DE1293110B

DE1293110B - Gruppenantrieb fuer ein kontinuierliches Streckreduzierwalzwerk

Info

Publication number: DE1293110B
Application number: DESCH33498A
Authority: DE
Inventors: Grube Dietrich
Original assignee: Schloemann AG
Current assignee: Schloemann AG
Priority date: 1963-07-04
Filing date: 1963-07-04
Publication date: 1969-04-24
Also published as: GB1034955A; US3357225A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gruppenan- wendig war, hat man daher in der Praxis bislang auf trieb für ein kontinuierliches Streckreduzierwalzwerk, die individuelle Regelung der Gerüste beim Gruppendurch den mit einem Antrieb mit regelbarer und antrieb verzichtet und sich auf die stufenlose Spreieinem Antrieb mit konstanter Drehzahl unter Zwi- zung der Drehzahlreihencharakteristik beschränkt, schenschaltung von Übersetzungs- und Kegelradge- 5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter trieben in die einzelnen Gerüste mit voneinander un- Beibehaltung der Möglichkeiten einer Spreizung der abhängig und stufenlos regelbaren Drehzahlen ein- Drehzahlreihencharakteristik zusätzlich die Möglichgetrieben wird, und bei dem die Walzendrehzahlen keit zu schaffen, bei einem Gruppenantrieb die Drehaus den in jedem Gerüst zugeordneten Summenge- zahlreihencharakteristik individuell zu verändern, wotrieben einander überlagerten Grund- und Zusatz- io bei diese Änderung dem absoluten Betrage nach beim drehzahlen gebildet sind. Wechsel von einer Drehzahlreihe auf eine andere er-

Bei einem bekannten Gruppenantrieb dieser Art halten bleiben soll. Darüber hinaus soll der Leistungswird auf eine individuelle Regelung der Walzge- anteil in zu verwendenden Regelgetrieben so weit schwindigkeiten bei den Gerüsten verzichtet und verkleinert werden, daß die von diesen abhängige, gelediglich eine stufenlose Spreizung der Drehzahl- 15 forderte Drehzahlsteifigkeit des Antriebes gewährreihencharakteristik angestrebt. Dies erfolgt dadurch, leistet bleibt. Dies wird erfindungsgemäß im wesentdaß der Gruppenantrieb mit zwei Antriebsmaschinen liehen dadurch erreicht, daß die Grunddrehzahl von versehen ist, wovon die Drehzahl der einen regelbar einem regelbaren Motor und die zu überlagernde Zuist und als Überlagerungsdrehzahl über Summenge- satzdrehzahl von einem Motor mit konstanter Drehtriebe den jeweiligen Gerüsten zugeführt wird. Hier- 20 zahl abgeleitet sind. Die Zusatz- oder Uberlagerungsdurch sind die Zahnradübersetzungen von der An- drehzahlen werden dabei über Regelgetriebe gebildet, triebswelle zur Einleitung der Uberlagerungsdreh- Dadurch, daß die in die Summengetriebe eingelei-

zahl des regelbaren Motors zu den einzelnen Gerüsten tete Überlagerungsdrehzahl über die Regelgetriebe zweckmäßigerweise abgestuft und die Zahnradüber- variiert werden kann, läßt sich die geforderte Drehsetzungen von der mit konstanter Drehzahl umlau- 25 zahlreihencharakteristik genau einregulieren und fenden Welle zur Einleitung der Grunddrehzahl zu durch Veränderung der eingeleiteten linear ansteigenden einzelnen Gerüsten so abgestuft, daß die Über- den Grunddrehzahl durch die drehzahlregelbare Anlagerung beider Drehzahlen mittels der jeweils jedem triebsmaschine des Gruppenantriebes eine Spreizung Gerüst zugeordneten Summengetriebe der vorgege- zur Veränderung der Rohrwandstärke erzielen, ohne benen Drehzahlreihencharakteristik entspricht. Da- 30 daß zusätzliche Regeleinrichtungen erforderlich sind, durch wird bei Erhöhung oder Verminderung der Hinzu kommt, daß die zur Veränderung der einge-Drehzahl des regelbaren Motors eine über sämtliche leiteten Überlagerungsdrehzahl zugeordneten Regel-Gerüste konstante Vergrößerung bzw. Verkleinerung getriebe bei einer Spreizung der Drehzahlreihender Drehzahldifferenz von Gerüst zu Gerüst und charakteristik nicht verstellt werden müssen. Der damit eine den Betriebsbedingungen entsprechende 35 Regelbereich der Regelgetriebe soll sich im allgemei-Spreizung der Drehzahlreihe erreicht. Eine indivi- nen zwischen i = 1 bis i = IQ oder noch darunter duelle Regelung der Drehzahlen der Grundgerüste erstrecken. Damit der Leistungsfluß durch das Regeluntereinander zur Veränderung der Drehzahlreihen- getriebe gering gehalten wird, wird die Zuordnung Charakteristik ist jedoch mit diesem vorbekannten zum Summengetriebe so getroffen, daß seine Regel-Gruppenantrieb nicht durchführbar. Um dies zu er- 40 drehzahl der Überlagerungsdrehzahl des Summengereichen, hat man sich vielmehr bei Walzstraßen der triebes überlagert wird. Dies erfolgt in einfacher genannten Art eines Einzel- bzw. Doppelantriebes Weise dadurch, daß das Summengetriebe als zweibedient, wodurch jedoch eine aufwendige Installa- fach kombiniertes Planetengetriebe mit drei Eingangstion sowie eine mangelnde Auskompensierung der und einer Ausgangswelle zu dem jeweiligen Gerüst von Gerüst zu Gerüst schwankenden Leistungsanteile 45 ausgebildet wird, wobei die mit konstanter Drehzahl erforderlich wurde. eingeleitete Überlagerungsdrehzahl und die veränder-

Bei Gruppenantrieben mit nur einer einzigen An- bare Drehzahl des Regelgetriebes im ersten Planetentriebsmaschine hat man von dieser bereits Regeige- getriebeteil summiert und die hieraus resultierende triebe abzweigen lassen, durch die die Drehzahl für endgültige Überlagerungsdrehzahl dem zweiten PIajedes Gerüst geändert werden konnte. Da sich jedoch 50 netengetriebeteil zugeführt wird, wo sie schließlich über die Regelgetriebe maximal 20°/» der Leistung der eingeleiteten Grunddrehzahl überlagert wird, führen ließen, konnte auch eine über diesen Wert Vorteilhafterweise werden die Regelgetriebe von der hinausgehende Drehzahländerung nicht verwirklicht mit konstanter Drehzahl laufenden Antriebswelle des werden. Gruppenantriebes mit angetrieben. Für die Auslegung

Erhebliche Schwierigkeiten bereitete bei Gruppen- 55 der Regelgetriebe erweist es sich als zweckmäßig, antrieben nicht nur die Spreizung der Drehzahl- wenn ihre eingeleiteten Drehzahlen mit den in den reihencharakteristik schlechthin, sondern vor allem jeweiligen Summengetrieben eingeleiteten konstanten auch die individuelle Veränderung der Drehzahlen Überlagerungsdrehzahlen gleich sind. Zur Erzielung innerhalb einer Drehzahlreihe. Sofern hierfür Über- einer organischen Verbindung der Regelgetriebe mit lagerungsgetriebe verwendet wurden, war ein sehr 60 den Summengetrieben, bildet jeweils die Eingangskomplizierter Steuer- und Schaltmechanismus erfor- welle der Regelgetriebe eine Zwischenantriebswelle derlich, weil die Drehzahlreihencharakteristik der für die die konstante Überlagerungsdrehzahl einlei-Gerüste keinem linear ansteigenden Kurvenzug folgt, tende Eingangswelle der Summengetriebe, sondern im unteren und oberen Bereich flacher als In weiterer Ausbildung der Erfindung wird der

im mittleren Bereich verläuft und sich deshalb bei 65 Drehzahlbereich des drehzahlveränderbaren Antriebs-Änderung der Drehzahlen keine zwischen sämtlichen motors über das zur Spreizung der Drehzahlreihen-Gerüsten gleiche Zu- oder Abnahmen der Drehzahl- charakteristik erforderliche Maß zum gleichzeitigen differenzen ergeben. Sofern der Einzelantrieb zu auf- Heben und Senken des durch die Regelgetriebe be-

Claims

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stimmten individuellen Regelbereichs erweitert. Da- Eingangswelle 8 eingeleiteten konstanten Überlagedurch läßt sich der gesamte Regelbereich des Walz- rungsdrehzahl ist der Zahnkranz 32 der Planetenwerkes beträchtlich vergrößern und dessen Walzpro- räder 24 mit der über das Regelgetriebe 6 angetriebegramm entsprechend erweitern. Vorteilhafterweise nen Eingangswelle 9 verbunden, so daß deren regelerfolgt hierbei die Einregulierung der Summenge- 5 bare Drehzahl der Uberlagerungsdrehzahl der Eintriebe auf eine vorgegebene Drehzahlreihencharakte- gangswelle 8 überlagerbar ist.
ristik bei einer höchstmöglichen Grunddrehzahl des An Stelle des aus dem Sonnenrad 31, den Planetendrehzahlregelbaren Antriebsmotors, so daß die über rädern 24 und dem Zahnkranz 32 gebildeten Planedie Regelgetriebe zu führende Leistung einen Min- tengetriebesystems kann zur Regelung der Uberdestwert erhält. io lagerungsdrehzahl der Eingangswelle 8 nach F i g. 3

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an auch ein aus den Kegelrädern 24', die in dem als Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- Korb ausgebildeten Steg 27' gelagert sind, und den rungsbeispieles des erfindungsgemäßen Gruppenan- mit den Eingangswellen 8 bzw. 9 verbundenen Kegeltriebes erläutert. Es zeigt rädern 31' und 32' bestehendes Differentialgetriebe-

F i g. 1 eine Draufsicht des Gruppenantriebes, 15 system verwendet werden.

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Die Drehzahlkurven in F i g. 4 betreffen einen

F i g. 1, Gruppenantrieb für zwanzig Walzgerüste. Hierbei

F i g. 3 eine Variante des zweiten Planetenteils ge- wurde zur Einleitung der Grunddrehzahlen in die

maß F i g. 2 und einzelnen Summengetriebe ein Gleichstrommotor

F i g. 4 ein Diagramm der Drehzahlverhältnisse des ao mit veränderlichen Drehzahlen zwischen

Gruppenantriebes. „ = 5OO U/min und n_Mlmax = 1000 U/min

Gemäß F1 g. 1 besteht der Gruppenantrieb aus ^m mmax

dem drehzahlregelbaren Gleichstrommotor 1, dem und zur Einleitung der Uberlagerungsdrehzahl ein

mit konstanter Drehzahl laufenden Drehstrom- Drehstrommotor mit konstanter Drehzahl n_M2 =

motor 2, den einzelnen im Gehäuse 3 untergebrachten 25 1000 U/min zugrunde gelegt.

Summengetrieben 4 mit den Abtriebswellen 5 zu den Die Kurvenzüge n_lmax und n_lmin zeigen den line-

nicht dargestellten Gerüsten sowie den mit den aren Zuwachs der Drehzahlen an den Eingangswel-

Summengetrieben kombinierten Regelgetrieben 6. Ien7 von Summengetriebe zu Summengetriebe bei

Jedes Summengetriebe hat nach den F i g. 2 und 3 maximaler und minimaler Drehzahl des Gleichstromdrei Eingangswellen 7, 8 und 9 sowie die Abtriebs- 30 motors entsprechend n_Mlmax und n_Mlmin. Der Kurvenwelle 5. Die Eingangswelle 7 steht über das Kegelrad- zug n₂ entspricht den konstanten Überlagerungsdrehpaar 10, 11 mit der Antriebswelle 12 des drehzahl- zahlen der einzelnen Eingangswellen 8, und die Kurregelbaren Gleichstrommotors 1, die Eingangswelle 8 ven n_smin und n_smax veranschaulichen die kleinsten über das Stirnradpaar 13, 14, die Zwischenwelle 15 bzw. maximal erforderlichen Regeldrehzahlen der und das Kegelradpaar 16, 17 mit der Antriebswelle 35 Eingangswelle 9. Die Summenkurven n₂ + n_3min und 18 des mit konstanter Drehzahl laufenden Drehstrom- n₂ + n_3max zeigen die endgültigen kleinsten und größmotors 2 und die Eingangswelle 9 über das Stirnrad- ten Uberlagerungsdrehzahlen, die vom Steg 27 über paar 19, 20 mit der Abtriebswelle 21 des Regelgetrie- den Zahnkranz der Innenverzahnung 28 der Grundbes 6 in kraftschlüssiger Verbindung. Die Zwischen- drehzahl der Eingangswelle 7 überlagert werden. Die welle 15 ist gleichzeitig die Eingangswelle des Regel- 40 hieraus resultierenden Abtriebsdrehzahlen an der getriebes 6, dessen jeweiliges Übersetzungsverhältnis Abtriebswelle 5 eines jeden Summengetriebes sind für von der Steuerung 22 eingeregelt wird. n_lmi„, n_imin und für n_lmax, n_imax. Der individuelle

Nach F i g. 2 ist jedes Summengetriebe als dop- Regelbereich auf Grund der Regelgetriebe 6 zwischen peltes Planetengetriebe mit den Planetenrädern 23 den Kurven n_ra und n_ro ergibt sich bei einer mittleren und 24 ausgebildet. Auf dem Steg 25, der mit der Ab- 45 Drehzahl n_Ulmitt des drehzahlregelbaren Antriebstriebswelle 5 ein gemeinsames Teil bildet, sind über motors. Bei Erhöhung der Grunddrehzahl hebt sich die Achsstummel 26 die Planetenräder 23, und auf der gesamte individuelle Regelbereich an, bis sich dem Steg 27, der mit seiner Innenverzahnung 28 seine obere Begrenzung entsprechend n_r0 bei der gleichzeitig den Zahnkranz für die Planetenräder 23 Grunddrehzahl n_Mmax mit der Kurve n_max deckt. Bei bildet, sind über die Achsstummel 29 die Planeten- 50 Verminderung der Grunddrehzahl ergibt sich als unräder 24 drehbar gelagert. terste Begrenzung für n_ru die Kurve n_imin. Beim Ein-

Die veränderbare Grunddrehzahl wird durch die regulieren auf eine vorgegebene Drehzahlreihen-Eingangswelle 7, auf deren vorderem Ende das charakteristik wird n_Ml so groß gewählt, daß sich für Sonnenrad 30 sitzt, eingeleitet und über die Planeten- die Regelkurve n₃ ein Kleinstwert ergibt, um den räder 23 auf den Steg 25 und der mit diesem ein 55 Leistungsfluß durch die Regelgetriebe möglichst geTeil bildenden Abtriebswelle 5, unter Berücksichti- ring zu halten. Beim Spreizen der eingeregelten Drehgung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Sonnen- zahlreihencharakteristik braucht lediglich die Grundrad 30 und den Planetenrädem 23, übertragen. drehzahl H₁ verändert zu werden.

Die Einleitung der konstanten Uberlagerungsdrehzahl erfolgt durch die Eingangswelle 8 und wird über 60 Patentansprüche·
das Sonnenrad 31 auf die Planetenräder 24 und von

dort auf den mit seiner Innenverzahnung 28 gleich- 1. Gruppenantrieb für ein kontinuierliches

zeitig den Zahnkranz der Planetenräder 23 bildenden Streckreduzierwalzwerk, durch den mit einem

Steg 25, ebenfalls unter Berücksichtigung des Über- Antrieb mit regelbarer und einem Abtrieb mit

Setzungsverhältnisses zwischen dem Sonnenrad 31 65 konstanter Drehzahl unter Zwischenschaltung

und den Planetenrädem 24, weitergeleitet und der von Ubersetzungs- und Kegelradgetrieben in die

Grunddrehzahl der Eingangswelle 7 bzw. des Sonnen- einzelnen Gerüste mit voneinander unabhängig

rades 30 überlagert. Zur Regelung der durch die und stufenlos regelbaren Drehzahlen eingetrieben

wird und bei dem die Walzendrehzahlen aus den in jedem Gerüst zugeordneten Summengetrieben einander überlagerten Grund- und Zusatzdrehzahlen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Grunddrehzahl von einem regelbaren Motor und die zu überlagernde Zusatzdrehzahl von einem Motor mit konstanter Drehzahl abgeleitet sind.
2. Gruppenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von einem Motor mit konstanter Drehzahl abgeleiteten Zusatzdrehzahl von einem zusätzlichen Regelgetriebe eine weitere konstante Drehzahl überlagert ist.
3. Gruppenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgetriebe mit dem Motor mit konstanter Drehzahl in Kraftschluß steht.
4. Gruppenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Grunddrehzahl, die zu überlagernde Zusatzdreh- ao zahl sowie die Drehzahl der Regelgetriebe umfassenden Summengetriebe von einem zweifach kombinierten Planetengetriebe mit drei Eingangsund einer Ausgangswelle gebildet sind.
5. Gruppenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in den jeweiligen Regelgetrieben eingeleiteten, von der Abtriebswelle des Motors konstanter Drehzahl abgeleiteten Drehzahlen und die von der gleichen Abtriebswelle abgeleiteten, unmittelbar in den den Regelgetrieben zugeordneten Summengetrieben eingeleiteten konstanten Zusatzdrehzahlen den gleichen Wert haben.
6. Gruppenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar in die Summengetriebe eingeleitete konstante Zusatzdrehzahl für mehrere hintereinanderliegende Summengetriebe den gleichen Wert hat.
7. Gruppenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der vom regelbaren Motor in die Summengetriebe eingeleiteten Drehzahlen größer ist als der Bereich der von den Regelgetrieben in die Summengetriebe eingeleiteten Drehzahlen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen