) | 1975-07-30 |
SE354424B (de) | 1973-03-12 |
FR2003865A1 (de) | 1969-11-14 |
DE1913105B2 (de) | 1976-12-02 |
NL6903887A (de) | 1969-09-16 |
NL165957B (nl) | 1981-01-15 |
NO136394B (de) | 1977-05-23 |
CH518751A (fr) | 1972-02-15 |
NO136394C (no) | 1977-08-31 |
US3534571A (en) | 1970-10-20 |
NL165957C (nl) | 1981-06-15 |
GB1267581A (en) | 1972-03-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |