DE1427995C - Verfahren zur Bestimmung von Walz gutend langen - Google Patents

Description

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Bei einer kontinuierlich arbeitenden Walzenstraße, sprechendes Schnittprogramm zu deren Aufteilung die aus mehreren hintereinander angeordneten Walz- vorzugeben.

geriisten besteht, ist ein kontinuierlicher Materialfluß Besonders hohe Anforderungen bezüglich Maßgegeben. Am Ende dieser auch als Kontistraße be- haltigkeit der aufzuteilenden Restlängen lassen sich zeichneten Anordnung wird das ausgewalzte Ma- 5 erfüllen, wenn die Erfassung und Verarbeitung der terial durch eine Schere in Stücke vorgeschriebener anfallenden Meßwerte auf digitaler Basis erfolgt, ob-Normallänge geschnitten. Es bleibt dabei im allge- wohl die Durchführung des erfindungsgemäßen Vermeinen ein unbrauchbarer Rest übrig, dessen Länge fahrens natürlich nicht daran gebunden ist. das vorgeschriebene Maß nicht mehr erreicht und Das Wesen der Erfindung soll an Hand der F i g. 1

der mit dem Einsatzgewicht variiert. Um diesen Ver- io bis 3 erläutert werden, wovon F i g. 1 und 2 auf die lust zu vermeiden, ist es möglich, von einer gewissen grundsätzliche Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Endlänge ab den Rest in Schnittlängen eines vorge- Verfahrens Bezug nehmen und F i g. 3 es an einem schriebenen Wertspektrums aufzuteilen. Die Ent- speziellen Ausführungsbeispiel veranschaulichen soll, fernung zwischen dem letzten Gerüst und der Schere Das Walzgut 1 durchläuft eine mehrgerüstige

ist im allgemeinen wesentlich kleiner als die zu tei- 15 Kontistraße in der angegebenen Pfeilrichtung. Das lende Endlänge. Es tritt also die Schwierigkeit auf, erste oder vorderste Walzgerüst ist mit m, das letzte den Beginn der Restaufteilung abhängig zu machen mit η bezeichnet. In einer Ebene El hinter dem von einer Länge, die noch gar nicht meßbar ist, da Gerüst m ist eine Lichtquelle 2 und eine lichtempfinddas hintere Ende des Walzgutes, auf das diese Länge liehe Einrichtung 3, z. B. eine Fotozelle oder ein bezogen ist, erst beim Austritt des Walzgutes aus ao Fotowiderstand in der Weise angeordnet, daß bei dem letzten Gerüst festliegt. Materialdurchtritt durch die Ebene £1 ein Signal α

Es wurde hierfür schon vorgeschlagen, die Konti- an der mit der lichtempfindlichen Einrichtung 3 vernuitätsbedingung, welche bei einer starren Konti- bundenen Klemme ansteht. Entsprechendes gilt bei straße so formuliert werden kann, daß in gleichen den in der Ebene El angeordneten, mit 4 und 5 beZeiten durch jede beliebige raumfeste Ebene das 25 zeichneten Elementen sowie dem Signal b. Erreicht gleiche Materialvolumen hindurchgeht, in der Weise das vordere Ende des Walzgutes 1 die Ebene E1, so auszunutzen, daß vor dem ersten Schnittvorgang die wird auf das Signal α hin der Walzzeitzähler 7 mit Gesamtdurchlaufzeit des ungewalzten Gutes durch konstanter Frequenz vorwärts gezählt, sein Zählereine Meßebene mit der Durchlaufzeit der Fertiggut- stand also erhöht. Erreicht das vordere Ende die spitze durch eine Meßstrecke in Beziehung gesetzt 30 Ebene E 2, so wird der Walzzeitzähler 7 auf das und so die Gesamtwalzlänge ermittelt wird. · Signal b hin mit der gleichen Frequenz rückwärts

Die Erfindung stellt sich dagegen die Aufgabe, den gezählt. Befindet sich sowohl in der Ebene £1 als Zeitpunkt zu erfassen, bei dem noch eine definierte auch in der Ebene E2 Material, bleibt daher der Länge ausgewalzten Materials zu erwarten ist, ohne Walzzeitzählerstand erhalten. Hat das hintere Ende daß dabei ein Rückgriff auf die Gesamtwalzlänge 35 des Walzgutes die Ebene El passiert, so wird der oder ein vom Fertiggutende abgeleitetes Kriterium Zählerstand vermindert. Beim Durchlauf des hinteren erforderlich wäre. Die Erfindung macht ebenfalls von Endes durch die Ebene E2 steht der Walzzeitzähler7 der erwärmten Kontinuitätsbedingung Gebrauch und wieder auf Null. Wird nun während der Zeit, die bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung einer von eine definierte Länge vom ausgewalzten Querschnitt einer kontinuierlichen Walzenstraße noch auszuwal- 40 g_n zum Passieren einer in diesem Beispiel bei der zende Restfertiglänge einer Walzgutlänge. Das Kenn- Meßwalze 8 zu denkenden Ebene benötigt, der Walzzeichen der Erfindung besteht darin, daß die Gesamt- Zeitzähler 7 zusätzlich wiederum mit der gleichen durchlaufzcit des vorderen Walzgutendes von einer Frequenz zurückgezählt, so steht der Walzzeitzähler 7 Ebene E1 vor dem letzten Walzgerüst bis zu einer bereits auf Null, wenn noch eine Länge /₀ vom aus-EbcneE2 hinter dem letzten Walzgerüst gemessen, 45 gewalzten Materialquerschnitt q„ die Ebene £2 pasvon dieser während des weiteren Walzgutdurchlaufes sieren wird. Dem Walzzeitzähler 7 wird also gewisserdurch beide Ebenen El und E2 die Auslaufzcit der maßen der zusätzliche Durchlauf einer bestimmten vorgegebenen Restfertiglänge abgezogen und daß Länge I₀ vorgetäuscht. Zu diesem Zweck wird eine durch den bei Durchlauf des hinteren Walzgutendes vom Material angetriebene Meßwalze 8 mit einer durch die Ebene EX vor dem letzten Walzgerüst be- 50 Impulsscheibe 9 gekuppelt. Sobald die Meßwalze 8 ginnenden Ablauf der ermittelten Differenzzeit der mit der Materialgeschwindigkeit läuft, was gegebenen-Beginn der Durchlaufzcit der Restfertiglänge durch falls durch lichtelektrische Messung der linearen die F.bcne El hinter dem letzten Walzgerüst erfaßt Walzgutgeschwindigkeit und Vergleich mit der Meßwird. Walzengeschwindigkeit festgestellt werden kann, wird Der besondere Vorteil des Verfahrens nach der 55 ein Endlängenzähler 10 freigegeben, der die von der Erfindung besteht darin, daß es unabhängig von der Scheibe 9 abgegebenen Wegimpulse addiert, bis die jeweils vorliegenden Walzenanstellung und dem vor- Länge I₀ durchgelaufen ist. Die Impulsscheibe 9 kann in beschriebenen Drehzahlsollwert der Walzen arbeitet. an sich bekannter Weise aufgebaut sein, daß in ihrem Zur annähernd verlustlosen Aufteilung der Rest- Umfang in axialer Richtung Dauermagneten eingefertiglängc kann sich dies in weiterer Ausgestaltung 60 bettet sind, die beim Vorbeilauf an einem als Abfrageder Erfindung als zweckmäßig erweisen, aus der kopf dienenden Hallgenerator 12 etwa sinusförmige Länge des eine Schcrcnebcne bis zum folgenden Spannungen mit von der Drehgeschwindigkeit abhän-Schnitt nach dem erfaßten Zeitpunkt des Beginns giger Frequenz erzeugen, die von einer nachgeschaltedcr Durchlauf/cit der vorgegebenen Restfertiglänge ten Impulsformerstufe 13 in entsprechende Rechteck durch die Ebene El noch durchlaufenden Walzgutes 65 impulse i umgeformt werden. Diese werden einem und der Restfertiglänge die Walzgutcndlänge nach bidirektionalen Endlängcnzählcr 10 zugeführt. Bei dem lcl/tcn Schnitt zu bestimmen und der Scheren- Erreichen des die Länge /„ entsprechenden vorgegercgelung in an sich bekannter Weise ein dement- benen Endlängcnzählcrstandcs wird der Endlängen-

zähler 10 angehalten und daraufhin der Walzzeit- Es kann sich weiterhin empfehlen, die Zählrate des

zähler 7 nur noch mit der einfachen Zählfrequenz Walzzeitzählers 7 abhängig von der Walzengeschwinzurückgezählt. Da die Länge I₀ auf die Entfernung digkeit zu machen, beispielsweise derart, daß der zwischen Materialende und Scherenebene zu bezie- Walzzeitzähler 7 von den Impulsen einer von den hen ist, muß eine etwaige Entfernung zwischen E 2 5 Walzen angetriebenen Impulsscheibe vor- bzw. rück- und der Scherenebene durch entsprechende Vorein- wärts gezählt wird. Auf diese Weise können Ändestellung des Endlängenzählers 10 berücksichtigt wer- rangen der Walzengeschwindigkeit mitberücksichtigt den. Steht der Walzzeitzähler 7 auf Null, so wird bis werden.

zum nächsten noch eine normale Länge ergebenden In F i g. 2 ist der jeweilige Stand des Walzzeitzäh-

Schnitt der Scherenmesser 6 die an der Meßwalze 8 id lers 7 während der Zeit eines Materialdurchlaufes vorbeilaufende Walzgutlänge von dem der Länge l_t durch die Kontistraße mit Einschluß der Schere darentsprechenden Endlängenzählerstand subtrahiert. gestellt. Bezieht man das Diagramm auf den ausge-Auf ein von diesem Scherenschnitt abgeleitetes Si- walzten Querschnitt q_m dann entspricht der Zeitmaßgnal S wird von einer Auswerteinrichtung 14 der stab auch den ausgewalzten Materiallängen. In der dann vorliegende, der tatsächlich noch aufzuteilen- 15 Zeit von t₀ bis I₁ befindet sich das vordere Materialden Endlänge entsprechende Zählerstand übernom- ende zwischen den Ebenen El und E2, und der men bzw. laufend entsprechend der noch jeweils Walzzeitzähler 7 wird mit konstanter Frequenz vorvorhandenen Länge ausgewertet und das dieser End- wärts gezählt. Verfolgt man zunächst die mit 16 belange entsprechende Programm der Scherenregelung zeichnete ausgezogene Kurve, so wird ab dem Zeit-15 vorgeschrieben. Die Aufteilung dieser Endlänge 20 punkt t_v zu dem das vordere Materialende die Ebene erfolgt im allgemeinen mit einem fest verdrahteten E2 erreicht hat, der Walzzeitzähler 7 mit gleicher Programm, das bei Abänderung des Wertevorrates Frequenz rückwärts gezählt, so daß sein Stand erhalzugelassener Schnittlängen entsprechend neu ver- ten bleibt. Ab /» wird eine dem Durchlauf der Länge drahtet werden muß. In bestimmten Fällen sollen I₀ entsprechende Zeit lang bis i_:I mit derselben Fresich die Längen bei der Restauswertung von den 25 quenz zusätzlich rückwärts gezählt, so daß der Stand vorher geschnittenen Normallängen nur um einen des Walzzeitzählers 7 vermindert wird. Vom Zeitbestimmten konstanten Faktor unterscheiden, z. B. punkt t_x an wird nur noch rückwärts gezählt, da das um 10%. Dann ist es möglich, die Auswertung für hintere Materialende die Ebene £1 passiert hat, so eine einzige Normallänge zu verdrahten. Bei anderen daß der Zählerstand Null bei /. erreicht ist. Die Normallängen sind lediglich die Wegimpulse über 30 strichpunktierte Kurve 17 ergibt den Zeitpunkt t_a, bei einen Frequenzteiler bzw. einem Frequenzverviel- dem das ganze Material durchgelaufen ist. Man er fächer dem Endlängenzähler 10 zuzuführen. Dies kennt, daß bei der Kurve 16 der Zählerstand Null bei kommt einer Maßstabsänderung gleich und führt zu zusätzlicher Rückwärtszählung entsprechend der einer wesentlich einfacheren Schaltung für die Aus- Länge/, um eine Zeitig—/, früher erreicht ist, die Wertung der Endlängen. 35 genau der noch zu erwartenden Länge /„ vom ausge-

Können die Restschnittlängen innerhalb eines walzten Querschnitt q„ entspricht. Das Kurvenstück Längenintervalls liegen, z. B. I₁ bis /.„ müssen sie also 18 soll deutlich machen, daß es grundsätzlich keine nicht gleich den normalen sonst geschnittenen Schnitt- Rolle spielt, zu welchem Zeitpunkt mit der zusätzlängen sein, dann ist eine einfachere Auswertung liehen Rückwärtszählung des Walzzeitzählers 7 bemöglich. Ist die Endlänge im Endlängenzähler 10 4° gönnen wird, solange die gesamte auszuwalzende erreicht, die verlustlos aufgeteilt werden muß, dann Länge größer als 2Xl₀ ist.

werden zusätzlich zu dem Endlängenzähler 10 noch Die Fig. 3 zeigt ein spezielles Ausführungsbeispiel

«weitere Zähler auf den gleichen Wert gesetzt. An- zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, schließend werden die Zähler nacheinander mit der wobei die einzelnen Verfahrensschritte nacheinander n+1-fachen Frequenz, der von der Meßwalze 8 an- 45 durch logische Schaltelemente vorbereitet und ausgegetriebenen Impulsscheibe 9, zurückgestellt. Es er- löst werden. Es entsprechen in F i g. 3 die an den drei folgt jedesmal dann ein Schnitt, wenn der Stand eines Klemmen anstehenden Signale a, b und i den schon der Zähler zu Null geworden ist. Man erhält also bei im Zusammenhang mit F i g. 1 beschriebenen, ebenso jedem Zweig/j+1 gleich lange Reststücke, deren die Elemente, die übereinstimmend wie in F i g. 1 mit Länge in Abhängigkeit von dem Einsatzgewicht und 5° gleichen Bezugszeichen erwähnt und dargestellt worvon der normalen gewünschten Schnittlänge im den sind. Ein Frequenzgenerator 19 liefert an einen Längenintervall I₁ bis /., liegt. Frequenzteiler 20 Rechteckimpulse konstanter Fre-

Es empfiehlt sich, Lichtquelle 2 und Fotoelement 3 quenz F_a. Der Frequenzteiler erzeugt an seinen drei möglichst nahe an das letzte Gerüst η heranzubringen. getrennten Ausgängen je einen Impulszug der Fre-Sie müssen jedoch mindestens eine auf den Ausgang 55 quenz F_o/3, wobei, wie dargestellt, die einzelnen bezogene Länge /_a vor den Scherenmessern 6 liegen, Impulse der drei Impulszüge jeweils um ein Drittel und die Gesamtlänge des ausgewalzten Materials muß der Impulsperiode gegeneinander versetzt sind. Damindestens das Doppelte der Länge I₀ sein, damit die durch können die drei Impulszüge an den Ziihler-ZU /„ gehörende Walzzeit aus dem Walzzeitzähler 7 eingängen des Walzzeitzählers 7 beliebig überlagert herausgezählt werden kann, ehe dieser den Zähler- 60 werden, ohne daß ein Zählimpuls verlorengeht. Zu stand Null erreicht. Ist die zur Verfügung stehende Beginn des Walzvorganges werden durch kurzes BeGesamtlänge des ausgewalzten Materials kleiner als tätigen der Taste 21 der Walzzeitzähler 7 und der die doppelte Endlänge, so kann die zusätzliche Ver- Endlängenzähler 10 auf Null gesetzt sowie die bistaminderung des Walzzeitzählerslandes mit einer um bile Kippstufe 22 in den Zustand gesetzt, daß an einen entsprechenden Faktor erhöhten Frequenz er- 65 ihrem Ausgang das Signal h erscheint. Das Signal g folgen, und die in den Endlängenzähler 10 eingezähl- am anderen Ausgang der bistabilen Kippstufe 22 ist ten Impulse sind mit dem gleichen Faktor zu vcrviel- dann nicht vorhanden,
fachen. Ein erster Impulsausgang des Frcquenzzählers ist

über ein Undgatter 21 mit dem Vorwärtszähleingang des Walzzcitzählers 7 verbunden, so daß auf ein Signal α hin, das, wie schon erwähnt, erfolgen soll, solange Walzgut die Ebene El passiert, der Zählerstand des Walzzcitzählers 7 erhöht wird. Dies bedeutct, dal.? das Signal c, welches beim Walzzeitzählerstand Null erscheint, verschwindet und das Undgatter 23 für die Impulse / sperrt sowie über die Umkehrstufe 24 das Undgatter 25 für diese Impulse öffnet. Erreicht das vordere Walzgutende die Ebene £2, so öffnet das Signal b das Undgatter 26, und der Walzzeitzäliler 7 wird jetzt mit derselben Frequenz/₀/3 rückwärts gezählt. Die Wirkung der Vorwärts- und der Rückwärtszählimpulse heben sich auf, daher bleibt der Walzzcitzählerstand erhalten. Zum Zeitpunkt t, in F i g. 2 werden die schlupffrei gewonnenen Wcgimpulse / über das erwähnte Undgatter 25 dem Vorwärtszähleingang ν des Endlängenzählers 10 zugeführt und verändern dessen Zählerstand.

Λη dessen Ausgang entsteht das Signal i', wenn der I-ndlängenzählerstand Null ist, das Signal d, wenn dieser einen vorgegebenen Wert entsprechend der Länge /_;p erreicht. Für jeden Zählerstand zwischen diesen beiden Werten entsteht also am Ausgang der als »Norgatter« aufzufassenden Einrichtung 27 ein Signal k, welches einen dritten Impulseingang des Frequenzteilers 10 über ein Undgatter 28 zur zusätzlichen Rückwärtszählung des Walzzcitzählers 7 freigibt. Wird der der Länge/,, entsprechende Endlängenzählerstand erreicht, erscheint das Signal d am Ausgang des Fndlängenzählers 10, sperrt über die Umkehrstufe 29 das Undgatter für die weitere Vorwärtszählung und über das Norgattcr 27 das Undgatter 28. Nachdem das hintere Walzgutendc die Ebene El pausiert hat. verschwindet das Signal a, es wird also der Walzzeitzähler 7 nur noch über das Undgatter 26 rückwärts gezählt, bis er (zum Zeitpunkt t- in Fig. 2) wieder den Stand Null erreicht. In diesem Moment erscheint am Ausgang des Walzzeitzählcrs 7 wieder das Signal <·, welches folgendes bewirkt: öffnung von Undgatter 23 zur Rückwärtszühliing des Endlängenzählers 10 durch die Impulse /, Sperrung des Lindgatters 25, 26 und 28 durch Verschwinden der Signale/. Vorbereiten für das Umwerfen der Kippstufe 22, das beim nächsten Schnitt der Schere durch das Signal S über das Undgatter 30 erfolgen wird. Bis zu diesem Schnitt wird also der Endlängenzählerstand entsprechend der noch durchlaufenden Walzgutlänge vermindert. Nach erfolgtem Schnitt wird die Kippstufe 22 umgeworfen, so daß das Signal g erscheint und das Signal h verschwindet. Dadurch wird das Undgatter 23 gesperrt; da auch das Undgatter 25 gesperrt bleibt durch das Signal c des Walzzeitzählers 7, bleibt der Zählerstand des Endlängenzählcrs 10 erhalten und kann von der Auswerteinrichtung 14 auf das Signal 9 hin übernommen werden. Entsprechend der jetzt zu unterteilenden Länge, repräsentiert durch den Zählerstand des Endlängenzählers 10. kann daher von der Auswerteinrichtung 14 der Scherenregelung SR ein entsprechendes Schnittprogramm vorgeschrieben werden.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zur Erfassung einer von einer kontinuierlichen Walzenstraße noch auszuwalzenden Restfertiglänge einer Walzgutlänge, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdurchlaufzeit des vorderen Walzgutendes von einer Ebene (£1) vor dem letzten Walzgerüst bis zu einer Ebene (E2) hinter dem letzten Walzgerüst gemessen, von dieser während des weiteren Walzgutdurchlaufes durch beide Ebenen (El und £2) die Auslaufzeit der vorgegebenen Restfertiglänge abgezogen und daß durch den bei Durchlauf des hinteren Walzgutendes durch die Ebene (£1) vor dem letzten Walzgerüst beginnenden Ablauf der ermittelten Differenzzeit der Beginn der Durchlaufzeit der Restfertiglänge durch die Ebene (£2) hinter dem letzten Walzgerüst erfaßt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 zur annähernd verlustlosen Aufteilung der Restfertiglänge, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzgutendlänge nach dem letzten Schnitt als um die Länge des eine Scherenebenc bis zu dem dem erfaßten Beginn der Durchlaufzeit der vorgebbaren Restfertiglänge durch die Ebene (£2) folgenden Schnitt noch durchlaufenden Walzgutes vermin- ' derter Anteil der Restfertiglänge bestimmt und der Scherenregelung in bekannter Weise ein dieser Endlänge entsprechendes Schnittprogramm zu ihrer Aufteilung vorgegeben wird.
3. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Walzzeitzähler (7) zum Ermitteln und Verarbeiten der Durchlauf- und Auslaufzeit ein bidirektionaler Binärzähler vorgesehen ist, dessen Zählfrequcnz durch einen Impulsgenerator (19) und dessen Zählrichtung und Zähldauer durch die in je einer der beiden Ebenen (£1 und £2) liegenden Fotozellen (3, 5) erzeugten Signalspannungen sowie vom Stand eines Endlängenzählers (10) bestimmt ist, dem zur Ermittlung einer vorbeilaufenden Walzgutfertiglänge Wegimpulse zugeführt sind, die mittels einer schlupffrei vom Walzgut angetriebenen Meßwalze (8) gewonnen sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Impulsgenerator (19) ( und Walzzeitzähler (7) ein Frequenzteiler (20) angeordnet ist, an dessen drei Ausgängen drei Impulszüge konstanter und gleicher Frequenz entstehen, deren Einzelimpulse jeweils um ein Drittel der Pulsperiode gegeneinander versetzt sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählfrequenz des Walzzeitzählers (7) abhängig gemacht ist von der Walzengeschwindigkeit.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die MeßwaTze (8) in Scherennähe angeordnet ist.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegimpulse dem Endlängenzähler (10) über einen Frequenzvervielfacher oder einen Frequenzteiler zugeführt sind.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Kombination entsprechender Logikelemente die Wegimpulse zur Vorwärtszählung bis auf einen vorgegebenen Zählerstand des Endlängcnziüilers (10) und nach Erreichen des Walzzcitzählerstandes Null bis zum nächstfolgenden

   Scherenschnitt zur Rückwärtszählung des Endlängenzählers (10) freigegeben werden.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwärtszählung eines oder mehrerer Endlängenzähler (10) bis auf Null erfolgt. ■

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen