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"Verfahren zur automatischen Regelung des Antriebes von Umkehrfra
1 zwerken" Die Erfind":-@_betrifft ein Verfahren zur automatischen Regelung
von Walzstraae-:-"itrieben, das insbesondere für die Regelung in Umkehrwalzwerken
verwendet werden soll.
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Im Hinblick auf eine Erhöhung der Fertigungsleistung von Walzwerkeinrichtungen
ist eine Beschleunigung der Antriebsmotoren für die Walzzylinder, möglichst unmittelbar
nach dem Augenblick, in dem das Walzgut als von den Walzzylindern erfaßt anzusehen
ist, von besonderer Bedeutung, wobei jedoch keine Störungen des, im wesentlichen
eine Übergangserscheinung bildendeg Auffüllens des Eingriffbogens hervorgerufen
werden darf. In gleicher Weise ist es von Bedeutung, während des Auswerfens des
gewalzten Gutes die erforderlichen Steuersignale zur Binleitung der für die Durchführung
der Stichfolge benötigten Hilfsbewegungen baldmöglichst bereitzustellen; von besonderer
Bedeu-
tung ist dies bei Umkehrwalzwerken bzw. Umkehrwalzatraßen, bei denen
es sich um zahlreiche und kurzdauernde Stiche handelt und wo jeder, auch ein geringer,
Zeitgewinn infolge seines wiederholten Auftretens
zu einer wesentlichen
Erhöhung der Fertigungsleistung führen kann. Die automatische Regelung des Antriebes
eines Walzgerüstes, insbesondere eines Reversierwalzgerüstes, macht die Bereitstellung
eines, die Stellung des Walzgutes während des Walzvorganges angebenden Steuersignales,
nämlich des sogenannten "Walzgut im Eingriff"-Signales, erforderlich. Wenn dieses
Signal auftritt, steuert e9 die Einleitung der Beschleunigung der Hauptmotoren,
sowie gegebenenfalls der Motoren für die Transport-, Lauf- oder Aufwickelrollen
solange, bis die gewünschte `llalzgeschwindigkeit erreicht ist. Durch sein Verschwinden
leitet dieses "Walzgut im Eingriff"-Signal einen oder mehrere der nachfolgenden
Vorgänge eint Einstellung der Anstellspindeln, Drehrichtungsumkehr des oder der
Hauptmotoren, Bewegung der Walzenballen, Einstellung der Verschiebelineale und gegebenenfalls
nachfolgende Einstellung der Kantvorrichtung.
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Zur Ableitung des Signales "Walzgut im Eingriff" können Fotozellen
dienen, die in der Lage sind, die An- oder Abwesenheit eines heißen Körpers innerhalb
Ihres Einfallbereiches (Gesichtsfeldes) festzustellen.
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Dieses Signal kann aber auch mittels Walzkraftmesszellen abgeleitet
werden, die allein oder in Verbindung mit Fotozellen verwendet werden. Eine ausschließliche
Verwendung von Walzkraftmeßzellen zur Ableitung des Signales "Walzgut im Eingriff"
bringt folgende Nachteile bzw. Schwierigkeiten mit eicht 1. Das Signal wird erst
in dem Augenblick bereitgestellt, in dem das Walzgut die Zylinder berührt und die
Beschleunigung wird dann eingeleitet, wenn das
sich an den Eingriffsbogen
anlegt, wodurch das Einwalzen des Walzgutes
erschwert und die Gefahr hervorgerufen wird, daß Übergangserscheinungen auftreten,
wie Schleifspuren ("Ski ")oder Walznarben bzw. -Riefen ("piqüres") deren Auftreten
vermieden werden sollte; 2. Während eines erschwerten Einwalzens mit oder ohne Auftreten
von Rattern bringt eine vorzeitige Beschleunigung die Gefahr . mit sich, daß das
Einwalzen unmöglich wird; ausserdem kann, wenn sich das Walzgut nicht sofort riubtig
anlegt, das von der Walzkraftmeßzelle gelieferte Signal erscheinen Lind wieder verschwinden,
was Auftreten oder Verschwinden des Steuersignales "Walzgut im Eingriff" bedeutet,
und dies bedeutet ein unzeitiges Fortschreiten des Walzprogramms.
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3. Schliesslich besteht beim Walzen mit sehr geringem Walzdruck die
Möglichkeit, daß das von der WalzkraftmeSzelle gelieferte Signal zu schwach ist,
um das Signal "Walzgut in Eingriff" zu erzeugen und/oder aufrechterhalten zu können.
Zur Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten werden gewöhnlich das von der
Walzkraftmeßzelle gelieferte Signal mit den von zwei auf beiden Seiten des Walzgerüstes
angeordneten Fotozellen gelieferten Signalen verwendet. Auf diese Weise ergibt sich
eine Signalkombination derart, daß das Walzgut als im Eingriff stehend betrachtet
wird, wenn einerseits von der Walzkraftmeßzelle ein Signal, und andererseits Signale
von den beiderseits der Walzzylinder angeordneten Fotozellen vorhanden sind, wobei
die letztgenannten Signale anzeigen, daß das Walzgut sich während des Walzvorganges
sowohl vor der Fotozelle am Eingang des Walzgerüstes als auch vor der Fotozelle
am Ausgang des Gerüstes befindet. Bei dieser Verfahrensweise werden
Beschleunigungsbefehle
für die Motoren erhalten, wenn das Walzgut den Eingriffsbogen vollständig ausgefüllt
hat. Das Walzgut wird aber andererseits als ausgeworfen betrachtet, wenn gleichzeitig
das von der Walzkraftmeßzelle stammende Signal und die zwei von den.Fotozellen gelieferten
Signale ausbleiben, was bedauerlicherweise gegenüber dem tatsächlichen Augenblick
des Auswurfes des Walzgutes einen Verzug mit sich bringt. Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu sqhaffen, das eine wirkungsvollere Verwendung
der Walzkraftmeßzelle und der Fotozellen zur automatischen Regelung des Antriebes
von Walzstraßen, vorzugsweise von Umkehrwalzstrassen, ermöglicht. Demgemäß wird
bei einem Verfahren zur automatischen Regelung eines Walzwerkes, vorzugsweise
eines Reversier-(Umkehr-) Walzwerkes, mittel Fotozellen und einer Walzkraftmeßzelle,
erfindungsgemäß ein sogenanntes "Walzgut im Eingriff"-Signal dadurch erzeugt, daß
die von: wenigstens einer Fotozelle gelieferten Signale mit den'von der Walzkraftmeßzelle
gelieferten Signal kombiniert werden. Bei einer vorteilhaften Ausf ührungeform des
erfindungsgemäßen Verfahrens bedient man sich in ansich bekannter Weise am Ausgang
der Arbeitszylinderjzwischen denen das Walzgut gewalzt wird, angeordneter Fotozellen'sowie
einer Walzkraftmeßzelle, und als Signal "Walzgut im Eingriff", das die Beschleunigung
der Motoren steuert, wird erfindungsgemäß das von der Walzkraftmeßzelle stammende
Signal verwendet, vorausgesetzt, daß die
Gerüstausgang belichtet ist und das Stichende wird durch das Ausbleiben des von
der Walzkraftmeßwelle abgegebenen Signales angezeigt.
Bei einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgem@ßen Verfahrens werden wenigstens
eine Fotozelle in an sich bekann-. ter Weise an der Seite des Eintritts des zu walzenden
Gutes zwischen die Walzzylinder, mindestens eine Fotozelle am Austritt der Walzzylinder,
®.wie eine Walzkraftmeßzelle verwendet, und erfindungsgemäß dient als das, die Beschleunigung
der Motoren steuerndes Signal: "Walzgut im Eingriff", das von der Walzkraftmeßzelle
oder das von der an der Eintrittsseite der Walzzylinder angeordneten Fotozelle gelieferte
Signal, wobei jedes dieser Signale für sich unabhängig vom anderen von der Belichtung
der Fotozelle am Walzenaus-
| tritt abhängig ist, und das Stichende ist erfindungsgemäß gegeben |
| Signales Signales |
| durch Ausbleiben des/von der Walzkraftmeßzelle und des/von
der Foto- |
zelte an der Eintrittsseite der Walzzylinder.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dann, wenn die Stichfelge
jederzeit einen Walzdruck bereitstellt, der ausreicht, daß die zugeordnete Meßzelle
diesen Druck feststellen kann, dgs Signal "yJalzgut im Eingriff" durch dieses von
der Walzkraftmeßzelle gelieferte Signal gegeben,- jedoch nur nachdem eine Belichtung
mindestens einer an der Seite des Austritts des gewalzten Gutes angeordneten Fotozellen
stattgefunden hat. Sobald durch eine derartige Belichtung des Erscheinen des Signales
"Walzgut im Eingriff" möglich wird, hängt dieses nur mehr von dem wälzdruckabhängigen
Signal ab. Auf diese Weise wird der Steuerbefehl zur Beschleunigung der Motoren
nach Beendigung des Einwalzens gegeben und das das Stichende anzeigende Signal erscheint
sofort nach dem Auswurf des Gutes in dem Augenblick, in ddm der Walzdruck verschwindet.
Diese Verfahrensweise bietet vom Standpunkt des hierbei zu erzielenden Zeitgewinns
insbesondere den
Vorteil, daß ein störendes Erlöschender Fotozelle
am Ausgang der Walzzylinder während@eines Stiches keinen Einfluß auf das Signal
"Walzgut im Eingriff" ausübt.
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Wird jedoch bei einer Stichfolge nur ein Walzdruck zur Verfügung gestellt,
der für dessen sichere Feststellung durch die zugeordnete Meßzelle nicht ausreicht,
kann bildet bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das vorausgehende, in Abhängigkeit
von einer vorhergehenden Belichtung einer Fotozelle an der Austrittsseite der Walzzylinder
aus dem Walzdruck abgeleitete Signal nur einen Teil "X" des Signales "Walzgut im
Eingriff", dessen zweiter Teil "Y" durch die Belichtung mindestens einer Fotozelle
an der Eintrittsseite der Walzzylinder geliefert wird, und zwar in Abhängigkeit
von einer vorhergehenden Belichtung der Fotozelle an der Austrittseite der Walzzylinder.
Dieses Teilsignal "Y" wird also von einer Fotozelle am Eintritt zu den Walzzylindern
geliefert, aber erst dann, wenn die Fotozelle an der Seite des Austrittes des gewalzten
Gutes belichtet worden ist. Sobald durch eine derartige Belichtung das Erscheinen
des Teilsignales "Y" möglich wird, hängt dieses nur mehr von dem aus der Fotozelle
an der Eintrittsseite der Walzzylinder stammenden Signal ab. In diesem Falle besteht
das Signal "Walzgut im Eingriff" aus einer Kombination der beiden Signale "X" und
"Y1' derart, daß das Signal "Walzgut im Eingriff" dann erscheint, wenn eines der
beiden Teilsignale "X" und "Y" vorliegt, und das Walzgut ist als ausgeworfen zu
betrachten, wenn alle beide Signale "X" und "Y" fehlen. Wird von der Walzkraftmeßzelle
ein ausreichendes Signal bereitgestellt, so ergibt sich der oben geschilderte erste
Fall, während bei
Abwesenheit dieses Signale: das Signal "Walzgut
im Eingriff" allein durch das Teilsignal "Y" gebildet wird und das das Stichende
anzeigende Signal, das vom verschwinden des Teilsignale: "Y" abhängt, erscheint
etwas vor dem Auswurf des
Gutes.
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Nachfolgend wird anhand der Zeichnung das Wesen der Erfindung veranschaulicht.
Es zeigen: Fig. 1 schematisch das Auftreten und die Dauer der Signale aus der Fotozelle
am Walzaustritt, aus der Walzkraftmeßzelle und des Signale: "Walzgut im Eingriff"
im ersten beschriebenen Fall; Fig. 2 schematisch das Auftreten und die Dauer der
Signale ähnlieh Fig. 1 und der Teilsignale "%" und "Y" für den zweiten beschriebenen
Fall, wenn ausreichende Walzkraft zur Verfügung steht, und Fig. 3 schematisch Auftreten
und Dauer der verschiedenen Signale ähnlich Fig. 2 für den zweiten beschriebenen
Fall, Wenn nur unzureichende Walzkraft verfügbar ist.
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In den Figuren bedeuten: E1 = Signal der Fotozelle an Eintrittsseite
der Walzzylinder, E2 = Signal der Fotozelle an Austrittsseite der Zylinder, F =Signal
der Walzkraftmeßzelle, P =Signal "Walzgut im Eingriff" X =Signal der WalzkraftmeBzelle,
das Teilsignal "%" bildend, Y =Signal der Fotozelle an Eintrittsseite der
Zylinder, das Teilsignal "Y" bildend.
Fig. 9 veranschaulicht den
ersten beschriebenen Fall, wobei das Signal "Pdalzgut' im Eingriff" P mit der -helichtung
der Fotozelle an der Austrittsseite der Vialzzylinder erscheint und mit den Verschwinden
der Walzkraft ebenfalls verschwindet.
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Die Figuren 2 und 3 veranschaulichen den Fall, daß im Verlaufe einer
Stichfolge gewisse Stiche mit einer @Yalzl@raft ausgeführt werden, die nicht ausreicht,
um von einer zugeordneten iließzelle festgestellt zu werden.
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Figa 2 stellt den Fall dar, in dem die bereitsgestellte Walzkraft
für eine Feststellung durch die Meßzelle ausreicht: Das Signal P = "Walzgut im Eingriff"
erscheint mit der Belichtung der Fotozelle E2 an der Zylinderaustrittsseite und
setzt sich aus den beiden Teilsignalen "X" und@"Y" zusammen; es verschwindet nur,
wenn die beiden Signale E1 und F fehlen.
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Fig. 3 stellt den Fall dar, daß die verfügbare Walzkraft zur Feststellung
durch die Meßzelle nicht ausreichend groß ist: es ist zu erkennen, daß in diesem
Falle das Signal :h = "Walzgut im Eingriff" nur das einzige Teilsignal "Y" enthält
und verschwindet, wenn die Belichtung der Fotozelle an der Eintrittsseite der Vialzzylinder
E.@ aufhört.
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Ist die vorhandene Walzkraft nicht dauernd ausreichend für deren Feststellung
durch die Meßzelle und für die Lieferung eines Dauersignales durch diese Zelle,
so erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Eliminierung des Einflusses, den ein
eventuelles Versch*inden dieses Signales während eines Stiches ausübt, und das das
Stichende
anzei-ende Signal kann erst dann erscheinen, wenn neben
dem Ausfall des von der Walzkraftmeßzelle gelieferten #iignales auch die Belichtung
der Fotozelle an der Eintrittsseite der Y;alzzylinder erloschen ist.