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Steuerung für ein elektromotorisch angetriebenes Walzwerk, insbesondere
Tandemkaltwalzwerk Das Hauptpatent bezieht sich auf Walzwerke, bei denen Material
unier Zug verwalzt wird und Regeleinrichtungen vorgesehen sind, durch die der Zug
im Walzgut konstant gehalten wird. Da bei derartigen Walzwerken aber auch solch
geringfügige Abweichungen von dem vorbeschriebenen Dickenmaß, die durch Änderung
der Walzenanstellung nicht ausgeregelt werden können, bei den heute zugelassenen
Toleranzen unzulässig sind, wird nach dem Hauptpgtent von einer Dickenmeß-und Überwachungseinrichtung
bei Abweichung von der vorgeschriebenen Dicke des Walzgutes nach oben oder unten
die Einstellung der Regeleinrichtungen zur Aufrechterhaltung der konstanten Zugspannung
derart verändert, daß diese auf einen entsprechend größeren oder kleineren Betrag
der konstant zu haltenden Zugspannung regeln.
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens
nachdem Hauptpatent vor, die besonders auf Tandembandkaltwalzwerke anwendbar ist.
Bei derartigen-Walzwerken wird die Stichabnahme in einem einzigen in derselben Richtung
verlaufenden Arbeitsgang durch mehrere hintereinander angeordnete Walzgerüste vorgenommen,
so daß das Walzgut beim Austritt aus dem letzten Walzgerüst die richtige Dicke besitzt.
Die Antriebsmotoren der einzelnen
Walzgerüste werden so geregelt,
daß das @Valzgut zwischen den einzelnen Gerüsten ebenso wie zwischen dem letzten
Gerüst und dem Aufwickelhaspel einem Zug unterworfen ist. Nach der Erfindung wird
nun von d(-,'r zwischen dem letzten `Falzgerüst und dem Aufwickelhaspel angeordneten
Dickenmeß-und I; bei-wachungseinrichtung bei Abweichung der vorgeschriebenen Dicke
des Walzgutes nach oben oder unten die Einstellung der Regeleinrichtung für den
Motor des letzten Walzgerüstes derart verändert, daß der Zug zwischen dem vorletzten
und letzten Walzgerüst auf einen entsprechend größeren oder kleineren Betrag erhöht
bzw. herabgesetzt wird.
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:Nach einem Ausführunsbeispiel des Hauptpatents wird die Dauer' der
Regelvorgänge durch Zeitrelais bestimmt, deren Zeitkonstante in Abhängigkeit von
der Größe der Abweichung von dem vorgeschriebenen Dickenmaß veränderlich ist. Hierzu
wird von der die Dicke des Walzgutes messenden elektrischen Dickenmeßvorrichtung
ein kontaktgebendes Meßinstrument zur Steuerung der Einrichtung zur Änderung der
Zugspannung und der Walzenanstellung beeinflußt, dessen Zeiger mit mehreren Kontakten
nacheinander in Berührung kommt, wobei an die Kontakte Schütze angeschlossen sind,
die in ihrem Ohmwert abgestufte Widerstandsteile in den Stromkreis der Zusatzspulen
der Zeitrelais einschalten.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine bedeutend einfachere Einrichtung
zur Änderung der Zeitkonstante der Zeitrelais der Abweichung des Walzgutes von dem
vorgeschriebenen Dickenmaß vorzusehen. Sie erreicht dies dadurch, daß die Zusatzspulen
der Zeitrelais von der Meßspannung im Ausgangskreis der elektrischen Dickenmeßvorrichtung
erregt werden. je größer die Abweichung von dem vorgeschriebenen Dickenmaß ist,
um so größer ist die Meßspannung im Ausgangskreis der elektrischen Dickenmeßvorrichtung,
und um so größer wird daher auch die Zeitkonstante der von, dieser Meßspannung zusätzlich
gespeisten Zeitrelais.
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In der Zeichnung ist in Fig. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
und in den Fig. z und 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
wobei für einander entsprechende Teile dieselben Bezugzeichen gewählt worden sind
wie in Fig. 3 des Hauptpatents.
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Von dein Tandemwalzwerk sind die beiden letzten Gerüste 115 und 87
dargestellt, die von je einem Motor i 19 bzsv. 12o angetrieben werden. Von dem letzten
N,%"alzgerüst 87 wird das Walzband 96 durch die Meßrollen der elektrischen Dickenmeßvorrichtung
125 zu dem Haspel 117 geführt, von dem es unter Zugspannung aufgewickelt
wird. Der Haspel 117 wird von dem Motor 121 angetrieben. 1-- in die Zugspannung
im Walzband zwischen dem Walzgerüst 87 und dem Haspel i i; konstant zu halten, ist
ein Konstantstromregler io8 für den Haspelmotor 121 vorgesehen, der im vorliegenden
Fall als Vibrationsregler ausgebildet ist, @ dessen Kontakte 12¢ von einem durch
den Ankerstrom des Haspelmotors 121 erregten Solonoid 123- gegen den Zug einer Feder
geschlossen werden und hierbei den Feldvorschaltwiderstand 127 abwechselnd kurzscbließen
und wieder einschalten. Die Wirktin-sweise dieses Reglers ist bekannt und 1111 Hauptpatent
ausführlich beschrieben, so daf.r sich an dieser Stelle eine nähere Erläuteruiider
Wirkungsweise erübrigt.
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Zur dauernden Messung und Anzeige der Dicke des Walzbandes 96 ist
eine elektrische Dickenmeßvorr:chtung 1z5 vorgesehen. bei der durch einen von einem
Taster bewegten Ariker der Luftspalt zwischen zwei in einer wechselstromerregten
Brückenschaltung liegenden :Magnetspulen verändert wird. Im vorliegenden Fall besteht
die Tasteinrichtung aus zwei mit 'dem Walzgut in Berührung stehenden Rollen 3o,
von denen die untere fest gelagert ist, während die obere gelenkig mit dem- Anker
i verbunden ist, so daß sie bei einer Änderung i11_ der Dicke des Walzbandes geltobcn
oder gesenkt wird und das linke Ende des Ankers 31 nach unten oder oben aus der
Mittellage verschwenkt, wodurch das Gleich-','Wicht der Brückenschaltung gestört
wird und eine entsprechend große Spannung im Ausgangskreis der Brücke hervorgerufen
wird. Über die Gleichrichteranordnung 32 Wird eir Mil>roamperemeter beeinflußt,
dessen Zeiger 86-, als Kontaktarm ausgebildet ist und mit den festen Kontakten 86r,
und 86=' Kontakt machen kann. Die Meßspannung im Ausgangskreis der Brückenschaltung
wird außerdem an die Primärwicklung eines Transforinätors 131 gelegt, dessen Selkundärwickluilg
mit einem Verstärker 130 verbunden ist.
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Der Schaltarm 86,@ der Dickenmeßvorrichtung steht in der Nullstellung,
wenn die Tastrollen 3o in dem der gewünschten Dicke des Walzbandes entsprechenden
Abstand voneinander stehen. Abweichungen der Dicke des Walzgutes nach oben oder
unten werden durch Auslenkung des Schaltarmes von der Mittellage nach beiden Seiten
angezeigt, und zi-,-ar werden im vorliegenden Fall über schreitungen des vorgeschriebenen
Maßes durch Ablenkung des Zeigers nach rechts und Unterschreitungen des Maßes durch
Auslenkung des Zeigers nach links angezeigt.
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Wenn von dem kontaktgebenden Meßinstrument ein Regelimpuls gegeben
wird. ist es zweckmäßig, zunächst die Auswirkung dieser
Regelung
zu messen, bevor eine zweite Regelung eingeleitet wird. Zur Bestimmung der Zeitabstände,
in denen ein Regelimpuls gegeben werden kann, ist ein Steuerschalter 39 vorgesehen,
der unmittelbar oder über ein Getriebe mit dem letzten Walzgerüst in der Weise gekuppelt
ist, daß eine Umdrehung des Steuerschalters die Länge des Walzbandes darstellt,
die zwischen aufeinanderfolgenden Regelvorgängen durch das Walzgerüst gehen muß.
Von dem kontaktgebenden Meßinstrument werden zwei Relais 88 und 89 zur Steuerung
eines Verstellmotors i07 gesteuert, der mit dem Kontaktarm des Regelwiderstandes
128 im Feldstromkreis des Antriebsmotors i 2o des letzten Walzgerüstes gekuppelt
ist. Von dem Relais 88 und der zugehörigen Zeitschaltvorrichtung go wird der Verstellmotor
107 in solchem 'Sinne eingeschaltet, daß die Drehzahl des Motors i20 und
damit die Zugspannung zwischen dem letzten und vorletzten Walzgerüst erhöht wird.
Von den Relais 89 und der zugehörigen Zeitschaltvorrichtung 91 wird der Verstellmotor
107 in der entgegengesetzten Drehrichtung eingeschaltet.
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Eine entsprechende Relaisanordnung ist zur Steuerung des Anstellmotors
i io des letzten Walzgerüstes vorgesehen, und zwar dient das Schütz 92 und die zugehörige
Schaltzeitvorrichtung 94 zur Einschaltung des Anstellmotors i i o im Schließungssinne
tuid das zugehörige Zeitrelais 95 zur Einschaltung im öffnungssinne. Die Zeitrelais
9o, 9i und 9,1, 95 sind mit Zusatzspulen goa, gia bzw. 94.a, 95a versehen, die vom
Transformator 131 über den Verstärker gespeist werden. Diese Zusatzspulen dienen
zur Veränderung der Zeitkontakte der zugehörigen Zeitrelais in Abhängigkeit von
der Größe der Abweichung von dem vorgeschriebenen . Dickenmaß.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende : Beim Einlegen des nicht
dargestellten Hauptschalters, durch den die Sammelschienen 122 an ein Gleichstromnetz
gelegt werden, werden die Zeitrelais 9o, 91 und 9q., 95 erregt und - schließen ihre
Kontakte. Der Haspelmotor 117 wird durch- Schließen eines nicht dargestellten Anlaßschalters
angelassen. Der Regler i08 hält nun in bekannter Weise den Ankerstrom des Haspelmotors
121 konstant. Solange die Dicke des Walzbandes innerhalb der Toleranzen verbleibt,
auf die die Dickenmeßvorrichtung eingestellt ist, ist die Brückenschaltung ausgeglichen,
und daher wird keine Spannung an das Mikroamperemeter gelegt. Wenn jedoch das Walzband
anfängt dünner zu werden, dann wird der Schaltarm 86a nach rechts ausgelenkt und
kommt mit dem festen Kontakt 86v in Berührung, wodurch der Erregerstromkreis für
das Schütz 88 vorbereitet wird. Dieser Stromkreis wird geschlossen, wenn das leitende
Segment 39'
des Segmentschalters 39 mit der Bürste 39v Kontakt macht. Dieser
Stromkreis verläuft von der oberen Sammelschiene 122 über den Segmentschalter 39,
den Schaltarm 86a, den festen Kontakt 86v, die Spule des Schützes 88 zur unteren
Sammelschiene i 22. Das Schütz 88 spricht an und schließt einen Stromkreis über
den Anker des Verstellmotors i o,^ und seine Reihenscblußwicklung 107a. Der Motor
107 dreht darauf den Kontaktarm des Reglers 128 in der Richtung, daß dem
Motor 12o eine etwas größere Drehzahl aufgezwungen wird, so daß die Zugspannung
in dem Walzband zwischen den Walzger ästen 8; und 1 15
vergrößert wird. Bei
seinem Ansprechen schließt das Schütz 88 einen vom Segmentschalter 39 unabhängigen
eigenen Haltestromkreis, so daß auch erregt bleibt, wenn das leitende Segment 39a
die Bürste 391' verläßt. Dieser Stromkreis verläuft von der oberen Sammelschiene
122 über den mittleren Kontakt des Schützes 88, den Kontakt des Zeitrelais go, den
Schaltarm 86a, den festen Kontakt 8611, die Spule des Schützes 88 zur unteren Sammelschiene
122. Das Schütz 88 unterbricht den Erregerstromkreis für das Zeitrelais go, und
dieses fällt nach Ablauf der durch die Zusatzspule go, bestimmten Verzögerungszeit
ab und unterbricht durch Öffnen seines Kontaktes den Haltestromkreis für das Schütz
88, das darauf durch öffnen seines obersten Kontaktes den Stromkreis für den Verstellmotor
i07 unterbricht.
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Nach Ablauf einer Zeit, die genügend groß ist, um einen Punkt des
Walzbandes von dem Walzgerüst 8; zu den Tastrollen 3o gelangen zu lassen, macht
das leitende Segment 39a des Segmentschalters 39 wieder Kontakt mit der Bürste 39U,
und wenn durch die vergrößerte Zugspannung im Walzband dessen Dicke noch nicht bis
auf die zugelassende Toleranz herabgesetzt worden ist, wird der beschriebene Regelvorgang
wiederholt.
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Wenn andererseits die Erhöhung der Zugspannung genügend groß war,
um das Material auf die richtige Stärke zu bringen, wird der Kontakt 8611 geöffnet,
und das Schütz 88 spricht bei der nächsten Berührung zwischen dem leitenden Segment
39a und der Bürste 391, nicht wieder an. In entsprechender Weise kommt, wenn
das Walzband zu dünn ist, der Schaltarm 86a mit dem linken festen Kontakt 86c in
Berührung. Hierdurch wird ..das Schütz 89 und sein Zeitrelais 91 in derselben Weise
wie die Relais 88 und go zur Wirkung gebracht; sie schalten den Verstellmotor 107
in der entgegengesetzten Richtung ein. Infolgedessen wird die Spannung im Walzband
zwischen den Walzgerüsten 87 und 115 herabgesetzt. Infolge der verrinerten Bandspan-C,
nun-
wird nunmehr die Dicke des Walzbandes größer. Dieser Vorgang -wird unter dem Einfluß
des Segmentschalters 39 und der Dickenmeßvorrichtung 125 wiederholt, bis das Dickenmaß
des Walzbandes innerhalb des Toleranzbereiches liegt.
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Während das Schütz 88 und sein Zeitrelais die Erhöhung der Bandspannung
herbeiführen, wird das die Walzenverstellung herbeiführende Schütz 92 und sein Zeitrelais
94. in entsprechender Weise betätigt. Das Schütz 92 schaltet das Schütz iog ein,
das den Anstellmotor i i o im Abwärtssinne einschaltet, wodurch die Walzenöffnung
herabgesetzt wird. Wenn das Walzgut zu dünn ist, und infolgedessen der Schaltarm
86,7 auf den Kontakt 86, bewegt wird, wird zusammen mit dem Schütz 89 das
Schütz 93 und sein Zeitrelais 95 eingeschaltet, wodurch über das Schütz i i i der
Anstellmotor i i o im Aufwärtssinne eingeschaltet wird.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, die Einrichtungen zur Veränderung
der Walzenanstellung in Abhängigkeit von der elektrischen Dickenmeßvorrichtung wegzulassen
oder sie erst in der im Hauptpatent näher beschriebenen Weise nach Beendigung der
zusätzlichen Zugregelung einzuschalten oder aber die Anordnung so zu treffen, daß
in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung des Walzbandes von dem vorgeschriebenen
Dickenmaß entweder die Einrichtung zur zusätzlichen Zugregelung oder die Einrichtung
zur Veränderung der Walzenanstellung zur Wirkung kommt.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 unterscheidet sich von dem
nach Fig. i lediglich dadurch, daß zur Steuerung des Antriebsmotors 12o des letzten
Walzgerüstes 87 eine Spannungsmeßvorrichtung 131 vOrgesehen ist, die auf Änderungen
in der Spannung des Walzbandes 96 zwischen den beiden letzten Walzgerüsten anspricht.
Die Spannungsmeßvorrichtung 131 beeinflußt die Erregung des Motors i3o nicht unmittelbar,
sondern sie steuert eine Hilfserregermaschine 136, an deren Anker das Feld des Motors
120 angeschlossen ist.
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Die Spannungsmeßvorrichtung 131 und ihre Wirkungsweise ist im Patent
678 o2i ausführlich beschrieben, so daß sich an dieser Stelle eine nähere Erläuterung
erübrigt. Die Spannungsmeßvorrichtung ist mit einem Einstellwiderstand 137 versehen,
durch den die Größe der aufrechtzuerhaltenden Bandspannung einstellbar ist. Er ist
mit einem Schaltarm 137a versehen, der mit der Welle des .Motors io7 gekuppelt ist.
Da der übrige Teil der Einrichtung mit der nach Fig. i übereinstimmt. ist ohne weiteres
verständlich, daß dann, wenn die Dicke des Walzbandes 96 zivischer dem Walzgerüst
87 und dem Haspel i i; größer wird als der Toleranzwert. der Motor 107 in solchem
Sinne, im vorliegenden Fall im L?hrzeigersinn, gedreht wird, daß die Einstellung
der Zugspannungsmeßvorrichtung 131 auf einen größeren Wert der einzuhaltenden Zugspannung
eingestellt, und von der Zug -spannungsmeßvorrichtung 131 wird über die Hilfserregermaschine
136 das Feld des Motors i 2o geschwächt und dadurch dessen Geschwindigkeit
und die der von ihm angetriebenen Walzen 87 erhöht.