DE1234835B - Einrichtung zum Regeln der Dicke von Walzgut - Google Patents
Einrichtung zum Regeln der Dicke von WalzgutInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
- B21B37/66—Roll eccentricity compensation systems
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- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
AUSLEGESCHRIFT H02p
Deutsche KI.: 21 c - 62/50
Nummer: 1234 835
Aktenzeichen: D 38890 VIII b/21 c
J 234 835 Anmeldetag: 7.Mail962
Auslegetag: 23. Februar 1967
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der Dicke von Walzgut, mit
einem Soll-Ist-Dickenvergleichsgerät, dessen Differenzsignal zur Steuerung der Walzenanstellung und/
oder des Bandzuges ausgenutzt wird und mit einer Verzögerungseinrichtung für das Differenzsignal, die
zur Verminderung der schädlichen Wirkungen der Walzenexzentrizität dient und in Abhängigkeit von
der Walzgeschwindigkeit gesteuert ist.
Die Dicke des Walzgutes wird vielfach so geregelt, daß in einem Soll-Ist-Dickenvergleichsgerät ein Differenzsignal
gebildet wird, mit dem die Walzenanstellung und/oder der Bandzug so geregelt werden, daß
die Dicke des Walzgutes im wesentlichen konstant bleibt. Die Dicke des Walzgutes im Walzenspalt wird
dabei indirekt unter Berücksichtigung der Proportionalitätskonstanten des Walzwerkes über die Walzenlast
mittels Lastmeßzellen gemessen. Das von diesen Lastmeßzellen gelieferte Signal, das zu dem Dickenvergleichsgerät
geleitet wird, enthält jedoch normalerweise periodische Störkomponenten, die auf die unvermeidlichen
Exzentrizitäten der Walzen, insbesondere der Stützwalzen, zurückzuführen sind.
In einer älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung (deutsche Auslegeschrift 1130 901) ist
vorgeschlagen, zur Unterdrückung der Störkomponenten mehrere Speicher parallel zu schalten, denen
das Signal über den Dickenfehler nacheinander zugeführt wird, und diese Speicher nacheinander wieder
mit der Ausgangsleitung zu verbinden, um eine Mittelwertbildung der Regelgröße zu erzielen. Eine Schalteinrichtung
nach diesem Vorschlag erfordert eine Anzahl von Kontaktsätzen mit jeweils mehreren
Kontaktpaaren für die aufeinanderfolgende Zuführung der Signale zu den verschiedenen Speichern und
das Abtasten der Speicher.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Regeln der Dicke von
Walzgut mit einem Soll-Ist-Dickenvergleichsgerät, dessen Differenzsignal zur Steuerung der Walzenanstellung
und/oder des Bandzuges ausgenutzt wird, und mit einer Verzögerungseinrichtung für das Differenzsignal,
die zur Verminderung der schädlichen Wirkungen der Walzenexzentrizität dient und in Abhängigkeit
von der Walzengeschwindigkeit gesteuert ist, anzugeben, mittels der eine Unterdrückung der
Störkomponenten ohne aufwendige, dem Verschleiß unterliegende Schalteinrichtungen durchgeführt werden
kann.
Die Erfindung besteht darin, daß eine Additionseinrichtung vorgesehen ist, die das verzögerte und
das unverzögerte Signal überlagert und somit ein Einrichtung zum Regeln der Dicke von Walzgut
Anmelder:
Davy and United Instruments Limited,
Sheffield, Yorkshire (Großbritannien)
Sheffield, Yorkshire (Großbritannien)
Vertreter:
Dr.-Ing. Κ. Boehmert und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte, Bremen, Feldstr. 24
Als Erfinder benannt:
Joseph Peter Smith,
Joseph Peter Smith,
Sheffield, Yorkshire (Großbritannien)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 8. Mai 1961 (16 605)
Großbritannien vom 8. Mai 1961 (16 605)
Steuersignal abgibt, das zumindest einen Teil der Störkomponenten nicht enthält.
Durch die erfindungsgemäße Überlagerung des verzögerten und unverzögerten Signals wird somit ein
Steuersignal erzeugt, in dem die Störkomponenten unterdrückt sind.
Die Verzögerung entspricht vorzugsweise der halben Umlaufdauer einer Walze des am Meßort
befindlichen Walzensatzes, insbesondere einer Stützwalze.
Die Verzögerungseinrichtung enthält vorzugsweise einen von den Walzen angetriebenen Kommutator
mit Stromabnehmern und eine Anzahl mit dem Kommutator verbundener Speicher.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite Verzögerungseinrichtung vorgesehen, der das Signal von der Additionseinrichtung zugeführt wird und die dieses Signal um eine viertel Umlaufdauer der Walze verzögert und einer zweiten Additionseinrichtung zuführt, der auch das Signal der ersten Additionseinrichtung zugeleitet wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite Verzögerungseinrichtung vorgesehen, der das Signal von der Additionseinrichtung zugeführt wird und die dieses Signal um eine viertel Umlaufdauer der Walze verzögert und einer zweiten Additionseinrichtung zuführt, der auch das Signal der ersten Additionseinrichtung zugeleitet wird.
Die Speicher bestehen dabei vorteilhaft aus Kondensatoren, die mit den einzelnen leitenden Segmenten
des Kommutators verbunden sind, und die Stromabnehmer sind vorteilhaft Bürsten, die einander diametral
gegenüberliegend einen Schleifkontakt zu den Segmenten herstellen, wobei eine der Bürsten mit
dem Differenzsignal über den Dickenfehler gespeist
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wird und die andere mit der Additionseinrichtung verbunden ist.
Zur Verbesserung der Unterdrückung der Störkomponenten können auch zwei Bürstenpaare vorgesehen
sein, die einen Schleifkontakt zu den Segmenten herstellen, wobei jeweils zwei Bürsten einander
diametral gegenüberliegen, während die anderen beiden Bürsten einen Winkel von 90° an der Kommutatorachse
bilden. Dabei wird die eine Bürste der beiden ersten Bürsten mit dem Differenzsignal über
den Dickenfehler gespeist, während die andere Bürste mit dem Eingang der ersten Additionseinrichtung
verbunden ist, und die eine Bürste des anderen Bürstenpaares ist mit dem Ausgang der ersten Additionseinrichtung
verbunden, während die andere Bürste des zweiten Bürstenpaares mit dem Eingang
der zweiten Additionseinrichtung verbunden ist.
Bei einem Walzwerk mit zwei Arbeitswalzen und zwei Stützwalzen wird der Kommutator vorteilhaft
mit der Geschwindigkeit der Stützwalzen angetrieben, da es hauptsächlich die Exzentrizitäten der normalerweise
bedeutend größeren Stützwalzen sind, die das Meßergebnis über den Dickenfehler verfälschen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
Das Walzwerk 12 ist als Reversierwalzwerk dargestellt und weist die Arbeitswalzen 13, Stützwalzen 14,
eine von dem Motor 16 angetriebene Aufspulvorrichtung 15 und eine von dem Motor 18 angetriebene
Abspulvorrichtung 17 auf. Es ist klar, daß bei den aufeinanderfolgenden Durchläufen das Band 20 sich
auch in umgekehrter Richtung bewegt und die Wirkungsweise der Aufspulvorrichtung 15 und der Abspulvorrichtung
17 dann miteinander vertauscht sind. Die Walzenanstellung oder die Einstellung des Abstands
der Walzen 13, wenn kein Band dazwischen liegt, erfolgt mittels der von einem Motor 22 angetriebenen
Spindeln 21. Diese wirken über Lastmeßzellen 23, die die Walzlast messen, auf die Zapfenlager
der oberen Sfützwalzen 14. Die Walzenanstel- 4f lung wird über ein Potentiometer 24, das mit den
Spindeln 21 verbunden ist, gemessen. Die von den Lastmeßzellen 23 und dem Potentiometer 24 herrührenden
Signale werden einem als Verstärker ausgebildeten Soll-Ist-Dickenvergleichsgerät 25 in entgegengesetzter
Richtung zu den Signalen von dem Potentiometer 26 für die Handeinstellung, mit dem
die Solldicke eingestellt wird, zugeführt. Das Soll-Ist-Dickenvergleichsgerät 25 liefert ein Differenzsignal
E1, das der Dickenabweichung des das Walzwerk verlassenden Bandes 20 von der an dem Potentiometer
26 eingestellten Solldicke entspricht.
Der Anstellmotor 22, der Aufspulmotor 16 und der Abspulmotor 18 sind jeweils mit Steuerschaltungen
27, 28, 30 verbunden, die von dem Differenzsignal E1 betätigt werden, um die Banddicke auf dem
Sollwert zu halten, der an dem Potentiometer 26 eingestellt ist.
Das DifferenzsignalE1 besitzt eine Komponente, die auf die Exzentrizität der Stützwalzen 14 zurückzuführen
ist und die eine der Umlaufdauer dieser Walzen entsprechende Frequenz sowie deren Oberschwingungen
enthält.
Die Störkomponenten, die auf die Exzentrizität der Walzen zurückzuführen sind, sind häufig größer
als die mittleren Dickenabweichungen, die das Regelsystem ausgleichen soll. Wenn das Differenzsignal E1
für die Regelung der Spindelsteuerschaltung 27 und/
oder Steuerschaltung 28 oder 30 für die Bandspannung verwendet wird, ist die Regelung ständig in Betrieb,
um die auf die Exzentrizität der Walzen zurückzuführenden Dickenabweichungen zu kompensieren.
Unter diesen Umständen ist es unmöglich, die Empfindlichkeit der Regelung zu erhöhen, da die auf
die Exzentrizität der Walzen zurückzuführenden Störkomponenten in dem Differenzsignal E1 bei hoher
Verstärkung des Systems eine Fehlleistung hervorrufen und die Stabilitätsprobleme vergrößern würden.
Die in der Zeichnung dargestellte RegeIungseiririchtung enthält daher erfindungsgemäß Einrichtungen,
mit denen die meisten der auf die Exzentrizität der Walzen zurückzuführenden Komponenten aus
dem DifferenzsignalE1 entfernt werden. Das Differenzsignal E1 wird zu diesem Zweck über einen Vorverstärker
31 zu einer Additionseinrichtung 32 und zu einem als Bürste 33 ausgebildeten Stromabnehmer
eines Kommutators 34 geleitet. Dieser Kommutator 34 wird von den Arbeitswalzen über ein einstellbares
Getriebe 35 angetrieben, das so eingestellt wird, daß der Kommutator 34 bei einer Umdrehung der Stützwalzen
14 eine Umdrehung ausführt. Das einstellbare Getriebe wird, falls erforderlich, bei jedem Walzenwechsel
nachgestellt, um Änderungen im Durchmesser der Arbeitswalzen auszugleichen. Der Kommutator
trägt eine große Anzahl von Kondensatoren 36. Der eine Anschluß der Kondensatoren ist mit
einer gemeinsamen Schleifringanordnung (nicht dargestellt) und diese mit der Erde verbunden. Die
anderen Anschlüsse der Kondensatoren sind jeweils getrennt mit den einzelnen leitenden Segmenten 37
des Kommutators verbunden. Neben der Bürste 33 besitzt der Kommutator 34 drei weitere Bürsten 38,
40 und 41. Das Bürstenpaar 33, 38 ist in bezug auf die Kommutatorachse 34 diametral einander gegenüberliegend
angeordnet, während die Bürsten 40, 41 derart angeordnet sind, daß sie an der Achse des
Kommutators einen rechten Winkel bilden. Die Bürsten 40, 41 sind in der Mitte zwischen den Bürsten
33 und 38 angeordnet.
Das Differenzsignal E1 und das Signal E2 von der
Bürste 38 werden in die Additionseinrichtung 32 eingeführt, und das daraus gebildete Signal Es wird über
einen Vorverstärker 42 zu einer zweiten Additionseinrichtung 43 und zur Bürste 40 geleitet. Das Signal
Ei von der Bürste 41 wird ebenfalls der zweiten Additionseinrichtung 43 zugeleitet, die das Ausgangssignal E0 liefert.
Der Kommutator 34 wird infolge der Ankopplung an die Walzen mit der gleichen Geschwindigkeit wie
die Stützwalzen 14 angetrieben und arbeitet daher mit einer Frequenz, die der Grundschwingung in den
von der Exzentrizität herrührenden Störkomponenten entspricht. Daraus ergibt sich, daß der Kommutator
34 und die Bürsten 33, 38 als Verzögerungseinrichtung für das DifferenzsignaIjEt 1 dienen und daß das
Signal E2 um eine halbe Schwingungsdauer der Grundschwingung in den von der Exzentrizität herrührenden
Störkomponenten gegenüber dem Differenzsignal E1 verzögert ist. Infolge der von dem
Kommutator hervorgerufenen Verzögerung fehlen in dem Ausgangssignal E3 die Grundschwingung und
die ungeraden Vielfachen der Grundschwingung von den auf die Exzentrizität zurückzuführenden Störkomponenten.
In ähnlicher Weise wirken der Kommutator 34 und die Bürsten 40, 41 als zweite Verzögerungseinrichtung,
die eine Verzögerung um ein
Claims (8)
1. Einrichtung zum Regeln der Dicke von Walzgut, mit einem Soll-Ist-Dickenvergleichsgerät,
dessen Differenzsignal zur Steuerung der Walzenanstellung und/oder des Bandzuges ausgenutzt
wird und mit einer Verzögerungseinrichtung für das Differenzsignal, die zur Verminderung
der schädlichen Wirkungen der Walzenexzentrizität dient und in Abhängigkeit von der Walzgeschwindigkeit
gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Additionseinrichtung vorgesehen ist, die das verzögerte und das
unverzögerte Signal überlagert, und somit ein Steuersignal abgibt, das zumindest einen Teil der
Störkomponente nicht enthält.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung der halben
Umlaufdauer einer Walze des am Meßort befind-
liehen Walzensatzes, insbesondere einer Stützwalze (z. B. 14), entspricht.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verzögerungseinrichtung einen von den Walzen angetriebenen Kommutator (34), Stromabnehmer
(33, 38) und eine Anzahl mit dem Kommutator verbundener Speicher (36) enthält.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Verzögerungseinrichtung
(40, 37, 36, 41) vorgesehen ist, der das Signal (E1+E2) von der Additionseinrichtung (32)
zugeführt wird und die dieses Signal um eine viertel Umlaufdauer der Walze (14) verzögert
und einer zweiten Additionseinrichtung (43) zuführt, der auch das Signal (E3) der ersten Additionseinrichtung
(32) zugeleitet wird.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher (36) aus Kondensatoren
bestehen, die mit den einzelnen leitenden Segmenten (37) des Kommutators verbunden
sind, und daß die Stromabnehmer (33, 38) Bürsten sind, die einander diametral gegenüberliegend
einen Schleifkontakt zu den Segmenten (37) herstellen, wobei eine der Bürsten mit dem Differenzsignal
(E1) über den Dickenfehler gespeist wird und die andere (38) mit der Additionseinrichtung
(32) verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher (36) aus Kondensatoren
bestehen, die mit den einzeln leitenden Segmenten (37) des Kommutators (34) verbunden
sind, und daß als Stromabnehmer (33, 38, 40, 41) zwei Bürstenpaare, die einen Schleifkontakt zu
den Segmenten herstellen, vorgesehen sind, wobei jeweils zwei (33, 38) einander diametral gegenüberliegen
und die anderen beiden (40, 41) einen Winkel von 90° an der Kommutatorachse bilden,
und wobei eine Bürste (33) der ersten beiden mit dem Differenzsignal (E1) über den Dickenfehler
gespeist wird und die andere Bürste (38) mit einem Eingang der ersten Additionseinrichtung
(32) verbunden ist, die eine Bürste (40) der anderen beiden mit dem Ausgang der ersten Additionseinrichtung
(32) und die andere Bürste (41) mit dem Eingang der zweiten Additionseinrichtung
(43) verbunden ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Walzwerk mit einem Paar Arbeitswalzen
(13) und einem Paar Stützwalzen (14), dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator
(34) mit der Geschwindigkeit der Stützwalzen angetrieben wird.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (34) von den
Arbeitswalzen (13) aus über ein einstellbares Getriebe (35) angetrieben wird, das den Drehzahlunterschied
zwischen der Stützwalze (14) und der Arbeitswalze (13) berücksichtigt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1130901;
französische Patentschrift Nr. 1266 019;
Zeitschr. ASEA Journal, 1959, S. 120.
Deutsche Patentschrift Nr. 1130901;
französische Patentschrift Nr. 1266 019;
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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 510/413 2.67 © Bundesdruckerei Berlin
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ID=10080344
Family Applications (1)
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