DE2262949A1 - Brennschneidmaschine zum wahlweisen aufteilen von straengen - Google Patents

Description

• Brennschneidmaschine zum wahlweisen Aufteilen von Strängen Die Erfindung betrifft eine Brennschneidmaschine zum wahlweisen Aufteilen von Strängen in Stranggießanlagen, die eine die Strangbewegung abgreifende Meßeinrichtung umfassen.
• Um eine bestmögliche Verwertung von gegossenen Strängen zu erzielen ist es erwünscht, diese mit möglichst gingen Verluststücken in die benötigten Teillängen aufzuteilen.
• Mit einer Brennschneidmaschine werden die gewünschten Stuck längen vom-Strang abgetrennt. Bei Gießende wird die verbliebene Stranglänge, die sogenannte Restlänge, ermittelt.
• Diese wird mit allen benötigten Teillängen und Teillängenstückzahlen verglichen. Die Strangrestlänge wird in der Stückzahlen und Stücklängenkombination ausgeteilt, die das geringste Verluststück ermöglicht.
• Alle bisher verwendeten Restlängenmeßsysteme, die ortsfest in die Stranggeßanlagen installierte Meßeinrichtungen verwenden, haben den Nachteil der relativen Ungenauigkeit, d.h., daß das gewünschte Meßergebnis nur bei bestimmten Betriebszuständen oder nach ungünstigen Zeitlängen verfugbar ist. Die Anzahl der Geräte, Einrichtungen und Operationen zur Restlängenbestimmung sind bei diesen bekanntai Systemen teuer,- störungsempfindlich und ungenau.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Brennschneidmaschine der eingangs genannten Art verfUgbar zu machen, mit der bei geringem Aufwand eine genaue und einfache Strangrestlängenermittlung auf billige Weise ermöglicht wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäi3 dadurch gelöst, daß wenigstens eine ortsfeste, durch Reibung vom Strang angetriebene erste Meßrolle und mindestens eine weitere, mit der verfahrbaren Brennschneidmaschine mitbewegbare und mit Reibungsberührung auf dem Strang laufende zweite Meßrolle vorgesehen ist, die eine Relativbewegung zwischen Strang und Brennschneidmaschine erfaßt.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ergibt sich dadurch, daß zur Vermeidung von Schlupfeinflüßen die ortsfeste und die bewegbare Meßrolle gleichartig ausgebildet sind, und die eine über und die andere unter dem Strang angeordnet ist.
• Mit der erfindungsgemäßen Brennschneidmaschine läßt sich somit eine relativ hohe Genauigkeit erreichen, da zwei Meßungen am gleichen meßobjekt unter fast gleichenBedingungen erfolgen.
• Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme einer Zeichnung näher erläutert werden.
• Aus einer Kokille 1 -wird ein Strang 2 gegossen, der mit Hilfe einer Brennschneidmaschine 3 in Strangteile bestimmter Längen aufgeteilt werden soll. Die Brennschneidmaschine 3 ist längs des Stranges 2 verfahrbar und. trägt einen Brenner 4, der zum Durchtrennen des aufzuteilenden Stranges dient.
• Um den Strang zerteilen zu können, wahrend er sich von der Kokille wegbewegt, muß die Brennschneidmaschine 3 während des Schneidvorgangs synchron mit dem Strang 2 mitbewegt werden. Dies ermöglicht eine Anklemmvorrichtung 5, die am Strang 2 angeklemmt wird und somit-die Brennschneidmaschine 3 synchron mit dem Strang mitbewegt. Unterhalb des Stranges 2 ist eine ortsfeste, durch Reibung vom Strang angetriebene erste Meßrolle 6 und eine bezüglich der Stranglaufrichtung hinter dieser angeordnete erste Signalschranke vorgesehen.
• In Richtung zur Kokille hin ist eine zweite ortsfeste Meßrolle 8, die ebenfalls durch Reibung vom Strang angetrieben wird, und eine in Stranglaufrichtung hinter dieser befindet liche zweite Signalschranke vorgesehen. Eine weitere, mit der verfahrbaren Brennschneidmaschine mitbewegbare Meßrolle 10, die mit Reibungsberührung auf dem Strang 2 läuft, wird eine Relativbewegung zwischen Strang und Brennschneidmaschine erfasst. Um Schlupfeinflüße, die zu Fehlmessungen führen würden, zu vermeiden, sind die ortsfeste Meßrolle 6 und die bewegbare Meßrolle 10 gleichartig ausgebildet.
• Um den Einfluß von Temperaturdifferenzen auszugleichen, befinden sich die ortsfeste Meßrolle 6 und die bewegbare Meßrolle 10 an etwa der gleichen Stelle des Stranges 2, wenn sich die Brennschneidmaschine 3 in ihrer schneidbereiten Ausgangsstellung befindet. Konstruktive oder fertigungsbedingte Toleranzen der Meßrolle werden durch deren GEichartigkeit und durch deren gegenläufiges Arbeiten ausgeglichen.
• Die Meßrollen sind mit Impulsgebern verbunden. Deren Impulse gelangen auf einen nicht ßargestellten Längenzähler, der die Strangrestlängenermittlung und die Teillängenermittlung bewirkt. Die ortsfeste Meßrolle 8 ist, bevor sie vom Strang erreicht und angetrieben wird, durch eine Kopplung mit der Strangtransporteinrichtung verbunden und wird etwa mit dem Strang synchron bewegt. Hat der Strang die ortsfeste Meßrolle 8 erreicht, so wird diese nicht mehr durch die Strangtransporteinrichtung, sondern durch die Reibwirkung des Stranges angetrieben.
• Im folgenden soll die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Brennschneidmaschine erläutert werden. Bei Gießbeginn tritt die Strangspitze aus der Kokille 1 aus und wird von einer nicht dargestellten Strangtransporteinrichtung weiterbewegt. Bevor die Meßrolle 8 vom Strang 2 erreicht und durch Reibung angetrieben wird, wird sie infolge einer Kopplung mit der Strangtransporteinrichtung etwa synchron mit dem Strang 2 bewegt, um mit Hilfe der von dieser noch nicht vom Strang berührten Meßrolle verursachten Zählimpulse eine vorläufige Stranglängenermittlung zu ermöglichen. Die bezüglich der Stranglaufrichtung hinter der ortsfesten Meßrolle 8 angeordnete Signalschranke 9 bewirkt, wenn sie von der Strangspitze erreicht wird, eine Einstellung des durch die ortsfeste Meßrolle bewirkten Zählstandes der Strangrestlänge auf die bekannte Fixlänge zwischen dem Gießspiegel 11 und der Signalschranke 9. Die andere ortsfeste Meßrolle 6 kann, bevor sie vom Strang erreicht und durch Reibung angetrieben wird, durch eine Kopplung mit der Strangtransporteiichtung ebenfalls etwa synchron mit dem Strang bewegt werden, um auch mit der Meßrolle 6 eine vorläufige Stranglängenermittlung durchzuführen, bevor diese vom Strang berührt wird. Erreicht der Strang 2 die der Meßrolle 6 zugeordnete Signalschranke 7, so wird die bis dahin ermittelte Strangrestlänge durch die bekannte Fixlänge zwischen dem Gießspiegel 11 und dieser Signalschranke 7 sprunghaft berichtigt. Der Längenz4hler nimmt nun die zur Strangrestlängenermittlung verwendeten Zählimpulse vom Impulsgeber der Meßrolle 6 auf.
• Hat der Strang 2 die bewegbare Meßrolle 10 erreicht, so gibt auch diese Zählimpulse in den Längenzähler, der einen RestlängenzähLer und einen Teillängenzähler umfasst. Die ortsfeste Meßrolle 6 gibt zur jeweiligen Strangrestlängenermittlung Impulse auf den Restlängenzähler, und die bewegbare Meßrolle 10 führt dem Teillängenzähler zur Bestimmung der jeweils abzutrennenden Teillänge Impulse zu.
• Bei Gießende vergleicht der Längenzähler die gerade ermittelte Strangrestlänge mit allen benötigten Strangteillängen und Strangteilstückzahlen, um die das geringste Verluststück ergebende Strangaufteilung vorzunehmen. Um eventuell auftretende Meßfehler zu korrigieren-, wird die jeweils vom R-stlängenzähler ermittelte Strangrestlänge auf die bekannte Fixlänge GA zwischen Gießspiegel und Ausgangspunkt der Brennschneidmaschine berichtigt, wenn sich die Brennschneidmaschine in der Ausgangsstellung befindet.
• Der Längenzähler bestimmt die nach dem jeweiligen Schneidende beim Rücklauf der Brennschneidmaschine 3 in die Ausgangsstellung gemessene Stranglänge gemeinsam mit der gegebenenfalls bei in Ausgangsstellung feststehender Brennschneidmaschine bis zum Beginn eines neuen Schneidvorganges unter der bewegbaren Meßrolle 10 hindurchlaufenden Stranglänge über die von dieser Meßrolle verursachten Impulse als neue Teillänge und zieht diese zur Ermittlung der neuen Strangrestlänge von der vor dem vorhergehenden Schneidvorgang ermittelten Strangrestlänge ab.
• Der Teillängenzähler ist mit einem vorwählbaren Programm zur Abgabe eines Signals vor Erreichen der ganzen Teillänge ausgestattet, um eine ausreichende Zeit, in der weder eine neue Restlängenbestimmung noch ein neuer Schneidbeginn erfolgt, zur Ermittlung und Verwertung des jeweiligen Stranglängenrestwertes verfügbar zu machen. Dem Teillängenzahler kann ein Teillängen-Vorwahlprogramm zugeordnet werden, das über die bewegliche Meßrolle 10 0 auf die Brennschneidmaschine einwirkt. Damit kann eine automatische Steuerung des. Schneideinsatzes der Brennschneidmaschine 3, und damit eine automatische Teillängeneinstellung erzielt werden. Für den Fall, daß die automatische Steuerung über die bewegliche Meßrolle 10 ausfällt, kann ein weiteres Vorwahlprogramm vorgesehen werden, um im Notbetrieb die ortsfeste Meßrolle 6 zur automatischen Teillängeneinstellung der Brennschneidmaschine zu verwenden.
• Kommt ein Signal "Gießende" nach einem Brennschnittende, d.h., wenn die Brennschneidmaschine 3 sich im Rücklauf befindet; dann wird von der bis dahin aufgelaufenen Nomentanlänge, die sich aus der Strecke GA und dem seit Beginn des vorhergehenden Brennschrittes über den Ausgangspunkt A des Brenners hinausgelaufenen Strangteil zusammensetzt, die über die bewegliche Meßrolle 10 im Teillängenzähler erfasste Strecke abgezogen. Die sich so ergebende Länge ist die Strangrestlänge. Um für Bedienungspersonal oder einen Rechner eine Eingriffsmöglichkeit zu geben, erfolgt diese Restlängenermittlung nur, wenn die gerade in der Messung befindliche Teillänge noch nicht erreicht ist. Ein Zxschensignal vor Erreichen der ganzen Teillänge verhindert eine zu späte Restlängenermittlung. flach diesem Zwischensignal erfolgt eine Restlängenermittlung erst, wenn die gesamte gewünschte Teillänge ganz ausgemessen ist.
• Bei Gießende liegt die Momentanlänge fest, die sich aus der Fixlänge GA und dem Uberlauf des Stranges über die Nullstellung A des Brenners ergibt. Durch Abziehen der durch die bewegliche Meßrolle 10 vermessenen Stranglänge, die sich aus der Relativbewegung zwischen der in die Ausgangsstellung zurücklaufenden Brennschneidmaschine 3 und dem Strang 2 ergibt, von der bei Gießende ermittelten Momentanlänge kann die Strangrestlänge bei Gießende angegeben werden. Ist die Brennschneidmaschine in ihrer nusgangsstelle und ist das Vermessen einer ganzen Teillänge beendet, erfolgt der Beginn eines neuen Schneidvorganges.
• Die Momentanlänge im Restlängenzähler wird in diesem Moment auf die Fixlänge GA zwischen dem Gießspiegel 11 und dem Ausgangspunkt A des Brenners 4 berichtigt. Damit werden auch alle möglichen inzwischen aufgetretenen Meßfehler ausgeschaltet.
• Nach Gießende kann ein Rechner die Restlänge entweder sofort abrufen, wenn das Gießende nicht in die Zeitspanne zwischen Zwischensignal und Erreichen einer ganzen Teillänge fällt, oder beim Erreichen der nächsten ganzen Teillänge. Die Brennschneidmaschine 3 kann mit dem Signal "Gießende" auf langsamen Rücklauf umgeschaltet werden, wenn sie sich gerade im schnellen Rücklauf befindet.
• Die Genauigkeit der beschriebenen Vorrichtung ist relativ hoch, da zwei Messungen am gleichen Meßobjekt unter fast gleichen Bedingungen erfolgen. Ein Schlupf der sich gegenläufig drehenden Meßrollen M6 und M10 hebt sich daher im Meßergebnis weitestgehend auf. Die Temperaturdifferenz der beiden über bzw. unter dem Strang 2 angeordneten Meßrollen 10 und 6 ist gering und vor allem-praktisch konstant. Für den jeweiligen ZtEhler gibt es nur ein Zusammenzählen von Impulsen, und für die Ermittlung der Momentan- oder Restlänge braucht mir der Wert des einen Zählers von dem des anderen Zihlers abgezogen zu werden. Die Gleichartigkeit der teßeinrichtungen mit gleichen Übersetzungsverhältnissen sorgt bei einem gegenläufigen Arbeiten der Meßrollen für ein Aufheben von konstruktiven oder fertigungsbedingten Toleranzen. Die jeweilige Berichtigung des Zählerstandes beim Beginn eines Schneidvorgangs beseitigt alle bis dahin eingetretenen Fehler.
• Zu Beginn einer Strangaufteilung wird als erstes eine Schopflänge AS abgetrennt, in der bereits Maschinenfehler und andere Fehler, wie z.B. die Schnittfuge bei der Stücklängenvorgabe, schon berücksichtigt sind, so daß die jeweils ermittelte Nomentanmenge exakt richtig ist.
• Dadurch, daß wenige und einfache Operationen erforderlich sind, nämlich nur Zählen und Vergleichen von Zählerständen, wird die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders hoch. Durch die Gleichartigkeit der Meßrollen wird nicht nur eine besonders genaue Messung erzielt, sondern auch eine einfache und wirtschaftliche Lagerhaltung ermöglicht.
• Fällt die bewegliche Meßrolle 10 aus, so läßt sich im Notfall statt dessen die ortsfeste Meßrolle 6 zur Teillängenmessung und Strangaufteilung verwenden. Ein Produktionsausfall durch Stillstand der Stranggießanlage kann somit vermieden werden.

Claims (12)

P a t e n t a n so r ü c h e

1. Brennschneidmaschine zum wahlweisen Aufteilen von Strängen in Stranggießanlagen, die eine die Strangbewegung abgreifende Meßeinrichtung umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine ortsfeste, durch Reibung vom Strang angetriebene erste Meßrolle (6) und mindestens eine weitere mit der vefahrbaren Brennschneidmaschine (3) mitbewegbare und mit Reibung berührung auf dem Strang (2) laufende zweite Meßrolle (10) vorgesehen ist, die eine Relativbewegung zwischen Strang (2) und Brennschneidmaschine (3) erfaßt.

2. Brennschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Schlupfeinflüssen die ortsfeste und die bewegbare Meßrolle gleichartig ausgcbildet sind, und die eine über und die andere unter den Strang angeordnet ist.

3. Brennschneidmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Impulsgebern verbundenen Meßrollen Impulse verursachen, die in einen Längenzähler ein gegeben werden, wobei die ortsfeste Meßrolle zur jeweiligen Strangrestl2ngenermittlung Impulse auf einen Restlängenzähler gibt, und die bewegbare Meßrolle zur Bestimmung der jeweils abzutronnenden Teillänge einem Teillängenzänler In pulse zuführt.

4. Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Längenzähler die bei Gießende ermittelte Strangrestlänge mit allen benötigten Strangteillängen und Strangteilstücken vergleicht, um die das geringste Verluststück ergebende Strangaufteilung vorzunehmen.

5. Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Längenzähler zur Korrektur von eventuell auftretenden Meßfehlern die jeweils ermittelte Strangrestlänge bei in Ausgangsstellung befindlicher Brennschneidmaschine auf die bekannte Fixlänge (GA) zwischen Gießspiegel (11) und Ausgangspunkt (A) der Brennschneidmaschine berichtigt.

6. Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Stranglaufrichtung hinter der ortsfesten Meßrolle (6) eine Signalschranke (7) angeordnet ist, die, wem sie von der Strangspitze erreicht wird, eine Einstellung des durch die ortsfeste Meßrolle bewirkten Zählstandes der Strangrestlänge auf die bekannte Fixlänge zwischen Gießspiegel (11) und Signalschranke (7) bewirkt.

7. Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bezüglich der Stranglaufrichtung vor der ortsfesten Meßrolle weitere ortsfesten Mefrollen (8) und Eignalschranken (9) angeordnet sind für eine fränzeitige kestlängenommittlung, bevor die Strangspitze die @r@@nschneidmaschien ereicht und daß der Längenzähler beim rreichen der einzelnen Signalschranken die bis dahin ermittelte Strangrestlänge durch die jeweilige Fixlänge zwischen Gießspiegel und jeweiliger Signalschranke berichtigt, und ca der Längenzähler die ar Strangrestlängenermittlung benutzten Zählinpulse jeweils vom Impulsgeber dieser Meßrolle aufnimmt.

8. Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die erste ortsfeste Meßrolle (6), bevor sie vom Strang erreicht und durch Reibung angetrieben wird, durch eine Kopplung mit der Strangtransporteinrichtung etwa synchrom mit dem Strang (2) bewegbar ist, un mit Hilfe der von dieser noch nicht vom Strang berührten Meßrolle verursachten Zählimpulse eine verläufige Stranglängenermittlung zu ermöglichen.

9. Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Längenzähler die nach cen jeweiligen Schneidende beim Rücklauf der Brennschneidmaschine in die usgangsstellung gemessene Stranglänge gemeinsam nit der gegebenenfalls bei in usgangsstellung feststehender Brennschneidnaschine bis zum Beginn eines neuen Schnei voganges unter der bewegbaren Meßrolle (10) hinderchlaufende Stranglänge über die von dieser Meßrolle verursachten Empulse als neue Teillänge bestimmt und zur Ermittlung der neren Strangrestlänge von der bei Schneidende ermittelten momentanen Stranglänge abzieht.

10. Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Teillängenzähler mit einem vorwählbaren Programm zur Abgabe eines Signals vor Erreichen der ganzen Teillänge ausgestattet ist, um eine ausreichende Zeit, in der weder eine neue.Restlängenbestimmung noch ein neuer Schneidbeginn erfolgt, zur Erermittlung und Verwertung des jeweiligen Stranglängen restwertes verfügbar zu machen.

11. Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Teillängenzähler ein Teillgenvorwahlprograinm umfaßt, mit den über die bewegliche Meßrolle (10) die Brennschneidmaschine für eine automatische Teillängeneinstellung steuerbar ist.

12. Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Notbetrieb die ortsfeste Meßrolle (6) vor der Brennschneidmaschine über ein weiteres Vorwahlprogramm für eine automatische Teillängeneinstellung der Brennschneidmaschine verwendbar ist L e e r s e i t e