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Einrichtung zur Regelung der Geschwindigkeit des Walzgutes in aus
mehreren Walzensätzen bestehenden Walzenstraßen Die Erfindung bezieht sich auf Walzenstraßen
zur Verarbeitung von Walzgut, welches einen verhältnismäßig geringen Querschnitt
hat. Das Walzgut durchläuft in solchen Walzenstraßen bekanntlich nacheinander mehrere
Walzgerüste, die entweder nebeneinander oder hintereinander aufgestellt sind. Bei
nebeneinander aufgestellten Walzgerüsten durchläuft die Walzader jeweils das folgende
Walzgerüst in entgegengesetzter Richtung wie bei dem vorhergehenden und bildet zwischen
den beiden Gerüsten eine mehr oder weniger große Schlinge. Auch bei hintereinander
aufgestellten Walzgerüsten, beispielsweise bei den sogenannten kontinuierlichen
Walzenstraßen, muß aus betrieblichen Gründen vielfach dafür gesorgt werden, daß
die Walzader zwischen den Walzgerüsten nicht straft gespannt ist, sondern eine Schlinge
bildet, damit die einzelnen Walzgerüste und die ihnen zugeordneten Antriebsmotoren
voneinander unabhängig arbeiten können.
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Bei den bisher meist ausgeführten Walzenstraßen mit nebeneinander
aufgestellten Walzgerüsten hängt der Betriebsraum, der für die Walzenstraßen notwendig
ist, wesentlich von der Größe der einzelnen Schlingen ab. Eine möglichst kurze Schlinge
ist außer aus Raumersparnisgründen auch deshalb erwünscht, weil das Walzgut sich
um so schneller abkühlt, je länger die zwischen den einzelnen Walzgerüsten sich
bildenden Schlingen sind. Andererseits kann man aber mit der Schlingenlänge nicht
unter ein bestimmtes Maß heruntergehen, weil wegen der unvermeidlichen Unregelmäßigkeiten
ein bestimmtes Spiel in der Schlingenlänge vorhanden sein muß. Will man die Schlingenlänge
nicht so groß machen, daß Unregelmäßigkeiten mit Sicherheit zu keiner Störung des
Walzprozesses führen, so muß eine Regelung der Schlingenlänge vorgenommen werden.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Regeleinrichtung, bei der die Länge
(Durchhang) der zwischen zwei Walzensätzen frei be-,v eglichen Schlinge selbsttätig
auf eine bestimmte Größe eingestellt wird. Gemäß der Erfindung wird zu dem Zweck
unter Zuhilfenahme von durch das Walzgut unmittelbar beeinflußten Steuergliedern
die Arbeitsgeschwindigkeit der Walzen, insbesondere die Drehzahl von zum Antrieb
der Walzgerüste dienenden Elektromotoren, selbsttätig derart gesteuert, daß das
Walzgut zwischen zwei Walzensätzen eine frei bewegliche Schlinge bestimmter Länge
(Durchhang) bildet. Die Erfindung hat den Vorteil, daß man mit der Schlingenlänge
auf ein Mindestmaß heruntergehen kann; ohne den Walzprozeß zu gefährden. Der Raumbedarf
einer Walzenstraße wird den bekannten Anordnungen gegenüber, bei denen die Schlingenlänge
entweder überhaupt nicht oder nur von Hand einstellbar ist, erheblich vermindert.
Steuerungseinrichtungen,
welche unmittelbar durch das Walzgut betätigt werden, sind bekannt. Sie werden beispielsweise
verwendet, um die Spannung, welche zwischen zwei Walzgerüsten auf das Walzgut ausgeübt
wird, nicht über einen bestimmten Wert anwachsen zu lassen oder auf einem bestimmten
Mindestwert zu halten. Das Wesen der Erfindung besteht darin, diese bekannten Steuerungseinrichtungen
zu einem neuartigen Zweck zu verwenden. Bei den zur Regelung der Zugspannung dienenden
bekannten Steuerungseinrichtungen wird das Walzgut zwischen den Gerüsten über gewichtsbelastete
Rollen geführt, bildet demnach. auch eine von der geradlinigen Verbindung zwischen
den Walzgerüsten mehr oder weniger abweichende Schlinge. Das Walzgut ist dabei aber
zwischen den" Wälzgerüsten nicht frei beweglich, sondern an die räumliche Anordnung
der Gewichtsrollen gebunden. Bei der Steuerungseinrichtung nach der Erfindung ist
es demgegenüber wesentlich, daß das Walzgut zwisehen den Walzgerüsten frei beweglich
ist, d. h. frei durchhängt. Die Einstellung der Länge der Schlinge oder der Größe
des Durchhanges geschieht nicht durch unmittelbare mechanische Beeinflussung des
Walzgutes, indem dieses beispielsweise über eine Rolle geführt wird, sondern mittelbar
dadurch, daß die Drehzahl der Walzen der Gerüste dem gewünschten Durchhang entsprechend
eingestellt wird.
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Die durch das Walzgut betätigten Steuerglieder können verschiedener
Bauart sein. Man kann beispielsweise mechanische Steuerglieder, Schalthebel, Nockenhebel,
Anschlaghebel o. dgl. verwenden. Zwei Hebelschalter können derart angeordnet sein,
daß bei Überschreitung der Schlingenlänge über eine bestimmte Größe oder beim Unterschreiten
der Schlingen. unter eine bestimmte Größe einer der beiden Schalter zur Wirkung
kommt und dadurch die Drehzahl der beteiligten Walzgerüste entsprechend geändert
wird.
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Mechanische Schalteinrichtungen haben nun aber den Nachteil, daß unter
Umständen eine Beschädigung oder doch zumindest eine unerwünschte Beeinträchtigung
des Walzgutes eintreten kann. Dies gilt besonders für Walzgut, dessen Querschnitt
sehr klein ist, also für Drahtstraßen. Diese Nachteile lassen sich dadurch beseitigen,
daß zur Steuerung der Walzenstraßen strahlungsempfindliche elektrische Zellen verwendet
werden. Solche Zellen sind in verschiedenster Form bekannt und sprechen auf verschiedene
Formen der Strahlung, iosbesondere auf Licht-und Wärmestrahlung, an. Lichtempfindliche
elektrische Zellen können entweder durch das glühende Walzgut selbst oder mittelbar
durch Unterbrechung eines von einer Hilfslichtquelle ausgehenden Lichtstrahles gesteuert
werden.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Steuerschaltung
dargestellt, die für die Regelung der Schlingenlänge zwischen zwei Walzgerüsten
i und a bestimmt ist. Es sei angenommen, daß das Walzgerüst i mit konstanter Drehzahl
angetrieben wird und daß die Länge der Schlinge zwischen den beiden Walzgerüsten
dadurch verändert werden soll, daß die Drehzahl des das Walzgerüst a antreibenden
Motors 3 entsprechend geregelt wird. Zur Regelung der Drehzahl des Motors 3 dient
ein Verstellmotor 4, welcher mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Regler
gekuppelt ist. Dieser Motor 4 wird über die beiden Umschalter 5 und 6 in dem einen
oder anderen Sinne an die beiden Sammelschienen 7 und 8 einer Stromquelle angeschlossen
und steuert den Antriebsmotor 3 entweder auf größere oder kleinere Drehzahlen. Die
Erregerspulen und io der beiden Umschalter 5 und 6 werden über zwei Schalter i i
und ia oder über Relais 13, 14 15 erregt. In der gleichen Leitung liegt noch ein
Umschaltrelais 16, dessen Stellung von der Stromaufnahme des Antriebsmotors 3 abhängt.
Die Relais 13 bis 16 sind in ihrer Ruhelage, d. h. für den Fall, daß die Walzgerüste
leer laufen, gezeichnet. Durch ein Relais 7 kann noch ein Vorschaltwiderstand 18
im Stromkreis des Verstellmotors 4 kurzgeschlossen und dadurch die Bewegungsgeschwindigkeit
des Verstellmotors vergrößert werden.
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Die drei Relais 14, 15 und 17 stehen unter der Einwirkung von Steuergliedern,
die von dem Walzgut zwischen den beiden Walzgerüsten i und a unmittelbar beeinflußt
werden. In der Zeichnung sind in Form von schraffierten Flächen drei Einflußstrecken
1g,. zo und z1 eingezeichnet. Durch diese Einflußstrecken soll angedeutet werden,
daß die Relais oder andere Steuerglieder, welche auf die Schlingenlänge Einfloß
haben, in dem Augenblick zur Wirkung kommen, in dein die Walzeder in eine dieser
Einflußstrecken gelangt. Die Auslösung der Steuerimpulse kann, wie bereits erwähnt,
auf verschiedene Weise vorgenommen werden. Entweder sind innerhalb der Einflußstrecke
ein oder mehrere von dem Walzgut mechanisch bewegte Schaltglieder vorhanden, oder
es werden strahlungsempfindliche elektrische Zellen beeinflußt, sobald das Walzgut
in die Einflußstrecken hineinragt. Ein anderer Weg wäre noch der, daß Kontaktschienen
angebracht werden, welche etwa die Länge und Form der in der Zeichnung angegebenen
Einflußstrecken haben. Das Walzgut selbst schließt dann
einen Stromkreis
irgendwelcher Steuerglieder, in den die Kontaktschienen geschaltet sind. In der
Zeichnung sind vier Stellungen 22, 23,a4 und 25 der Walzader eingezeichnet. In der
Stellung 25 werden alle drei Relais 14, 15 und 17 erregt, in der Stellung 24 nur
die beiden Relais 14 und 15, in der Stellung 23 nur das Relais 15, in der Stellung
22 keines der Relais.
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Die Erregung des Relais 13 hängt von der Stellung eines Steuerschalters
26 ab, welcher durch die Walzader beeinflußt wird. Der Schalter 26 wird eingeschaltet,
sobald das Ende der Walzader ihn verläßt. Durch das Relais 13 wird eine Erhöhung
der Drehzahl des Motors 3 bewirkt.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Steuerungsteile während
des Walzprozesses ist folgende: Bevor das Walzgut in das Walzgerüst 2 eintritt,
läuft dessen Antriebsmotor 3 leer, und das im Stromkreis dieses Motors liegende
Relais 16 ist abgefallen. Die Drehzahl des Verstellmotors 4 kann bei dieser Relaisstellung
durch die beiden Schalter i i und 1:2 auf einen bestimmten Wert eingestellt und
damit die Spannung und Drehzahl des Motors 3 den Betriebserfordernissen entsprechend
geregelt werden. Sobald die Walzader, von dem Walzgerüst i kommend, in das Walzgerüst
2 eintritt, zieht das Relais 16 seinen Anker an und schließt den Stromkreis der
Erregerspule io des Umschalters 5 über die geschlossenen Kontakte der Relais 15
und 13. Die Drehzahlen des Motors 3 und damit der Walzen des Walzgerüstes :2 werden
jetzt herabgeregelt, und es bildet sich eine Schlinge zwischen den beiden Walzgerüsten.
Diese Regelung im Sinne einer Drehzahlverminderung dauert so lange an, bis die Walzader
in den Einflußbereich 21 gelangt und das Relais 15 erregt wird. Die Spule io wird
dadurch ausgeschaltet und der Verstellmotor 4 abgeschaltet.
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Vergrößert sich die Schlinge aus irgendeinem Grunde so weit, daß die
Walzader in den Einflußbereich 20 gerät, so zieht das Relais 14 seinen Anker an
und schaltet die Erregerspule 9 des Umschalters 6 ein. Dadurch wird-- der Verstellmotor
4 im Sinne einer Drehzahlsteigerung des Motors 3 so lange eingeschaltet, bis die
Schlinge wieder auf ihren normalen Wert gebracht ist. Wird die Schlingentänge so
groß, daß auch der Einflußbereich i9 von der Walzader berührt wird, so wird das
Relais 17 erregt und schließt einen Vorschaltwiderstand 18 im Stromkreis des V erstellmotors
4 kurz, so daß die Steigerung der Drehzahl mit größerer Beschleunigung erfolgt.
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Sobald das Endstück der Walzader in den Raum zwischen den beiden Walzgerüsten
i und 2 eintritt, muß die Drehzahl des Walzgerüstes 2 gesteigert werden. Zu diesem
Zweck dient der von der Walzader selbst beeinflußte Schalter 26, der derart angeordnet
ist, daß der Stromkreis des Relais 13, kurz bevor das Ende der Walzader das Walzgerüst
i verläßt, geschlossen wird. Durch das Relais 13 wird jetzt die Drehzahl des Motors
3 gesteigert und dadurch die Gefahr des Abreißens des letzten Endes der Walzader
beseitigt.
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Eine Steuerung nach der Erfindung kann nicht nur zur Regelung der
Drehzahl von Walzgerüsten verwendet werden, sondern überall dort, wo zwischen zwei
am Walzprozeß beteiligten Arbeitsmaschinen eine Schlinge von bestimmter Länge gebildet
werden soll.