DE519940C - Steuerung von Schneidvorrichtungen zum Zertrennen eines Arbeitsgutes in gleiche Laengen waehrend dessen Bewegung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung einer fliegenden Schere, wie man sie in Walzenstraßen zur Trennung des Walzmaterials in die gewünschte Länge benutzt. Derartige fliegende Scheren bestehen aus Messern, die während des Schnittes eine Bewegung in Richtung der Walzgutbewegung ausführen. Die fliegenden Scheren können unmittelbar hinter dem letzten Walzgerüst montiert werden und schneiden das vom Walzwerk kommende Material, ohne es in seiner Vorwärtsbewegung zu hemmen.

Erlindungsgemäß wird die Geschwindigkeit der fliegenden Schere abhängig von der Lieferungsgeschwindigkeit des Arbeitsgutes durch eine vom Arbeitsgut beeinflußte Tachometerdynamo gesteuert. Durch eine derartige selbsttätige Steuerung der fliegenden Schere gelingt es ohne Zuhilfenahme äußerer Beeinflussung der Schere durch einen Bedienungsmann, stets das Abschneiden genau gleich langer Materialstücke zu erreichen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Steuerung nach der Erfindung und eine besonders vollkommene Übereinstimmung zwischen Walzgutgeschwindigkeit in der Straße und Bewegungsgeschwindigkeit der. Schere läßt sich dadurch erzielen, daß sowohl von dem Walzgut als auch von der Schere je eine Tachometerdynamo getrieben und die Differenz der Klemmenspannungen der Dynamos die Tourenregelung des Scherenantriebs steuert.

Die Tachometerdynamo, die in Übereinstimmung mit der Läufergeschwindigkeit des Walzgutes getrieben werden soll, kann entweder mit dem Antrieb der nächstliegenden Walzen oder aber mit besonderen, vom Walzgut beeinflußten Prüfrollen gekuppelt werden.

Die Art der Tourenregelung des Scherenantriebs ist für die Wirkungsweise der Erfindung gleichgültig.

Beim Auswalzen nicht vorgewalzter Blöcke erhält man bekanntlich sogenannte tote Köpfe,, die für die Weiterverarbeitung unbrauchbar sind. Zum Abschneiden dieser toten Köpfe durch die Schere ist es nun erforderlich, daß die Schere den ersten Schnitt bereits ausführt, wenn das Arbeitsgut durch sie hindurchzulaufen beginnt. Zu diesem Zwecke wird die fliegende Schere mit ihrem Scherenmesser erfindungsgemäß nach jedesmaligem völligen Durchlauf eines Arbeitsstückes in einer bestimmten Lage festgehalten; eine bestimmte Zeit, bevor das nächste Werkstück die fliegende Schere erreicht hat, wird die Schere bereits wieder in Bewegung gesetzt, so daß beim ersten Schnitt gerade nur der

tote Kopf abgeschnitten wird. Zur Lösung dieser Aufgabe werden Schalter zum Bremsen und Anlassen des Scheerenantriebs vorgesehen, die vom Arbeitsgut in an sich bekannter Weise gesteuert werden. Damit die Scherenmesser ohne Rücksicht auf die Lage, die sie beim Auslösen des Schalters besaßen, stets in der richtigen Anfangslage zum Halten kommen, wird ein besonderer Walzenschalter vorgesehen, der das Anhalten des Scherenantriebs nur zuläßt, wenn er eine vorbestimmte Lage erreicht hat.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Ein Synchronmotor 1 treibt einen Generator 2 und eine Erregermaschine 3. Der Generator 2 liefert die Kraft für den Scherenmotor 4. Die Erregermaschine 3 liefert die Erregung und Spannung für die Steuerkreise. Der Anker 6 des Generators 2 ist mit dem Anker 5 des Motors 4 parallel geschaltet. Die Tachometerdynamo 7 ist mit der Welle des Scherenmotqrs 4 gekuppelt, so daß ihre Spannung von dessen Tourenzahl abhängig ist.

Die unmittelbar vor der fliegenden Schere liegenden Prüfrollen werden durch den Motor 8 angetrieben, dessen Tourenzahl so eingestellt ist, daß sie der Liefergeschwindigkeit des Arbeitsgutes entspricht. Mit dem Motor 8 ist die Tachometerdynamo 9 gekuppelt, deren Spannung wieder von der Tourenzahl des Motors 8 abhängig ist.

LTm nun die Tourenzahl des Scherenantriebsmotors mit der Lieferungsgeschwindigkeit des zu schneidenden Arbeitsgutes in Übereinstimmung zu bringen, ist eine Regeleinrichtung 11 vorgesehen, die aus einem Magneten 12 und einem Anker 13 mit einer daran befestigten Spule 14 besteht. Durch eine Feder 15 wird der Anker 13 im allgemeinen von dem Magneten weggezogen. Die Spule 14 liegt in Reihe mit den Ankerwindungen 16 und 17 der Tachometerdynamos 7 und 9, die gegeneinander geschaltet sind. Der Anker 13 bewegt sich infolgedessen an den Magneten heran, wenn er vom Strom in einer bestimmten Richtung durchflossen ist, während bei entgegengesetzter Stromrichtung die den Anker vom Magneten wegziehende Wirkung der Feder unterstützt wird. Über die von dem Anker 13 gesteuerten Kontakte 18 der Regeleinrichtung kann ein Widerstand 19 kurzgeschlossen werden, der in Reihe mit der Erregerwicklung 21 des Scherenmotors 4 liegt; auf diese Weise wird die Tourenzahl des Scherenantriebs in Übereinstimmung mit dem Tourenzahlverhältnis von Schere und Prüfrollen beeinflußt. Der RoIlgangsmotor 8 liegt in Reihe mit einem Widerstand 22 an den Hilfssammelschienen A und B, die an dem Anker 23 der Erregerdynamo 3 liegen und als Hilfsquelle für die S teuer spannung dienen. Die Erregerwicklung 24 des Prüfrollenmotors ist über einen veränderlichen Widerstand 25 an die Hilfsschienen A und B angeschlossen. Die Erregerwicklung 26 des Hauptgenerators 2 liegt über veränderliche Widerstände 27 und 28 und die Steuerkontakte des Generatorerregungsrelais 29 ebenfalls an der Hilfsspanming. 31 ist die Erregerwicklung der mit dem Scherenantriebsmotor 4 gekuppelten Tachometerdynamo 7, die ihre Spannung über einen Regelwiderstand 32 erhält. Die Erregerwicklung 33 der Tachometerdynamo 9 liegt dagegen direkt an der Hilfsspannung, während die Erregerwicklung 21 des Scherenantriebsmotors, wie bereits oben erwähnt, in Reihe mit einem Steuerwiderstand 19 an Spannung liegt. Der Widerstand 19 kann durch die Kontakte 19 der Regeleinrichtung 11 über die Leiter 34 und 35 kurzgeschlossen werden.

Der Scherenantriebsmotor wird durch eine Magnetbremse 36 an sich bekannter Bauart abgebremst. Die Bremse wird in der Arbeitsstellung durch eine Bremsspule 37 gelüftet. Die Regelwiderstände 25 und 28 des Prüfrollenmotors und des Hauptgenerators können gekuppelt sein, so daß durch das Verbindungsglied 39 dieser Regelwiderstände eine gleichzeitige Einstellung erfolgt. Ebenso kann durch das Verbindungsglied 41 der Regelwiderstand 27 und 32 eine gleichzeitige Einstellung der Erregung des Hauptgenerators und der Tachometerdynamo 7 erfolgen. Der Vorteil dieser gemeinsamen Einstellung besteht darin, daß zur Veränderung der Schnittlängen die genannten Erregerkreise zu gleicher Zeit geregelt werden müssen, da die Schnittlänge abhängig ist von dem Verhältnis der Scherengeschwindigkeit. Die beschriebene Regeleinrichtung kann sowohl automatisch wie von Hand gesteuert werden, und zwar je nach Einstellung des Umschalters 42.

Es sei zunächst angenommen, daß der Umschalter 42 sich in der Aus-Stellung befindet und daß der Motor 1 läuft. Die Erregermaschine 3 liefert dann Spannung an die Hilfsleiter A und B. Es wird ein Stromkreis hergestellt über Kontakte 44 und 45 des Umschalters 42 und die Nullspannungsspule 47, die ihre Kontakte 47° schließt und dadurch den Steuerkreis abhängig von der Stellung des Handumschalters macht.

Um die Einrichtung automatisch in Gang ;u bringen, wird der Handumschalter 42 in die Stellung für automatischen Betrieb gebracht. In dieser Lage fließt Strom vom eiter A über die Kontakte des Null-

Spannungsrelais 47 nach Kontakt 45 des Umschalters 42, über dessen Kontaktbrücke nach Kontakt 48 und zu den Überbrückungskontakten 2g^b des Generatorerregungsrelais 29 und von hier aus über die Triebspule des Relais 51 nach dem Leiter b. Zu gleicher Zeit wird der Stromkreis der Relais 29 und 56 gebildet, und zwar über die Überbrückungskontakte des Schalters 42 (in seiner Stellung für automatischen Betrieb), den Kontaktklotz 52 und die Halt- und Anlaßautomaten 55 und 54 oder den Hubbegrenzungsschalter 55, der wieder parallel zu den vorigen Kontakten liegt. Von hieraus fließt der Strom über Feldrelais 29 und Hauptkontaktrelais 56 nach dem Leiter b. Die automatischen Schalter 53 und 54 dienen zum selbsttätigen Anlassen und Stillsetzen des Scherenantriebsmotors. Der Walzenschalter 54, der, wie in der Abbildung, mit dein Scherenantriebsmotor gekuppelt sein kann, bestimmt die Lage, in der der Scherenantriebsmotor zum Stehen kommt, wenn nämlich die Schneidbacken der Schere in der richtigen Lage sich befinden.

Die Bauart der verwandten Schalter ist an sich gleichgültig. Die Automaten können etwa je aus einem Kontaktarm bestehen, an dem eine kleine Rolle befestigt ist. Die Schalter werden zweckmäßig in der Walzenstraße so befestigt, daß ihre Rollen etwas über das Niveau des Rollganges hinausragen. Wenn dann ein Werkstück über den Rollgang gleitet, dann schließt es zunächst den Schalter 53, der den Scherenantriebsmotor zum Anlauf bringt, und dann den Schalter 54, den es geschlossen hält, bis es ihn völlig verlassen hat. Der Walzenschalter 55 wird zweckmäßig mit der Triebwelle des Scherenantriebsmotors 4 gekuppelt. Seine Kontakte öffnen sich nur dann, wenn die Schneidbacken der Schere in einer vorher festgelegten Lage sich befinden.

Die Ingangsetzung der Anlage spielt sich nun folgendermaßen ab:

Der Antriebsmotor 1 des Motorgenerators wird zunächst angelassen. Das Werkstück läuft vom Walzwerk auf den Rollgang, von dem es der fliegenden Schere zugeführt wird. Bei seinem Gleiten über den Anlaßhebelschalter 53 schließt es einen Stromkreis, der von dem Haupthebelschalter 42 über die Triebspulen des Generatorerregungsrelais 29 und Relais 56 verläuft, wie bereits oben ausgeführt, und bewirkt so die Erregung des Hauptgenerators und Schließen der Hauptkontakte 56.

Durch Schließen des Relais 29 erhält die

Generatorerregung 26 Strom von der Hilfsdynamo 13. Zugleich wird beim Schließen des Relais 56 der Anker 5 des Scherenantriebsmotors mit dem Anker 6 des Scherenantriebsgenerators in Reihe geschaltet, so daß der Scherenantriebsmotor anläuft. Mit der Erregung des Relais 29 werden zugleich auch die Kontakte 29* geschlossen, durch die wieder das Relais 51 Strom erhält, das seinerseits die Auslösespule 37 der Bremse an Spannung legt und die Bremse löst. Das Werkstück läuft nun, während die Schere bereits im Betrieb ist, weiter und erreicht den Schaltautomaten 54, der zum Ingangsetzen der Schere dient. Die Lage der Schneidbacken der fliegenden Schere könnte aber nicht in der genau richtigen Lage sein, wenn der Schaltautomat 54 sich öffnet. In jedem Falle bleibt daher der Stromkreis, der den Scherenantriebsmotor in Betrieb hält, so lange geschlossen, bis der Walzenschalter ausgelöst wird, so daß dann der Motor in der gewünschten Lage zum Stillstand kommt. Das Generatorerregungsrelais 29 und das Hauptstromrelais 56 fallen darm heraus und bringen den Motor genau beim Öffnen der Schaltautomaten und des Walzenschalters zum Stehen.

Durch die Öffnung des Generatorerregungsrelais 29 wird zugleich über die Kontakte des Relais 51 die Bremsspule 37 stromlos, so daß die Bremse 26 wirksam wird. Ein Relais 60 dient zum dynamischen Bremsen des Scherenantriebsmotors. Seine Triebspule liegt direkt an den Klemmen des Motors. Es ist infolgedessen stets geschlossen, wenn der Scherenantriebsmotoranker Spannung besitzt. Infolge dieser Maßnahme schaltet das Relais 60 die Wicklung 6 des Scherengenerators in Reihe mit dem Scherenmotor und bewirkt so eine wirksame dynamische Bremsung des Motors, bis seine Spannung auf einen Wert gesunken ist, der ausreicht, um den Anker des Relais 60 zum Abfallen zu bringen.

L^Tm die beschriebene Anordnung unabhängig vom automatischen Ingangsetzen und Stillsetzen durch die Schaltautomaten und Walzenschalter zu machen, kann der Hauptschalter 42 auch in die gezeichnete Lage für Handbetrieb gebracht werden. Bei dieser Stellung wird ein Stromkreis über die Überbrückungskontakte des Schalters 42 direkt nach dem Felderregungsrelais und dem Hauptkontaktrelais 56 hergestellt, und zwar diesmal ohne Vermittlung der Relaiskontakte S3, 54 und 55. Wenn demgemäß der Hauptkontakthebel 42 in der Stellung für Handbetrieb sich befindet, dann läuft der Scherenantriebsmotor ständig, bis der Hauptschalter in die Aus-Stellung gebracht wird.

Mit Hilfe des Regulierwiderstandes kann die Tourenzahl des Scherenantriebsmotors verstellt werden. Die Spannung der Tacho-

meterdynamo 7 kann auf den genauen Wert über den Widerstand 32 eingestellt werden.

Um den Prüfrollenmotor auf jeden Wechsel in der Lieferungsgeschwindigkeit des Walzwerks empfindlich zu machen, wird dieser Motor zweckmäßig so gebaut, daß seine Leerlaufsdrehzahl etwas über der Betriebsdiehzahl liegt. Wenn das Material also dann auf die Prüfrollen aufläuft, senkt sich die Tourenzahl des Prüfrollenmotors.

Um den Bedienungsmann in die Lage zu

versetzen, festzustellen, ob und wie der Prüfrollenniotor belastet ist, kann in den Ankerstromkreis des Prüfrollenmotors ein Amperemeter 70 gelegt werden.

Der veränderliche Widerstand 25 dient zur Regulierung der Tourenzahl des Prüfrollenmotors und liegt in Reihe mit der Felderregung 24. Ist beispielsweise die Tourenzahl der Prüfrollen 10 °/₀ höher als die der Lieferungsgeschwindigkeit des Materials entsprechende, dann kann der Bedienungsmann leicht den Erregerwiderstand 25 so einstellen, daß das Amperemeter eine Belastung anzeigt, die etwas über Leerlaufbelastung liegt, was einen leichten Zug des Prüfrollenmotors auf das Werkstück entspricht.

Wünscht man einen Wechsel der Schnittlänge, so verstellt man den Erregerwiderstand 32 der Tachometerdynamo 9. Der Scherenantriebsmotor läuft dann schneller oder langsamer, je nach der Richtung, in der der Widerstand verstellt wurde. Der Widerstand der Tachometerdynamo kann auf bestimmte Schnittlängen geeicht werden.

Die beschriebene Steuerung läßt sich nicht nur für fliegende Scheren in Walzwerken, sondern auch für alle anderen ähnlich gebauten Schneidvorrichtungen mit Vorteil verwenden, bei denen ein Arbeitsgut während seiner Bewegung in gleiche Längen zertrennt werden soll.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Steuerung von Schneidvorrichtungen zum Zertrennen eines Arbeitsgutes in gleiche Längen während dessen Bewegung, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Schneidvorrichtung abhängig von der Geschwindigkeit des Arbeitsgutes durch eine Tachometerdynamo gesteuert wird.
2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, insbesondere für fliegende Scheren für WaIzwerke, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl von der Lieferungsgeschwindigkeit des Walzgutes als auch von der Geschwindigkeit der Schere je eine Tachometerdynamo beeinflußt wird, deren Spannungsdifferenz die Tourenregelungseiurichtung der Schere steuert.
3. 3. Steuerung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anwendung von mittelbar oder unmittelbar vom Walzgut beeinflußter Prüfrollen, deren Umfangsgeschwindigkeit durch äußeren Antrieb gleich der Lieferungsgeschwindigkeit des Arbeitsgutes gemacht wird.
4. 4. Steuerung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Prüfrollenantriebsmotors, dessen Drehzahl sich bei Belastung ändert, sowie eines Amperemeters im Stromkreis dieses Motors, an dessen Anzeige die Übereinstimmung zwischen Prüfrollenumfangsgeschwindigkeit und Lieferungsgeschwindigkeit des Arbeitsgutes festgestellt werden kann.
5. 5. Steuerung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand im Erregerkreis eines den Scherenantriebsmotor speisenden Generators gleichzeitig mit einem Widerstand in der Erregung des Prüfrollenmotors geändert wird.
6. 6. Steuerung nach Anspruch'2 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand im Erregerkreis eines den Scherenantriebsmotor speisenden Generators _so gleichzeitig mit einem Widerstand in der Erregung der Tachometer dynamo des Scherenantriebs geändert wird.
7. 7. Anordnung für eine Steuerung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand im Erregerkreis der Tachometerdynamo des Scherenantriebs direkt auf Schnittlängen des Arbeitsgutes geeicht ist.
8. 8. Steuerung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Walzenschalter, der eine selbsttätige Unterbrechung des Antriebs der Schneidvorrichtung durch das Arbeitsgut von der Stellung der Schneiden abhängig macht. I₀J
9. 9. Steuerung nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Anwendung eines vom Arbeitsgut gesteuerten Schalters zum vorzeitigen Ingangsetzen der Schneidvorrichtung, um unbrauchbare An- _uo fangsstücke des Arbeitsgutes abzutrennen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen