DE2332378C3 - Steuerung zum periodischen Einschalten einer Schere zum Schneiden von laufendem Walzgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung zum periodischen Einschalten einer Schere zum Schneiden von laufendem Walzgut entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs und bezieht sich insbesondere auf die Steuerung solcher Scheren, die das Walzgut im Anschluß an die Walzung im letzten Gerüst auf Fertiglängen, d.h. auf verkaufsfähige Handelslängen, schneiden.

Hierfür können entweder aus der Ruhe anlaufende rotierende bzw. fliegende Scheren oder sogenannte Durchlaufscheren verwendet werden. Bei letzteren wird der Schnitt durch Ablenkung des Stabes zwischen die Messer bewirkt. In jedem Fall ist eine Signalgabe zum Auslösen des Schnittes erforderlich. Diese Signalgabe wird üblicherweise entweder als periodisch wiederkehrende Signalgabe mit festen Zeiten vorgegeben oder wird durch Klappenschalter, Fotozellen oder ähnliche Kontakte von der Stabspitze ausgelöst. Dabei ist ein Zeitrelais zwischen der Signalgabe und dem Anlaufen der Scherenmesser geschaltet, um so die Längen korrigieren zu können (vgl. DE-AS 10 98 086).

Diese Arien der Schnittsteuerung arbeiten erfah-

* rungsgemäß sehr ungenau, weil die Geschwindigkeit des zu schneidenden Walzgutes sich häufig ändert, sei es

durch Änderung der Drehzahl des letzten Walzgerüstes oder aber durch unterschiedliche Voreilung des austretenden Stabes bei gleichbleibender Drehzahl. Letzteres tritt insbesondere auf bei Walzenverschleiß oder bei Kaliberänderungen, die durch unterschiedliche Temperatur der einzelnen Stäbe oder aber durch das Temperaturgefälle von Stabspitze zu Stabende hervorgerufen werden. Alle diese Einflüsse können beim geschnittenen Stab zu mehr oder weniger starken Abweichungen von der vorgesehenen Stablänge führen,

ίο wobei diese Abweichungen erst durch Nachmessung am warmen oder kalten Stab feststellbar sind.

Aus der DE-OS 20 23 398 ist es bekannt, beim Schneiden von stranggepreßtem Laufflächenkautschuk auf einem Förderband nach dem Teilschnitt eine eventuelle Abweichung der Schnittlänge von der Sollänge mittels Abtastvorrichtung und Impulszähler zu erfassen und aus dem betreffenden Fehler ein Ausgangssignal abzuleiten und dem den Teilschnitt auslösenden Meßsystemzähler zuzuführen, und zwar als

M Addition oder Subtraktion zum voreingestellten Zählerbetrag.

Diese Scherensteuerung mag zwar bei den beim Kautschukstrangpressen üblichen Förderbandgeschwindigkeitc,n die Einstellung des folgenden Teilschnittes derart zu beeinflussen, daß eine nachfolgende getrennte Länge »im wesentlichen« die vorherbestimmte erwünschte Länge besitzt. Für die im Walzwerk vorkommenden Stabgeschwindigkeiten, welche um ein Vielfaches größer sind als die vorerwähnten Förderbandgeschwindigkeiten, arbeitet dieses Steuerungsprinzip jedoch wegen des erforderlichen Mindestabstandes zwischen Schere und Meßstelle zu langsam, so daß eine Korrektur der jeweils nachfolgenden Teillänge nicht mit der gewünschten Genauigkeit durchgeführt werden kann.

Zur Verbesserung der Genauigkeit von Scherensteuerungen ist es auch bekannt, die Geschwindigkeitsänderung des durchlaufenden Stabes mittels einer Eichstrecke zu erfassen und den Scherenanlaufzeit-

*° punkt daraufhin entsprechend früher oder später zu legen (DE-AS 11 62 456). Die Eichstrecke befindet sich hierbei hinter der Schere und wird von zwei Fotozellen gebildet, deren Abstand voneinander auf einen echten Bruchteil der jeweiligen Schnittlänge einstellbar ist.

Außerdem ist der Abstand der ersten Fotozelle von der Schere auf das Ein- oder Mehrfache der Eichstrecke einstellbar.

Durchläuft die Stabspitze die Eichstrecke, so wird zunächst von der ersten Fotozelle ein Zählgerät gestartet, welches die Impulse zählt, die von einem mit der Walze des letzten Walzgerüstes gekuppelten Impulsgeber dem Zählgerät weilergegeben werden. Passiert die Stabspitze die zweite Fotozelle, so wird dieses Zählgerät gestoppt und gleichzeitig ein zweites Zählgerät gestartet, welches seine Impulse ebenfalls von dem erwähnten Impulsgeber erhält. Beide Zählgeräte sind über eine Spannungsvergleichsvorrichtung miteinander verbunden. Wenn nun das zweite Zählgerät eine gleiche Impulszahl erhalten hat, wie sie im ersten Zählgerät gespeichert ist, so gibt die Spannungsvergleichsvorrichtung einen Zählimpuls an ein Streckenzählgerät ab. Der Schnitt erfolgt jeweils bei Erreichen der der Schnittlänge entsprechenden Zählimpulse im .Streckenzählgerät, wobei die dem Abstand der Eich-

¹^ strecke von der Schere entsprechenden Zählimpulse abzuziehen sind. Das Einschalten der Schere erfolgt jedoch unter Berücksichtigung der Ansprechzeiten elektrischen oder mechanischen Ursprungs vom Strek-

kenzählgerät aus entsprechend früher.

Auch wenn es mit dieser Scherensteuerung möglich is.·, die Längenmessung für jede Stabspitze eines von der Schere geschnittenen Stabes neu zu eichen und damit die Genauigkeit der Schnitllängen zu verbessern, ist die Steuerung doch mit einigen Mangeln behaftet. Der Hauptnachteil wird darin gesehen, daß Ungenauigkeiten bei der Einstellung des Scherenanlaufs nicht erfaßt und somit auch nicht ausgeglichen werden können. Die daraus resultierenden Stablängenabweichungen lassen sich erst beim Nachmessen der erkalteten Stäbe feststellen. Außerdem erfordert das Einstellen der Eichstrecke und des Abstandes der Eichstrecke von der Schere in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Stablänge große Sorgfalt und dürfte demnach ebenfalls eine Fehlerquelle darstellen.

Im Hinblick auf die durch verschärfte Kundenvorschriften immer größer werdenden Anforderungen an die Genauigkeit der Schnittlängen ist es Aufgabe der Erfindung, eine Scherensteuerung zu schaffen, mit der sowohl eventuell auftretende Geschwindigkeitsänderungen als auch Fehler beim Einstellen des Scherenanlaufs erfaßt und unmittelbar nachreguliert werden können. Diese Aufgabe läßt sich im Prinzip in der Weise lösen, daß der Vergleich der effektiven Stablänge mit der Sollänge jeweils im Augenblick des Schnittes mittels Stabspitze und Stabende erfassender Signalgeber erfolgt.

Die Erfindung besteht demnach darin, daß eine Fotozelle oder ein anderer auf das Walzgut ansprechender Signalgeber die Schnittauslösung und ein weiterer Signalgeber die Längenüberwachung übernimmt, wobei beide gemeinsam gegenüber der Schere verschiebbar sind und außerdem der schnittauslösende Signalgeber zu dem die Stablänge überwachenden Signalgeber verschiebbar ist. Dabei dient die Verschiebung beider Signalgeber gemeinsam der Einstellung der Stablänge auf die gewünschte Handelslänge. Bestimmend hierfür ist der Abstand des die Stablänge messenden Signalgebers zur Schere, welcher der Handelslänge zuzüglich einer Zugabe für die beim Erkalten der Stäbe eintretenden Schrumpfung entsprechen muß. Der Abstand zwischen dem schnittauslösenden Signalgeber und dem die Stablänge messenden Signalgeber ist hierbei so einzustellen, daß die Durchlaufzeit des Walzstabes zwischen den Signalgebern der Anlaufzeit der Schere entspricht.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerung soll anhand der Zeichnung näher beschrieben werden.

Der vom letzten Walzgerüst 1 einer Walzenstraße kommende Stab 2 durchläuft eine Schere 3 und soll von dieser in vorbestimmtc Handelslängen unterteilt werden. Die Teillängen werden anschließend einem Kühlbett 10 zugeführt. Der Schnitt wird von einem hinter der Schere 3 angeordneten Signalgeber 6 ausgelöst, welcher beim Passieren der Stabspitze über ein Steuergerät 17 einen Einschaltimpuls für den Scherenmotor 14 liefert. Hierbei kann sowohl eine aus der Ruhe anlaufende, rotierende bzw. fliegende Schere, to wie in der Zeichnung symbolisch dargestellt, als auch eine Kupplungsschere verwendet werden, bei welcher der Motor durchläuft und die Kupplung für jeden Schnitt geschaltet wird. In jedem Fall muß der Einschaltimpuls unter Berücksichtigung der Anlaufzeit <r, des Motors oder der Kupplungsschakung so rechtzeitig erfolgen, daß die Schere 3 ihre Schnittstellung in dem Augenblick erreicht wenn die gewünschte Länge des Stabes 2 die Schnittstelle passiert hat Neben dem schnittauslösenden Signalgeber 6 jst ein zweiter Signalgeber 7 vorgesehen, der auf einem längs des laufenden Stabes 2 verschiebbaren Wagen 5 befestigt ist und mittels einer Skala 9 so eingestellt wird, daß der Abstand zwischen dem Signalgeber 7 und den Messern der Schere 3 in Schnittstellung der gewünschten Handelslänge zuzüglich dem erwarteten Längenschrumpf durch Abkühlung entspricht. Der Signalgeber 6 ist ebenfalls auf dem Wagen 5 befestigt und kann auf diesem mittels einer Verschiebevorrichtung 8 auf einen solchen Abstand zum Signalgeber 7 eingestellt werden, daß die erwartete Durchlaufzeit des Walzstabes 2 zwischen den Signalgebern 6 und 7 der Anlaufzeit der Schere 3 entspricht. Um bei jedem Teilschnitt die effektive Stablänge am laufenden Stab 2 unmittelbar messen und mit der Sollänge vergleichen zu können, ist ein weiterer Signalgeber 4 an der Schere 3 vorgesehen und so geschaltet daß dieser bei Schnittstellung der Messer einen Impuls abgibt. Dieser Impuls wird zusammen mit dem Impuls des Signalgebers 7 in einer aus einem Taktgenerator 18 und einem Impulszähler 19 bestehenden Zähleinheit 11 erfaßt, in welcher der zeitliche Abstand zwischen den beiden Impulsen ermittelt wird.

Die Schnittlänge entspricht dem eingestellten Wert wenn die Messer zu dem Zeitpunkt die Schnittstellung erreichen, an dem die Stabspitze den Signalgeber 7 passiert. Erreichen die Messer ihre Schnittstellung vor Passieren der Stabspitze an Signalgeber 7, so entsteht eine Unterlänge; erreichen die Messer ihre Schnittstellung dagegen später, so entsteht eine Überlänge. Die in der Zähleinheit 11 ermittelte Zeit zwischen Ansprechen der Signalgeber 4 und 7 kann unter Berücksichtigung der Walzstabgeschwindigkeit in die Längenabweichung umgerechnet werden.

Hierzu ist ein sogenannter Multiplikator 13 vorgesehen, dem die Stabgeschwindigkeit als Faktor k eingegeben ist. Die Anzahl χ der in der Zähleinheit 11 gezählten Impulse werden — mit dem entsprechenden Vorzeichen versehen — dem Multiplikator 13 zugeführt, der darauf über den Faktor k die Längenabweichung errechnet und als Über- oder Unterlänge über ein Anzeigegerät 12 sichtbar macht. Außerdem ist der Multiplikator 13 über ein Steuergerät 15 mit dem Motor 16 der Verschiebevorrichtung 8 derart verbunden, daß die Lage des Signalgebers 6 aufgrund der ermittelten Längenabweichung automatisch korrigiert werden kann, so daß der Scherenanlauf bereits für den folgenden Schnitt entsprechend früher oder später ausgelöst wird.

Die erfindungsgemäße Einbeziehung der Scherenanlaufsteuerung in den Meß- und Regelkreis bietet gegenüber der eingangs geschilderten Scherensteuerung den Vorteil, daß alle die SchnittgenEuigkeit beeinträchtigenden Einflußgrößen sofort ermittelt und bereits beim nächsten Teilschnitt korrigiert werden können. Auch besteht ein großer Vorteil darin, daß auftretende Längenabweichungen unmittelbar erfaßt und über das Anzeigegerät 12 sichtbar gemacht werden könnei, so daß ein späteres Nachmessen der Stabe entfallt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuerung zum periodischen Einschalten einer Schere zum Schneiden von laufendem Walzgut, bei der jeder Teilschnitt durch die Impulse eines auf die gewünschte Stablänge einstellbaren Signalgebers ausgelöst, die effektive Stablänge gemessen, mit der Sollänge verglichen und durch die ermittelte Abweichung der effektiven Stablänge von der Sollänge die Auslösung des Teilschnittes korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich der effektiven Stablänge mit der Sollänge jeweils im Augenblick des Schnittes mittels Stabspitze und Stabende erfassender Signalgeber (4 und 7) erfolgt.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Abweichung der geschnittenen Stablänge von der Sollänge durch Erfassung der Zeit zwischen einer vom Scherenschnitt über einen Geber (4) ausgelösten Signalgabe und der Signalgabe eines im Abstand von der Schere auf die gewünschte Stablänge einstellbaren Signalgebers (7) beim Passieren der Stabspitze und Umrechnung über die Stabgeschwindigkeit erfolgt.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem den Schnitt auslösenden Signalgeber (6) und dem die Stablänge messenden Signalgeber (7) dem zurückgelegten Weg des Walzstabes zwischen den Signalgebern während der Anlaufzeit der Schere (3) entspricht.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Signalgeber (6 und 7) längs des laufenden Walzstabes verschiebbar angeordnet sind und der Abstand zwischen den Signalgebern in Abhängigkeit von der ermittelten Stablängendifferenz zusätzlich über eine Verschiebevorrichtung (8) verstellbar ist.