DE2326135A1

DE2326135A1 - Verfahren zur temperaturregelung in durchlaufwaermeoefen

Info

Publication number: DE2326135A1
Application number: DE19732326135
Authority: DE
Inventors: Dieter Ahrens
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1973-05-23
Filing date: 1973-05-23
Publication date: 1974-12-12

Description

Verfahren zur Temperaturregelung in Durchlaufwärmeöfen Die Erfindung betrifft ein Verfähren und eine Einrichtung zur Temperaturregelung in Durchlaufwärmeöfen, insbesondere für die Erwärmung von Blechen. Die dem Durchlaufofen pro Zeiteinheit zuzuführende Menge an Wärmeenergie wird dabei in bhängigkeit der in dem Durchlaufofen jeweils herrschenden Temperatur sowie der Dicke des in einen Wärmeofen jeweils eintretenden Materials mit Hilfe eines Reglers und eines Stellmotors geregelt.
Allgemein bekannt sind Verfahren und Einrichtungen zur Temperaturregelung, bei denen die Temperatur in den Wärmeöfen mit Hilfe von Wärmefuhlern überwacht und anhand einer an einem Regler eingestellten Soll-Temperatur konstant gehalten wird. Bei einer Änderung der Temperatur im Durchlaufofen infolge unterschiedlicher Dicke der zu erwärmenden Bleche muß der am Regler vorgegebene Soll-Temperaturwert jeweils manuell verandert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese manuelle Bedienung des Reglers (Einstellen des Temperaturwertes entsprechend der Dicke des in dem Durchlaufofen behandelten Bleches) durch ein in sich geschlossenes Regelverfahren zu ersetzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßwerte für die Temperatur im Durchlaufofen und für die Materialdicke vor Eintritt in den Durchlaufofen zusammengefaßt unem Regler als eine gemeinsame Regelgröße aufgegeben werden.
Bei einer zweckmäßigen Durchführung dieses Verfahrens wird die Dicke des den Durchlaufofen durchziehenden Materials mit einem an einem elektrischen Stellwiderstand (Potentiometer) angelenkten Abtastarm gemessen.
Abhängig von der jeweiligen Materialdicke ruft die jeweilige Stellung des Abtastarmes an dem Stellwiderstand einen bestimmten Widerstandswert hervor, während gleichzeitig die Temperatur in dem Durchlaufofen mit Hilfe eines Widerstandstherüiometers gemessen wird.
Das Wide*andsthermometer, der Stellwiderstand und der Regler sind dabei gemeinsam in einem Stromkreis hintereinander geschaltet. Der Widerstand des Stellwiderstandes wird somit jeweils mechanisch in Abhängigkeit der abgetasteten Materialdicke verändert. In Abhängigkeit der Material-Eintrittstemperatur und der Durchlaufgeschwindigkeit des Materials wird an dem Regler jeweils eine bestimmte Umlufttemperatur als Sollwert vorgewählt. Bei einer Änderung der Materialdicke wird mit Hilfe des sich an dem Stellwiderstand verändernden Widerstandes die Temperatur der Luft in dem Durchlaufofen jeweils den sich ändernden Beach dicken angepaßt. Im Grunde erfolgt dies dadurch, daß der von dem Widerstandsthermometer gemessene Temperaturwert durch die von der Materialdicke abhängigen Widerstandsänderungen bei der Eingabe in den Regler als Regelgröße verfälscht wird0 Die Temperatur der Luft in dem Umlaufofen ist bei einer vorgewählten Durchlaufgeschwindigkeit und in bezug auf eine bestimmte Material-Eintrittstemperatur lediglich noch eine Funktion der Materialdicke.
Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der tfindungsgemäßen Regeleinrichtung, Fig. 2 ein spezielles Schaltschema für das erfindungsgemäße Regelsystem, Fig. 3 ein Diagramm mit der Eintrittstemperatur des zu behandelnden Materials als Abszisse und der Umlufttemperatur im Durchlaufofen als Ordinate und der Durchlaufgeschwindigkeit des Materials in dem Wärmeofen als Parameter.
Bevor die zu erwärmenden Bleche 1 in einen Durchlaufwärmeofen 2 gelangen, wird ihre Dicke mit Hilfe eines Abtastarmes 3 bestimmt. Dieser Abastarm 3 liegt über eine Walze 4 auf dem Blech 1 auf und läßt sich in Richtung des Pfeiles A verschieben. Bei sich ändernder Blechdicke verschiebt sich der Abtastarm 3 in der Führung 5 und verändert den Widerstand des Stellwiderstandes 6. Die Umlufttemperatur im Inneren des Durchlaufofens wird mit einem Wi.derstandsthermometer 7 gemessen. Der Ssllwiderstand 6, das Widerstandsthermometer 7 sowie ein Regler 8 sind gemeinsam in einem geschlossenen Stromkreis hintereinander geschaltet. Bei dem Regler 8 handelt es sich um einen Drei-Punkt-Regler mit den Signalen "Auf - Halt - Zu". Entsprechend einer Abweichung zwischen der dem Regler aufgegebenen Soll- und der mit dem Widerstandsthermometer 7 gemessenen und durch den Widerstand des Stellwiderstandes 6 je nach der Dide des vorhandenen Materials etwa verfälschten Ist-Temperatur erhält ein Stellmotor 9 Impulse zur Steigerung oder Drosselung der einen Brenner 10 verlassenden Wärmeenergiemenge; Die an dem Regler 8 einzustellende Umlufttemperatur wtd anhand des Diagrammes in Fig. 3 ausgewählt. Der in den Stromkreis zwischen Widerstandsthermometer 7 und Regler 8 zur Berücksichtigung der Materialdidenänderung eingebrachte Stellwiderstand wird jeweils in Abhängigkeit von der Materialdicke so verändert, daß bei abnehmender Materialdicke der Widerstand steigt, sofern, wie üblich, ein Widerstandsthermometer verwendet wird, dessen Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Dies bedingt, daß durch den auf diese Art verfälschten Widerstandsgesamtwert, der als Eingangsgröße für den Regler dient, die Umlufttemperatur in dem Ofen gesenkt und damit der geringeren Materialdicke angepaßt wird.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Regeleinrichtung ist die Gesam-Bänge des Wärmedurchlaufofens in zwei Zonen 2' und 2" unterteilt, die getrennt geregelt werden können. Die Laufrichtung des Materials 1 durch den Durchlaufofen ist mit dem Pfeil B angedeutet. Durch die von der Dicke des zu behandelnden Materials abhängige Stellung des Abtastarmes 3 werden die zusätzlich in den Stromkreis zwischen Widerstandsgebern 7' bzw. 7" und den Reglern 8t bzw. 8" einzubringenden Widerstände gesteuert In dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 2 ist eine Reihe von Stellwiderständen 7' bzw. t" eingesetzt, von denen mit Hilfe von Wahlschaltern 11' bzw. 11" bestimmte Widerstandebereiche ausgewählt werden können. Bedingt durch die Vielzahl der variablen Bezugswerte ist dem Gesamt-Umlufttemperatur-Bereich eine Reihe von etwa 24 veränderlichen Widerständen zugeordnet, die durch ein Ablesen in dem Diagramm nach Fig. 3 und nach Einstellen des Temperatursollwertes der Umlufttemperatur in dem Durchlaufofen an dem Regler über die beschriebenen Wahlschalter 111 und 11" in den Regelkreis geschaltet werden können.
Bei der Aufteilung des Durchlaufwärmeofens in zwei Wärmezonen 2' und 2 ist eine zeitliche Verschiebung der von den Brennern 10 und 10", die von den Stellmotoren 9' und 9 gesteuert werden, einzubringenden Wärmeenergiemenge erforderlichO Dies wird durch unterschiedliche Laufzeiten der Stellmotoren 9' und 9" erreicht.

Claims

Ansprüche =

1. Verfahren zur Temperaturregelung in Durchlaufwärmeöfen, insbesondere für die Erwärmung von Blechen, bei dem die dem Durchlaufofen pro Zeiteinheit zuzuführende.Menge an Wärmeenergie in Abhängigkeit der in dem Durchlaufofen jeweils herrschenden Temperatur sowie der Dicke des in den Durchlaufofen jeweils eintretenden Materials mit Hilfe eines Reglers und eines Stellmotors geregelt wird,dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte für die Temperatur im Durchlaufofen und für die Materialdicke vor Eintritt in den Durchlaufofen zusammengefaßt und dem Regler als eine gemeinsame Regelgröße aufgegeben werden0

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzechnet, daß die Dicke des Materials mit einem an einem elektrischen~Stellwiderstand (Potentiometer) (6) angelenkten Abtastarm (3) gemessen wird, dessen von dr Materialdicke abhängige Stellung jeweils einen bestimmten Widerstandswert an dem Stellwiderstand (6) hervorruft, während die Temperatur in dem Durchlaufofen mit Hilfe eines Widerstandsthermometers (7) gemessen wird, wobei dieses Widerstandsthermometer (7), der Stellwiderstand (6) und der Regler (8) gemeinsam in einem Stromkreis hintereinander geshaltet sind.