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Vorrichtung zum Richtigstellen umlaufender Schopfscheren für Walzgut
Mit Scheren, deren Messer ununterbrochen umlaufen, bereitet es Schwierigkeiten,
von im Lauf befindlichem Walzgut das vordere oder hintere Ende in der gewünschten
Länge abzuschopfen. Denn die Scherenmesser können sich je nach dem zeitlichen Eintreffen
der Stelle des Walzgutes, an der der Schopfschnitt stattfinden soll, an irgendeiner
Stelle ihres Umlaufweges befinden. Da die Stelle des Walzgutes, an der es geschopft
werden soll, zeitlich ganz willkürlich den Ort der Messerüberschneidung erreicht,
beeinflußt man die Scherenmesser in ihrer Umlaufgeschwindigkeit vorübergehend so,
daß sie sich in dem Zeitpunkt überschneiden, in dem das Walzgut am Überschneidungsort
eintrifft. Dem zum Zweck des gleichzeitigen Unterteilens des Walzgutes mit gleichbleibender
Drehzahl laufenden Antriebsmotor der Schere wird zu diesem Zweck kurzzeitig eine
höhere oder niedrigere Drehzahl aufgezwungen, deren Größe und Zeitdauer davon abhängt,
wie weit die Scherenmesser beim Eintreffen der Walzader an einem Betätigungsschalter
von der Stellung entfernt sind, aus der sie beim Weiterlauf mit unveränderter Umlaufgeschwindigkeit
mit der Walzader gleichzeitig am Überschneidungsort ankommen würden.
Es
sind bereits mehrere Vorschläge bekanntgeworden, durch welche der Scherenmotor in
dem beschriebenen Sinn beeinflußt «-erden soll. Dabei werden jedoch sehr verwickelte
Einrichtungen, wie mechanische oder elektrische Differentialgetriebe, benutzt, und
die Zahl der dabei verwandten mechanischen oder elektrischen Glieder ist so groß,
daß die Überwachung des einwandfreien Zusammenarbeitens derselben sehr schwierig
ist.
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Gegenstand der Erfindung sind Einrichtungen und deren Schaltung zur
vorübergehenden Änderung der Umlaufgeschwindigkeit des Scherenmotors, die gegenüber
den bekannten Vorschlägen nur wenige und unempfindliche Steuergeräte verwenden,
so daß deren Zusammenarbeiten jederzeit leicht überprüft «-erden kann. Dabei werden
zum Teil an sich bekannte Mittel verwandt; neuartig sind dabei jedoch besonders
ausgebildete umlaufende Schaltscheiben mit räumlich feststehenden Bürsten und die
Beziehung von deren Umlaufgeschwindigkeit zu jener der Scherenmesser und zu der
Geschwindigkeit des Walzgutes. Die Erfindung beschränkt sich auf die Beeinflussung
der Drehzahl des Scherenmotors zur schnellstmöglichen Erreichung der zum Schopfen
richtigen Messerstellung, wobei diese Beeinflussung durch Veränderung des Feldes
des als Gleichstrommotor ausgebildeten Scherenmotors erfolgt. Dabei wird angenommen,
daß die erforderliche Übereinstimmung der Umlaufgeschwindigkeit des Scherenmotors
mit der jeweiligen Geschwindigkeit des Walzgutes, beispielsweise zum gleichzeitigen
Unterteilen desselben, durch Beeinflussung der Ankerspannung des Scherenmotors nach
irgendeiner der bekannten Arten erzielt wird. Die Schaltungen sehen jedoch Mittel
vor, durch welche die diesem Zweck dienenden Einrichtungen so lange unwirksam gemacht
werden, bis der Scherenmotor wieder seine Ausgangsdrehzahl erreicht hat. Zur Beeinflussung
der Motorgeschwindigkeit -zwecks rechtzeitiger Erreichung der Schneidstellung der
Messer stehen meist nur wenige Sekunden zur Verfügung, während deren kaum eine so
erhebliche Änderung der Geschwindigkeit des Walzgutes eintritt, daß sie nicht schnell
genug wieder ausgeglichen «-erden könnte, wenn die Gleichlaufsteuerung wieder in
Wirkung getreten ist. Durch ihre vorübergehende Ausschaltung wird vermieden, daß
die Gleichlaufregelung die notwendige vorübergehende 1'eränderung der Motordrehzahl
verhindert.
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Die Abb. i zeigt die Einrichtungen und die Schaltung derselben nach
dem Erfindungsgedanken, wodurch der Scherenmotor zum rechtzeitigen Erreichen der
Messerüberschneidung nur in einem Sinn beeinflußt wird, und zwar beispielsweise
so, daß er vorübergehend auf eine höhere Drehzahl gebracht wird, so daß bis zu einer
vollen Umdrehung der Messerwellen aufgeholt «-erden kann. Mit derselben Einrichtung
kann die Schaltung auch so abgewandelt «-erden, daß eine vorübergehende Erniedrigung
der Motordrehzahl stattfindet, so daß ein Zurückholen der Messerwellen bis zu einer
vollen Umdrehung stattfinden kann.
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Wenn die zum Richtigstellen der Messerwellen zur Verfügung stehende
Zeit so kurz ist, daß sie zum Aufholen oder Zurückholen um eine ganze Umdrehung
nicht mehr ausreicht, werden die Einrichtungen und die Schaltung nach Abb. 2 verwandt.
Durch diese wird je nach der jeweiligen Winkellage der Scherenmesser beim Anstoß
des Betätigungsschalters die Motordrehzahl vorübergehend erhöht und damit bis zu
einer halben Umdrehung der Messerwellen aufgeholt, oder die Motordrehzahl wird vorübergehend
erniedrigt, und die Messerwellen werden bis zu einer halben Umdrehung zurückgeholt.
In der Abb. i stellt i den Anker des Scherenmotors dar und 2 dessen Feldwicklung,
die über den regelbaren Vorwiderstand 3 durch eine Gleichstromquelle konstanter
Spannung eregt wird. Dieser Vorwiderstand ist beim Lauf des Scheremnotors mit unveränderter
Drehzahl durch das Schütz .4. kurzgeschlossen. 5 und 6 sind Schaltscheiben, «-elche
durch kleine 1Iotoren 7 und 7" angetrieben werden. In der Abbildung sind diese Motoren
der Einfachheit halber unmittelbar antreibend dargestellt. Bei der tatsächlichen
Ausführung erfolgt der Antrieb der Schaltscheiben jedoch über Untersetzungsgetriebe
mit einer kleineren Drehzahl. Auf den aus Isolierstoff bestehenden Schaltscheiben
schleifen im Raum feststehende Bürsten 8 bis i i, von denen in der Abb. i, welche
die Scheiben in der Draufsicht zeigt, nur vier Paare je Scheibe angedeutet sind.
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Die Abb. 3 stellt die Abwicklung des Umfangs der beiden Scheiben zwischen
den Linien A und B dar, während die Bürsten hier als große Punkte gezeichnet sind.
Entsprechend der Abb. i sind auch hier nur wenige Bürsten 8 bis i i auf jeder Umfangslinie
angedeutet. In der tatsächlichen Ausführung ist deren Zahl erheblich größer; sie
richtet sich nach der Genauigkeit, mit der der Schopfschnitt ausgeführt werden soll.
Die Bürsten sind in der gezeichneten Weise miteinander verbunden, und zwar sind
alle Bürsten 8 auf der gleichen Umfangslinie der Scheibe 5 und alle Bürsten i i
auf der gleichen Umfangslinie der Scheibe 6 miteinander verbunden und zu den Klemmen
12 und 13 geführt. Die Bürsten g der Scheibe 5 sind mit den entsprechenden,
in Achsrichtung in der
gleichen Ebene liegenden Bürsten io der Scheibe
6 verbunden.
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Am Umfang der umlaufenden Scheiben sind elektrisch leitende Kontaktstücke
1.4 bzw. 15 angeordnet, die zum Unterschied von der isolierenden Oberfläche schraffiert
gezeichnet sind. Durch diese Kontaktstücke wird von den gegeneinander versetzt angeordneten
Bürsten stets nur eine Bürste 8 mit einer Bürste 9 bzw. eine Bürste i i mit einer
Bürste io verbunden, ohne daß bei der Bewegung der Kontaktstücke eine Unterbrechung
zwischen den Bürstenreihen 8 und 9 bzw. io und ii eintritt. Drehen sich die beiden
Schaltscheiben, so wandern in der Abwicklung gemäß Abb. 3 die Kontaktstücke unter
den feststehenden Bürsten hinweg. Kommen dabei infolge ungleicher Geschwindigkeit
die Kontaktstücke in Achsrichtung in die gleiche Ebene, so wird eine Verbindung
zwischen den Klemmen 12 und 13 hergestellt.
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Die Schaltscheibe 6 läuft dauernd um und wird durch einen Synchronmotor
7a synchron mit den Messerwellen der Schere angetrieben. Zu diesem Zweck ist in
bekannter Weise mit dem Scherenmotor ein Synchrongenerator gekuppelt, der den Motor
7a speist. An Stelle der elektrischen Übertragung kann, wenn die räumlichen Verhältnisse
es zulassen, auch eine unmittelbare Kupplung der Schaltscheibe 6 mit dem Scherenmotor
vorgenommen werden. Die jeweilige Winkelstellung des Kontaktstückes der Scheibe
6 steht bei beiden übertragungsarten in eindeutiger Beziehung zur Winkellage der
Scherenmesser im gleichen Augenblick.
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Die Schaltscheibe 5, die normalerweise stillsteht, wird nach dem Einschalten
der Magnetkupplung 16 durch den Synchronmotor 7 angetrieben. Er wird von einem Synchrongenerator
gespeist, der von dem Walzmotor jenes Gerüstes angetrieben wird, aus dem das zu
schopfende Walzgut ausläuft. Zwischen diesen Walzmotor und den Generator oder zwischen
den Motor 7 und die Schaltscheibe 5 ist in bekannter Weise ein Getriebe angeordnet,
dessen Übersetzungsverhältnis in gewissen Grenzen verändert werden kann. Hierdurch
kann die Umlaufgeschwindigkeit der Schaltscheibe 5 gegenüber der unveränderlichen
Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe 6 verändert werden.
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Diese Veränderbarkeit ist deswegen erforderlich, weil der Erfindungsgegenstand
auch bei Scheren angewandt werden soll, die das Walzgut nach dem Schopfen nicht
nur in Umfangslängen des Messerteilkreises unterteilen sollen, sondern in Stücke
beliebiger Länge. Will man mit solchen Scheren beispielsweise bei unverändert bleibender
Auslaufgeschwindigkeit des Walzgutes die Schnittlänge verkürzen, so müssen die Scherenmesser
und damit der Scherenmotor entsprechend schneller umlaufen. Damit würde sich auch
die Umlaufgeschwindigkeit der Schaltscheibe 6 erhöhen. Dieser erhöhten Geschwindigkeit
muß aber auch die der Schaltscheibe 5 angepaßt werden, was durch entsprechende Änderung
des in die Übertragung eingeschalteten Übersetzungsgetriebes vorgenommen wird. Darüber
hinaus wird erfindungsgemäß von der Veränderbarkeit dieser Übersetzung noch zu einem
anderen Zweck Gebrauch gemacht, worauf noch näher eingegangen wird.
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Die Einrichtung gemäß Abb. i arbeitet nun folgendermaßen: Wenn das
vordere Ende eines aus dem Walzgerüst auslaufenden Stabes den Anstoßschalter 17
einlegt, wird über die zunächst noch geschlossenen Kontakte des Zeitrelais 18 die
Magnetkupplung 16 eingeschaltet. Die vorher in der durch einen Anschlag festgelegten
Ausgangsstellung befindliche Schaltscheibe 5 läuft nun gleichsinnig mit der Schaltscheibe
6, beispielsweise in der eingezeichneten Pfeilrichtung um. Gleichzeitig wird das
Schütz ,4 erregt, wodurch der Kurzschluß des Vorwiderstandes 3 vor der Feldwicklung
des Scherenmotors aufgehoben wird. Infolge der dadurch eintretenden Feldschwächung
läuft der Motor i und damit auch die Schaltscheibe 6 schneller. Bei dieser Betrachtung
sei davon ausgegangen, daß sich die Kontaktstücke beim Einlegen des Schalters 17
in der gezeichneten Stellung befunden haben. Es sei weiterhin angenommen, daß im
Ausgangszustand die Scheibe 5 nicht schneller umgelaufen sei als die Scheibe 6.
Dann wird nun das Kontaktstück der Scheibe 6 das der Scheibe 5 einholen, wobei je
nach der übersetzung zwischen den Motoren 7 und 7a und den beiden Scheiben diese
mehrere Umdrehungen in der «eingezeichneten Drehrichtung machen müssen. Sobald nun
das Kontaktstück der Scheibe 6 die gleiche Stellung wie das Kontaktstück der Scheibe
5 erreicht hat, wird, wie aus Abb. 3 ersichtlich, durch die Schaltscheiben eine
Verbindung zwischen den Klemmen 12 und 13 hergestellt. Hierdurch wird das Schütz
i9 an Spannung gelegt, wodurch der Vorwiderstand 3 wieder kurzgeschlossen wird.
Infolge der dadurch eintretenden Wiederverstärkung seines Feldes läuft der Scherenmotor
wieder langsamer. Da er seine Ausgangsgeschwindigkeit natürlich erst nach einer
gewissen, wenn auch kurzen Zeit wieder erreicht, wird auch die Schaltscheibe 6 gegenüber
der Scheibe 5 zunächst noch weiter voreilen, und es wird dadurch die Verbindung
zwischen den beiden Klemmen 12 und 13 über die Schaltscheiben `nieder unterbrochen.
Damit hierdurch das Schütz i9 nicht
wieder abfällt und den Kurzschluß
des Vorwiderstandes aufhebt, wodurch der Scherenmotor von neuem schneller zu laufen
beginnen würde, ist das Schütz ig mit Selbsthaltekontakten versehen, die es in der
Schließstellung der Hauptkontakte zunächst festhalten.
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1lit dem Schließen des Anstoßschalters 17 begann auch das Zeitrelais
18 zu laufen. Seine Ablaufzeit ist so eingestellt, daß die Unterbrechung seiner
Kontakte erst dann erfolgt, wenn der Scherenmotor seine Ausgangsgeschwindigkeit
wieder erlangt hat. Durch diese Unterbrechung werden die Schütze :I und ig stromlos.
Der Kurzschluß des Vorwiderstandes 3 wird dadurch durch das Schütz ig zwar aufgehoben,
aber durch das Schütz .4 gleichzeitig wiederhergestellt, so daß keine Änderung der
Feldstärke des Scherenmotors eintritt. Gleichzeitig wird durch das Ansprechen des
Zeitrelais 18 auch die Erregung der Magnetkupplung 16 wiederaufgehoben und damit
die mechanische Kupplung zwischen dem Motor 7 und der Schaltscheibe 5 gelöst. Die
letztere ist fest mit einem Motor 2o gekuppelt, der beispielsweise ein schwach magnetisierter
Asy-nchronmotor mit Kurzschlußanker sein kann. Seine Ständerwicklung liegt dauernd
an konstanter Drehstromspannung, und der Motor entwickelt daher ständig ein der
Drehrichtung des Motors 7 entgegengesetztes Drehmoment. Dieses Drehmoment muß einerseits
so klein sein, daß es der Motor 7 leicht überwinden kann, andererseits aber gerade
noch ausreichen, um die Schaltscheibe 5 nach dein Abkuppeln 'in die durch einen
Anschlag festgelegte Ausgangsstellung zurückzudrehen.
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Mit dem Einlegen des Schalters 17 durch die Walzstabspitze spricht
auch das Schütz 21 an. Durch die Unterbrechung seiner Kontakte wird die Gleichlaufregelung
unwirksam gemacht, die in an sich bekannter Weise durch Beeinflussung der Spannung
am Anker des Scherenmotors vorgenommen wird. Nachdem das Zeitrelais 18 unterbrochen
hat, das Cberholen des Scherenmotors also beendet ist, wird auch das Schütz 21 wieder
stromlos und durch das Schließen seiner Kontakte die Gleichlaufregelung wieder zur
Wirkung gebracht. Nachdem das Ende des Walzstabes über den Anstoßschalter 17 hinausgelaufen
ist, wird durch diesen der Steuerstromkreis wieder vollständig unterbrochen, so
daß auch das Zeitrelais 18 seine Kontakte wieder schließt, die bis dahin offen gehalten
wurden.
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Die Einrichtung ist damit zum Schopfen des nächsten Walzstabes wieder
bereit. Befindet sich beim Eintreffen der Walzgutspitze ain Anstoßschalter 17 das
Einsatzstück der Scheibe 6 zufälligerweise gerade in der gleichen Stellung wie das
der stillstehenden Scheibe 5, was dann der Fall ist, wenn die Scherenmesser so stehen,
daß sie gerade in dem Augenblick zum Überschneiden kämen, wenn die Walzgutspitze
am Überschneidungsort eintrifft, dann darf die Aufholeeinrichtung nicht zur Wirkung
kommen. Dies tritt auch nicht ein, denn obwohl das Schütz 4 den Kurzschluß des Vorwiderstandes
3 aufhebt, spricht über die durch die Schaltscheiben bestehende Verbindung der Klemmen
12 und 13 gleichzeitig auch das Schütz ig an und schließt den Vorwiderstand wieder
kurz, so daß der Erregerstrom in der Feldwicklung des Scherenmotors keine Änderung
erfährt.
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In der vorstehenden Betrachtung wurde der Einfachheit halber zunächst
angenommen, daß die Schaltscheibe 5 nicht schneller umlaufen sollte als die Schaltscheibe
6, wenn die Scheibe 5 bei Gleichlauf des Scherenmotors mit dem Motor 7 gekuppelt
worden ist. Es soll jetzt gezeigt werden, daß die Schaltscheibe 5 in diesem Zustand,
der als stationärer bezeichnet werden soll, aber langsamer laufen muß als die Scheibe
6, wenn ein einwandfreier Schopfschnitt erzielt werden soll.
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Bedingung für einen solchen Schnitt ist, daß die Messer beim Schneiden
bereits wieder die Geschwindigkeit des Walzgutes erreicht haben, der Scherenmotor
also bereits wieder auf seine Ausgangsdrehzahl zurückgekommen sein muß. Da dieser
Zustand aber günstigstenfalls kaum vor Ablauf i Sekunde nach der Wiederverstärkung
des Motorfeldes erreicht werden kann, muß die Wiederverstärkung bereits in einem
Zeitpunkt erfolgen, in dem die Messerwellen erst einen Teil des aufzuholenden Winkelweges
zurückgelegt haben. Würde man beispielsweise die Schaltscheibe 5 genau so schnell
umlaufen lassen wie die Scheibe 6 im stationären Zustand, womit der jeweilige Unterschied
in der Winkelstellung der Kontaktstücke der beiden Scheiben dem aufzuholenden Winkel
der Scherenmesser entsprechen würde, so würde die Wiederverstärkung des Scherenmotorfeldes
in dem Augenblick erfolgen, in dem die Messer zum Schneiden kommen. Der Motor würde
dabei aber gerade mit seiner höchsten Geschwindigkeit laufen, und die erforderliche
Übereinstimmung in der Geschwindigkeit des Walzgutes und der Messer würde fehlen.
Da die Geschwindigkeitserhöhung des Scherenmotors in Ausführungsfällen aber bis
zu 25010 getrieben werden muß, wäre ein Schneiden stärkerer Querschnitte
in solchen Fällen vollkommen ausgeschlossen.
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Bei gleicher Umlaufgeschwindigkeit beider Schaltscheiben würde also
das Kontaktstück der aufholenden Scheibe 6 dasjenige der
Scheibe
5 zu spät erreichen. Damit dies zeitlich früher eintritt, läßt man die Scheibe 5
erfindungsgemäß langsamer umlaufen als die Scheibe 6. Die Scheibe 5 bleibt damit
gegenüber der Scheibe 6 relativ zurück. Dieses Zurückbleiben gegenüber'der Scheibe
6 muß etwa so groß sein, daß es in der Aufholzeit so viel ausmacht, als dieScheibe
6 in der gleichen Zeit gegenüber ihrem stationären Lauf winkelmäßig aufholt. Dabei
erfolgt die Wiederverstärkung des Scherenmotorfeldes ungefähr in dem Augenblick,
in dem die Scherenmesser ungefähr die Hälfte des Winkels aufgeholt haben, den sie
zum rechtzeitigen Eintreffen an der Überschneidungsstelle aufholen müssen. Aus der
Zeit, in der bis zu 36o° aufgeholt werden müssen, und aus der Drehzahl der Scheibe
6 im stationären Lauf ergibt sich die Drehzahl der Scheibe 5. Diese kann durch das
bereits erwähnte veränderbare übersetzungsgetriebe in der Übertragung vom Gerüstmotor
zum Motor 7 während des Arbeitens der Schere leicht verändert und damit die Schere
zum einwandfreien Schopfen gebracht werden.
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Wenn die Schere örtlicher Verhältnisse wegen dicht hinter dem Walzgerüst
aufgestellt werden muß, kann insbesondere bei hoher Walzgeschwindigkeit die Zeit
für die Richtigstellung der Scherenmesser so kurz werden, daß ein Aufholen bis zu
36o'°, die je nach Übersetzung zwischen Scherenwelle und Motorwelle beim Motor bis
zu sechs Umdrehungen betragen kann, selbst bei stärkster Beanspruchung dieses Motors
nicht mehr möglich ist. In diesem Fall wird die Einrichtung und Schaltung nach Abb.
2 verwandt.
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Je nach der jeweiligen Messerstellung bei der Betätigung des Anstoßschalters
wird bei dieser Vorrichtung die Messerwelle zum Aufholen von nur bis zu 18o° oder
zum Zurückbleiben um nur bis zu 18o° gebracht, was bei gleicher Beanspruchung des
Scherenmotors etwa in der halben Zeit durchführbar ist. Die hierzu verwandte Anordnung
ist der nach Abb. i ähnlich.
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In der Abb. 2 ist 22 der Anker des Scherenmotors und 23 seine Feldwicklung,
die über die regelbaren Vorwiderstände 24 und 25 aus einer Stromquelle mit konstanter
Spannung gespeist wird. Der Widerstand 25 ist beim Lauf des Scherenmotors mit unveränderter
Drehzahl durch die Hauptkontakte des Schützes 27 kurzgeschlossen, während die Hauptkontakte
des Schützes 26 geöffnet sind, der Widerstand 24 also vor die Feldwicklung des Scherenmotors
geschaltet ist. 28, 29 und 30 sind Schaltscheiben, von denen die erstere durch den
Motor 31, die beiden letzteren, auf der gleichen Welle sitzend, durch den Motor
32 angetrieben werden. Auf den aus Isolierstoff bestehenden Scheiben schleifen wieder
feststehende Bürsten, von denen in der Abbildung der Übersichtlichkeit halber nur
jeweils vier Paare gezeichnet sind. Die Abb.4 zeigt den Umfang der drei Schaltscheiben
mit den Bürsten 35 bis 38 in der Abwicklung zwischen den Linien C und D. Damit die
Verbindung der einzelnen Bürsten besser verfolgt werden kann, ist im Gegensatz zur
räumlichen Anordnung der drei Schaltscheiben nach der Abb. 2 bei der Abb. ¢ die
Scheibe 28 zwischen die beiden Scheiben 29 und 30 gelegt. Die Verbindung
der Bürsten geht aus dieser schematischen Darstellung hervor. Die Bürsten 33 sind
miteinander verbunden zur Klemme 39, die Bürsten 35 zur Klemme 4o und die Bürsten
38 zur Klemme 41 geführt. Die einander entsprechenden Bürsten 34, 36 und 37 sind
wiederum reihenweise miteinander verbunden.
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Die aus Isolierstoff bestehenden Schaltscheiben tragen die schraffiert
gezeichneten Kontaktstücke. Auf der Schaltscheibe 28 verbindet das Kontaktstück
immer je eine Bürste 33 und 34 miteinander. Bei den Schaltscheiben 29 und 3o erstrecken
sich die Kontaktstücke über etwas weniger als den halben Scheibenumfang und sind,
wie aus der Zeichnung ersichtlich, gegeneinander um 18o° versetzt. Befindet sich
das Kontaktstück der Scheibe 28 gegenüber denen der Scheiben 29 und 30 in
der in Abb. 4 dargestellten Stellung, so wird eine Verbindung zwischen den Klemmen
39 und 41 hergestellt. Bewegt er sich gegenüber denen der Scheiben 29 und 3o nach
oben, so bleibt die Verbindung der Klemmen 39 und 41 bis zum Überschreiten der Mittellinie
E bestehen, worauf eine Verbindung der Klemmen 39 und 4o eintritt, wobei gleichzeitig
die Verbindung zwischen den Klemmen 39 und 41 aufgehoben wird. Es besteht daher
abwechselnd stets auf ungefähr 18o0 eine Verbindung der Klemme 39 einerseits mit
der Klemme 40 oder der Klemme 41 andererseits.
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Die beiden Schaltscheiben 29 und 30 laufen dauernd um und werden durch
einen kleinen Synchronmotor 32 angetrieben, der von einem Generator gespeist wird,
der mit dem Scherenmotor gekuppelt ist. Die jeweilige Lage der beiden Kontaktstücke
der Scheiben 29 und 30 steht daher auch hier in eindeutiger Beziehung zur Winkelstellung
der Scherenmesser im gleichen Augenblick. Die Schaltscheibe 28, die normalerweise
stillsteht, wird nach dem Einschalten der Magnetkupplung 42 durch den Motor 31 angetrieben.
Dieser Motor ist aus noch zu erläuternden Gründen in diesem Fall ein Gleichstrommotor.
Sein Anker wird von einem Gleichstromgenerator gespeist, der von dem Motor des Walzgerüstes
angetrieben wird, aus dem das zu schneidende Walzgut ausläuft. Bei unveränderter
Erregung dieses
Generators und des Motors 31 steht daher die Drehzahl
des letzteren in einem bestimmten Verhältnis zur Fortbewegungsgeschwindigkeit des
Walzgutes, wenn man von dem Spannungsabfall im Ankerkreis absieht, der jedoch durch
entsprechende Bemessung der Gleichstrommaschinen so klein gehalten wird, daß er
gegenüber anderen störenden Einflüssen, wie beispielsweise denn Schlupf des Walzgutes
zwischen den Walzen, kaum noch in Erscheinung tritt. Durch Einstellung der Grunderregung
der beiden Gleichstrommaschinen kann die Umlaufgeschwindigkeit der Schaltscheibe
28 in das jeweils richtige Verhältnis zu der der Scheiben 29 und 30 gebracht
werden, bezogen auf den stationären Lauf des Scherenmotors, wofür auch hier die
gleichen Gesichtspunkte gelten, die bei Betrachtung der Anordnung gemäß Abb. i erläutert
wurden.
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Die Einrichtung gemäß- Abb. 2 arbeitet nun folgendermaßen: Esseizunächstangenommen,
daß sich die Kontaktstücke der drei Schaltscheiben in der in Abb.2 dargestellten
Stellung befinden. Wenn jetzt ein aus dem Walzgerüst auslaufender Stab den Anstoßschalter
43 einschaltet, wird über die zunächst noch geschlossenen Kontakte des Zeitrelais
44 die Magnetkupplung42 eingeschaltet, unddievorher durch einen Anschlag in ihrer
Ausgangsstellung festgehaltene Schaltscheibe 28 läuft nun gleichsinnig mit den Scheiben
29 und 30, beispielsweise in der eingezeichneten Pfeilrichtung um. Da beim Einschalten
des Schalters 43 gleichzeitig über die Schaltscheiben eine Verbindung der Klemmen
39 und 4o besteht, wird gleichzeitig über die geschlossenen Hauptkontakte des Schützes
45 das Schütz 27 erregt, und dessen Hauptkontakte heben den Kurzschluß des Vorwiderstandes
25 auf. Durch die entstehende Feldschwächung läuft dieser und damit auch die Schaltscheiben
29 und 30 schneller, und ihre Kontaktstücke holen gegenüber dem der Scheibe
28 relativ auf. Demzufolge wird die Verbindung zwischen den Klemmen 39 und 4o aufgehoben.
Das Schütz 27 wird stromlos und fällt ab, wobei es den Vorwiderstand 25 wieder kurzschließt.
Der Scherenmotor bekommt wieder die Ausgangserregung und strebt wieder seiner Ausgangsdrehzahl
zu, die erreicht sein muß, wenn der Schnitt erfolgt.
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Da sich die relative Voreilung der Schaltscheiben 29 und 3o nach der
Unterbrechung der Verbindung zwischen den Klemmen 39 und 4o infolge der dabei herrschenden
erhöhten Drehzahl des Scheremnotors zunächst noch fortsetzt, würde sofort eine Verbindung
zwischen den Klemmen 39 und 41 über das Kontaktstück der Scheibe 3o entstehen und
das Schütz 26 ansprechen. Der Vorwiderstand 24 würde dadurch kurzgeschlossen und
damit das Feld des Scherenmotors über den Ausgangszustand hinaus verstärkt. Um dies
zu verhindern, schalten beim Ansprechen des Schützes 27 dessen Hilfskontakte 47
das Schütz 46 ein, dessen Hauptkontakte dabei die Verbindung zwischen der Klemme41
und dem Schütz 26 unterbrechen. Die Selbsthaltekontakte des Schützes 46 halten dieses
aber in der Ausschaltstellung weiter fest, auch wenn das Schütz 27 wieder abgefallen
ist. Die Verbindung zwischen der Klemme 41 und dem Schütz 26 bleibt also zunächst
unterbrochen, so daß die von den Schaltscheiben hergestellte Verbindung zwischen
den Klemmen 39 und 41 wirkungslos ist.
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Nachdem der Scherenmotor seine Ausgangsdrehzahl wieder erreicht hat,
unterbricht das Zeitrelais 4.4 den Erregerstrom der Magnetkupplung 42, und der Motor
51, der ständig ein der Drehrichtung des -Motors 31 entgegengesetztes Drehmoment
entwickelt, dreht die Schaltscheibe wieder in die Ausgangsstellung zurück. Gleichzeitig
wird auch die Verbindung des Schützes 46 mit der Steuerstromquelle unterbrochen
und die Verbindung zu dem Schütz 26 wiederhergestellt.
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In der vorstehenden Betrachtung holen also die Scherenmesser auf,
um rechtzeitig zum Schnitt zu kommen. Würden diese sich beim Eintreffen des Walzstabes
am Schalter 43 in einer solchen Stellung befinden, daß mehr als i8o° aufgeholt werden
müßten, so sollen sie relativ zurückgeholt werden. Dieser Stellung der Messer entspricht
die schematische Darstellung der Abb. 4. Beim Einlegen des Schalters 43 besteht
dann über die Scheiben 28 und 3o eine Verbindung zwischen den Klemmen 39 und 44
demzufolge spricht das Schütz 26, dessen Hauptkontakte den Vorwiderstand 24 kurzschließen,
an. Durch die dadurch eintretende Verstärkung seiner Erregung läuft der Scherenmotor
jetztlangsamer. Die Scherenmesser bleiben relativ zurück und demzufolge auch die
Scheiben 29 und 30. Hierdurch werden die Klemmen 39 und 41 wieder unterbrochen;
das Schütz 26 fällt wieder ab und hebt den Kurzschluß des Vorwiderstandes 24 wieder
auf, so daß der Scherenmotor «-leder seine Ausgangserregung bekommt und seiner Ausgangsdrehzahl
zustrebt. Hilfskontakte 48 atn Schütz 26, die das Schütz 45 schalten, das ebenfalls
Selbsthaltekontakte hat, verhindern auch hierbei, daß bei der nun eintretenden Verbindung
der Klemmen 39 und 4o das Schütz 27 anspricht.
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Das Zeitrelais 44 schaltet wie bei der Vorrichtung gemäß Abb. i auch
das Schlitz 52 wieder aus, das beim Ansprechen des Anstoßschalters 43 erregt worden
ist und ebenso wie hei der Vorrichtung nach Abb. i während des lzeschleunigungs-
oder Verzögerungsvorganges
die Gleichlaufregelung zwischen den
Motoren des Walzgerüstes und der Schopfschere unwirksam gemacht hat.
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Bei der Betrachtung des Aufholv organges an Hand der Abb. i wurde
bereits gezeigt, daß die beiden Schaltscheiben, bezogen auf die Umlaufgeschwindigkeit
der Scheibe 6 beim Lauf des Scherenmotors im stationären Zustand, nicht gleich schnell
umlaufen dürfen, daß vielmehr die Scheibe 5 langsamer umlaufen muß als die Scheibe
6, wenn die Scherenmesser beim Schnitt bereits wieder die Geschwindigkeit des Walzgutes
erreicht haben sollen. Die gleiche Notwendigkeit besteht natürlich auch beim Zurückholen
der Messer. Damit die Abschaltung des Schützes 26 durch die Schaltscheiben bereits
früher erfolgt, als die Scherenmesser in die Schneidstellung gekommen sind, muß
die _ Schaltscheibe 28 im Gegensatz zum Aufholvorgang j edoch schneller umlaufen
als die Schaltscheiben 29 und 30 beim stationären Lauf des Scherenmotors. Diese
Notwendigkeit ergibt sich daraus, daß beim Zurückbleiben des Scherenmotors die Scheiben
29 und 30 gegenüber der Scheibe z8 relativ ebenfalls zurückbleiben. Damit
es hierbei zeitlich früher zu der gegenseitigen Stellung der Kontaktstücke der beiden
Schaltscheiben kommt, - in der die Unterbrechung zwischen den Klemmen 39 und 41
stattfindet, muß die Scheibe 28 gegenüber den Scheiben 29 und 30 zur relativen
Voreilung gebracht werden, wobei sich die beiden Kontaktstücke gewissermaßen gegenseitig
den halben Weg entgegenkommen. Diese Voreilung der Scheibe 28 ergibt aber, auf ihren
Umlaufsinn bezogen, eine Erhöhung ihrer Umlaufgeschwindigkeit gegenüber jener der
Scheiben 29 und 3o beim Lauf des Scherenmotors im stationären Zustand. Die Größe
der Voreilung und damit die Drehzahl ergibt sich sinngemäß aus den gleichen Überlegungen,
die bereits bei der Betrachtung der Anordnung gemäß Abb. i angestellt wurden.
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Es folgt also aus den bisherigen Betrachtungen, daß die Schaltscheibe
28 gegenüber der stationären Umlaufgeschwindigkeit der Scheiben 29 und 30 langsamer
laufen muß, wenn die Scherenmesser aufholen sollen, und daß sie schneller laufen
muß, wenn die Scherenmesser zurückgeholt werden müssen.
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Um dies zu erreichen, wird der Antriebsmotor der Schaltscheibe 28,
wie bereits erwähnt, als Gleichstrommotor ausgeführt und sein Anker durch einen
Gleichstromgenerator gespeist, der mit dem Gerüstmotor gekuppelt ist. Die Feldwicklung
53 des Antriebsmotors 31 der Scheibe z8 wird über die einstellbaren Vorwiderstände
55 und 56 sowie den Regelwiderstand 54 von einer konstanten Gleichspannung gespeist.
Der Erregerstrom wird so eingestellt, daß der Motor 3 i so schnell umläuft, daß
die Scheibe 28 genau so schnell umlaufen würde wie die Scheiben 29 und 3o beim stationären
Lauf des Scherenmotors, wenn man die Kupplung 42 einrücken würde. Dabei ist der
Vorwiderstand 55 im ausgeschalteten Zustand des Schützes 26 durch dessen Hilfskontakte
5o kurzgeschlossen. Trifft der Walzstab am Schalterq.3 bei einer solchen Stellung
der Scherenmesser ein, daß aufgeholt werden muß, dann schließen die Hilfskontakte
.49 des ansprechenden Schützes 27 den Vorwiderstand 56 ebenfalls kurz, machen ihn
also unwirksam und bringen damit durch Feldverstärkung den Motor 3 i zum langsameren
Lauf, während der Scherenmotor selbst auf schnelleren Lauf, also auf Aufholung geschaltet
wird. Würden sich aber beim Betätigen des Schalters 43 die Scherenmesser in einer
solchen Stellung befinden, däß sie relativ zurückgeholt werden müßten, dann heben
die Hilfskontakte 5o des dann ansprechenden Schützes 26 den Kurzschluß des Vorwiderstandes
55 auf, bringen also den Motor 31 durch Feldschwächung zum schnelleren Lauf, während
der Scherenmotor selbst zum langsameren Lauf gebracht wird, um die Scherenmesser
relativ zurückzuholen. Durch Veränderung der Größe der Vorwiderstände 55 und 56
im Feldkreis des Motors 31 kann man das relative Voreilen bzw. Zurückbleiben
der Schaltscheibe 28 gegenüber den Scheiben 29 und 30 während des Arbeitens
der Schere leicht beeinflussen und dadurch einen einwandfreien Scherenschnitt herbeiführen.