DE747412C

DE747412C - Regelanordnung fuer Umkehrwalzwerke mit Haupt- und Seitenwalzen

Info

Publication number: DE747412C
Application number: DES135238D
Authority: DE
Inventors: Willard G Cook
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1937-12-30
Filing date: 1938-12-31
Publication date: 1944-09-25

Description

Regelanordnung für Umkehrwalzwerke mit Haupt- und Seitenwalzen Diee Erfindung betrifft eine Regelanordnung für Umkehrwalzwerke mit Haupt- und Se.iven.walzen und bezweckt, die gewünschten Umfangsgeschwindigkeiten der Walzensätze für beide Bewegungsrichtungen des Walzgutes zu gewährleisten. Auch müssen die Geschwindigkeiten der Haupt- und der Seitenwalzen beim Einbringen des Walzhutes in die Walzen derart gesteuert werden kGnne.n, d.aß das Walzgut langsam anläuft und dann erst 'auf die normale Walzgeschwindigkeit gebracht wird. Schließlich sollen .die Geschwindigkeitsverhältnisse der verschiedenen Walzensätze auch entsprechend den verschiedenen Ausmaßen der Quet'schnittsvermainderu.ng des Walzgutes v-erän.dert werden können.
Bei einer bekannten Regeleinrichtung wird allgemein vorgeschfagen"dne Geschwindigkeit der Gl.eiclistrotnwalzmotoren für höhere Umdrehungszahlen durch Feldregelung und vorübergehend für sehr niedrige Umdrehungszahlen im Ankerkreis zu steuern. Es ist ferner liei Papiermaschinen bekanntgeworden, zur Reglung der Geschwindigkeit von Teilmotoren jedem davon einen Zusatzgenerator zuzuordnen, der mit der Steuerdynamo in Reihe geschaltet ist, und die Regelung durch Umschaltung bzw. Veränderung der Erregung jeder dieser Zusatzmaschinen auszuführen.

Die Erfindung betrifft dagegen eine Regelungsanordnung für Umlzeh@rwalz@verk,e mit Haupt- und Seitenwalzen:, bei der .die Geschwindigkeit der Gleichstromwalzenmotoren im oberen Drehzahlbereich durch Feldreg; lung und im unterenDrehzahlbereich durchRegelung der Ankerspannung mittels Zusatzgenerator

Ir:stcuert «-irt. Gemäl' der rrfin;lung wird

nur ein einziger lusatzglenerator verwendet

rziid #lenlentslirechen@_I nur einem der Motoren

<'er t@-alzensätze zugeordnet: Es gelingt,

durch @telt:rung der Erregung dieses Zusatz-

gentrators die Geschtt-in.digkeitsveränderun-

gell der `t"alzensiitze, die erforderlich sind,

j- naclid,rn oll in der einen oder anderen

Richtung get@-alzt wird. .auszugleichen und

teuf dieselbe Weise auch di: eingangs erwähn-

1,#n sonstigen an die lZegelung zu -stellenden

l' or-ierunrien zu erfüllen. Da der Antriebs-

motor (:er Seit:-nwalz:n schwächer als der

Motor tler waagerechten Walzen ist, wird

z@;-eclcmälaig der Zusatzgenerator dein An-

triebsinntor der Seitenwalzen zugeordnet, so

1a1:1 auch die Zusatzmaschine nur verhältnis-

i ni äfli- 1) e, Idein aus-uführt züi werden braucht.

Die Figur zeigt in schematischer Darstel-

lung eire Ausführungsbeispiel des Ge-en.stan-

des d,-r Erfindung für die Regelung eines

Block- oder Brannnenn-alz«-erlces mit @s-aabe-

rechten Hauptwalzen und scnl:rechten Seiten-

walzen.

Für die Motoren der Seiten- und der

Hauptwalzen eins Block- oder Baustalilwalz-

werkes ist für die Regelung der höheren Ge-

scli«-indigk,iten eine Feldregelung vorge-

seli@n, für die-der

t>zn-, derjtnigeri,

bei denen eine Geschwindigkeitssteigerung

stattfindet, eine lZegelung ini Ankerkreis. rin ;

Hüfsgnerator, tiess°n Spannung proportional !

der de-ni Hauptn-alzerrmutor zugeführten

Spannurig ist, liegt in keilie mit dem Seiten-

ivalzetirnotor, u111 für diesen eine zusätzliche

Gosch t@-i-ndigkeitsregelung derAnkerspannung .

zu geben tin;1 damit die Differenz in den er-

for(lerliehen L-mfangsgeschwindigheiten der

Seite- und @_ier Hauptwalzer, auszugleichen.

Diese zusätzliche G-neratorsp.aninung wird

finit "'t,r- Richtung des Stiches geiindert, urn j

das cerschie(len ;: Verhältnis der L`nifangsge-

ch«-in:Iigkeiten der Seiten- und der Haupt-

«-alzz:n für die zwei Stichrichtungen zu er-

halten. Die Spannung des Zusatzgenerators

kann au13°r@lein geün._lert «-eid eil, tini Ver-

@inderun-:n in der11 Walzen#Iurchniesser aus-

zugleichen. wenn die Walzen abgedreht @'wor-

den sind: und außer-lein können dadurch

auch Änderungen in d er prozentualen V er-

kleineru lig -ler Brarnnie ausgeglichen «-erden.

D,z-r Hilfs"ei:erator ist ein Zu- oder Gegen-

sclialtungsgenerator je nach `fahl der Span-

nurig aln- Seitenwalzernnotor.

Irr der Figur sind zli-ei Seiten«-alzezi 2 und

Hauptwalzen d eines Blockwalzwerkes g:-

z@i@rt, :1i.- r@@n Jlotor.n 6 llzw. 8 angetrieben

wer, l-en. 1)1e Triebkraft wird durch t:nen

geI2l@lüa1711n Generator 10 g@ll@:til-t, der

111,21-C11 ",inel1 @1Pt@?l' 12 (lauern_l arlg@ti`Iil),11

wird. Ein flilisgerlerator 14 wird ebenfalls

' -Iau,rntl durch derl Motor 1 2 angetrieben und

ist cl,ktrisch in Reifte geschaltet finit - dem

I

(-ieneratorio und dein Seitenwalzemnotor6.

Der Motor S ist unmittelbar an den Genera-

l

toi 1o angeschlossen.

hie Erregung für . die Walzenmotoren 6

1 und 8 und den Generator io wird durch eine

Err:gerlnaschin. 16 beliefert, die ebenfalls

,<furch den Motor 12 angetrieben wird. Die

(iesch@i-indigkeitsregelung für die Motoren 6

und 8 vom Stillstand bis ungefähr zur Hälfte

I der Höchstgeschwindigkeit «-irl durch `'er-

<inderung der Spannung des Generators 1o

erreicht. Es wird zu diesem Zweck die Er-

regung seiner Felclwicklttng i8 mittels ver-

änderlicher Widerstände 2o geändert. Die

@'erän(lerung der Spannung des Generators

i io ireeinflulit nicht nur die Geschwindigkeit

h.eider Motoren 6 und 8, sondern auch noch

die F:1derregung des Hilfsgenerators 14. Der

veränderliche @Vid erstand 20 wird durch

=@nlcerkontalcte 22 und 24 von Relais 26 bzw.

j 28 geregelt. Die Umkehr der Walzeninoto-

j ren 6 und 8 wird durch Umkehr der Polari-

t 'it des Generators io erreicht, ilidem die

Richtang #1es Erregerstromes in den Feld-

«-ichlungen i8 umgekehrt wird. Dies wird

erreicht durch Z@'ahlrel,ais 3o und 32, und

zwar an tiel-eri Kontakten 3d 1111,1 36 bzW.38

UNI 1o.

Die G@schn-indigheitsregelun;; der Walz-

inotoren 6 und S von urlgtf:illr der halben

bis zu (jer I-löchstg,sch«-indigheit wird durch

Einstellen üer Erregung der Motoren mittels

veränderlich,r Widerstärl:Ie.I2 und 44, die in

l#Zeille mit den Feldwicklungen .I6 und 48 lie-

gen. erreicht. Relais 3o, 2 und `.4 regeln den

`-eräntlerl@iclien Widerstand .I-2 ni-ittels -der

Kontakte 36, @8 und 6o und (fen veränder-

lichen `%'iderstand öd mittels %@-eiterer Kon-

takte 62, (-).l und 66.

1),r Hilfsgenerator 14 ist so mit dem Mo-

tor ( und dein Generator io in Reitre geschal-

tet, dal:i seine Spannung derjenigen des Gene-

rators to entgegengericht:-t ist. Das resultie-

rende, auf den Motor 6 wirkende Potential

entspricht dann der Differenz zwischen dein

Potential der Generatoren to unrl 14. D.ie

Fe2d1@-icklung 68 des Hilfsgenerators 14 wird

durch den Generator io in 1Zeiilensclialtu.ng

ent«e@ler mit #kein veränderlichen Widerstand

;o o;I:r tfein @-eründ:rlichen Widerstand 72

g:speist. 1)as @`-alilr-rlais 3o schaltet bei der

eirwn Walzrichtung mit seinem Kontakt 74

d:n f@-icl°rstan@i 70 i11 Reitle mit der Feld-

des Generators i- und das Wahl-

r,lais 32 bei der an,ler-eii @Valzrichtung mit-

Z-, Ios Kontaktes 76 den Widerstand 72 111

11e@:r1 @t1-@@illkrei@ ein.

l@iit:' Schaltwalze" 8o dient dazu, die Walz-

richtung auszuwählen und die Geschwindig-

keit der Walzmotoren 6 und 8 einzustellen. Sie enthält bewegliche Kontaktteile 82, 84 und 86. Der Teil 86 wird in der .in der Zeichnung dargestellten Stellung mittels einer Feder 88 gehalten und kann gegen .den Zug dieser Feder 88 vön Anschlägen 90 bzw. 92 an den Kontaktteilen 84 und 82 mitgenommen werden, wobei sich diese Artschläge gegen Anschläge 94 bzw. 96 am Kontaktteil 86 anlegen. Die Kontaktteile 82 und 84 können durch die üblichen Links- und Rechtspedale 98 und ioo bewegt «-.erden.

Die Schaltwalze 8o hat sechs wirksame Stellungen. In der ersten Stellung a werden entweder die Kontaktteile 82 oder 84 entsprechend der gewünschten Drehrichtung der l:lotoren in Eingriff mit .den Kontakten io2 oder 1o4 gebracht, um das Wahlrelais 32 bzw. 30 zu .erregen. Eine weitere Vorwärtsbewegung der Schaltwalze 8o ,durch das Pedal 98 oder ioo in die Stellung b verursacht"daß der Kontaktteil 86 den Kontakt io6 berührt, um das Relais 26 zu .erregen. In der nächsten Stellung c berührt der Kontaktteil 86 auch den Kontakt io8, so .daß auch das: Relais 28 erregt wird. Inn der Stellung d steht der Kontaktteil 86 außer Eingriff m.it dem Kontakt I io, so daß .das Relais 5o entmagnetisiert wird. In der Stellung e löst sich der Kontaktteil 86 von .dem Kontakt i i2, und das Relais 52 wird entregt. In der Stellung f tritt der Kontaktteil 86 auchmit dem Kontakt i i4 außer Eingriff, und das Relais 54 wird entregt.
Für den Betrieb der Einrichtung wird der Wid°rstand 70 so .eingestellt, daß er eine Err2gung des Hilfsgenerators 14 erzeugt, be'i der -dessen Potential ein Verhältnis zwischen cler Spannung des Generators io und der Resultierenden der Spannungen des Generators io und des Generators 1d. ergibt, das gleich ist dem Verhältnis der Geschwindigkeit -des, 1Laupt@valzniotors 8 zu =derjenigen des Seitenwalzenmotors 6. Es werden auf diese Weise im wesentlichen gleiche Umfangsgeschw ndigkeiten der Hauptwalzen d. und der Seitenwalzen 2 erzielt, wobei der Unterschied in dun Durchmessern der verschiedenen Walzen und irgendwelche Übersetzungstriebe, die zc@-isclien den 1Iotoren und den von .ihnen angetriebenen Walzen vorgesehen .sein können, zu berücksichtigen sind.
Der veränderliche Widerstand 72 ist so eingestellt, daß .er eine Erregung des Generators i.[ bewirkt, bei der .die an diesem erzeugte Spannung ein Verhältnis .der Spannung des Generators io zu der Resultierender Spannungen des Generators und des Generators 14 ,ergibt, :das entspricht dem Verhältnis der Geschwindigkeit des Hauptwalze-ninotors 8 zu der Geschwindigkeit des Seitenwalzenmotors 6, die notwendig ist, um die Umfangsgeschwindigkeit der Hauptwalzen im wesentlichen gleich der Ausgangsgeschw indiglc@; it des Blockes an den Hauptwalzen und die Umfangsgeschwindigkeit der Seitenwal-7--,112 etwa gleich der Eintrittsgeschwindigkeit des Blockes in die Hauptwalzen 4 zu machen. Es werden hierbei berücksichtigt der Unterschied in den Durchmessern .der Hauptwalzen und der Seitenwalzen, .die Übersetzungstriebe, die zwischen den Motoren und den von ihnen getriebenen Walzen angeordnet sein können, und die Verringerung des Blockdurchmessers in den Hauptwalzen 4.
Sobald die Widerstandsteile 70 und 7.2 g-- nau eingestellt sind und unter der A .nnabme, daß der erste Stich in der Richtung der Hauptrollen nach den Seitenrolien zu gemacht wird, wird die Schaltwalze 8o mittels des Pedals ioo in die Stellung a gebracht. Es wird das Wahlrelais 30 erregt. Der Strom verläuft von dem Leiter? der Stromquelle durch den Leiter 116, die Spule des Relais 30, den Leiter 118, die Kontakte io4 und 84 und den Leiter i2o nach dem Leiter l' der Stromduelle.
Die Erregung des Relais 30 verursacht, daß seine Kontakte 34 und 36 einen Erregerkreis für den Generator io schliefen. Dieser erstreckt sich von d.cni Leiter X durch den Leiter i-22, das Kc"ntal;teleinent 36, den Leiter i24, .den veränderlich@#n Widerstand 2o, d:n Lcit@er i26, die Feldwicklung 18, die Leiter 128 Und 130, clen Kontaktteil 34 des Relais 30 und den Leiter 132 zu dem Leiter Y. Die Erregung d.es Relais 30 verursacht außerdem, daß sein Kontakt 74 den Erregerkreis für die Feldwicklung 68 des Hilfsgenerators 14 schließt. Er erstreckt sich von dem an den Generator io angeschlossenen Leiter 136 über .den Kontaktteil 74. den Leiter 138, den veränderlichen Widerstand 70, denn Leiter 14o, die Feldwicklung 68 und den. Leiter 142, der an die andere Seite des Generators 1o angeschlossen ist.
Es wird der Generator io durch einen ]<:leinen Feldstrom erret, dessen Größe von dem Gesamtwiderstand' des Widerstandes 20 abhängt. Der G-.nerator i o liefert an den Haupt%v:alzeninotar8 eine Spannung, die proportional seiner Felderregung ist. Zu gleicher Zeit wird der Generator 14 ein Potential .das durch die Drehzahl des Generators io und die Einstellung des veränderl!icb.2n Widerstandes 70 bestimmt ist. Das auf den Seitenwalzenmotor 6 wirkende Potential ist gleich der Differenz zwischen der Spannung des Generators i o und der des Generators 14. Unter .diesen Bedingungen laufen die Motoren 6 und 8 mit solchen Geschwindigkeiten, daß die Umfassungsgeschwindigkeiten der Walzen 2 und 4 die gleichen sind. Wenn 8o in die b-Stellung bewegt wird, erhält das Relais 26 Strom in folgendem Kreise: von dem Leiter X, über den Leiter 144, die Spule des Relais 26, den Leiter i _j6, die Kontakte io6 und 86, .den Leiter 120 zu dem Leiter I-. Die Anzugsbewegung des Relaisankers veranlaßt, daß sein Kontakt 22 einen Teil' 14.8 des Widerstandes 2o kurzschließt und so die Erregung des Generators io vermehrt. Die erhöhte- Spannung des Generators io bedingt einen proportionalen Zuwachs in der Spannung des Generators 14 und vermehrt auch die den Motoren 8 und 6 aufgedrückten Spannungen, wobei deren Verhältnis dasselbe bleibt. Es wird auf diese Weise die Geschwindigkeit der Walzen 4 und 2 erhöht, während das Verhältnis der Umfangsgeschwinddgkeiten beider untereinander gleichbleibt.
In ähnlicher Weise bewirkt die Bewegung der Schaltwalze 8o in die Stellung c die Erregung des Relais 28 und veranlaßt. daß dessen Anker 24 auch den Teil i 5o des veränderlichen Widerstandes 20 kurzschließt und damit die Spannung des. Generators io weitererhöht und damit auch die Geschwindigkeiten der Motoren 6 und B. In diesem Betriebszustand der Anordnung weist die Spannung des Generators io einen Höchstwert auf, und in der Praxis wird dieses Potential etwa. 700 V betragen. Gleichzeitig erfahren die Motoren 6 und 8 die Höchsterregung .ihrer Feldwicklungen 46 und .I8 durch Kurzschließen der Teile 15-z. 154 und 156 des Widerstandes 42 bzw. der Teile 162. 164 und 166 des Widerstandes 44.
Zur weiteren Geschwindigkeitsregelung der Motoren 6 und 8 wird die Schaltwalze 8o in die Stellung d heivegt. Es «-erden hierbei die Kontakte 86 und iio außer Eingriff gebracht und damit das Relais 5o entregt, wobei die Ankerkontakte 56 und 62 den Kurzschluß zu den Teilen 152 und 162 der Widerstände .I2 Und .LI aufheben. Diese Widerstandsvermehrung in den Stromkreisen der Feldwicklungen 46 und .1 .8 vera.nlaßt, daß die Motoren 6 und 8 ihre Geschwindigkeit erhöhen. Die Widerstandsteile 152 und 162 sind so bemessen, daß sich die Erregungen der Motoren 6 und 8 entsprechend denselben Teilen ihrer Sättigungskurven ändern.
In derselben Weise wird die Einstellung der Schaltwalze So auf die Stellungen e und /' weiterhin die Erregung der :Motoren 6 und 8 vermindern, indem die Kurzschlüsse der entsprechenden Widerstandsteile in deren Feldstromkreisen gelöst werden.
Wenn der Block i durch die Haupt- und die Seitenwalzen in der Richtung von der Hauptwalze nach der Seitenwalze hindurchgegangen ist, wird das rechte Pedal ioo in seine Anfangsstellung zurückgebracht. Dadurch kann die Feder 88 den Kontaktteil 86 in die Ausschaltstellung zurückbringen. Es ergibt sich hieraus die Wiedererregung der Relais 5o. 52 Und 54 und die Entrehung der Relais 30, 26 und 28. Der Block wird dann durch das Walzwerk in entgegengesetzter Richtung von den Seitenwalzen 2 nach den fdauptwalzen 4 geschickt, indem die Drehrichtung .der Walzenmotoren 6 und 8 umgekehrt wird. Das wird durch die Betätigung des linken Pedals 98 ausgeführt. wobei die Schaltwalze 8o in die untere a-Stellung gelangt. In dieser Stellung wird das Walil relais 3 2 erregt. Seine Erregung veranlaßt an den Kontakten 38 und d0 einen solchen -\nschluß der Feldwicklung 18 des: Generators io, daß dieser entgegengesetzte Polarität erhält. Die Erregung des Relais 32 bewirkt an deni Kontakt 76 die Vorschaltung des Widerstandes 7 2 vor die Feldwicklung 68 des Generators 14.
Die Schaltwalze 8o kann nuri nacheinander in die Stellungen b, c, d, e, j bewegt werden, um die Motoren zu beschleunigen und die gewünschte Walzwerksgeschwindigkeit in der umgekehrten Richtung zti erzielen. Von den sechs Geschwindigkeiten für das Walzwerk wirken drei durch Regelung des Ankerstromes und die drei weiteren durch Veränderung der Felderregung der Walzemnotoren 6 und e. Durch die -Xrikerspannung werden die Beschleunigungen gesteuert, um die Walzwerksmotoren. auf ihre normalen Grundgeschwindigkeiten zu bringen, und#durch die Feldregelung werden die gewünschten Geschwindigkeiten beim Walzen erzielt.
An Stelle der Widerstände 70 und 72 des dargestellten Beispiels können auch veränderbare Widerstände des Potentionietert@-hs Verwendet werden, die durch Verschiebung der Einstellkontakte über den Anzapfpunkt der Widerstände hinaus eine weitgehende Regelung nach Stärke und Richtung des Lrregerstromes des Zusatzgenerators ermöglichen. Wenn beispielsweise der Bereich des durch den Generator 14 erzeugten Potentials von o bis 4oo Volt reichen muß, kann bei der Anwendung von Potentionieterwiderstä nden ]in wesentlichen dieselbe Wirkung elurch den Hilfsgenerator dadurch erreicht werden, daß seine Sperrung von negativen 200 Volt auf positive 200 Volt geändert wird. Es braucht dann der Poientialbereicli des Hilfsgenerators nur der halbe desjenigen des entsprechenden Generators nach der Figur zu sein.
Die vorgeschlagene Geschwindigkeitsrege,-lung kann bei jeder Zahl von Motoren angeweodet werden. wenn es sich darum handelt, das Verhältnis ihrer Geschwindigkeiten konstant zu halten. Wenn beispielsweise die einzelnen Walz-,-n durch besonder° Motoren angetrieb: em werden, können die beiden Motoren für jedes Walzenpaar parallelgeschaltet werden, um die gewünschte Regelung zu ermöglichen. In einem Walzwerk, das mehr als zwei Walzensätze--enthält, von denen die Antriebsmotoren verschiedene Geschwindigkeiten haben müssen., kann die Geschwindigkeitsdifferenz durch je einen Zusatzgenerator für jeden der Antriebsmotoren erreicht werden oder auch für alle Motoren außer einem. Es wird auch d.ab,ei die Erregung .der Züsatzgeneratoren. nach den gewünschten .Geschwindigkeitsverhältnissen gemäß den vorher beschriebenen Regelungsgedanken geändert.

Claims

PATENTANS9RUCH: Regelanordnung für Umkehrwalzwerke mit Haupt- und Seitenwalzen, bei der die Geschwindigkeit der Gleichstromwalzenmotoren im oberen Drehzahlbereich durch Feldregelung und im unteren Drehzahlbereich .durch Regelung der Ankerspannung mittels Zusatzgenerator gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nur einem der Motoren der Walzensätze, insbesondere dem der Seitenwalzen (2), ein Zusatzgenerator (i4) zugeordnet ist und dessen Erregung in Abhängigkeit von der jeweiligenWalzrichtung so gesteuertwird, daß .der :durch die Ouerschnittsänderung ,des Walzgutes bedingte Drehzahlunterschied der Walzensätze ausgeglichen wird.
Zur Abgrenzung des Anmeld iungsgegenstandes vom Stand der Techinik sind. .im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden S. 830, rechte »Stahl und Eisen« 1934, Spalte,
3. Absatz; deutsche Patentschriften ... Nr. 520 447, 661 3r5.