DE2340768B2 - Regelvorrichtung für die automatische Verstellung einer Stranggießkokille - Google Patents

Regelvorrichtung für die automatische Verstellung einer Stranggießkokille

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/168—Controlling or regulating processes or operations for adjusting the mould size or mould taper

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

F i g. 1 eine Plattenkokille, schematisch,
F i g. 2 ein Regelschema und die Verstelleinrichtung,
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für F i g. 3 schematisch den Ablauf der Verstellung,
die automatische Verstellung einer Stranggießkokille, 25 F i g. 4 eine logische Schaltung,
beinhaltend Verstellorgane, die an gegenüberliegen- F i g. 5 ein Signalablaufschaubild zu der logischen
den Seiten, insbesondere den Schmalseiten der Ko- Schaltung.
kille angreifen. Die F i g. 1 zeigt eine Plattenkokille mit Breit-
Es ist bekannt, Plattenkokillen durch Änderung Seiten 1, zwischen denen Schmalseiten 2 a, 2 b bewegdes Abstandes der beiden Schmalseiten auf ein ge- 30 bar sind.
wünschtes Strangformat einzustellen, was beispiels- Nach Fig. 2 sind an diesen Schmalseiten 2a und
weise durch manuelle Bewegung der Schmalseiten 2 b Verstellorgane 3, 4 beispielsweise in Form von geschehen kann. Eine solche Verstellung ist relativ Spindeln angebracht, und zwar jeweils eine Spindel mühsam und zeitaufwendig und oft ungenau. Üb- am oberen und unteren Bereich der Schmalseite. Die licherweise muß manuell auch eine gewisse Koni- 35 Regeleinrichtung für die rechte bzw. linke Schmalzität eingestellt werden, was ebenfalls zeitraubend seile sind identisch. Zur besseren Kennzeichnung ist. Weiterhin muß auch darauf geachtet werden, wird im folgenden das Symbol α für die bildlich daß zwischen der der Kokille folgenden Strangfüh- rechte und b für die bildlich linke Seite verwendet, rung und dem Kokillenformhohlraum keine Exzen- Die beiden Reduktionsgetriebe 5, 6 am Ende der trizität besteht, da sonst der Strang unzulässig be- 40 Spindeln 3, 4 sind durch die elektromagnetischen ansprucht wird. Auch diese Zentrieroperation ist Kupplungen la bzw. Ib verbunden. Die Achse des manuell umständlich auszuführen. Getriebes 5 ist über das Reduktionsgetriebe 8 mit
Es ist auch bekannt, die Schmalseiten einer Ko- dem Umkehrmotor 9 a und über ein weiteres Redukkille mittels Zylinder und Druckmedium in eine tionsgetriebe 10 mit einer Anzeigevorrichtung 11a durch Anschläge bestimmte Lage zu bewegen. Diese 45 in Form eines Positionsgebers verbunden. Die Posi-Anschläge bzw. Lehren müssen jedoch erst manuell tion des oberen Endes der Schmalseite wird durch eingebracht bzw. eingestellt werden, wodurch ein die Anzahl der Umdrehungen des Motors 9 a beZeitverlust eintritt. So ist beispielsweise für jede For- stimmt. Das Verhältnis des Reduktionsgetriebes 10 matverstellung auch eine andere Lehre bzw. deren ist so gewählt, daß der Rotor der Anzeigevorrichtung Adjustierung notwendig, wozu noch kommt, daß 50 für die maximale Umdrehungsanzahl bzw. den größauch die Konizitäten zu berücksichtigen sind. ten Verschiebeweg der Schmalseite einen Winkel-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereich von 180° bestreicht. Dadurch kann die Posizu schaffen, die es gestattet, den Abstand und ge- tion der Schmalseite in Werten der Winkelanzeige gebenenfalls auch die Konizität zweier gegenüber- innerhalb von 180° des Positionsgebers 11a angcliegender Kokillenwände mittels gesteuerter Verstell- 55 zeigt werden.
organe rasch und automatisch, d. h. ferngesteuert, Die digitale Eingabestelle 12 für die Sollwerte des
zu verändern bzw. einzustellen. Ferner sollte die Abstandes der Schmalseiten 2a und 2b umfaßt eine Möglichkeit gegeben werden, eine Zentrierung des Eingabestelle 12D für die vorgewählte Distanz 1 am Formhohlraumes der Kokille auf die nachfolgende unteren Schmalseitenende, eine Eingabestelle 12 Γ Strangführung vorzunehmen. 60 für die Vorwahl des Abstandes der oberen Enden
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ver- der Schmalseiten sowie eine Eingabestelle 12 F für stellorgane dieser Seiten mit einem Motor zusam- den Wert /0 vor der Verstellung. Diese digitalen menwirken, eine Sollwerteingabestelle für die ge- Sollwerte werden in einem eingebauten Digitalwünschte Position der Schmalseiten vorhanden ist, Analog-Umwandler in analoge Signale umgewandelt mit den Verstellorganen ein Positionsgeber in Ver- 65 und über die Kontakte 16d, 161, 16/ und der Leibindung steht, der als Ausgangssignal die Abvvei- tung 18 einem Nullpunktversteller 13 zugeführt,
chung des gesetzten Sollwertsignals von dem Signal Der Nullpunktversteller wird verwendet zur Zen-
gemäß der tatsächlichen Position der Schmalseiten trierung des Formhohlraumes der Kokille mit der
nachfolgenden Strangführung. Dazu werden die Rotoren der Differential-Regelgeneratoren 13 a, 13 ft in umgekehrter Richtung zu der Winkelposition durch einen Versteühebel verdreht. Die Statorwicklungen der Regelgeneratoren 13 a, 13 ft sind an die gemeinsame Leitung 18 angeschlossen. Die Rotorwicklungen sind über die Kontakte 17a oder 17 ft mit den Statorwicklungen der Positionsgeber 11a und life verbunden.
Mit 19 ist ein Ablauf-Steuerwerk bezeichnet. Es umfaßt einen Verstärker 14 und eine Regeleinheit 15, in Fig. 2 mit 14a, 146, 15a, 15b für die zwei Seiten gekennzeichnet. Es kann jedoch auch nur ein Verstärker und eine Regeleinheit 15 für beide Seiten zugleich vorgesehen werden. Der Verstärker 14 ah arbeitet bei hohem Eingangswert, der Verstärker 14 a/ bei niedrigem Eingangswert. Als Eingangswert dient das Ausgangssignal des Rotors des Positionsgebers 11a. Je nach Höhe des Eingangswertes wird ein Signal entweder vom Verstärker 14 ah oder 14 al an die Regeleinheit 15 a als Eingangssignal abgegeben. Diese Regeleinheit arbeitet in Form eines Drehzahlreglers und bewirkt, abhängig vom Eingangssignal, den Lauf des Motors 9 a mit hoher oder niedriger Drehzahl, und zwar in einer Richtung, daß die Ausgangsgröße des Positionsgebers 11a gegen Null geht. Weiterhin wird von der Regeleinheit 15 a die Magnetkupplung 7 betätigt.
Auf Grund einer logischen Schaltung, die nachfolgend noch beschrieben wird, werden die Kontakte Iod, 16f und 16/ in bestimmter Reihenfolge geöffnet oder geschlossen.
Bevor die Funktionsweise der Regelung beschrieben wird, wird an Hand der F i g. 3 vorerst der Bewegungsablauf der zu verstellenden Schmalseiten beschrieben.
1. Die geneigten Schmalseiten la, 2b haben einen Ausgangsabstand ihrer unteren Enden von Z0 und sollten so verstellt werden, daß der Abstand am unteren Ende / und am oberen Ende / + Al wird.
2. Die Schmalseite la wird senkrecht gestellt.
3. Die Schmalseite Ib wird senkrecht gestellt.
4. Die Schmalseite 2a wird auf die Distanz/ verschoben.
5. Die Schmalseite2b wird auf die Distanz/ verschoben.
6. Das obere Ende der Seite 2a wird in Sollposition / + /J / gebracht.
7. Das obere Ende der Seite 2a wird in Sollposition I + Al gebracht.
Der Ablauf dieser Operationen wird automatisch durch die Folgeregelung gesteuert; zur Zentrierung werden noch
8. beide Seiten um den Betrag« in gewünschter Richtung verschoben.
Der Regelvorgang läuft wie folgt ab:
1. In der Ausgangsstellung sind die Kontakte 16 d, 16 f, 16/ offen, der Kontakt 17 a geschlossen und der Kontakt 17b offen. Die Magnetkupplungen la, Ib sind offen, und der Nullpunktversteller 13 befindet sich in Null-Position.
2. Nach Drücken eines Startknopfes erzeugt ein Startsignal S — siehe Fig. 4 — ein Signal χ zum Schließen des Kontaktes 16/ und ein Sollwertsignal /0/2, erzeugt von der Sollwerteingabestelle 12 F, erreicht über die Leitung 18 den Nullpunktversteller 13 und über don Kontakt 17 a den Positionsgeber 11a. Die Rotorstellung des Positionsgebers 11a nimmt eine Winkelposition gemäß der Position des oberen Endes der Schmalseite 2 a vor der Verstellung an; daher wird ein Signal S0, entsprechend der Hälfte der Differenz des Abstandes zwischen oberem und unterem Ende der Schmalseite 2 a, am Rotor des Detektors erzeugt und in den ίο Verstärker 14 eingegeben. Wenn die Differenz des Abstandes zu groß ist, arbeitet der Verstärker 14 ah so, daß die Regeleinheit 15 a den Motor 9 a mit hoher Drehzahl in die Richtung aktiviert, in der das Signal S0 klein wird. Ist die besagte Differenz klein, is arbeitet der Verstärker 14a/ und betätigt den Motor 9 a mit kleiner Geschwindigkeit. In diesem Falle, da die Kupplung Ta offen ist, bewegt sich das untere Ende der Schmalseite 2 a nicht, sondern nur das obere Ende wird nach innen bewegt, so daß sich die Schmalseite in die vertikale Position aufstellt. Sobald die Differenz des obengenannten Abstandes derart verkleinert wird und das Signal S0 bis zu einem bestimmten Wert reduziert wird, wird das Signal des Verstärkers 14a/ beendet und der Motor 9a gestoppt. Dadurch bleibt auch die Schmalseite in der Senkrechtposition. Wenn das Signal S0 zu Null wird, wird das Endsignal PR erzeugt, um den Auf/Zu-Zustand der Kontakte 17 a und 17 ft zu ändern.
3. Sobald der Kontakt 17 b geschlossen wird, erreicht das Sollsignal der Sollwerteingabestelle 12 F den Positionsgeber lift, so daß der Motor 9 b betätigt und die Schmalseite 2 ft in Senkrechtposition gebracht wird. Nachdem das Ausgangssignal S0 des Positionsgebers 11 b Null wird, wird das Endsignal PLl erzeugt.
~ 4. Das Signal PL 1 wird in die logische Schaltung (F i g. 4) eingespeist und bewirkt, daß das Signal χ den Wert Null einnimmt, so daß der Kontakt 16/ geöffnet wird. Weiterhin wird ein Signal y erzeugt, so daß der Kontakt 16 d geschlossen wird. Hierauf ändert das Endsignal PL 1 den Auf/Zu-Zustand der Kontakte 17 a, 17 fc wiederum, und die Magnetkupplungen 7 α, 7 ft werden betätigt.
Auf diese Weise wird der Sollwert 112 der Eingabestelle 12D dem Stator des Positionsgebers 11a zugeführt. Zu gleicher Zeit wird, da der Rotor des Positionsgebers 11a sich noch in Winkelstellung gemäß I0Il befindet, ein Signal 51 entsprechend (/ — I0)Il am Rotor erzeugt, das eine Betätigung des Motors 9 a in gleicher Weise, wie in 2 beschrieben, bewirkt. Da die Kupplung 7a geschlossen ist, bewegt sich die Schmalseite 2a in ihrer Senkrechtposition zur Distanz/, bei welcher das Signal51 Null wird. Durch das Endsignal PR wird der Auf/Zu-Zustand der Kontakte 17 e, 17 b erneut gewechselt.
5. Da durch diesen Wechsel der Kontakt 17 ft geschlossen wurde, gelangt das Signal 12D in den Positionsgeber 11 ft, und die Seite 2 ft bewegt sich bis zum A. tand /, wie schon unter Punkt 4 für die Seite α beschrieben. Nach Beendigung dieser Verstellung verursacht ein Endsignai PL 2 einen erneuten Wechsel der Zustände der Kontakte 17 a, 17 ft und öffnet die Kupplungen 7 a, 7 ft. Das gleiche Signal PL 2 bewirkt, daß das Signal y Null wird wobei der Kontakt 16 d geöffnet wird, und erzeugt — wie in F i g. 4 dargestellt — ein Signal z, um den Kontakt 161 zu schließen.
6. Dadurch erreicht das Sollwertsignal für die
5 6
Länge (/ + A 1)12 aus der Sollwerteingabestelle 12 T Schaltung 23 ein Ausgangssignal 7 (Kontakt 16 ist
den Stator des Positionsgebers 12«. Da dessen Rotor offen) gibt (Fig. 5e). Dieser Zustand wird durch die
sich in einer Winkelposition entsprechend 112 befin- ODER-Schaltung 27 beibehalten, und zusätzlich gibt
det, wird am Rotor ein Signal 52 entsprechend Al/2 das Signal 7 ein Null-Signal durch die NICHT-Ver-
erzeugt. Bei geöffneter Kupplung 7 α bewegt sich nun 5 knüpfung 32 zur UND-Schaltung 22, um das Signal y
die Seite la bis zur Stellung I + AI. Nach beendeter Null werden zu lassen (Kontakt 16 ist offen).
Verstellung wird, das Endsignal PR gegeben und der Das Signal 7 wird auch der Verzögerungsschaltung
Auf/Zu-Zustand der Kontakte 17a, 17ft geändert. TsI zugeführt. Da die Verzögerungszeitdauer ti der
7. Nach der Schließung des Kontaktes 17 ft er- Verzögerungsschaltung Ts 2 größer vorgegeben wur-
reicht das Sollwertsignal der Eingabestelle 12 Γ den io de als die Dauer 13 des Endsignals PL 2, so gibt die
Positionsgeber 11 ft und bewegt nur das obere Ende Schaltung Ts 1 kein Ausgangssignal, solange PL 2
der Schmalseite 2ft bis zur Position I + AI. Danach vorhanden ist, gibt jedoch nach Erlöschen dieses
wird das Endsignal PL. 3 gegeben, so daß das Signal ζ Endsignals das Signal Eins (F i g. 5 g).
Null wird, der Kontakt 161 geöffnet und der Auf/Zu- Kommt das Endsignal PL 3, ist das Ausgangs-
Zustand der Kontakte 17 a, 17 ft gewechselt wird. 15 signal der Verzögerungsschaltung Ts2 noch immer
Auch die Kupplungen kehren in ihre Ausgangslage Eins, und das Signal der UND-Schaltung 30 nimmt
zurück. auch Eins an; zur gleichen Zeit wird auch das Aus-
Wie aus den Ausführungen hervorgeht, werden gangssignal der UND-Schaltung 24 den Wert 1 erdie Kontakte 17 α, 17 ft bei jedem Auftreten der End- langen, so daß das Signal ζ wegen des Ausgangssignale PR und PL geöffnet bzw. geschlossen. Das 20 signals Null der NICHT-Schaltung 33 (Kontakt 161 Endsignal PL bewirkt ferner die Erzeugung der ist offen) zu Null umgewandelt wird (Fig. 5e). Signale x. y, ζ sowie des Startsignals S. Dazu ist das Wegen der ODER-Schaltung 28 wird das Ausgangs-Abi autrcgelwerk 19 mit einer logischen Schaltung signal der NICHT-Schaltung 33 bei Null gehalten, ausgerüstet. solange das Endsignal PL 3 vorhanden ist; daher ist
Nach F i g. 4 bezeichnen die Bezugszeichen 21, 25 das Signal y Null. Auf diese Weise kehrt die logische 22, 23, 24, 29, 30 jeweils eine UND-Schaltung oder Schaltung zu ihrer Ausgangslage zurück.
UND-Verknüpfung, die Bezugszeichen 25 bis 28 Um die Mitte des Abstandes zwischen beiden eine ODER-Schaltung bzw. ODER-Verknüpfung Schmalseiten 2 a, 1 b auf die Mittenposition der der und die Bezugszeichen 31 bis 33 NICHT-Schaltun- Kokille nachfolgenden Strangführung zu zentrieren, gen bzw. NICHT-Verknüpfungen. TsI und TsI be- 30 werden zuerst die Schmalseiten in der vorstehend zeichnen Verzögerungs-Schaltungen. Sobald ein beschriebenen Weise verstellt. Sodann wird zuerst Startsignal S bei Nullwerten der Signale x, y und ζ der Nullpunktversteller 13 durch einen Verschiebegegeben wird (Kontakte 16d, 16i, 16/ offen), gibt hebel auf den Sollwert α gestellt, der der Distanz die UND-Schaltung 21 ein Signal χ (Kontakt 16/ zu), entspricht, um die die Seiten bewegt werden müssen, da die Ausgangssignale der NICHT-Schaltungen 35 Dann wird beispielsweise der Schalter 16 c, der Eins sind; dieser Zustand wird bei der ODER- parallel zu Schalter 16/ geschaltet ist, geschlossen Schaltung (F ig. 5 c) beibehalten. und der Start knopf gedrückt. Die Kupplungen 7 a,
Sobald das erste Endsignal PLl gesetzt ist, wird 7 ft sind geschlossen. Da der Kontakt 17 a schon gees durch die ODER-Schaltung 26 zur UND-Ver- schlossen, der Kontakt auf Grund des Endsignals knüpfung 22 geleitet. Da die Ausgangssignale der 4° pi-3 geöffnet war, wird ein Signal entsprechend Verzögerungsschaltungen TsI und TsI noch Null (/ + A l)/2 + α in den Stator des Positionsgebers 11 α sind, sind auch die Ausgangssignale der UND-Schal- eingegeben. Da andererseits das obere Ende der tungen 29, 30 Null. Daher ist das Ausgangssignal der Schmalseite 2 ft auf Grund der vorherigen Ver-UND-Verknüpfung 24 Null und das der NICHT- stellung bereits auf (/ + A 1)12 eingestellt war, erSchaltung gleich Eins. Daher gibt die UND-Schal- 45 scheint im Rotor des Anzeigegerätes 11 α ein Signal tung 22 ein Signal y (der Kontakt 16 ist geschlossen); der Größe a. Dieses Signal arbeitet gleich wie das der Zustand wird durch die ODER-Schaltung 26 bei- Signal S0 (wie in Punkt 1 beschrieben) und bewirkt behalten, und es gibt ein NULL-Signal zur UND- den Start des Motors 9a. Bei geschlossener Kupplung Schaltung 21 durch die NICHT-Schaltung 31, wobei 7 a bewegt sich die Schmalseite bis zur Distanz entdas Signal χ Null wird (Kontakt 16/ ist offen) 50 sprechend a. Danach wird das Endsignal PR gegeben (Fig. 5d). und die Kontakte 17a, 176 verstellt. Zugleich wird
Das Signal y geht auch in die Verzögerungsschal- ein Signal der Größe (/ + A /)/2 — α vom Differen-
tung TsI. Da die vorgegebene Verzögerungszeit- tialgenerator 13ft erzeugt und gelangt zum Stator
dauer rl der Verzögerungsschaltung TsI größer ist des Positionsgebers lift; der Motor bewegt sodann
als die Dauer des Endsignals PLl, gibt die Schaltung 55 die Schmalseite 2ft um den Betrag —a. Auf diese
TsI kein Ausgangssignal, solange das Signal PLl Weise wird der Mittelpunkt der Distanz zwischen
vorhanden ist. gibt jedoch ein Ausgangssignal Eins, den Schmalseiten 2a und 2ft um die gewünschte
sobald PL 1 erloschen ist. Wegstrecke α verschoben (F i g. 3, 8).
Sobald das Endsignal PL 2 eingespeist ist, ist das Wie ausführlich beschrieben, kann auf Grund von
Ausgangssignal TsI noch immer Eins, daher ist der 60 in die Sollwerteingabestelle eingespeisten Daten so-
Ausgang der UND-Schaltung auch Eins. Da jedoch wohl der Schmalseitenabstand als auch die Konizität
das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung TsI automatisch und durch Fernbedienung rasch und
noch Null ist. ist auch das Ausgangssignal der UND- genau eingeregelt werden. Ein Nullpunktversteller
Verknüpfung 30 Null; das Ausgangssignal der ermöglicht weiterhin die Zentrierung von Kokille
NICHT-Schaltung 33 ist Eins, so daß die UND- 65 und Strangführung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2
abgibt, sowie eine Ablaufregelung vorgesehen ist,
Patentanspruch: die abwechselnd jeweils den Motor einer Seite für
deren Bewegung auf Grund des Abweichungssignals Regelvorrichtung für die automatische Ver- in Betrieb setzt.
stellung einer Stranggießkokille, mit Verstell- 5 Diese Vorrichtung gestattet es, praktisch mit organen, die an gegenüberliegenden Seiten, ins- Knopfdruck die Position der Kokillenwände einer besondere den Schmalseiten der Kokille an- Plattenkokille, insbesondere der Schmalseiten, zu greifen, dadurch gekennzeichnet, daß verändern und dadurch sowohl eine Formatanpasdie Verstellorgane dieser Seiten mit einem Motor sung als auch die Einstellung einer gewünschten zusammenwirken, eine Sollwerteins;abestelle für io Konizität ferngesteuert vorzunehmen. Dadurca kann die gewünschte Position der Schmalseiten vor- die bisher übliche manuelle Emstellarbeit entfallen, handen ist, mit den Verstellorganen ein Positions- Weiterhin ist es sogar möglich, diese automatische geber in Verbindung steht, der als Ausgangssignal Verstellung während des laufenden Gießbetriebes die Abweichung des gesetzten Sollwertsignals vorzunehmen. So kann beispielsweise die Konizität von dem Signal gemäß der tatsächlichen Position 15 laufend verschiedenen Gießparametern, wie Gießder Schmalseiten abgibt, sowie eine Ablauf- geschwindigkeit, Temperatur des gegossenen Metalls regelung vorgesehen ist, die abwechselnd jeweils usw., angepaßt werden.
den Motor einer Seite für deren Bewegung auf An Hand der Figuren wird nachfolgend ein AusGrund des Abweichungssignals in Betrieb setzt. führungsbeispiel der Erfindung und deren Wirkungs-
20 weise beschrieben. Es zeigt
DE2340768A 1972-08-14 1973-08-11 Regelvorrichtung für die automatische Verstellung einer Stranggießkokille Expired DE2340768C3 (de)

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