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Schlingenbildner zum kontinuierlichen Walzen von Schmal-, BIittel-
und Breitbz"nd auf kontinuierlichen- VYalzenstraßen. Das kontinunierliche Walzen
von Schmal-, Mittel- und Breitb;.tnd er-folgt auf : ogenannten halb- oder vollkontinuierlichen
Bandstraßen, bei denen der f ertigstraßenteil meistens c@us .5 bis 7 Walzgerüsten
be:-teht, in denen das Walzr@-@zt gleichzeitig reduziert wird und zwischen denen
jeweils ein Schlingenheber angeordnet is7t.
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An einem modernen neuzeitlichen Schlingenheber werden heute nachfolgende
2ordertuz.gen gestellt: a) Die Verstellzeit bis zum Erreichen der vollen Hubhöhe
soll möglichst unter 0,5 sec. liegen.
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b) Der Bandzug soll stufenlos einstellbar sein, c) Durch den Anbau
eines Positionsgebers soll eine automatische Geschwindigkeitsregulierung-der Walzmotoren
ermöglichst werden.
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d) Der einmal vorgewählte Bandzug soll unabhängig von der Stellung
des Schlingenhebers konstant bleiben. Die unter a, b und e aufgeführten ?orderungen
sind leicht zu erfüllen, dagegen bereitet die unter d) genannte Forderung, den einmal
vorgewählten Bandzug unabhängig von der Stellung des Schlingenhebers konstant zu
halten erhebliche Schwierigkeiten.
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Es wurden Schlingenheber gebaut, deren Antrieb durch einen normalen,
serienmäßig erstellten Gleichstrommotor über ein Getriebe mit einer Übersetzung
von etwa 1 : 15 bis 1 : 20 erfolgte.
Zur groben Anpassung des B.:ndzuges
an die verschiedenen Bandbreiten und Bandstärken waren im allgemeinen 3 Fel(ischwäch
-stufen vorgesehen. Während de: Durchlaufs eines Bundes durch die a,'ertigstraße
wurde jeweils nur irtit dem einmal vorgewählten, konst##nten Antriebsmoment gearbeitet.
Die Kennlinien eines solchen Schlingenhebers sind in iibb. 1 dargeetellt. Sie lassen
erkennen, daß nur im oberen Arbeitsbereich des Schlingenhebers bei einer Schlingenhöhe
von ».ehr äls etwa 300 bis 350 mm ein annähernd kon:-t-_,nter Bandzug vorhr.Aden
ist, wäh -rend unterhalb 300 mm SchlinEenhöhe der Bundzug sehr stark von der jeweiligen
Position abhängt.
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Bei einer Schlingenheberanordnung n-ch Abb. 2 herrschen im wesentlichen
folgende mathemtischen Beziehungen: Der Einiluß des Eigengewichts der Schlingenheberkonetruktion
selbst _:uf das Antridbsmoment ict eine Funktion vom Cosinus des jeweiligen :iusschlagvrinkels
Der Einf luß des Bandgewichtsanteiles auf d#j.s Antriebsmoment des Schlingenhebers
ist ebenfalls eine Funktion vom Cosinus des jeweiligen Ausschlagwinkels Der Einfluß
des konstanten Bandzuges Z auf das Antriebsmoment des Schlingenhebers ergibt sich
aus folgender Beziehung
In neuerer Zeit verwendet man teilweise durch Gleichstrom -motören direkt angetriebene
Schlingenheber, wobei das Motormoment in Abhängigkeit von der Hubhöhe geregelt wird.
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Die verschiedenen, vorher erläuterten Einflußgrößen müssen hierbei
durch nichtlineare Funktionsgeber berücksichtigt werden.
Um den
Regelaufwand in erträglichen Grenzen zu halten, werden meistens einige Einflußgrößen
linearisiertg womit entsprechende Fehler verbunden sind. Darüber hinaus widerspricht
es dem Weren eines Elektromotors, der ja eine rotierende Antriebs -maschine darstellt,
nur ein Drehmoment bei praktisch Stillr:tand zu erzeugen. -t:s sind hierzu unverhältnismäßig
große 11aschinen mit ausreichender Fremdkühlung erforderlich.
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Die hydraulischen Schlingenheber nz,.ch Abb. 3 werden durch 2 hydraulich
oder z'. Teil auch pneumatisch beaufschlagte Zylinder betätigt.
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Der Zylinder 1 h;,t dabei die xufgL.be, das Eigengewicht der Schlingenheberkonstzuktion
sowie den Bandgewichtsanteil zu kompensieren, während der Zylinder 2 den reinen
Bandzug erzeugt. -Im täglichen Betrieb einer ist es garnicht.so wesentlich, ob der
eingestellte absolute Bandzug 1o % höher oder niedriger liegt, sol::nge er unabhängig
von der ',7inkelstellung des Schlingenhebers konstant ist und die zuläcsi -gen Grenzwerte
nicht übersteigt.
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daraus folgt,,daß dis Öldruekmverte für den Zylinder 2 zur Erzeugung
des Bandzuges von Zeit zu Zeit den sich e.bhängig vom Walzprogramm ändernden Bandquerschnitten
angepaßt werden können. _ Das Vorhergesagte gilt jedoch nicht für den Zylinder 1,
der die Aufgabe hat, das Eigengewicht des Hebers und das Bandgewicht zu kompensieren.
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Die hier gemachten Einstellfehler beeinflussen die Wirliungsweise
des Zylinders 2 und damit den Bandzug in einer solchen .Art und Weise, daß die von
der Schlingenheberstellung unab ,-hängige Konstanz des Bandzuges nicht mehr gegeben
ist.
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Das Vorhergesagte gilt in gleicher Weise auch für den durch
einen
regelbaren Gleichstromrotor angetriebenen Schlingenheber.
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Beide Einrichtungen gewährleisten den gewünschten konstanten Bandzug
nur, vrenn für jede unterschiedliche Bandabmessung an allen Schlingenhebern der
nnlL..ge die den jeweiligen Bandquerschnitten entsprechenden Werte den betreffenden
Regelorganen zugeführt werden. Eine Aufgabe, die bei Vollauslastung der Anlagen
in der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit von vienigen Sekunden betriebssicher
nur von einem Computer vorgcnonunen vierden kann.
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Erfindungsgemäß wird daher die in Abb. 4 darge2tellte Schlingenbildneranordnung
vorgeschlLgen, bestehend b.us zwei Orts -feet angeordneten drehbar gelagerten Umlenkrollen
3,4 und einer in vertikaler Richtung schwenkbar "ngebrachten Schlingenbild -nerrolle,
zwischen denen eine nach unten gerichtete Schlinge gebildet wird.
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Der Einfluß des Bandgeviichtes kann bei dieser Anordnung ver -nachlässigt
werden, wie folgende Nachrechnung zeigt: Aus Abb. 5 geht hervor, daß der durch das
Bandgewicht "G" selbst verursachte Bandzug "Z" etwa folgende Größenordnung hat.
ergibt sich für den spei. Bandzug
dabei bedeuten Z den Bandzug in kg a- den Abstand der Umlenkrollen in mm b Walzgutbreite
in mm s Walzgutstärke in mm t spez. Gewicht des Walzgutes mg/mm,
spez.
Bandzug in kg / mm2 Schlingenbildnerausschlagwinlsel Bei einem Abstand a von ca.
1000 mm zwischen den ortsfest angeordneten Umlenkrollen 3 und Q- und einem Ausschlagwinkel
der Schlingenhebers von ca. 15° ergibt sich nach vorstehender Beziehung ein durch
das Bundeigengewicht verursachter spez. Bandzug von ca..15 g/mm2, während die be
-triebsüblichen Werte bei etwa 0,8 bis 1,6 kg/mm2 liegen, also den 50 bis 100-fachen
Betrag ausmachen.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß der hydrauliche
Anpreßdruck zur Erzeugung des konstanten Bandzuges nur von Zeit zu Zeit den sich
mit dem Programm ändernden Bandquerschnitten angepaßt werden muß, wL:s noch von
Hand erfolgen kann. Eine gesonderte Berücksichtigung des Bandgewichtes mit den damit
verbundenen Fehlern ist nicht mehr erforderlich.