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Automatische Drehvorrichtung für Brammen Im Walzwerk werden die glühenden
Brammen nach mehreren Durchgängen durch die Reversierwalze vor dem Auswalzen auf
dem Rollgang mittels einer Wendevorrichtung um 900 gedreht, so daß die Länge zur
Breite wird. Die Drehung erfolgt mit kegelförmig ausgebildeten Rollen, die von Motoren
angetrieben werden. Bisher wurde dieser Vorgang von Hand unter gleichzeitiger visueller
Beobachtung der Brammen gesteuert. Das trägheitsbedingte Verhalten beim Bremsen
und Beschleunigen machte es sehr schwierig, die Bramme von Hand stets an einen genau
definierten Ort zu bringen.
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Es ist bekannt, fotoelektrische Abtastvorrichtungen in Walzwerken
für die Erfassung der von einem draht- oder bandförmigen Walzgut gebildeten Schlinge
zu verwenden. Bekannt ist auch eine Vorrichtung zur berührungslosen Messung und
Regelung der Lage von glühenden Kanten. Hierbei wird die Kante über ein Linsensystem
und einen rotierenden mehrflächigen Spiegel periodisch auf einem Fototransistor
abgebildet, so daß eine fotoelektrische Impulsfolge entsteht. Die Flächen dieses
Drehspiegels sind von Jochen begrenzt, die an einer Magnetspule vorbeilaufen. Dadurch
wird synchron zu der Fotoimpulsfolge eine Magnetimpulsfolge erzeugt, die hinsichtlich
der Fotoimpulsfolge als Vergleichsimpuisfolge dient.
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Bekannt ist ferner eine Förderbahn für Stückgut, die zum Zweck der
Geradrichtung eines Stückgutes in zwei oder mehrere nebeneinanderliegende Bahnen
unterteilt ist, wobei die Geschwindigkeiten der Bahnen in Abhängigkeit von der Schieflage
des Stückgutes derart einzeln steuerbar sind, daß das nacheilende Ende des Stückgutes
gegenüber dem voreilenden Ende mit einer relativ größeren Geschwindigkeit bewegt
wird, bis das Stückgut geradegerichtet ist. Zur Ermittlung der Schieflage des Stückgutes
sind auf beiden Seiten der Förderbahn Fühlorgane, z. B. Lichtschrankenrelais, fest
angeordnet.
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Abgesehen davon, daß die bekannte Anordnung nicht in der Lage ist,
ein auf der Förderbahn ankommendes Stückgut um 900 zu drehen, bestehen noch weitere
Gründe, die eine Verwendung dieser Anordnung zum automatischen Drehen einer Bramme
ausschließen. So sind unter anderem eine größere Anzahl von unterschiedlichen Schieflagen
des Stückgutes möglich, bei denen durch die Fühlorgane entweder ein falscher oder
aber überhaupt kein Steuervorgang ausgelöst werden würde. Die letztgenannte Möglichkeit
ist beispielsweise immer dann gegeben, wenn - wie dies bei einer Bramme in der Regel
der Fall ist - ein Stückgut mit zur Förderrichtung senkrecht liegender Vorderkante
ankommt, weil dann die Fühlorgane gleichzeitig ansprechen und somit keinen Steuervorgang
auslösen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, im Zuge der allgemeinen
Automatisierung von Walzwerken auch den bisher von Hand gesteuerten Drehvorgang
der Bramme zu automatisieren.
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Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf eine automatische Drehvorrichtung
für Brammen mit durch eine mit fotoelektrischen Empfängern versehene Abtastvorrichtung
steuerbarem Drehrollgang.
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Die erstrebte Automatisierung des Drehvorganges wird dadurch erreicht,
daß die Abtastvorrichtung für die impulsmäßige Erfassung der Lageabweichung einer
Brammenkante von einer als Sollage dieser Kante vorgegebenen Bezugsgeraden, die
in einer zur Drehebene parallelen Ebene um 900 schwenkbar ist, eingerichtet ist
und daß eine Folgesteuerung für den Antrieb des Rollganges vorgesehen ist, die die
Brammenkante entsprechend der Bewegung der Bezugsgeraden in die vorgegebene Sollage
führt.
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Es genügen beispielsweise zwei Abtastköpfe mit fotoelektrischen Empfängern,
die eine Breitenkante der Bramme erfassen. Infolge der hohen Temperatur der Brammen
von etwa 10000 C wirken diese selbst als Strahler. Die Kante der Bramme liefert
in beiden Abtastköpfen je einen Fotoimpuls, die beide gleichzeitig auftreten, solange
die Abtastvorrichtung parallel zur Breitenkante liegt. Dreht sich die Abtastvorrichtung
nun langsam um 900, so wird dadurch der Drehvorgang der Bramme eingeleitet; denn
die beiden Abtastköpfe erfassen die Breitenkante der Bramme infolge der verschiedenen
Abstände von der Kante zeitlich nacheinander. Die Impulse beider Abtastköpfe sind
dementsprechend gegeneinander zeitlich verschoben. Dadurch kann mittels einer an
sich bekannten elektrischen Einrichtung eine Regelspannung erzeugt werden, die den
Brammendrehvorgang an den einzelnen Rollen einleitet und steuert. Diese Regelspannung
soll dem Winkel zwischen Abtastvorrichtung und Bramme proportional sein. Die
Bramme
wird so lange gedreht, bis sie die von der Abtastvorrichtung als Sollage vorgegebene
Bezugsgerade eingeholt hat und somit ihre Kante wieder parallel zur Abtastvorrichtung
steht. Hat sich nun die Bramme genau um 900 gedreht und wird zum Auswalzen weitertransportiert,
so wird die Abtastvorrichtung mittels elektronischer oder elektrischer Schalter
wieder in ihre Ausgangslage gebracht.
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Zur Kontrolle, ob die Bramme der Drehung der Abtastvorrichtung folgt,
ist es vorteilhaft, wenn stets nur ein bestimmter vorgegebener Winkel zwischen Abtastvorrichtung
und Bramme zugelassen wird.
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Wenn z. B. die Abtastvorrichtung um einen größeren Winkel verdreht
wird, wird der Antrieb dieser Vorrichtung abgeschaltet. Die Abtastvorrichtung läuft
erst dann weiter, wenn die Kante diesen Winkel wieder erreicht hat. Auf diese Art
wird vermieden, daß gegebenenfalls die Längenkante abgetastet werden könnte und
diese einen falschen Meßwert liefern würde.
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Zur Abtastung der Kante kann natürlich jedes fotoelektrische System
verwendet werden, das periodisch die Lage der Kante erfaßt. Es eignet sich sowohl
eine Fernsehkamera als auch ein mechanischoptisches Abtastgerät, wie z. B. ein Drehspiegelabtaster.
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Benutzt man als Abtastkopf einen Drehspiegelabtaster, so kann dieser
z. B. aus einem Polygonspiegel bestehen, der in an sich bekannter Weise rotierend
über eine Optik die Lage der Kante abtastet und dann durch Reflexion auf einen lichtelektrischen
Empfänger abbildet.
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Wenn die beiden Polygonspiegel synchron rotieren, so erfassen sie
die Lage der Kante der Bramme gleichzeitig, wenn diese parallel zur Abtastvorrichtung
liegt. Sobald die Abtastvorrichtung gegenüber der Bramme gedreht wird, entsteht
eine zeitliche Differenz der beiden Kantenimpulse, aus der über eine Elektronik
die Regelspannung für die Motoren der Wenderollen gewonnen wird.
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Laufen die beiden Polygonspiegel nicht synchron, so kann man jedem
Polygonspiegel einen Bezugsimpuls zuordnen. Es liefert dann jeder Abtaster mittels
einer elektronischen Einrichtung eine der Lage der Kante entsprechende Gleichspannung.
Beide Gleichspannungen sind in ihrem Betrag gleich, wenn die Kante der Bramme parallel
zur Abtastvorrichtung liegt. Hat z. B. jeder Polygonspiegel sechs Flächen und an
jeder Kante ein Eisenjoch zur Erzeugung von magnetischen Bezugsimpulsen, so entsteht
bei einer Rotation von 50 U/sec sowohl an dem fotoelektrischen als auch an dem magnetischen
Ausgang eine Impulsfrequenz von 300 Hz. Die Lage der beiden Impulsreihen ist ein
Maß für die Lage der zu überwachenden Kante. Es fällt also bei Einhaltung des Sollwertes
ein Fotoimpuls genau zwischen zwei Magnetimpulse. Über eine bistabile Kippstufe
und eine Thyratronstufe kann man die gleichen, um 1800 verschobenen Rechteckspannungen
erhalten. Sind die Spannungen, die von beiden Polygonspiegeln erzeugt werden, gleich,
so liegt die Brammenkante genau parallel zur Abtastvorrichtung.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dar.
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F i g. 1 zeigt die Anordnung von der Seite, Fig. 2 und 3 die Anordnung
schematisch von
oben, und zwar Fig. 2 vor dem Drehen und Fig. 3 während des Drehens
der Bramme.
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In F i g. 1 sind die beiden Abtastköpfe 1 und 2 an einem Gerüst 3
drehbar angebracht. Die Bramme 4 liegt auf dem Rollgang 5.
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Geht man davon aus, daß die Bramme in F i g. 2 und 3 von unten nach
oben abgetastet wird, so sind die schematisch dargestellten Abtastpunkte 6 und 7
die Punkte, bei denen die Impulse jeweils beendet sind, also die entsprechende Fotozelle
nicht mehr belichtet wird. Nach Fig. 2 sind die Impulse an den Abtastpunkten 6 und
7 gleichzeitig beendet, und die Bramme liegt parallel zur Abtastvorrichtung. Dreht
sich die Abtastvorrichtung entsprechend Fig. 3, so ist der Impuls am Abtastpunkt
6 entsprechend der Zeitdifferenz t später beendet als der Impuls am Abtastpunkt
7. Analoge Verhältnisse ergeben sich, wenn die Bramme in entgegengesetzter Richtung,
also von oben nach unten, abgetastet wird. Die Abtastpunkte 6 und 7 sind dann die
Punkte, bei denen die Impulse jeweils beginnen. Nach F i g. 3 würde dann der Impuls
am Abtastpunkt 6 um die gleiche Zeitdifferenz t früher beginnen als der Impuls am
Abtastpunkt 7.
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Der Pfeil rechts von Fig. 2 zeigt die Transportrichtung des Rollganges
an.
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Als vorgegebener Drehwinkel ist der Winkel o; (Fig.3) vorgesehen,
um eine ausreichende Zeitdifferenz der Impulse zu erhalten und damit gleichzeitig
keine falschen Meßwerte durch Abtastung der Längenkanten auftreten.