DE2911983A1

DE2911983A1 - Verfahren und vorrichtung zum regeln von streckrichtanlagen

Info

Publication number: DE2911983A1
Application number: DE19792911983
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Grundig
Original assignee: Mannesmann Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1980-10-02
Also published as: JPS55141327A; FR2452336B1; GB2045129A; FR2452336A1; DE2911983C2; GB2045129B

Description

Mannesmann Demag Aktiengesellschaft 9. März 1979

Wolfgang-Reuter-Platz _ Pa/il

4100 Duisburg -i"~ 15917

Verfahren und Vorrichtung zum Regeln von Streckrichtanlagen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens zum Regeln von Streckrichtanlagen zum Streckbiegerichten von kontinuierlich durchlaufenden Metallbändern, die zur Erzielung des Streckgrades um zwei mit regelbarer Geschwindigkeitsdifferenz angetriebene Zug-Rollenstände geführt sind, zwischen denen quer zum Band anstellbare Biegerollen beidseitig des Bandes gegeneinander versetzt angeordnet sind, durch die das Band beim Durchlauf unter Längszug mehrfachen abwechselnd gerichteten Biegungen unterworfen wird.

Derartige Streckrichtanlagen dienen dem kontinuierlichen
Strecken und Richten von Bändern. Nach der Behandlung soll das Band praktisch frei von Eigenspannungen und damit plan sein. Des weiteren besteht die Aufgabe der Streckrichtanlage darin, am Bandwerkstoff noch gezielte Werkstoffänderungen vorzunehmen sowie den Zunder zu entfernen. Bei den bekannten Anlagen wird der vorgewählte Reckgrad geregelt, wodurch sich der entsprechend benötigte Bandzug einstellt.
Dies geschieht in der Praxis durch Einstellen einer Geschwindigkeit sdi ff erenz zwischen Einlauf- und Auslaufzug-Rollenstand, die mechanisch durch Getriebeübersetzungen

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oder Oberlagerungsgetriebe erzielt wird. Es sind auch Anlagen bekannt, bei denen der Bandzug, ebenfalls über eine Geschwindigkeitsdifferenz vorgegeben wird und sich dann der entsprechende Reckgrad ergibt.

Die bekannten Regelungen sind nicht immer geeignet, den geforderten Bedingungen, insbesondere bei unterschiedlichen Werkstoffen, gerecht zu werden. Dies besonders deshalb, weil die Aufgabenstellung der bekannten Streckrichteinheiten zunächst vorsah, aus unebenem Band (mit Eigenspannungen) ein planes Band zu machen, was durch Streckrichten erreicht wurde. Die Bandzugregelung sollte sicherstellen, daß das Band nicht durch zu hohe Zugkräfte belastet wird und dadurch an Schwachstellen reißt. Das bedeutete aber gleichzeitig, daß man sich dann mit dem sich ergebenden Reckgrad zufrieden geben mußte.

Bislang lag also das Augenmerk vorwiegend auf der Planheit des Bandes, der Gefügeänderung im Band wurde nicht die nötige Beachtung geschenkt. Das trifft sowohl für das Gefüge des Bandes selbst, wie auch auf das der auf die Bandoberfläche aufgebrachten Werkstoffe zu.

Es war zwar bekannt, daß die Eintauchtiefe der Biegerollen und damit die Biegearbeit eine Einflußgröße auf Reckgrad und Bandzug ist. Man hat in der Praxis jedoch bislang versucht, die Biegearbeit optimal, d.h. möglichst hoch einzustellen, um mit geringen Bandzügen arbeiten zu können. Dadurch wurde der Gefahr des Bandrisses entgegengewirkt und gleichzeitig wurden die Antriebe geschont. Aus eben diesen Gründen wurden auch die Biegerollen möglichst klein gewählt, um einen großen Biegeanteil zu erhalten.

Der Erfindung liegt ausgehend von dieser Problemstellung die Aufgabe zugrunde, nicht nur ein planes (spannungsarmes) Band zu erzeugen, sondern gleichzeitig eine gezielte Gefügeänderung vorzunehmen.

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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, das darin besteht, das Reckgrad, Bandzug und Biegearbeit in Kombination geregelt werden. Der Erfindung liegt somit der Gedanke zugrunde, neben Reckgrad und Bandzug als weiteren Parameter die Biegearbeit in die Regelung einzubeziehen, um eine optimale Anpassung der Anlage an die jeweiligen Forderungen an Werkstoffqualität und Bandplanheit zu erzielen. Durch diese Regelung wird es möglich, bei unterschiedlichen Bandquerschnitten und unterschiedlichen Bandwerkstoffen vergleichbare Werkstoffeigenschaften des streckgerichteten Bandes zu erhalten.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein elektrisches Rechenwerk, in das die sich aus dem Bandzug ergebenden mechanischen Daten des jeweiligen Sollzustandes als relativ konstante Werte und als Meßwerte die entsprechenden gemessenen Betriebsgrößen eingespeist werden und injdem zwischen den konstanten Werten und den gemessenen Werten Differenzen und/oder Quotienten gebildet werden, aufgrund deren ein Steuerimpuls zur Verstellung der Eintauchtiefe der Biegerollen ausgelöst wird.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Biegearbeit als weitere Einflußgröße zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe heranziehbar ist, wird diese durch die Verstellbarkeit der Eintauchtiefe der Biegerollen in den Regelkreis einbezogen. Die Eintauchtiefe der Biegerollen hat dabei einen direkten Einfluß auf Reckgrad und Bandzug, wobei die Regelung des Bandzuges über die Verstellung der Eintauchtiefe der Biegerollen vorgenommen wird. Neben dem bekannten Regelkreis des Reckgrades wird somit ein zweiter Regelkreis geschaffen, der mit dem Bandzug arbeitend so mit dem ersteren Regelkreis kombinierbar ist, daß eine optimale Einstellung der Anlage entsprechend den gewünschten vorgewählten Sollwerten möglich wird.

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Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß als relativ konstanter Wert der Bandzug vorgegeben ist, der mit dem gemessenen Bandzug verglichen wird und aufgrund der sich ergebenden Differenz zwischen Soll- und Istwert der Steuerimpuls

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für die Anstellung der Biegerollen ausgelöst wird.

Durch einfaches Messen des Bandzuges, beispielsweise durch eine an das Band angelegte Meßrolle, kann der Istwert erfaßt werden, der im Rechenwerk mit dem vorher eingegebenen Sollwert verglichen wird und aus der möglicherweise entstehenden Differenz der Steuerimpuls zur Verstellung der Biegerolle abgeleitet werden.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird als relativ konstanter Wert der Quotient aus der Biegearbeit und Zugarbeit eingespeist, der mit den gemessenen entsprechenden Vierten verglichen wird und aufgrund der sich ergebenden Differenz zwischen Soll- und Istwert wird der Steuerimpuls für die Anstellung der Biegerollen ausgelöst. Die Biegearbeit ergibt sich aus der Differenz der Zugkräfte vor und hinter.den Biegerollen, wobei die Zugarbeit direkt durch die Zugkraft darstellbar ist. Dabei wird der Reckgrad in herkömmlicher Weise geregelt und eingestellt.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß als relativ konstanter Wert der Quotient aus der Biegearbeit und dem Reckgrad eingespeist wird, der mit den gemessenen entsprechenden Werten verglichen wird und aufgrund der sich ergebenden Differenz zwischen SoIl- und Istwert wird der Steuerimpuls für die Anstellung der Biegerollen ausgelöst. Bei dieser Lösung sind beide Regelkreise des Streckgrades und des Bandzuges zusammengefaßt, d.h. der Reckgrad wird unmittelbar in das Rechenwerk mit eingespeist, so daß die Differenz aus Soll- und Istwert, aus der sich der Steuerimpuls für die Anstellung der Biegerollen ergibt, den Reckgrad des Bandes mit berücksichtigt.

Durch die Erfindung können die verschiedensten Bänder hinsichtlich individualer Erfordernisse bearbeitet werden, wobei insbesondere eine Einflußnahme auf die Verbesserung des Werkstoffes genommen werden kann. So wird es durch die Erfindung beispielsweise möglich, verzinkte Bänder mit geringem Anteil an Biegearbeit zu fahren, um die äußeren Beanspruchungen des Bandes und damit der Zinkschicht nicht zu groß werden zu lassen. Gleichzeitig wird es durch die Erfindung möglich, je nach gewünschten Werkstoffeigenschaften, die Aufteilung der Biege-· ur.d Zugverhältnisse anders zu wählen und

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einzustellen, wenn dies gefordert oder gewünscht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Streckrichtanlage,

Fig. 2 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung über den Bandzug,

Fig. 3 das Blockschaltbild der Regeleinrichtung unter Berücksichtigung der Biege- und Zugarbeit und

Fig. 4 das Blockschaltbild der Regeleinrichtung bei gleichzeitiger Berücksichtigung des Reckgrades und der Biegung.

In Fig. 1 ist eine Streckrichtanlage einfachster Ausführung dargestellt, bestehend aus dem Zuggerüst 2, einem Bremsgerüst 1, der oberen Biegekassette 3 und der unteren Biegekassette 4. Die obere Biegekassette 3 des Ausführungsbeispiels ist in einem schwenkbaren Rahmen 5 gelagert, so daß die obere Biegekassette 3 verschieden eingestellt werden kann- Damit kann man die unterschiedliche Eintauchtiefe der Biegerollen 6 und 7 und somit unterschiedliche Biegebeanspruchungen des Bandes erreichen. Die Einstellung der Eintauchtiefen der Biegerollen erfolgt durch die verstellbaren Endanschläge 8, die die Lage des Rahmens 5 bestimmen. Die Kolben-Zylinder-Einheit 9 verschwenkt den Rahmen 5 und stellt sicher, daß während des Durchlaufes des Bandes dieser auf den Anschlägen 8 aufliegt. Die Endanschläge 8 können mittels Schraubtrieben 10 nach oben oder unten bewegt werden. Als Antrieb kann ein nicht dargestellter Elektro- oder Hydraulik-Antrieb vervvendet werden. Die Meßrollen zum Erfassen des Bandzuges von S₁ und S₂ vor und hinter den Biegerollen 6 und 7 sind bei 12 bzw. 11 angedeutet . Die Banddurchlaufrichtung ist durch die Pfeile gekennzeichnet.

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In Fig. 2 ist die Regelung des Bandzuges S₇ nach Durchlauf durch die Biegerollen 6 und 7 durch Regelung der Eintauchtiefen, also Verstellung der Endanschläge 8 in einem Blockschaltbild dargestellt. Gemessen wird der Bandzug mit der Meßrolle 11 unmittelbar am durchlaufenden Band. Das gemessene Signal geht über einen Verstärker 20 zu dem Differenzbildner 21. Dieser Differenzbildner 21 liefert aus der Differenz Bandzug S₂ von Meßrolle 11 und Bandzugvorgabe 22 (Sollwert) das Steuersignal zur Verstellung der Eintauchtiefe der Biegerolle 7, wie gestrichelt angedeutet. Der Reckgrad H wird in für sich bekannter Weise eingestellt und geregelt, und zwar durch Geschwindigkeitsüberlagerungen am Antrieb der S-Rollenstände 1 und 2.

Ein anderes Beispiel ist im Blockschaltbild gemäß Fig. 3 dargestellt. Hierbei wird der Quotient aus der Biegearbeit, die durch die Zugdifferenz (S₂ - S.) vor und hinter den Richtrollen erfaßt wird, und der Zugarbeit, dargestellt durch den Zug S₂, in Kombination mit dem Reckgrad geregelt. Der Differenzbildner 32 liefert aus den beiden Signalen der Bandzugmeßrollen 11 und 12 über die Verstärker 30 und 31 die Zugdifferenz bzw. die-Biegearbeit. Dieser Wert geht zum Quotientenbildner 33, der gleichzeitig noch den Bandzug S₂ zur Quotientenbildung verarbeitet. Der Differenzbildner 34 verarbeitet die Werte von dem Quotientenbildner 33 und von der Vorgabe des Quotienten (SoIlWeTt)^u dem Steuerimpuls für die Anstellung der Biegerolle 7.

Schließlich ist in Fig. 4 ein anderes Beispiel dargestellt. Mit Hilfe dieser Regelung wird der Quotient aus Biegearbeit, die durch die Zugdifferenz (S₂ - S₁) vor und hinter den Richtrollen erfaßt wird, und dem Reckgrad gebildet. Ähnlich wie bei Fig. 3 liefert der Differenzbildner die Biegearbeit aus den Signalen der Bandzugmeßrollen 11 und 12 über die Verstärker 40 und 41, wobei der sich ergebende Wert dem Quotientenbildner 43 zugeführt wird, in den gleichzeitig der entsprechende Wert für den Reckgrad eingespeist wird. Aus diesen Werten wird im Differenzbildner 44 die Differenz zum Vorgabewert (Sollwert) 45 gebildet, aus dem sich wieder der Steuerimpuls für die Verstellung der Biegerolle 7 ableitet.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren ium Regeln von Streckrichtanlagen zum Streckbiegerichten von kontinuierlich durchlaufenden Metallbändern, die zur Erzielung des Reckgrades um zwei mit regelbarer Geschwindigkeitsdifferenz angetriebene Zug-Rollenstände geführt sind, zwischen denen quer zum Band anstellbare Biegerollen beidseitig des Bandes gegeneinander versetzt angeordnet sind, durch die das Band beim Durchlauf unter Längszug mehrfachen abwechselnd gerichteten Biegungen unterworfen wird,
dadurch gekennzeichnet,

daß Reckgrad, Bandzug und Biegearbeit in Kombination geregelt werden.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Regeln von Streckrichtanlagen,

gekennzeichnet durch ein elektrisches Rechenwerk, in das die sich aus dem Bandzug (S., S₀) ergebenden mechanischen Daten des jeweiligen Sollzustandes (22, 35, 45) als relativ konstante Werte und als Meßwerte die entsprechenden gemessenen Betriebsgrößen eingespeist werden und in dem zwischen den konstanten Werten und den gemessenen Werten Differenzen und/oder Quotienten gebildet werden (21, 32, 33, 34, 42, 43, 44), aufgrund deren ein Steuerimpuls zur Verstellung der Eintauchtiefe der Biegerollen (7 oder 6) ausgelöst wird.

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3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß als relativ konstanter Wert der Bandzug (S₇) vorgegeben ist, der mit dem gemessenen Bandzug verglichen wird und aufgrund der sich ergebenden Differenz zwischen Soll- und Istwert der Steuerimpuls für die Anstellung der Biegerollen (7 oder 6) ausgelöst wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß als relativ konstanter Wert der Quotient aus der Biegearbeit (Differenz der Zugkräfte S2 - S..) vor und hinter den Biegerollen (6, 7) und der Zugarbeit (So) eingespeist wird, der mit den gemessenen entsprechenden Werten verglichen wird und aufgrund der sich ergebenden Differenz zwischen Soll- und Istwert der Steuerimpuls für die Anstellung der Biegerollen (6, 7) ausgelöst wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß als relativ konstanter Wert der Quotient aus der Biegearbeit (Differenz der Zugkräfte S2 - S. vor und hinter den Biegerollen) und dem Reckgrad (£) eingespeist wird, der mit den gemessenen entsprechenden Werten verglichen wird und aufgrund der sich ergebenden Differenz zwischen Soll- und Istwert der Steuerimpuls für die Anstellung der Biegerollen (6 oder 7) ausgelöst wird.

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