-
Einrichtung zur Vorschubregelung für den Sägentisch eines Walzwerkes
Bei Walzwerken, insbesondere Röhrenwalzwerken, mit kontinuierlichem Walzgutaustritt
werden vielfach fortlaufend gleiche WaIzgutlängem mittels einer Säge abgeschnitten.
Die Walzgutgeschwindigkeit ist für einen Arbeitsgang jeweils fest eingestellt. Die
hin und her gehende oder rotierendie Bewegung des Sägentisches mu ß dabei so geregelt
werden, dali die Säge jeweils in den gewünschten Abständen an das. Walzgut herangeführt
und wähirend der Schnittperiode stellungstreu mit Walzguitgeschwindigkeit fortbewegt
wird. Bei hin und her gehendem Sägent;isch ist dieser nach erfolgtern Schnitt umzusteuern
und so schnell in seine Ausgangslage zurückzufahren, daß er zum nächsten Schnitt,
rechtzeitig wieder auf Walizgutgesehwindigkeit beschleunigt werden kann.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Vorschubregelung
für eine zum Abschneiden genau bemessener Längen von einem kontinuierlich aus einem
Walzwerk austretenden Walzgut dienende Säge, deren. Tisch jeweils von, einer bestimmten
Ausgangsstellung synchron mit dem Walzgut bewegt und nach dem! Schnitt in die AusgangssteIlung
zurückgeführt wird. Die Erfindung besteht im wesentldchen darin, daß die Bewegung
des Sägentisches ganz. oder teilweise durch eine Nachlau.fregelu;ng mixt, zwei gegensinnig
umlaufenden Magnetpu,lverkupplungen geregelt wird, deren Erregung und damfit Drehmoment
von einem die Walzgutlänge und Austrittsgeschwindigkeit mit großer Genauigkeit messenden
Regler gesteuert werden. .
-
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungen der Erfindung an einem Röhrenwalzwerk,
vorzugsweise für hin und her gehenden Sägenti>sch.
-
In Fig. r bezeichnet zo eine an das Rohr rr angedrückte Meß,rol,le,
mit der mit großer Genauigkeit die Rohrlänge und -bewegeng gemessen werden
kann.
Mit der Meßrolle 1o ist der Geberdtrehmelder 12 eines induktiven Fernnibertragungssystems
so gekuppelt, daß es für die vorgeschriebene Rohrlänge entweder 36o oder 2 X 36o'°
zurücklegt. Der zugehörige Emp@ängerdrehm-elder 13 sitzt auf dem Sägentisch.
Er wird abhängig von der Bewkegungdes;Sägentisches verstellt, und zwar so, däB,dem
Hinweg des Sägentisehes entweder 18o oder 36o''
entsprechen, je nachdem der
Geberdrehmelder 12 36o oder 72d° für die zu schneidende Rohrlänge zurücklegt. Es
entspricht demnach jedem Winkel des Empfängerdrehmelders 13 eindeutig eine Stellung
des Sägentisches.
-
Der Antrieb des Sägentis@ches erfolgt mittels des mit konstanter Drehzahl
umüaufenden D@rehstrommotors 14. Der Motor 14 kann dabei mit .dem Sägentisch über
ein stufenförmig oder stufenlos veränderliches; Übersetzungsgetriebe 15 sowie über
zwei Magnetpulverkupplungen 16 und 17 gekuppelt werden. Die Eingangswellen der Magnetpülverkupplüngen
16 und 17 werden über das Getriebe 18 gegensinnig angetrieben, während die zugehörigen
Ausgangswellen über das Getriebe 19 mit einer gemeinsamen Abtriebs:w^elle verbunden
sind. Die eine der beiden Magnetpulverkupplungen 16 und 17 wird beim Vorlauf, die
andere beim Rücklauf des Sägentisches. eingeschaltet Das Einschalten; erfolgt durch
Erregen der zugehörigen Erregerwicklungen vom Ausgangsstrom dies Verstärkers 2o,
der vorzugsweise von einem. RöhrenverstärlQer gebildet wird und in dem die vom Geberdrehmelder
12 abgegebene Regelgröße richtungsabhängig Verstärkt wird.
-
Von den drei Verbindungsleitungen der Ständerwicklung der Drehmelder
12 und 13 werden zwei über die Kontakte 21 eines mit zwei Spulen 22 und 23 versehenen
polarisierten Relais 24 geführt. Durch Umschalten, des: Relais 24. werden in den
Drehmeldern 12 und 13 zwei Phasen miteinander vertauscht, je nachdem, ob die Kontakte
21, und 2`r, oder 21b und 21d geschlossen sind:. Hierdurch wird der Verstärker 2o
umgekehrt ausgesteuert, so daß der Antrieb in umgekehrter Drehrichtung in seine
stabile Lage einzulaufen versucht. Die Umschaltung darf nur in einer solchen Winkelistellung
der Drehmelder 12 und 13 erfolgen;, bei der die stabilen Lagen der Vor= und Rückl@aufbewegung
zusammenfallen. In den Stromkreisen der beiden Relaisspulen, 22 und 23 liegen zwei
Schaltkontakte 25 und 26, die an dem; Endpunkten der Bewegungsbahn des Sägentisches
angeordnet sind und- hier vom. Sägentisch aus betätigt werden. z7 und 28 sind zwei
in den Endhagen des Sägentieches angeordnete Druckfedern.
-
Die Wirkungsweise der gezeigten Einrichtung ist folgende: Nach erstmaligem
Einschalten von Hand wird der Sägentisch beispielsweise von seiner linken Auisgangslage
auf Rohrgeschwindigkeit gebracht und läuft auf die Stellung geringstor Winkeldifferenz
der beiden Drehmelder 12 und; 13 ein. Von nun an wirkt die Meßr!alle 1o als Schrittmacher
für den Sägentisch. Der Sägentisch wird stellungstreu mit Rohrgeschwindigkeit bewegt.
Während dieser Zeit wird das Sägeublatt herangeführt und nach Vollendung des, Schnittes
wieder abgeführt. Erreicht der Sägentnsch die rechte Endlage, so wird der Schaltkontakt
26 geschlossen, der seinerseits die Relaisspule 23 einschaltet, wodurch Voll 21,
und 21, auf erb und 21d umgeschaltet wird und die zwei Phasiejn der D.relimelder
12 und 13 vertauscht werden. Die beim Vorlauf eingeschaltete Magnetpulverkupplunmg
erhält keine Erregung, während die Rückl,awfkupplung vom Verstärker 2o ausgesteuert
wird.
-
Ani. Ende des Vorlaufes läuft der Sägentisch gegen die reibungsfreie
Druckfeder 28. Der Sä:gentisch gibt dabei seine kinetische Energie an die Feder
28 ab. Nach erfolgtem Stillstand gibt die Feder 28 ihre potentielle Energie wieder
an dien Sägentisch ab und beschleunigt diesen in der Rücklaufrichtung. Der Sägentisch
erhält seine Bewegungsenergie abzüglich der Reibungsverluste von der Feder 28 wieder.
Die eingeschaltete Magnetp:ulverkupplung muß die Differenz ausregelnundden Sägentisch
so beschleunigen können, däli er auf die Stellung geringster Winkelabweichung nachlaufen
kann.. Der Sägentis!ch fährt mit Rohrgeschwindigket in die linke Ausgangslage, wobei
die Meßrolle 1o wieder als Schrittmacher dient. Dort schließt der Sägentisch den
Schaltkontakt 25, der seinerseits über die Reisspule 22 und die Kontakte 21 das
System wieder auf Vorlauf umpolt. Gleichzeitig läuft der Sägentnsch gegen die Druckfeder
27. Er wird abgebremst und wieder in Vorlaufrichtung beschleunigt. Die Vorl-aufleupp@lung
der beiden Magnetpulverkupplungen 16 und 17 regelt die Verluste aus, und der Sägentisch
läuft auf geringste Winkeldifferenz der Drehmelder 12 und 13 ein. Das Arbeitsspiel
kann sich wiederholen.
-
Während der Bewegung des Sägentisches zwischen den Schaltkontakten
25 und 26 haben die Drehmelder einen Winkel. von 36o0 zurückzulegen, entsprechend
zwei Umdrehungen für die ganze Rohrlänge. Ferner müssen die stabilen Lagen für Vor-
und Rücklauf im Schaltaugenblick erreicht sein.
-
Die gezeigte Lösung kommt mit geringen. Schaltmitteln aus. Da die
Bewegungsenergie des Sägentisches zum Umsteuern mmtbenutzt wird, sind von den Magnetpulverkupplungen
nur kleine Drehmomente und damit kleine Schlupfleistungen zu bewälbgen,' so daß
nur geininge Erwärmungen, auftreten und eine reichliche Momentreserve möglich ist,
die besonders stabile Regelverhältnisse erwarten 1ä ßt.
-
Die Berechnung der Magnetpulverkupplungen 16 und 17 erfolgt für die
höchste Rohrgeschwindigkeit. Die niedrigeren Geschwindigkeiten werden damit -sicher
beherrscht. Das stufenlos verstellbare Getriebe 15 gibt die Möglichkeit, die Drehzahl
der Magnetpulverkupplungen 16 und 17 der jeweils vorgegebenen Rohrgeschwindigkeit
anzupassen. Statt dessen oder zusätzlich dazu kann gegebenenfalls der Motor 14 in
seiner Drehzahl gesteuert werden. Der Drehstrommotor 14, dass Getriebe 15, die Magnetpulverkwpplungen
16 und 17 sowie der Drehmeilder 13 befinden sich auf dem Sägenti!sch.
Ist
die Federkonstante der Druckfedern 27 und 28 veränderlich, so hat man es in der
Hand, die günstigste Bremszeit und den, günstigsten Bremsweg in Bezug auf die Regelung
einzustellen.
-
Die Ausführung nach Fig. i ist vorzusehen, wenn stets gleiche Rohrlängen
geschnitten werden sollen. Die Geschwindigkeit kann dabei innerhalb der vorgesehenen
Grenzen verändert werden. Sollen mit der gleichen Säge verschiedene Rohrlängen geschnitten
werden, so ist der Nachlaufregler nur während der Schnittprobe auf die Erregerspulen
der Magnetpulverkupplungen zu schalten. Während des Hochlaufes, der Abbremsung und
des Rücklaufes sind die Magnetpulverkupplungen dagegen besonders auszusteuern. Der
Sägentisch muß in der Ausgangsstellung so lange verharren können, bis von der Meßrolle,
z. B. durch Fotozellenimpuls, der Befehl zum Hochlauf kommt.
-
Fig.2 der Zeichnung gibt das Wirkschaltbild dieser Sägentischsteuerung
mit Nachlaufregelung während der Schnittperiode wieder.
-
Von der nicht gezeigten Meßrolle erhält die Fotozelle 29 einen Lichtimpuls.
Über das, Relais 30 wird das Schütz 31 eingeschaltet, das über die Kontakte
32a und 32b die konstante Spannung aus dem Transformator 33 und dem Gleichrichter
34 an die Magnetpulverkupplung 16 legt. Dais Schütz 31 wird über den Selbsthaltekontakt
32, gehalten. Über die Magnetpulverkupplung 16 wird der Sägentisch auf Rohrgeschwindigkeit
beschleunigt.
-
An der Meßrolle und dem Sägenitisch sind wie bei der Ausführung nach
Fig. i zwei Drehmelder angebracht. Der Eingang des Verstärkers 2o ist mit 35 angedeutet.
Der Fotozellenimpuls zum Hochlauf erfolgt so, daß bei Erreichen der Rohrgeschwindigkeit
die Drehsmelder eine möglichst kleine Winkeldifferenz, haben. An dieser Stelle schließt
der Sägenttisch einen: Kontakt 36, wodurch ein Schütz 37 anzieht und die Erregerwicklungen
der Magnetpulverkupplungen 16 -und 17 über die Kontakte 38a bis 38, an den
Verstärker 20 legt.
-
Das Schütz 37 wird. über den Selbsthal.ttekontakt 38h gehalsten. Gleichzeitig
wird durch: den Kontakt 389 der Selbsthaltekreis des Schützest 3 i geöffnet,
wodurch die Magnetpujlverlkuppl@ung 16 von der konstanten: Stromquelle abgeschaltet
ist. Die Nachlau:fregelung ist eingeschaltet, der Sägentisch läuft auf kleinste
Winkeldifferenz der Drehmelder ein und wird sitellungstreu märt Rohrgeschwindigkeit
bewegt. Nach vollendetem Schnitt, schließt der Sägentisch kurzzeitig den Kontakt
39, wodurch das Schütz 40 anzieht und über die Kontakte 41" und 4ib die Stromquelle
33 und 34 an die Magnetpulverkupplung 17 legt.
-
Gleichzeitig öffnet siech der Kontrakt 41, im Selbsthaltekreis des
Schützes 37, das daher abfällt. Das Schütz 40 wird: über den Selbsth:altekontakt
41d gehalten:. Die Regelung wird abgeschaltet und der Verstärker 2o an die konstanten
Widerstände 42 und 43 gelegt, damit keine gefährlichen. Anodenspannungen. auftreten.
Über dose Magnetpulverkupplung 17 wird der Sägentisch abgebremst, im rückläufigen
Sinne beschleunigt und mit Höchstgeschwindigkeit .in die Ausgangsstellung zurückgefahren.
Zur Entlastung der Magnetpulverkupplung ist wie bei der Ausführung nach Fig. i eine
Endlagenrfeder vorzusehen. Beim Erreichen der Ausgangslage öffnet der Sägentisch
einten Kontakt 44 im Selbsthalttekreis des Schützes 40, welches dadurch abfällt.
Der Sägentisch wird durch eine Reibungsfeder gebrems t und fährt gegen, einen festen
Anschlag, ohne in der umgekehrten Richtung beschleunigt zu werden.
-
Der Ausgangszustand ist wieder erreicht. Erst wenn über die Fotozelle
29 ein neuer Impuls kommt, läuft der Sägrmvtiisch hoch, und das Spiel wiederholt
sich wie beschrieben. Durch Veränderung der Abstände der Lichtimpulse hat man es
in der Hand,, beliebige Rohrlängen zu schneiden. Durch einen besonderen: Antrieb,
der dann- in Tätigkeit ttnitt, wenn kein Rohar unter der Meßrolle ist, können die
Meßrolle und damit der ganze Sägen.-tisch selbsttätig in die Ausgangsstellung gefahren
werden. Letzteres ist besonders da von Bedeutung, wo nicht fortlaufend austretende
Rohre, sondern Rohrstücke oder andiene Walzgutsttücke geschnitten werden sollen.
-
In Abänderung der Ausführung nach Fig. z kann an Stelle der Umschaltung
der Magnetpulverkupplungen während der Besehleunigungs- und Rücklaufzeit auf eine
konstante Stromquelle, die eine beliebig hohe Leistung abgeben kann; der Varstärkereingang
auf konstante Spannungsquellen umgmeschaltet werden. In diesem Fall wäre der Verstärker
die einzige Energiequelle der Anordnung, womit man auf die abgegebene Leistung des
Verstärkers allein angewiesen wäre.. Es würden. jedoch das: Öffnen von Kontakten
im Verstärkerausgang und damit das, Entstehen gefährlicher Anodenspannungen vermieden.
-
Die Ausführungen nach Fig. i und 2 können wahlweise oder zusammen
vorgehen werden.. Während die Ausführung nach Fig. i mit sparsamsten Schaltelenventen
auskommt, jedoch durch die Abmessung des Sägenbettes auf eine größte Rohrlänge beschränkt
isst, können bei der Ausführung nach Fäg. 2 beliebige Rohrlängen geschnitten werden.
Die Einrichtung ist grundsätzlich die gleiche, wenn an Stelle einer Säge eine Schere
odi. dgl. zum Abschneiden des Walzgutes benutzt wird. An Stelle der Magnetpulverkupplungen
können gegebenenfalls auch andere, im Drehmoment rlbarre Schlupfkupplungen benutzt
werdien. Zur Erhöhung der Stabilisierung kann der Regler mit einer Rückführung bekannter
Art versehen werden.