DE19860710A1 - Verfahren zum Regeln eines hydraulischen Dreh- und Vorschubantriebes für ein Kaltpilgerwalzwerk - Google Patents
Verfahren zum Regeln eines hydraulischen Dreh- und Vorschubantriebes für ein KaltpilgerwalzwerkInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21B21/00—Pilgrim-step tube-rolling, i.e. pilger mills
- B21B21/06—Devices for revolving work between the steps
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines hydraulischen Dreh- und Vorschubantriebes für ein Kaltpilgerwalzwerk zur Herstellung von Rohren in einem von einem Kurbeltrieb in Walzrichtung hin- und herbewegbaren Walzgerüst, dessen verjüngend kalibrierte Walzen mit wechselndem Drehsinn über dem Walzgut abrollen und das Rohr abhängig von der Stellung der Kurbelwelle zeitweise zum Vorschieben und Drehen freigeben, wobei das Drehen und Vorschieben des Rohres mittels den daran angreifenden Antriebsorganen zugeordneter druckmittelgeregelter Hydromotoren erfolgt, DOLLAR A dadurch gekennzeichnet, DOLLAR A dass die Druckmittelzufuhr jedes Hydromotors über ein Proportionalventil geregelt wird, das abhängig von dem geforderten Weg des von diesem Hydromotor bewegten Antriebsorgans für ein diesem Weg proportionales Zeitintervall geöffnet wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines hydraulischen Dreh- und
Vorschubantriebes für ein Kaltpilgerwalzwerk zur Herstellung von Rohren in einem von
einem Kurbeltrieb in Walzrichtung hin- und herbewegbaren Walzgerüst, dessen
verjüngend kalibrierte Walzen mit wechselndem Drehsinn über dem Walzgut abrollen
und das Rohr abhängig von der Stellung der Kurbelwelle zeitweise zum Vorschieben
und Drehen freigeben, wobei das Drehen und Vorschieben des Rohres mittels den
daran angreifenden Antriebsorganen zugeordneter druckmittelgeregelter
Hydromotoren erfolgt.
In den 60er Jahren wurden die Bewegungen der Dreh- und Vorschubantriebe für das
Rohr bei der Ausübung des Kaltpilgerwalzverfahrens hydromechanisch dargestellt,
d. h. die Bewegung der Steuerkolben der Ventile der Hydraulikmotoren wurde durch
Kurvenscheiben vorgegeben. Diese mechanisch aufwendige Art der Ventilansteuerung
führte zu häufigen Ausfällen; weiterhin traten wegen sehr harter Bremsrampen häufig
Rohrleitungsbrüche auf.
In den Kaltpilgerwalzwerken der 90er Jahre wurde mit Hilfe einer sehr aufwendigen
servohydraulischen Wegregelung die Bewegung der ansonsten rein mechanisch mit
Kurvenscheibengetrieben erzeugten Dreh- und Vorschubbewegung nachempfunden.
Dieses System arbeitet zuverlässig, weist aber hinsichtlich Herstellkosten und Wartung
Nachteile auf. Bei den zum Einsatz kommenden Servoventilen handelt es sich um
Spezialfabrikate, die im Schadensfall lange Lieferzeiten haben. Wenn diese
Servoventile als Ersatzteile bevorratet werden, müssen sie regelmäßig von
Konservierungsmittel gereinigt und neu konserviert werden.
Hinzu kommt, daß die aufwendige Wegregelung dazu führt, daß es schwierig ist,
Fehler zu lokalisieren. Es sind gut ausgebildete Experten notwendig, die klären, ob es
sich um eine Störung in der Servohydraulik, in der Regelung oder der Mechanik
handelt. Derartig hoch qualifiziertes Personal ist in vielen Rohrherstellungsbetrieben
nicht verfügbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von einer bekannten Regelung
eines hydraulischen Dreh- und Vorschubantriebes eine Ausrüstung für ein
Kaltpilgerwalzwerk zu schaffen, mit der der Dreh- und Vorschubantrieb zuverlässig,
wartungsfreundlich und kostengünstig realisiert werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die
Druckmittelzufuhr jedes Hydromotors über ein Proportionalventil geregelt wird, das
abhängig von dem geforderten Weg des von diesem Hydromotor bewegten
Antriebsorgans für ein diesen Weg proportionales Zeitintervall geöffnet wird.
Die erfindungsgemäße Regelung erfolgt mit einer einfach nachvollziehbaren Logik mit
Hilfe von einfachen Komponenten. Die komplizierte Wegregelung wird ersetzt, durch
die Vorgabe eines Zeitintervalls, indem ein Steuerventil geöffnet bleibt. Damit wird eine
kostengünstige Lösung für das anstehende Problem gefunden, die zugleich mit
geringem Wartungsaufwand auskommt und keine außergewöhnlichen Anforderungen
an das Wartungspersonal stellt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die von jedem Antriebsorgan
oder Hydromotor ausgeführte Bewegung gemessen und mit einem gespeicherten
Sollwert verglichen wird, und daß anhand festgestellter Abweichungen die
Zeitintervalle für die Ventilöffnung korrigiert werden.
Die vorgesehene Regelung ist wegen der Zuverlässigkeit und Genauheit ausreichend
für den Betrieb eines gattungsgemäßen Kaltpilgerwalzwerkes; mit einem einfachen
Regelkreis läßt sich das Kaltpilgerwalzwerk auch ohne anspruchsvolle Regelung
betreiben. Fehler der Anlage lassen sich einfach orten, weil die bislang aufwendige
Wegregelung der Servoventile entfällt.
Die Erfindung wird nachfolgend am Beispiel eines Drehantriebes für das Rohr oder die
Dornstange erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 das Schema eines Drehantriebes für das Rohr, und
Fig. 2 das zugehörige Regelungsschema.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Hydromotor bezeichnet, der über das Stirnradgetriebe 2, 3, 4
eine das Rohr 5 umgreifende Hülse 6 drehantreibt, die ihrerseits mit dem Spannfutter
7 verbunden ist. Das Spannfutter 7 ist mit Klemmbacken 8 ausgerüstet, die an die
Oberfläche des Rohres 5 anlegbar sind und dieses so festklemmen, daß bei
Betätigung des Hydromotors 1 das über das Getriebe 2 bis 4 eingeleitete Drehmoment
auf das Rohr 5 übertragen wird.
In Fig. 2 ist das zugehörige erfindungsgemäße Regelungsschema dargestellt.
Der Kurbelwinkel ϕist wird an der Kurbelwelle gemessen. Ein Startwert ϕstart wird extern
fest vorgegeben. Wenn der Kurbelwinkel ϕist größer als der Startwert ϕstart ist, wird ein
Proportionalventil für die Zeit T geöffnet. Infolgedessen wird über den Hydraulikantrieb
1 das Spannfutter 7 mit der Drehgeschwindigkeit ρ bewegt, woraus sich während des
Zeitintervalls T der Drehwinkel ρist ergibt. Proportional zur Differenz von dem
gewünschten Drehwinkel ρsoll und dem tatsächlichen Drehwinkel ρist wird ein
Korrekturwert ΔT für das Zeitintervall ΔT berechnet, in dem das Ventil geöffnet bleibt.
In der Situation ϕist = ϕstart wird der Korrekturwert ΔT für einen Rechenzyklus auf einen
Addierer geschaltet, so daß der gespeicherte Wert T für die Öffnungszeit des
Proportionalventils verändert wird.
Claims (2)
1. Verfahren zum Regeln eines hydraulischen Dreh- und Vorschubäntriebes für
ein Kaltpilgerwalzwerk zur Herstellung von Rohren in einem von einem Kurbeltrieb in
Walzrichtung hin- und herbewegbaren Walzgerüst, dessen verjüngend kalibrierte
Walzen mit wechselndem Drehsinn über dem Walzgut abrollen und das Rohr
abhängig von der Stellung der Kurbelwelle zeitweise zum Vorschieben und Drehen
freigeben, wobei das Drehen und Vorschieben des Rohres mittels den daran
angreifenden Antriebsorganen zugeordneter druckmittelgeregelter Hydromotoren
erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckmittelzufuhr jedes Hydromotors über ein Proportionalventil geregelt
wird, das abhängig von dem geforderten Weg des von diesem Hydromotor bewegten
Antriebsorgans für ein diesem Weg proportionales Zeitintervall geöffnet wird.
2. Verfahren zum Regeln eines hydraulischen Dreh- und Vorschubantriebes
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die von jedem Antriebsorgan oder Hydromotor ausgeführte Bewegung gemessen
und mit einem gespeicherten Sollwert verglichen wird, und dass anhand festgestellter
Abweichungen die Zeitintervalle für die Ventilöffnung korrigiert werden.
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