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Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Umkehrautomatik eines Reversierwalzwerkes
Die Erfindung bezieht sich auf Reversierwalzwerke, bestehend aus einem Reversiergerüst und einem Paar Reversierrollgängen. Das Reversiergerüst kann ein DUO-Gerüst mit Umkehrantrieb oder ein TRIOGerüst mit Hubtisch sein. Die Erfindung betrifft die Umkehrautomatik eines solchen Walzwerkes.
Es ist an sich möglich, durch eine bekannte Umkehrsteuerung unter Anwendung maximaler Bremsverzögerungen und Antriebsbeschleunigungen eine schnelle Umkehr durchzuführen. Die Umkehr darf aber nicht schneller vollzogen sein, als die Anstellung der Walzen auf den jeweils nachten Stich. Diese Bedingung ist bei getrennt arbeitender Umkehrautomatik und Anstellautomatik nicht immer gegeben. Deshalb konnte von besagter Möglichkeit im allgemeinen kein Gebrauch gemacht werden. Um zu verhindern, dass das Walzgut noch während des Laufes der Anstellautomatik bereits wieder von den Walzen gegriffen wird, wurden aus Gründen der Sicherheit in die Umkehrautomatik meist konstante Stillstandpausen oder Geschwindigkeitsverzögerungen hineingegeben, die sich nach dem maximal vorkommenden Anstellschritt (als Weg oder Zeit gemessen) richten.
Bei kleinen Anstellschritten ist der Zeitabstand zwischen jeweils zwei Stichen grösser als er an sich zu sein braucht. Dieser Mangel wirkt sich besonders bei einer Steuerung der Anstellautomatik von Hand aus.
Die Erfindung bezweckt eine zwangsläufige Verknüpfung der Umkehrautomatik mit der Anstellung, um ein Reversierwalzwerk grösserer resultierender Leistungsfähigkeit (gemessen in t/h) zu erreichen. Hiebei kann die Anstellung in Form einer Vorwahl von Hand, einer Programmsteuerung oder einer Vollautomatik durchgeführt werden.
Die Erfindung sieht vor, die von einem Sollwertgeber der Steuerung der Anstellautomatik als Anstellweg oder als Laufzeit mitgeteilte Steuergrösse ausserdem einem Rechner mitzuteilen, der die Umkehrautomatik derart beeinflusst, dass das Walzgut nach der Richtungsumkehr möglichst gleichzeitig mit der Beendigung des Anstellweges der Arbeitswalzen, keinesfalls aber früher, wieder zwischen die Walzen gelangt.
Als eine Lösung besagter Aufgabe sieht die Erfindung vor, den Antrieb der Walzen und/oder des Walzgutes im Zeitpunkt des Umkehrstillstandes so lange in dem Stillstand zu belassen, bis im wesentlichen die doppelte positive, bei Eintrittdes Stillstandes bestehende Differenz zwischen dem halben Soll-Anstellweg /-zeit und dem ganzen bis dahin zurückgelegten Ist-Anstellweg/-zeit von der Walzenanstellung während dieses Stillstandes zurückgelegt wurde.
Als eine andere Lösung besagter Aufgabe sieht die Erfindung vor, den Sollzeitwert der Walzenanstellung einem Rechner mitzuteilen, der geeignet ist, die Brems- und Beschleunigungswerte der Umkehrsteuerung derart zu ermitteln, dass die zu erwartende gesamte Umkehrzeit gleich dem Sollzeitwert der Walzenanstellung ist.
Zur Durchführung des erstgenannten Verfahrens kann ein Sollwertgeber der Walzenanstellung ausser mit der Walzenanstellautomatik mit einem Rechner verbunden sein, der dazu eingerichtet ist, den Sollwert zu halbieren, eine Differenz zu bilden, die Differenz abzufragen und nach Massgabe des Vorzeichens der Differenz entweder unmittelbar einen Steuervorgang der Umkehrautomatik auszulösen oder die
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besagte Differenz zu verdoppeln, zu speichern, zu tilgen und erst alsdann den Steuervorgang der Umkehr- automatik auszulösen.
Zur Durchführung des andern Verfahrens kann ein Sollwertgeber der Walzenanstellung ausser mit der
Walzenanstellung mit einem Rechner verbunden sein, der dazu eingerichtet ist, den Sollwert in Brems- ; und Beschleunigungswerte des Walzen- oder des Walzgutantriebes umzuwerten.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen von Einrichtungen schematisch erläutert.
Es zeigen Fig. 1 ein Reversierwalzwerk mit durch zeitliche Aussetzung verknüpfter Umkehr- und Anstell- automatik ; Fig. 2 ein Reversierwalzwerk mit geschwindigkeitsverknüpfter Umkehr-und Anstellautoma- tik.
Das Walzenduo 1 ist über Kardanwellen 2 mit einem Paar reversierbaren Motoren 3 verbunden. Von den vor und hinter dem Walzenduo l angeordneten Rollgängen sind nur die reversierbaren Motoren 4 eines der beiden Rollgänge gezeichnet. Die Oberwalze 5 des Duos ist mittels einer Spindel 6 anstellbar. Auf der Spindel sitzt als Mutter ein Schneckenrad 7, dessen Schnecke 8 mit einem reversierbaren Anstell- motor 9 verbunden ist. Vor den Walzenmotoren 3 liegt ein Schaltgerät 10, vor den Rollgangsmotoren 4 ein Schaltgerät11 undvordem Anstellmotor 9 ein Schaltgerät 12. Die Schaltgeräte 10 und 11 werden be- tätigt durch eine Umkehrautomatik 13 und das Schaltgerät 12 durch eine Anstellautomatik 14. Die Ein- richtungen nach den Fig. 1 und 2 haben ferner einen Sollwertgeber 15 und eine Anstellautomatik 14 ge- meinsam.
Der Sollwertgeber verbindet die Automatik 13 mit der Automatik 14.'
Der Sollwertgeber 15 wird jeweils während eines Stiches eingestellt. Dies kann von einem Steuer - mann von Hand oder durch z. B. Lochkarten nach einem Programm oder in anderer geeigneter Weise ge- schehen.
In der Einrichtung nach Fig. 1 leitet. der Sollwertgeber 15 die Sollwerteinstellung als Steuergrösse (im folgenden kurz mit Sollwert bezeichnet) an die Anstellautomatik 14 und an einen Rechner 16. Der
Sollwert wird in einem Teil 17 des Rechners halbiert und von diesem Halbierer 17 als halber Sollwert einem Differenzbildner 18 mitgeteilt. Die zweite Zuleitung zum Differenzbildner 18 kommt von einem
Istwertgeber 19 des Anstellmotors 9. Der Istwertgeber ist ein Zähler, der den Anstellweg oder die Anstell- zeit misst und vorzugsweise ein Impulsgeber ist, dessen Impulse in dem Differenzbildner 18 addiert wer- den. Für einen Anstellweg von 60 mm werden z. B. 600 Impulse gezählt. Entsprechend wird dann auch der halbe Sollwert in dem Differenzbildner 18 als eine Anzahl Impulse dargestellt.
. Hat das Walzgut das Duo 1 nach jeweils einem Stich verlassen, was mittels Fotofühler, Walzkraft- messer od. dgl. festgestellt wird, so erhält die Umkehrautomatik 13 und die Anstellautomatik 14 entspre- chend den an diese Symbole dick angezeichneten Pfeilen das Betätigungskommando. Der Differenzbild- ner 18 empfängt dann die Impulse des Istwertgebers 19 und bildet kontinuierlich die Differenz zwischen dem halben Sollwert und dem momentanen Istwert. Inzwischen kommt das Duo 1 infolge der mit besag- tem Kommando einsetzenden Bremsung zum Stillstand. Dieser Zustand wird einem Abfrager 20 durch die Tachometer 21 der Walzenmotoren mitgeteilt. In diesem Zeitpunkt befragt der Abfrager 20 den
Differenzbildner 18.
Antwortet der Differenzbildner 18 mit dem Wert Null oder mit einer negativen Differenz, bei der der in dem Zeitpunkt bestehende Istwert grösser als der halbe Sollwert ist, so gibt der Abfrager 20 einen
Steuerimpuls an den Freigeber 22. Das von der Umkehrautomatik 13 dort bereits anstehende Kommando zum Wiederhochfahren der Walzenmotoren 3 und der Rollgangsmotoren 4 wird durch den Steuerimpuls unverzögert an die Schaltgeräte 10 und 11 weitergeleitet. Da grob angenommen werden kann, dass die
Hochlaufzeit der Walzen bzw. des Walzgutes gleich der Bremszeit ist, ist der Hochlauf zu dem Zeitpunkt vollzogen, in dem auch die währenddessen ungestört durchlaufende Anstellung der Oberwalze 5 vollzogen ist.
Zu der Annahme der Gleichheit der Brems- und Hochlaufzeit wird bemerkt, dass dies die günstigere
Betriebsbedingung für den Rechner 16 ist. Die Gleichheit ist nicht Voraussetzung. Besteht die Gleichheit nicht, so erhält der Differenzbildner 18 statt des halben Sollwertes entsprechend dem dann andern Verhältnis beispielsweise einen 2/3-Sollwert. Dies ist mit den Worten "im wesentlichen" in Anspruch 2 ge- meint.
Antwortet der Differenzbildner 18 dem Abfrager 20 mit einer positiven Differenz (Istwert kleiner als halber Sollwert), so wird die positive Differenz einem Verdoppler 23 mitgeteilt. Der Speicher 24 empfängt anderseits vom Geber 19 Istimpulse. Die Istimpulse tilgen die gespeicherten doppelten Differenzimpulse. Wird dabei der Nullwert erreicht, so geht von dem Speicher 24 ein Steuerimpuls an den Freigeber 22 ab, der dann erst, d. h. nach der Zeitverzögerung des Speichers 24, das von der Umkehrautomatik 13 dort anstehende Hochlaufkommando an die Schaltgeräte 10 und 11 weitergibt. Im Endergebnis
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ist der Hochlauf erst dann vollzogen, wenn der durch den Sollwert 15 vorgeschriebene Anstellweg zugleich vollständig zurückgelegt ist. Die beschriebene Verknüpfung arbeitet also mit einer Aussetzsteuerung.
In der Einrichtung nach Fig. 2 leitet der Sollwertgeber 15 den Sollwert zwar auch an die Anstellauto- matik 14, aber anderseits zu dem Rechner 25. Dieser errechnet für eine geforderte Umkehrzeit (das ist die Summe der Brems- und Wiederhochlaufzeit) die positive und negative Beschleunigung des Duos bzw. der Rollgänge und des darauf liegender. Walzgutes nach Massgabe von zwei Faktoren. Der eine Faktor ist der besagte Sollwert. Gibt der Sollwertgeber 15 die Grösse und den Wert als Anstellweg in den Rechner 25, so formt ein Umrechner 26 das Wegmass in ein Zeitmass der Anstellung um und teilt dieses dem Ausrech- ner 27 mit. Der andere Faktor ist die Walzendrehzahl während des jeweiligen Stiches. Sie wird dem Ausrechner 27 von den Tachometern 21 mitgeteilt, sobald der Durchlauf des Walzgutes begonnen hat.
Nach
Massgabe der beiden Faktoren gibt der Ausrechner 27 für die nach dem Durchlauf durchzuführende Umkehr die von ihm errechneten Werte der Bremsverzögerung und der Hochlaufbeschleunigung als Einstellwerte an die Schaltgeräte 10 und 11.
Da aus baulichen Gründen diese beiden Einstellwerte eine obere Grenze nicht überschreiten dürfen, durchlaufen die errechneten Werte einen zwischengeschalteten Begrenzer 28.
Schaltet nach dem Durchlauf des Walzgutes die Umkehrautomatik und die Anstellautomatik ein, so läuft die Anstellung unbeeinflusst ab ; auch die Umkehrautomatik 13 gibt das Brems- und Wiederhochlauf- kommando unbeeinflusst an die Schaltgeräte 10 und 11. Nur die Brems- und Hochlaufgeschwindigkeit ist jeweils der Anstellzeit angepasst. Auch bei dieser Einrichtung nach Fig. 2 ist die Anstellung und die Um- kehr gleichzeitig beendet, jedoch durch eine Geschwindigkeitsverknüpfung.
Nach vollzogener Anstellung und Umkehr wird der Sollwert gelöscht und die Rechen- und Schaltge- räte gehen in die Bereitschaftsstellung zurück. Während des anschliessenden Walzgutdurchganges entsteht im Sollwertgeber ein neuer Sollwert als Steuergrösse für die nächstfolgende Anstellung und Umkehr.
Übrigens ist dies auch bei Fig. 1 der Fall.
Vorstehend wurde stets zusammenhängend von Walzenantrieb und Rollgangsantrieb gesprochen. Die grössere Bedeutung kommt aber dem Rollgangsantrieb zu. Die Erfindung kann sich durchaus auf die Ver- knüpfung nur der Rollgangsautomatik mit der Anstellautomatik beschränken ; sie kann die Umkehrauto- matik der Walzen also ausser Acht lassen. Immer kommt es darauf an, dass die Anstellung vollzogen ist, wenn das Walzgut von den Walzen gegriffen wird. Ob die Walzen in dem Zeitpunkt noch nicht die volle
Drehzahl erreicht haben, ist an sich unbeachtlich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Steuerung einer Umkehrautomatik eines Reversierwalzwerkes nach Massgabe der Steue- rung einer zwischen den Stichen wirksamen Anstellungsvorwahl, insbesondere Anstellautomatik, dadurch ge- kennzeichnet, dass die von einem Sollwertgeber der Steuerung der Anstellautomatik als Anstellweg oder als
Laufzeit mitgeteilte Steuergrösse ausserdem einem Rechner mitgeteilt wird, der die Umkehrautomatik der- art beeinflusst, dass die Umkehr möglichst gleichzeitig, keinesfalls aber früher als die Anstellung vollzogen ist.