DE3404807A1

DE3404807A1 - Einrichtung zum regeln einer ausziehvorrichtung

Info

Publication number: DE3404807A1
Application number: DE19843404807
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wilhelm Dipl.-Ing. 7761 Moos Elhaus
Original assignee: Elhaus friedrich Wilhelm dipl-Ing
Current assignee: Elhaus friedrich Wilhelm dipl-Ing
Priority date: 1984-02-10
Filing date: 1984-02-10
Publication date: 1985-08-29
Also published as: US4635459A; DE3404807C2

Description

Einrichtung zum Regeln einer Ausziehvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln einer Ausziehvorrichtung, mit der ein aus einer Strangpresse austretendes Strangpreßprofil ausgezogen wird, wobei die Ausziehvorrichtung mittels eines Antriebes in Ausziehrichtung bewegt wird.

Es ist bekannt, eine Ausziehvorrichtung auf eine konstante Zugkraft zu regeln und hierzu die Zugkraft zu messen (DE-OS 29 33 262). Dies ist eine sinnvolle Lösung bei Preßvorgängen, bei dem jeder neue Preßbarren aus dem Stillstand angepreßt wird, mit anderen Worten diskontinuierlich gearbeitet wird. Es wird mit der Zugkraftregelung gewährleistet, daß auf das ausgepreßte Strangpreßprofil immer die gleiche Auszieh-

15 kraft wirkt.

Für den kontinuierlichen Betrieb einer Presse sind zwei Ausziehvorrichtungen erforderlich. Die jeweils in Betriebsstellung zu bringende Ausziehvorrichtung muß zunächst in ihrer Geschwindigkeit mit der Auspreßgeschwindigkeit des Strangpreßprofiles synchronisiert werden.·.· Anschließend erfolgt die Übernahme des Stranges,d.h. der Lastwechsel zwischen erster und zweiter Ausziehvorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche das Synchronisieren der Ausziehvorrichtung

mit dem bewegten Strangpreßprofil und die Übernahme des bewegten Stranges durch eine mitbewegte Ausziehvorrichtung ermöglicht.

zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Ist-Geschwindigkeit, mit der sich das Strangpreßprofil bewegt, mittels eines Geschwindigkeitsaufnehmers erfaßt und einem Geschwindigkeitsregler als Sollwert zugeführt wird, der.die Geschwindigkeit des Antriebes der Ausziehvorrichtung regelt.

Mit der Erfindung ist eine Geschwindigkeitsregelung der Ausziehvorrichtung erreicht, bei welcher der SoIlwert von der Ist-Geschwindigkeit des Strangpreßprofiles und der Ist-Wert von der jeweiligen Geschwindigkeit, z. B. Drehzahl, des Antriebes der Ausziehvorrichtung gebildet ist. Die Ist-Geschwindigkeit des Strangpreßprofiles, d. h. der Sollwert, kann beispielsweise mittels einer Rolle am Strangpreßprofil abgegriffen werden. Bei Verwendung mindestens zweier Ausziehvorrichtungen kann sie jedoch auch von der Ist-Geschwindigkeit der noch in Eingriff mit dem Strangpreßprofil befindlichen Ausziehvorrichtung gebildet sein.

Beim Ausziehen des Strangpreßprofiles mit einer Ausziehvorrichtung ist das Beibehalten einer optimalen Ausziehkraft erwünscht, damit das Profil möglichst gerade und formstabil bleibt. Schon geringfügige ünterschiede zwischen der Geschwindigkeit des Strangpreßprofiles und derjenigen der Ausziehvorrichtung führen jedoch zu großen Schwankungen der Ausziehkraft, die das Strangpreßprofil überdehnen, und seine Querschnittsabmessungen verringern und zum Zerreißen bringen können, um dem entgegen zu wirken, ist gemäß einer wichtigen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß eine von der ausgeübten Zugkraft beeinflußte Mitnahmevorrichtung zwischen die Ausziehvorrichtung und

deren Antrieb eingeschaltet ist, welche von einem ' Stellmotor beaufschlagt ist und eine Relativbewegung zwischen einem Antriebsglied des Antriebes und der Ausziehvorrichtung gestattet, und daß ein Wegaufnehmer vorgesehen ist, über den diese Relativbewegung dem Geschwindigkeitsregler als Störgröße zugeführt wird.

Die Mitnahmevorrichtung wirkt wie eine sogenannte Tänzerrolle zur Auslenkung eines aufzuwickelnden Seiles, einer Folie o. dgl., wobei diese Tänzerrolle zum Erzeugen einer Vorspannung in dem Seil o. dgl. mit einer je nach den Betriebsbedingungen veränderbaren Kraft beaufschlagt ist.

Vorzugsweise umfaßt die Mitnahmevorrichtung einen Mitnehmer, der in Ausziehrichtung beweglich an einem Wagen der Ausziehvorrichtung geführt und in oder parallel der Wirkungslinie der Zugkraft von dem Stellmotor, insbesondere einem Fluidzylinder, beaufschlagt ist.

Um die Ausziehvorrichtung mit einer gewählten Zugkraft betreiben zu können, ist gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Ist-Zugkraft mittels eines Zugkraftgebers erfaßt und dann dem Zugkraftregler zugeführt wird, der ausgehend von einer einstellbaren Soll-Zugkraft ein Stellsignal für den Stellmotor bildet.

Die Erfindung ist in allen Fällen anwendbar, bei denen ein bewegter, z.B. mit Preßgeschwindigkeit aus einem Pressenmund austretender Strang von einer Ausziehvorrichtung im Betrieb,d.h. ohne Anhalten, aufgenommen werden soll.

Die Erfindung ist mit Vorteil insbesondere beim kontinuierlichem Strangpressen mit zwei abwechselnd auf den Strang einwirkenden Ausziehvorrichtungen anwendbar.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit dem zugehörigen Regelschema;

Fig. 2 eine zweite Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung, wobei das gleiche Regelschema wie in Fig. 1 verwendet und hier nicht noch

mals dargestellt ist;

Fig. 3 eine Anordnung mit zwei Ausziehvorrichtungen zum kontinuierlichen Ausziehen eines Strangpreßprofiles.

In den Fig. ist mit der Bezugszahl 1 ein Strangpreßprofil bezeichnet, das aus dem Pressenmund 2 (Fig. 3) einer kontinuierlich arbeitenden Strangpresse austritt. Insgesamt mit dem Bezugszeichen 3 ist eine Ausziehvorrichtung bezeichnet, die einen Wagen 4 und einen Ausziehkopf 5 umfaßt. Der Wagen 4 ist gemäß den Fig. 1 und 2 über Rollen 6 auf Führungsschienen 7 mittels einer endlosen Kette 8 verfahrbar, die von einem Gleichstrommotor 9 mit regelbarer Drehzahl über ein Kettenrad (nicht gezeigt) antreibbar ist. Am Wagen 4 ist eine in Richtung der Wagenbewegung ausgerichtete Führung 12 für einen Mitnehmer 11 befestigt, der längs dieser Führung um eine Mittenlage m zwischen einer maximalen Auslenkung a und einer minimalen Auslenkung b verfahrbar ist. Der Mitnehmer 11 hat einen Arm 13, der sich quer zu seiner Bewegungsrichtung erstreckt und an dem die Kolbenstange 14 eines hydraulischen Zylinders 15 angelenkt ist. Die Druckräume 16,17 des hydraulischen Zylinders 15 sind über eine von einem Motor 20 getriebene Pumpe 19 über ein Rückschlagventil 21, einem Mengenregler 22 und einem Hydrospeicher 23 mit Druck beaufschlagbar,derart, daß nur eine dem Produkt aus Kolbenstangenfläche und Druck entsprechende kleine Kraft freigesetzt wird. Zwischen dem Mengenregler 22 und dem

Hydrospeicher 23 ist ein Druckaufnehmer 24 abgezweigt;, der einen für die Zugkraft· repräsentativen Ist-Wert zu einem Zugkraftregler 25 abgibt, in welchem der

Ist-Wert und ein an einem Sollwertsteller 26 einstellbarer Sollwert für den Druck und damit für die Zugkraft miteinander verglichen werden. Die so gebildete Regelabweichung wirkt auf den die Pumpe 19 antreibenden Motor 20, um dessen Drehzahl auf optimaler Zugkraft entsprechender Größe zu halten.

Das vom Zugkraftregler 25 ausgehende Regelsignal wird auch an ein Ventil 27 abgegeben, welches in Verbindung mit einem Mengenregler 28 den Rückfluß von Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylinder 15 in den Tank 18 steuert.

Dies ermöglicht den Lastwechsel zwischen zwei abwechselnd auf den Strang 1 einwirkenden Ausziehvorrichtungen jeweils nach der Geschwindigkeitssynchronisierung der den Strang 1 übernehmenden Ausziehvorrichtung.

Die Bewegung des Mitnehmers 11 wird über einen Weggeber 30 mit nachgeschaltetem Meßverstärker 31 einem Geschwindigkeitsregler 32 als Störgröße aufgeschaltet. Dieser Geschwindigkeitsregler 32 erhält als Sollwert die Ausgangsgröße eines Tachogenerators 33, welcher mit einer die Ist-Geschwindigkeit des ausgepreßten Strangpreßprofiles abnehmenden Rolle 34 gekuppelt ist. Als Istwert erhält der Geschwindigkeitsregler 32 die ebenfalls über einen Tachogenerator 35 abgegriffene Drehzahl des Gleichstrommotors 9 zum Antrieb der Kette 8. Das Ausgangssignal des Reglers wird über einen Stromrichter 36 an dem Gleichstrommotor 9 zu dessen Drehzahlregelung weitergegeben.

In Fig. 2 sind gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.

Während bei der Ausführung nach Fig. 1 an dem Mitnehmer 11 angreift, greift sie bei der Ausführung nach Fig. 2 an der Führung 12, d. h. am Wagen 4 an. Ein weiterer Unterschied bei der Ausführung nach Fig. 2 ist, daß der Zylinder 15 mit entgegengesetzter Wirkungsrichtung zu Fig. 1 montiert ist. Mit anderen Worten wirkt bei der Ausführung nach Fig. 1 der in den Druckraum 16 gespeiste Druck entgegen der Ausziehrichtung gemäß Pfeil F, d. h. verlagert den Mitnehmer in Fig. 1 gesehen gegenüber dem Wagen nach links, während der Druck im Druckraum 16 den Mitnehmer 11 gemäß Fig. 2 in Ausziehrichtung F beaufschlagt. Die Ausführung nach Fig. 1 ist günstig, wenn starke Drehzahlschwankungen des Antriebes 9 auftreten.

In diesem Fall kann der massearme Mitnehmer 11 schnell solchen Drehzahlschwankungen aufgrund seiner direkten Kopplung über die Kette 8 mit dem Antrieb folgen. Wenn dagegen Schwankungen der Laufgeschwindigkeit des Profiles ausgeglichen werden sollen, ist es günstiger, die Kette 8 mit dem massebehafteten Teil, nämlich dem Wagen 4 anstatt mit dem Mitnehmer 11 zu verbinden, wie dies Fig. 2 zeigt.

Fig. 3 zeigt eine Verwendung der Einrichtung nach Fig. 1 oder 2 bei einer Anordnung mit zwei beidseitig längs einer Auslaufbahn verfahrbaren Ausziehvorrichtungen, die ein kontinuierliches Ausziehen eines Stranges 1 aus dem Pressenmund 2 einer Aluminium-Strangpresse ermöglichen. Die Strangpreßprofile 2 werden von der rechts in Fig. 3 dargestellten Ausziehvorrichtung 3 in Richtung des Pfeiles F ausgezogen. Wenn diese Ausziehvorrichtung 3 den Strang 1 losläßt und ihr Kopf 5 aus der Auslaufbahn 100 wie gezeigt herausgeschwenkt wird, soll die links in Fig. 3 dargestellte Ausziehvorrichtung 3' den Strang 1 übernommen haben.

Dazu ist eine Geschwindigkeitssynchronisierung der linken Ausziehvorrichtung 3' mit dem Strangpreßprofil 1 erforderlich. Diese Geschwindigkeitssynchronisierung erfolgt mit Hilfe der Regelschaltung, wie sie anhand von Fig. 1 beschrieben ist.

Bei der beschriebenen Einrichtung wirkt zu Beginn der Synchronisierphase die Ausziehvorrichtung 3 mit eingestellter Zugkraft auf die Stränge 1 ein. Die Störgrößenaufschaltung der Mitnehmerbewegung wird abgestellt und die inzwischen in ihre Bereitschaftsstellung "leer" zurückgefahrene (nach rechts in Fig. 3) Ausziehvorrichtung 3¹ beginnt mit der Synchronisierbewegung nach links bei Zugkraft "Null". Aufgrund Ölabflusses aus dem Hydrospeicher 23 steht dort der minimale Druck ρ . an, der aufgrund der Beschleunigungs- und Reibungskräfte bewirkt, daß der Mitnehmer IKAusführung nach Fig. 1) oder der Kopf 5(Ausführung nach Fig. 2) in die eine Endstellung gleiten. Während dieser Synchronisierungsphase wird die Geschwindigkeit der Ausziehvorrichtung 3¹ ausschließlich nach derjenigen der anderen noch in Eingriff befindlichen Ausziehvorrichtung 3 geregelt. Wenn die Ausziehvorrichtung 3¹ kontrolliert die Geschwindigkeit der Ausziehvorrichtung 3 erreicht hat, erfolgt der Lastwechsel. Durch entsprechendes Einstellen der Mengenregler 22,28 lassen sich der Kraftabbau der Ausziehvorrichtung 3 und der Kraftaufbau der Ausziehvorrichtung 3¹ so bemessen, daß die Summe der Kräfte stets gleich bleibt. Erst wenn die Kraft der Ausziehvorrichtung 3¹ den eingestellten Zugkraft-Sollwert und die Kraft der Ausziehvorrichtung den Wert "Null" erreicht haben, wird die MittenaTjweichung des Mitnehmers 11 der Regelung als Störgröße aufgeschaltet. Die Führungsgröße "Stranggeschwindigkeit" ist während des Ausziehvorganges bezüglich der in Eingriff befindlichen Ausziehvorrichtung ständig wirksam.

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Claims

Ansprüche

Γ 1.!Einrichtung zum Regeln einer Ausziehvorrichtung, mit der ein aus einer Strangpresse austretendes Strangpreßprofil ausgezogen wird, wobei die Ausziehvorrichtung mittels eines Antriebes in Ausziehrichtung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Geschwindigkeit, mit der sich das Strangpreßprofil (1) bewegt, mittels eines Geschwindigkeitsaufnehmers (34) erfaßt und einem Geschwindigkeitsregler (32) als Sollwert zugeführt wird, der die Geschwindigkeit des Antriebes (8,9) der Ausziehvorrichtung (3) regelt.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der ausgeübten Zugkraft beeinflußte Mitnahmevorrichtung (11,12) zwischen die Ausziehvorrichtung (3) und deren Antrieb (8,9) eingeschaltet ist, welche von einem Stellmotor (15) beaufschlagt ist und eine Relativbewegung zwischen einem Antriebsglied (8) des Antriebes und der Ausziehvorrichtung (3) gestattet, und daß ein Wegaufnehmer (30) vorgesehen ist, über den diese Relativbewegung dem Geschwindigkeits-

regler (32) als Störgröße aufgeschaltet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmevorrichtung einen Mitnehmer (11) umfaßt, der in Ausziehrichtung beweglich an einem Wagen (4) der Ausziehvorrichtung geführt und in oder parallel der Wirkungslinie der Zugkraft von dem Stellmotor, insbesondere einem Fluidzylinder (15), beaufschlagt ist. 10

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied

(8) an dem Mitnehmer (11) angreift und der Stellmotor (15) den Mitnehmer entgegen der Ausziehrichtung (F) beaufschlagt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch g ekennzeichnet, daß das Antriebsglied (8) an dem Wagen (4) angreift und der Stellmotor (15) den Mitnehmer (11) in Ausziehrichtung (F) beaufschlagt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Zugkraft mittels eines Zugkraftgebers (24) erfaßt und einem Zugkraftregler (25) zugeführt wird, der ausgehend von einer einstellbaren Soll-Zugkraft ein Stellsignal für den Stellmotor (15) bildet.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e — ke^rnn ze ichnet, daß der Zugkraftgeber (24) von einem Druckgeber gebildet und in einem Fluidkreis für Betätigung des Stellmotors (15) eingebaut ist und daß Zulauf und Ablauf des Fluidkreises zu bzw. von einem Druckspeicher(23) mittels Mengenreglern (22,28) einstellbar sind.

Anwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bei einer Anlage zum kontinuierlichen
Strangpressen, dadurch gekennzeichn
e t, daß zwei Ausziehvorrichtungen (3,3') beidseitig längs einer Auslaufbahn (100) für die auszuziehenden Stränge unabhängig voneinander verfahrbar und mittels der Einrichtung wechselseitig mit dem auszuziehenden Strang (1) synchronisierbar sind.