EP0965394B1 - Verfahren zur Antriebsregelung einer Ziehmaschine und Ziehvorrichtung - Google Patents

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EP0965394B1
EP0965394B1 EP98106352A EP98106352A EP0965394B1 EP 0965394 B1 EP0965394 B1 EP 0965394B1 EP 98106352 A EP98106352 A EP 98106352A EP 98106352 A EP98106352 A EP 98106352A EP 0965394 B1 EP0965394 B1 EP 0965394B1
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EP
European Patent Office
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value
comparison value
speed
torque comparison
process according
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP98106352A
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English (en)
French (fr)
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EP0965394A1 (de
Inventor
Rainer Vockentanz
Ludwig Meggle
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Maschinenfabrik Niehoff GmbH and Co KG
Original Assignee
Maschinenfabrik Niehoff GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to EP98106352A priority patent/EP0965394B1/de
Priority to ES98106352T priority patent/ES2163822T3/es
Priority to US09/285,359 priority patent/US6116068A/en
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/02—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums
    • B21C1/12—Regulating or controlling speed of drawing drums, e.g. to influence tension; Drives; Stop or relief mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to a method for drive control a drawing machine or device and a device for pulling metallic extrudates.
  • Drawing machines or devices for drawing extrudates have several drawing disks over which the continuous material, for example the wire in at least one, preferred several loops and is reduced its cross section through arranged between the drawing disks Drawing stones is pulled through.
  • the drives of the pulling disks are non-slip Wire drawing machines brakes provided to turn back of the drawing disks after switching off the drawing machine to prevent.
  • the present invention is therefore based on the object a method for slip-free drive control a Wet drawing machine without additional devices, such as dancers etc. with which all settings from the machine with their own regulation and the optimal operating condition can be adjusted.
  • the method especially for pulling wires and Profiles made of copper, copper alloys and other special materials, which are usually pulled wet are suitable whereby an improvement in the quality of the end product is achieved shall be.
  • the present invention is based on the object a device for pulling strand material of all Art, in particular also of copper, copper alloys and to create other special materials, which in slip-free Operation operated at a particularly high speed can be and which has a simple structure whereby neither touch devices, dancers or force transducers brakes are still needed.
  • the total torques on the drawing disks are dependent on a number of parameters, such as. B. Forming degree, friction between wire and drawing die, drawing agent properties, drawing die polishing and mechanical and hydraulic power loss dependent.
  • the total torques thus consist of the useful torques and the friction torques.
  • the speeds adjust the drawing disks always the process or drawing operation on. Every change on the drawing dies is like this corrected that the disk rotation speed always is identical to the wire speed.
  • the regulation of the method according to the invention is based on essential also that actual values of the torques with Reference values are compared. These reference values will be advantageously when starting the machine, which in Slip operation takes place, determined and stored. This can already after the first turns of the drawing disks take place, which is detected over the entire device Torque model to each other is saved as a machine model becomes. This machine model then serves as a reference value for slip-free operation. This ensures that the machine model remains unchanged, for what if necessary, a separate control loop is provided.
  • the frictional torque of each drawing disc is dependent on of speed and automatically detected. This investigation the frictional torque occurs once in an operation without Wire and that from the motor at different speed levels between minimum and maximum speed recorded moment is recorded and saved. A So-called “friction torque characteristic" is by interpolation between the individual measured values automatically from the drive calculated so that a value for the friction torque for each speed is present.
  • the present invention has a number of significant advantages compared to the prior art.
  • the device can be local Changes to a specific pulling disc that speed can be corrected and cross-system changes, that do not require speed control, differentiate.
  • the device or the method recognizes e.g. B. any change in deformation force due to changes in the size or quality of the incoming Wire.
  • the device learns to Then independently pull the changed measurement data and submit of the new material.
  • the flexibility can be increased significantly because by the control according to the invention, for example Skip drawing stages through simple self-regulating Adjusting the correct speed ratio of the successive Draw stages are carried out. This also leads to a significantly higher availability of the device, because in Repairs to a drawing stage do not affect the entire machine must be stopped.
  • the smooth operation according to the inventive method is achieved in an excellent manner in that the predetermined Value of slip in stationary operation of the Drawing machine is negative. This means that the corresponding In any case, the pulling disc does not move faster turns as the wire running around them, causing wear is significantly reduced.
  • the method according to the invention is outstandingly suitable Way of operating a wet drawing machine, being due the intended control different operating states from operation with slip to non-slip Operation are possible.
  • Electric motors are advantageously used as drives, and everybody starts when starting the device Drive fully energized. This happens for example in chronological order from the first to the last drawing disc, after which the device starts up.
  • the energization process takes place in a very short time, so that ensures is that the last pull washer first begins to turn and the preceding ones accordingly the scheme according to the invention also begin to rotate.
  • the energization of the motors is advantageous controlled in such a way that the material or extrudate when stopped the machine is relaxed. With that, no brakes or other clamping devices required.
  • the invention is based provided that the predetermined slip value at least for all drawing disks, the speed of which depends on the comparison value is regulated, is the same.
  • the negative slip value at least -0.1%. With this Value ensures that between the pulling washer and Wire no slip occurs and stable regulation of the slip-free operation is made possible.
  • the first drive in the pulling direction is particularly advantageous exempt from the regulation. This in turn leads to a stabilization of the operation because of possible fluctuations e.g. B. due to a changed diameter or changed Strength of the inlet material is therefore not taken into account stay.
  • the moment the first drive changes the second drive is also determined with regard to the load balancing scheme, as is done by the Torque difference processing takes place, switched off. The change continues, due to a different Break-in resistance from the first drive to the second and via the slave drives, the control pulls the Conclusion that the changes are material, and the Speeds therefore do not need to be corrected. In order to However, it is also ensured that material changes when Welding without influencing the control of the pulling device are.
  • the method according to the invention achieves that the device is self-learning, whereby a Self-optimization takes place within predetermined limits and thus an adaptation to each new inlet material takes place.
  • the first torque comparison value is formed from the difference between two torques of adjacent drawing disks.
  • the device according to the invention is first described below described for drawing extrudate and then the Operation of the device or the inventive Procedure described.
  • Figure 1 is a device 1 for pulling wire in Side view shown.
  • the device 1 has three modules constructed drawing machine sections 3, which in Drawing direction of a wire 5 are built one behind the other.
  • the advantage of the modular sections 3 of the On the one hand, device 1 is both easier to transport of the individual sections 3 as well as the possibility fewer or more than three sections for an inventive To provide device 1.
  • Each module-like section 3 has four drawing disks 7 on, between which dies 9 are arranged. On one respective drawing die 9 is still a guide roller 11 arranged.
  • the drawing discs 7 are, as shown in Figure 1, in Turned clockwise as indicated by the arrows.
  • the wire 5 is an insertion device 13 in the first Drawing die 14 added. After that, the wire is around the first Drawing disc 7 correspondingly wrapped around once or several times and passed through the other drawing die 9.
  • Discharge device or station 15 At the end of the module-like sections 3 there is one Discharge device or station 15 in which a pulling disc 17 is provided as the last disc.
  • the device 1 shown is a Wet drawing machine, the modular sections 3 corresponding are encapsulated to seal the injected from the outside Absorb coolant and lubricant.
  • the puller disk 17 is separate because it runs dry arranged.
  • the puller disk 17 is driven by a motor 19, the connection between the motor 19 and the extractor shaft the puller 17 by means of a belt drive 21 takes place.
  • FIG. 2 is a top view to the device 1 according to the invention from FIG. 1 shows.
  • each drawing disk 7 has one own drive or drive device 25 , each drive device 25 having a pulling disk 7 drives directly.
  • the drive device 25 comprises one Electric motor and possibly an additional transmission gear.
  • Each drive device 25 and also the drive device 19 of the puller plate 17 has a connecting line 27 on which the signals detected by the drive device transmitted to the control device 23. Furthermore is for each drive device 25 or the motor 19 a connecting line 29 provided by the control device 23 for the drive device in question Transmits signals to this.
  • control device 23 the entire control and Regulation of the device 1 according to the invention, in Figure 3, the flow diagram of a control device element shown between two adjacent drawing disks is. The method according to the invention is also illustrated in FIG described.
  • FIG. 3 is a block diagram 31 of a first embodiment the control device 23, which control device modules are shown 33, the number of the number the drawing discs 7 corresponds.
  • Control module 33 shown for the control between the last pulling disk 7 and the pulling disk 17 are provided is.
  • the torque of the puller disk 17, designated Md17, is supplied to an adder 37 via the data line 35.
  • the engine torque is transmitted via a data line 39 Md7 of the drawing disk 7 is also fed to the adder 37 and in this adder 37 from the value of Md17 deducted.
  • the resultant first torque difference value .DELTA.M 1 is fed to a second adder 43 according to 41 (since it is a digital drive that only works by means of software, physical data lines no longer exist from this point).
  • a stored reference value ⁇ M L present in a memory 45 is compared with the value ⁇ M 1 in the adder 43. This results in a second torque difference value ⁇ M 2 .
  • This is passed on appropriately filtered via a dead-range element 47 and, according to 49, meets a further addition element 51.
  • the value ⁇ M 2 is compared with at least one further value, and then passed on via 53 as the drive setpoint AS.
  • the drive setpoint AS is then given to a master frequency LF via further elements, which will be described later, and passed on to the drive A7 of the drawing disk 7.
  • the value AS essentially depends on two influencing variables from.
  • a value S is stored which corresponds to the predetermined one Corresponds to the slip value after the start-up phase.
  • This Value S becomes the adder according to 57 and a switch 59 51 fed.
  • block 61 is a time-dependent Slip function curve SFK deposited and a corresponding Value becomes according to 63 and via switch 59 the adder 51, as shown in Figure 3, the Switch 59 just the connection between block 61 and adder 51 ago. The device is thus in the Start-up operation.
  • the signal AS output from the adder 51 is in an integrator 65 processed.
  • the activation of the Integrator member 65 only occurs when the switch 59 in the right position, not shown in FIG. 3 57 where it is connected to block 55 according to FIG is.
  • the signal output from the integrator element 65 is in accordance with 67 passed to a multiplier 69.
  • the multiplier 69 is the incoming value AS with the master frequency value LF (over 71) multiplied and another Adder 73 supplied. In this adder which results from multiplying the value AS by the value LF resulting value added to the corresponding LF value.
  • the value calculated in the adder 73 is tapped (according to 75) and via a multiplier block 77 with the predetermined Speed ratio value (speed increase due to Cross-section reduction and gear ratio) multiplied and then output to the drive A7 of the drawing disk 7.
  • the new conductance LF1 output by the adder 73 will be available again to the neighboring control loop posed.
  • the value Md17 tapped on the data line 35 and over a data line 81 is fed to a switch 83.
  • the Switch 83 serves to interrupt the data flow of the Torque value Md17 to the next front reference value.
  • the value of the readjustment is displayed in block 85, whereby the possibility of limiting the readjustment is provided can be.
  • FIG. 3 The method according to the invention is illustrated in FIG. 3 described below. In particular, this is how it works from the start of the start-up and the start of the regulation specified until the pulling device is fully stationary.
  • the switch 59 When starting the pulling device, the switch 59 is like shown in Figure 3 set. Due to the curve SFK in Block 61 is started at after all drawing disks have been started a large slip, for example of the order of magnitude started from 50%, but according to the curve SFK quickly is shut down.
  • the detected torque difference values ⁇ M 1 are stored in the memory 45 as reference values ⁇ M L.
  • the dead zone element 47 which contains a threshold function. Only when the second torque difference value ⁇ M 2 exceeds or falls below a predetermined positive or negative threshold value is the value passed on via 49.
  • the integration element 65 also serves to stabilize the control loop and is only switched when switch 59 activated to connect to block 55.
  • control device will continue both the actual data extension between two neighboring ones Drawing disks 7, as well as the exact final diameter of the continuous material or wire of the drawing machine.
  • This is particularly advantageous Disadvantage avoided that a larger diameter is made is because the last drawing die has a corresponding wear was subject.
  • This exact determination of the final diameter the drawn wire can thus be substantial Saving costs, as only the ordered preset is regularly ordered Diameter is paid and for larger diameters and same length of wire on the spool of excess material at the expense of the wire puller.
  • FIG. 4 shows a preferred alternative embodiment the control device shown.
  • the main difference of the control device module 34 shown there is in the upper area of Fig. 4.
  • the rest are same parts or components with the same reference numbers Mistake.
  • the torque value Md17 is tapped from the data line 35 and fed to a quotient block 36.
  • the quotient block 36 is supplied with the torque value Md7 via a data line 38.
  • the signals are then processed in the quotient block 36 as follows: Md17x100% / Md7.
  • the present invention thus provides both a method for the drive control of a drawing machine as well Device for pulling continuous material, in particular Wire created with the wire of all kinds in particular also copper wires, wires made of copper alloys or special materials can be edited. Doing so compared to previous slip-free wire drawing processes reached higher wire drawing speed, and because of the achievable exact operating conditions through the slip-free Pull achieved a blatant product improvement. This is expressed not only in the material consistency but also also in the corresponding surface quality, whereby for the puller additionally the advantage of an exact diameter determination of the finished wire, and thus unpaid larger diameters can be avoided.
  • the method according to the invention is particularly advantageous an automatic one carried out by the device itself regulated slip-free mode of operation ensured, the intervention of an operator is unnecessary makes.
  • To set the machine are only the respective ones Enter drawing die parameters, after which, based on the perfect control and automatic tracking of the Drives the pulling device operated completely automatically can be. Elaborate additional devices, such as dancers, tracer rollers, brakes, etc. are eliminated, which much less effort is required.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Antriebsregelung einer Ziehmaschine bzw. -vorrichtung sowie eine Vorrichtung zum Ziehen von metallischem Stranggut.
Ziehmaschinen bzw. Vorrichtungen zum Ziehen von Stranggut weisen mehrere Ziehscheiben auf, über die das Stranggut, beispielsweise der Draht in wenigstens einer, bevorzugt mehreren Umschlingungen geführt ist und zur Verringerung seines Querschnitts durch zwischen den Ziehscheiben angeordneten Ziehsteinen durchgezogen wird.
Aufgrund des definierten Eintrittsquerschnitts am Ziehstein und des definierten Austrittsquerschnitts am Ziehstein ergibt sich eine definierte Verlängerung des Drahtes. Entsprechend der Drahtverlängerung je Ziehstufe müssen auch die Drehzahlen der Ziehscheiben je Ziehstufe erhöht werden.
Aufgrund technologisch vorgegebener Drahtverlängerungen werden entsprechend ausgelegte Antriebsgetriebe verwendet, bei denen durch entsprechende Getriebeübersetzungen die entsprechenden Drehzahlunterschiede zwischen den einzelnen Ziehscheiben erzeugt werden.
In Abhängigkeit vom Umformvermögen des Drahtmaterials wurden in der Ziehtechnik unterschiedliche Ziehfolgen für die Ziehsteine eingeführt. Den aus der Ziehfolge resultierenden Drahtverlängerungen muß in der Ziehmaschine durch angepaßte Getriebeübersetzungen für die Ziehscheiben Rechnung getragen werden. Um Abweichungen in der Ziehsteinfolge oder eventuellen Verschleiß von Ziehsteinen zu kompensieren, wird bei Ziehmaschinen mit mechanischem Getriebe mit Schlupf gearbeitet, d. h., mit Ausnahme der Abziehscheibe nach dem letzten Ziehstein, laufen alle Ziehscheiben gegenüber dem Draht zu schnell.
Dieses schlupfbehaftete Ziehverfahren ist nur bei manchen Drahtmaterialien und nur im Naßzug vertretbar. Andere Materialien, wie z. B. Stahldraht, werden schlupflos im Trokkenzugverfahren gezogen. Hier würden bei Schlupf die Ziehscheiben sofort verschleißen und der Draht beschädigt werden. Gemäß dem Stand der Technik wird der schlupflose Betrieb dieser Maschinen durch einzeln angetriebene Ziehscheiben, mit jeweils einem Regelglied wie Tänzer oder Tastrolle zwischen den Ziehscheiben oder mit einer Drahtansammlung auf den Ziehscheiben bewerkstelligt.
Um den Betrieb einer derartig gleitlos arbeitenden Ziehmaschine zu verbessern, wird gemäß EP 679 452 A1 ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Einricht- und Produktionsbetrieb einer Mehrfachziehmaschine automatisch erfolgen soll und die für den Regelungsprozeß erforderlichen Größen bzw. Signale, wie Materialgeschwindigkeit und Kraft, aus den Größen Drehzahl und Drehmoment oder aus Drehzahl und Strom oder aus Drehzahl und Leistung jeweils von den Antrieben übernommen und über Meßeinrichtungen direkt gemessen werden sollen.
Dabei wird nicht der in der Materialflußrichtung gesehene letzte Antrieb als sogenannter Führungsantrieb betrieben, sondern diesem wird ein Geschwindigkeitsregler vorgelagert, der wiederum an seinem Ausgang einen Anlagenbelastungssollwert vorgibt, der für alle Steuerungs- und Regelungseinrichtungen als Belastungssollwert wirkt.
Der Aufbau dieses Verfahrens ist sehr kompliziert und eignet sich ausschließlich für schlupflose Ziehverfahren also nur für Stahldrähte im Trockenziehen.
Zudem sind an den Antrieben der Ziehscheiben der schlupflosen Drahtziehmaschinen Bremsen vorgesehen, um ein Rückdrehen der Ziehscheiben nach dem Abschalten der Ziehmaschine zu verhindern.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur schlupflosen Antriebsregelung einer Naßziehmaschine ohne Zusatzeinrichtungen, wie Tänzer etc. zu schaffen, mit der alle Einstellungen von der Maschine mit ihrer Regelung selbst vorgenommen werden und dem optimalen Betriebszustand angepaßt werden. Zudem soll sich das Verfahren insbesondere auch zum Ziehen von Drähten und Profilen aus Kupfer, Kupferlegierungen und sonstigen Sonderwerkstoffen, die üblicherweise naß gezogen werden, eignen, wobei eine Qualitätsverbesserung des Endprodukts erzielt werden soll.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ziehen von Stranggut aller Art, insbesondere auch aus Kupfer, Kupferlegierungen und sonstigen Sonderwerkstoffen zu schaffen, welche im schlupflosen Betrieb mit einer besonders hohen Geschwindigkeit betrieben werden kann und die einen einfachen Aufbau aufweist wobei weder Tasteinrichtungen, Tänzer oder Kraftaufnehmer noch Bremsen benötigt werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 16 gelöst.
Um den schlupflosen Betrieb einer Ziehmaschine zu erreichen, müssen nicht nur die Drehzahlen der Ziehscheiben exakt den Drahtverlängerungen der Ziehsteinfolge angepaßt sein, sondern es müssen auch die an den Ziehscheiben anstehenden Drehmomente kontrolliert werden. Bei prozeßtechnischen Änderungen verändern sich auch die Drehmomente an den Ziehscheiben.
Die Gesamtdrehmomente an den Ziehscheiben sind von einer Vielzahl von Parametern, wie z. B. Umformgrad, Reibung zwischen Draht und Ziehstein, Ziehmittelbeschaffenheit, Ziehsteinpolitur sowie mechanischer und hydraulischer Verlustleistung abhängig. Die Gesamtdrehmomente setzen sich somit aus den Nutzmomenten und den Reibmomenten zusammen. Insgesamt gilt folgender Zusammenhang: Mgesamt = MNutz + MReib, wobei MNutz = MUmformung + MZiehsteinreibung und MReib = MReib,mech + MReib,hydraulisch
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es weiterhin möglich, die Nutz- und Reibmomente getrennt zu erfassen, Veränderungen der Gesamtdrehmomente zu erkennen die Veränderung den Einzeldrehmomenten zuzuordnen, so daß gegebenenfalls nachgeregelt werden kann. Drehmomentänderungen aufgrund von Ziehsteinverschleiß oder Durchmesservergrößerungen des Ziehsteins werden erkannt und durch Nachregeln der Scheibendrehzahlen an den vorgeschalteten Ziehscheiben korrigiert, so daß der schlupflose Betrieb aufrechterhalten bleibt.
Erfindungsgemäß zeichnet sich das Verfahren zur Antriebsregelung einer Ziehmaschine durch die folgenden Schritte aus:
  • automatische Ermittlung der für den Umformvorgang notwendigen Nutz-Drehmomente an den einzelnen Ziehstufen bei jedem Anfahrvorgang bei einer geringen und konstanten Geschwindigkeit im Schlupfbetrieb, wobei aus den Nutz-Drehmomenten jeweils zweier benachbarter Ziehscheiben ein Referenz-Drehmomenten-Vergleichswert gebildet wird,
  • Erfassen der Nutz-Drehmomente an den Ziehstufen im schlupflosen Produktionsbetrieb und Bilden eines Vergleichs je zweier benachbarter Ziehscheiben zur Bildung je eines ersten Drehmomenten-Vergleichswertes,
  • Vergleichen des erfaßten ersten Drehmomenten-Vergleichswertes mit dem vorbestimmten Referenz-Drehmomenten-Vergleichswert, und
  • bei Abweichungen des aktuellen ersten Drehmomenten Vergleichswertes vom Referenz-Drehmomenten- Vergleichswert Überlagern der Drehzahlregelung der Antriebe derart, daß der jeweilige langsamere Antrieb die Drehzahl der zugehörigen Ziehscheibe solange verändert, bis die Abweichung zwischen den Drehmomentvergleichswerten im wesentlichen wieder 0 ist.
    • Gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich die Ziehvorrichtung dadurch aus, daß die Regeleinrichtung
  • automatisch die für den Umformvorgang notwendigen Nutz-Drehmomente an den einzelnen Ziehstufen bei jedem Anfahrvorgang bei einer geringen und konstanten Geschwindigkeit im Schlupfbetrieb ermittelt, wobei sie aus den Nutz-Drehmomenten jeweils zweier benachbarter Ziehscheiben einen Referenz-Drehmomenten-Vergleichswert bildet,
  • die Nutz-Drehmomente an den Ziehstufen im schlupflosen Produktionsbetrieb erfaßt und die Nutz-Drehmomente je zweier benachbarter Ziehscheiben zur Bildung je eines ersten Drehmomenten-Vergleichswertes vergleicht,
  • den erfaßten ersten Drehmomenten-Vergleichswert mit dem vorbestimmten Referenz-Drehmomenten-Vergleichswert vergleicht, und
  • bei Abweichungen des aktuellen ersten Drehmomenten-Vergleichswertes vom Referenz-Drehmomenten- Vergleichswert die Drehzahlregelung der Antriebe derart überlagert, daß der jeweilige langsamere Antrieb die Drehzahl der zugehörigen Ziehscheibe solange verändert, bis die Abweichung zwischen den Drehmomentvergleichswerten im wesentlichen wieder 0 ist.
    • Gemäß der vorliegenden Erfindung passen sich die Geschwindigkeiten der Ziehscheiben stets dem Prozeß bzw. Ziehbetrieb an. Dabei wird jede Veränderung an den Ziehsteinen so ausgeregelt, daß die Scheibenumlaufgeschwindigkeit stets identisch zur Drahtgeschwindigkeit ist.
    Die Regelung des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert im wesentlichen auch darauf, daß Istwerte der Drehmomente mit Referenzwerten verglichen werden. Diese Referenzwerte werden vorteilhafterweise im Anfahren der Maschine, welches im Schlupfbetrieb erfolgt, ermittelt und abgespeichert. Dies kann bereits nach den ersten Umdrehungen der Ziehscheiben erfolgen, wobei das über die gesamte Vorrichtung erfaßte Modell der Drehmomente zueinander als Maschinenmodell abgespeichert wird. Dieses Maschinenmodell dient dann als Referenzwert für den schlupflosen Betrieb. Dabei wird sichergestellt, daß das Maschinenmodell unverändert bleibt, wofür gegebenenfalls ein eigener Regelkreis vorgesehen wird.
    Das Reibmoment jeder Ziehscheibe wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und automatisch erfaßt. Diese Ermittlung des Reibmomentes erfolgt einmalig in einem Betrieb ohne Draht und das vom Motor bei verschiedenen Geschwindigkeitsstufen zwischen minimaler und maximaler Geschwindigkeit aufgenommene Moment wird erfaßt und abgespeichert. Eine sogenannte "Reibmomentkennlinie" wird durch Interpolation zwischen den einzelnen Meßwerten automatisch vom Antrieb errechnet, so daß für jede Drehzahl ein Wert für das Reibmoment vorliegt.
    Bei der Ermittlung der Nutz-Drehmomente bei einer geringen und konstanten Geschwindigkeit im Schlupfbetrieb ist das Reibmoment vernachlässigbar klein, so daß das am Motor gemessene Drehmoment dem Nutz-Drehmoment entspricht.
    Die vorliegende Erfindung weist eine Reihe erheblicher Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf.
    Durch die Bildung von Drehmoment-Vergleichswerten im Produktionsbetrieb und durch das gespeicherte Maschinen- bzw. Vorrichtungsmodell kann die Vorrichtung zwischen lokalen Änderungen an einer bestimmten Ziehscheibe, die drehzahlmäßig ausgeregelt werden können, und systemübergreifenden Änderungen, die keine drehzahlmäßige Ausregelung erfordern, unterscheiden. Die Vorrichtung bzw. das Verfahren erkennt z. B. jede Änderung der Verformungskraft, aufgrund von Änderungen in der Abmessung oder Qualität des einlaufenden Drahtes. Gemäß der Erfindung erlernt die Vorrichtung zum Ziehen dann selbständig die geänderten Meßdaten und stellt sich auf das neue Material von selbst ein.
    Damit erfolgt der Ziehprozeß mit einer minimalen Drahtbeanspruchung und es wird ein Höchstmaß an Oberflächenqualität des Drahtes gewährleistet, was insbesondere bei der Drahtherstellung von Kupferdrähten, Drähten aus Kupferlegierungen oder Sonderwerkstoffen bisher nicht möglich war.
    Da bei den herkömmlichen Herstellungsverfahren von Kupferdrähten stets eine schlupfbehaftete Kraftübertragung angewandt wurde ergibt sich durch das erfindungegemäße Verfahren ein erheblich geringerer Verschleiß der Ziehscheiben.
    Durch das stets mit Schlupf durchgeführte Ziehverfahren beim herkömmlichen Stand der Technik war eine erhebliche Lärmbelästigung derartiger Drahtziehvorrichtungen (bis 120 Dezibel) gegeben, was aus betriebstechnischen Gründen oftmals zu teueren Schallkapselungen derartiger Maschinen zwang. Aufgrund des schlupflosen Betriebs der Vorrichtung beim Drahtziehen fallen diese Geräusche weg und die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugt nur noch Geräusche unterhalb des maximal zulässigen Geräuschpegels der Betriebsstätte, so daß aufwendige Schallkapselungen wegfallen können.
    Aufgrund des schlupflosen Drahtziehens von Kupferdrähten und Drähten aus Kupferlegierungen bzw. Sonderwerkstoffen ist es auch möglich, Profile derartiger Werkstoffe auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung herzustellen.
    Weiter ergibt sich der große Vorteil, daß Schlupfverluste, wie sie bei herkömmlichen schlupfbehafteten Verfahren auftreten, vermieden werden können, was zu erheblichen Energieeinsparungen führt.
    Darüber hinaus kann gegenüber herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen die Flexibilität erheblich erhöht werden, da durch die erfindungsgemäße Regelung beispielsweise beim Überspringen von Ziehstufen durch einfache selbstregelnde Anpassung das richtige Geschwindigkeitsverhältnis der aufeinanderfolgenden Ziehstufen erfolgt. Dies führt auch zu einer deutlich höheren Verfügbarkeit der Vorrichtung, da im Reparaturfall einer Ziehstufe nicht die gesamte Maschine stillgesetzt werden muß.
    Die schlupflose Arbeitsweise gemäß erfinderischem Verfahren wird in hervorragender Weise dadurch erreicht, daß der vorbestimmte Wert des Schlupfes im stationären Betrieb der Ziehmaschine negativ ist. Dadurch ergibt sich, daß die entsprechende Ziehscheibe sich in jedem Fall nicht schneller dreht als der um sie umlaufende Draht, wodurch der Verschleiß deutlich verringert wird.
    Dadurch, daß die Regelung der Drehzahl der Ziehscheiben von der Drehzahl der letzten Ziehscheibe, auch "Abziehscheibe" genannt, dem Leit-Sollwert, aus erfolgt, wird auf einfache Weise die Regelung von der Maximaldrehzahl der letzten Ziehscheibe aus begonnen bzw. gesteuert.
    Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in hervorragender Weise für den Betrieb einer Naßziehmaschine, wobei aufgrund der vorgesehenen Regelung unterschiedliche Betriebszustände von schlupfbehafteten Betrieb bis schlupffreien Betrieb möglich sind.
    Vorteilhafterweise werden als Antriebe Elektromotoren verwendet, und wird beim Anfahren der die Vorrichtung jeder Antrieb voll bestromt. Dies geschieht beispielsweise in zeitlicher Reihenfolge von der ersten bis zur letzten Ziehscheibe, wonach der Anlauf der Vorrichtung erfolgt. Der Bestromungsvorgang erfolgt in sehr kurzer Zeit, so daß sichergestellt ist, daß als erstes die letzte Ziehscheibe sich zu drehen beginnt und die davorliegenden entsprechend der erfindungsgemäßen Regelung ebenfalls beginnen sich zu drehen. Insbesondere wird durch die obengenannten Maßnahmen ein sanfter, ruckfreier Anlauf der Maschine möglich.
    Weiterhin wird vorteilhafterweise die Bestromung der Motore so gesteuert, daß das Material bzw. Stranggut beim Stillsetzen der Maschine entspannt ist. Damit werden keine Bremsen bzw. andere Klemmvorrichtungen benötigt.
    Vorteilhafterweise wird beim Anlauf ein deutlicher Schlupf vorgesehen, der jedoch schnell stark verringert wird (beispielsweise von 50% auf 2%), wobei eine geringe Liniengeschwindigkeit des Stranggutes vorgesehen wird, welche vorzugsweise unter 5 % der Maximalgeschwindigkeit liegt. Noch bevorzugter liegt diese Geschwindigkeit bei 2 % der Maximalgeschwindigkeit. Vorzugsweise werden dann die Referenzwerte bei dieser geringen Liniengeschwindigkeit erfaßt.
    Bereits bei dieser geringen Geschwindigkeit können alle notwendigen Parameter erfaßt werden.
    Danach wird dann vorteilhafterweise auf schlupflosen Betrieb umgestellt und die Ziehmaschine bzw. Ziehvorrichtung auf Betriebsgeschwindigkeit hochgefahren was wiederum ein entsprechend qualitativ hochwertiges Arbeitsergebnis sicherstellt.
    Für die Optimierung eines stabilen Betriebsablaufs wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß der vorbestimmte Schlupfwert zumindest für alle Ziehscheiben, deren Drehzahl vergleichswertabhängig geregelt wird, gleich ist. Vorzugsweise beträgt der negative Schlupfwert mindestens -0,1%. Mit diesem Wert wird sichergestellt, daß zwischen Ziehscheibe und Draht kein Schlupf auftritt und eine stabile Regelung des schlupflosen Betriebs ermöglicht wird.
    Mit besonderem Vorteil wird der in Ziehrichtung erste Antrieb von der Regelung ausgenommen. Dies führt wiederum zu einer Stabilisierung des Betriebs, da mögliche Schwankungen z. B. aufgrund eines geänderten Durchmessers oder geänderter Festigkeit des Einlaufmaterials damit unberücksichtigt bleiben. In dem Moment, in dem am ersten Antrieb eine Veränderung festgestellt wird, wird auch der zweite Antrieb bezüglich der Lastausgleichsregelung, wie dies durch die Drehmomentendifferenzverarbeitung erfolgt, ausgeschaltet. Setzt sich die Veränderung, aufgrund einer unterschiedlichen Einlauffestigkeit vom ersten Antrieb über den zweiten und über die Folgeantriebe fort, so zieht die Regelung den Schluß, daß die Veränderungen materialbedingt sind, und die Drehzahlen deshalb nicht korrigiert werden müssen. Damit wird jedoch auch sichergestellt, daß Materialwechsel beim Anschweißen ohne Einfluß auf die Regelung der Ziehvorrichtung sind.
    Zudem wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, daß die Vorrichtung selbstlernend ist, wodurch eine Selbstoptimierung in vorgegebenen Grenzen erfolgt und damit eine Anpassung an jedes neue Einlaufmaterial erfolgt.
    Mit weiterem Vorteil wird zur genauen Bestimmung der Referenzwerte auch eine Messung der Reibungskennwerte vorgenommen, die mechanische Reibung, wie Motor, Getriebe und Dichtungen oder Hydroreibung, wie Planschverluste im Naßbetrieb, umfassen, wobei die werte im Leerlauf ermittelt und als Referenzwerte abgespeichert werden.
    In einer bevorzugten Ausführungsform wird der erste Drehmomenten-Vergleichswert aus der Differenz zweier Drehmomente benachbarter Ziehscheiben gebildet. Dabei ergibt sich der erste Drehmomenten-Vergleichswert ΔM1 wie folgt: ▵M1 = Mi - Mi-1.
    In einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform wird der erste Drehmomenten-Vergleichswert ΔM1 aus dem Quotienten zweier Drehmomente benachbarter Ziehscheiben und kann wie folgt berechnet werden: ΔM1 = M1/Mi-1, wobei in beiden Formeln i die Nummer der Ziehscheibe ist.
    Die vorgenannten Vorteile gelten sowohl für das Verfahren als auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend.
    Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
    Figur 1:
    Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ziehvorrichtung in Seitenansicht,
    Figur 2:
    Eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Ziehvorrichtung gemäß Figur 1; und
    Figur 3:
    Ein Blockschaltbild eines ersten bevorzugten, sich wiederholenden Abschnitts einer erfindungsgemäßen Regeleinrichtung mit Momenten-Differenz-Regelung.
    Figur 4:
    Ein Blockschaltbild eines zweiten bevorzugten, sich wiederholenden Abschnitts einer erfindungsgemäßen Regeleinrichtung mit Momenten-Quotienten-Regelung.
    Nachfolgend wird zunächst die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ziehen von Stranggut beschrieben und anschließend die Funktionsweise der Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.
    In Figur 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Ziehen von Draht in Seitenansicht dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist drei modulartig aufgebaute Ziehmaschinenabschnitte 3 auf, die in Ziehrichtung eines Drahtes 5 hintereinander aufgebaut sind. Der Vorteil der modulartig aufgebauten Abschnitte 3 der Vorrichtung 1 ist einerseits sowohl die leichtere Transportierbarkeit der einzelnen Abschnitte 3 als auch die Möglichkeit weniger oder mehr als drei Abschnitte für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 vorzusehen.
    Jeder modulartige Abschnitt 3 weist vier Ziehscheiben 7 auf, zwischen denen Ziehsteine 9 angeordnet sind. An einem jeweiligen Ziehstein 9 ist weiterhin eine Führungsrolle 11 angeordnet.
    Die Ziehscheiben 7 werden, wie in Figur 1 dargestellt, im Uhrzeigersinn gedreht, wie es die dargestellten Pfeile angeben.
    Der Draht 5 wird über eine Einführvorrichtung 13 im ersten Ziehstein 14 zugefügt. Danach wird der Draht um die erste Ziehscheibe 7 entsprechend ein- bzw. mehrfach rundumgewikkelt und durch den weiteren Ziehstein 9 hindurchgeführt.
    In der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung wird der Draht 5 über alle Ziehscheiben 7 und durch alle Ziehsteine 9 bzw. 14 hindurchgeführt. Wie ersichtlich ist die Richtung des Drahtes von der ersten Ziehscheibe bis zu letzten im wesentlichen bevorzugt exakt gerade.
    Am Ende der modulartigen Abschnitte 3 befindet sich eine Ausbringeinrichtung oder -station 15, in der eine Abziehscheibe 17 als letzte Scheibe vorgesehen ist.
    Bei der dargestellten Vorrichtung 1 handelt es sich um eine Naßziehmaschine, wobei die modulartigen Abschnitte 3 entsprechend gekapselt sind, um dichtend die von außen eingespritzte Kühl- und Schmierflüssigkeit aufzunehmen.
    Die Abziehscheibe 17 ist, weil trockenlaufend, deshalb separat angeordnet.
    Die Abziehscheibe 17 wird motorisch über einen Motor 19 angetrieben, wobei die Verbindung zwischen Motor 19 und Abziehscheibenwelle der Abziehscheibe 17 mittels eines Bandantriebs 21 erfolgt.
    Hinter den modulartigen Abschnitten 3 und mit Abstand zu diesen befindet sich eine Steuer- und Regeleinrichtung 23, die die Regelkreise und sonstige elektronische Steuerungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufnimmt.
    Es wird nun Bezug genommen auf Figur 2, die eine Daraufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 von Figur 1 zeigt. Dabei sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern wie in Figur 1 versehen.
    Wie aus Figur 2 ersichtlich, weist jede Ziehscheibe 7 einen eigenen Antrieb bzw. eine eigene Antriebseinrichtung 25 auf, wobei jede Antriebseinrichtung 25 eine Ziehscheibe 7 direkt antreibt. Die Antriebseinrichtung 25 umfaßt einen Elektromotor und gegebenenfalls ein zusätzliches Übersetzungsgetriebe.
    Jede Antriebseinrichtung 25 und auch die Antriebseinrichtung 19 der Abziehscheibe 17 weist eine Verbindungsleitung 27 auf, die die von der Antriebseinrichtung erfaßten Signale der Regeleinrichtung 23 übermittelt. Weiterhin ist für jede Antriebseinrichtung 25 bzw. den Motor 19 eine Verbindungsleitung 29 vorgesehen, die die von der Regeleinrichtung 23 für die betreffende Antriebseinrichtung ausgesendeten Signale zu dieser überträgt.
    In der Regeleinrichtung 23 wird die gesamte Steuerung und Regelung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 vorgenommen, wobei in Figur 3 das Ablaufschema eines Regeleinrichtungselements zwischen zwei benachbarten Ziehscheiben dargestellt ist. Anhand von Figur 3 wird auch das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.
    In Figur 3 ist ein Blockschaltbild 31 einer ersten Ausführungsform der Regeleinrichtung 23 dargestellt, welche Regeleinrichtungsmodule 33 aufweist, deren Anzahl der Anzahl der Ziehscheiben 7 entspricht. Im Fall der Figur 3 ist das Regelmodul 33 dargestellt, das für die Regelung zwischen der letzten Ziehscheibe 7 und der Abziehscheibe 17 vorgesehen ist.
    Das Drehmoment der Abziehscheibe 17, mit Md17 bezeichnet, wird über die Datenleitung 35 einem Additionsglied 37 zugeführt. Über eine Datenleitung 39 wird das Motordrehmoment Md7 der Ziehscheibe 7 ebenfalls dem Additionsglied 37 zugeführt und in diesem Additionsglied 37 von dem Wert des Md17 abgezogen.
    Der sich dabei ergebende erste Drehmomenten-Differenzwert ΔM1 wird gemäß 41 (Da es sich um einen Digitalantrieb handelt, der nur mittels Software arbeitet, existieren Datenleitungen im physikalischen Sinne ab dieser Stelle nicht mehr) einem zweiten Additionsglied 43 zugeführt. Ein in einem Speicher 45 vorhandener gespeicherter Referenzwert ΔML wird mit dem Wert ΔM1 im Additionsglied 43 verglichen. Hieraus ergibt sich ein zweiter Drehmomenten-Differenzwert ΔM2. Dieser wird über ein Totbereichsglied 47 entsprechend gefiltert weitergegeben und trifft gemäß 49 auf ein weiteres Additionsglied 51. In dem Additionsglied 51 wird der Wert ΔM2 mit wenigstens einem weiteren Wert verglichen, und dann über 53 als Antriebssollwert AS weitergegeben. Der Antriebssollwert AS wird dann über weitere Glieder, die später beschrieben werden, auf eine Leitfrequenz LF aufgegeben und dem Antrieb A7 der Ziehscheibe 7 weitergeleitet.
    Der Wert AS hängt im wesentlichen von zwei Einflußgrößen ab. Im Block 55 ist ein Wert S gespeichert, der dem vorbestimmten Schlupfwert nach der Anlaufphase entspricht. Dieser Wert S wird gemäß 57 und einem Schalter 59 dem Additionsglied 51 zugeführt.
    In einem Block 61 ist, wie ersichtlich, eine zeitabhängige Schlupffunktionskurve SFK hinterlegt und ein entsprechender Wert wird gemäß 63 und über den Schalter 59 dem Additionsglied 51 zugeführt, wie aus Figur 3 ersichtlich, stellt der Schalter 59 gerade die Verbindung zwischen Block 61 und Additionsglied 51 her. Die Vorrichtung befindet sich somit im Anlaufbetrieb.
    Das aus dem Additionsglied 51 abgegebene Signal AS wird in einem Integratorglied 65 verarbeitet. Die Einschaltung des Integratorgliedes 65 erfolgt jedoch nur, wenn der Schalter 59 sich in der in Figur 3 nicht dargestellten rechten Position befindet, wo er gemäß 57 mit dem Block 55 verbunden ist.
    Das aus dem Integratorglied 65 ausgegebene Signal wird gemäß 67 einem Multiplizierglied 69 übergeben. In dem Multiplizierglied 69 wird der ankommende Wert AS mit dem Leitfrequenzwert LF (über 71) multipliziert und einem weiteren Additionsglied 73 zugeführt. In diesem Additionsglied wird der sich aus der Multiplikation des Wertes AS mit dem Wert LF ergebende Wert zu dem entsprechenden LF-Wert addiert.
    Der im Additionsglied 73 errechnete Wert wird abgegriffen (gemäß 75) und über einen Multiplizierblock 77 mit dem vorgegebenen Drehzahlverhältniswert (Drehzahlerhöhung wegen Querschnittsverringerung und Getriebeübersetzung) multipliziert und dann an den Antrieb A7 der Ziehscheibe 7 ausgegeben.
    Der vom Additionsglied 73 ausgegebene neue Leitwert LF1 wird über 79 dem benachbarten Regelkreis wieder zur Verfügung gestellt.
    Wie aus dem oberen Abschnitt der Figur 3 ersichtlich, wird der Wert Md17 an der Datenleitung 35 abgegriffen und über eine Datenleitung 81 einem Schalter 83 zugeführt. Der Schalter 83 dient zum Unterbrechen des Datenflusses des Drehmomentwerts Md17 zum nächstvorderen Referenzwert.
    In Block 85 wird der Wert der Nachregelung angezeigt, wobei die Möglichkeit einer Begrenzung der Nachregelung vorgesehen werden kann.
    In Block 87 ist schematisch die Möglichkeit des Handeingriffs dargestellt.
    Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Figur 3 nachfolgend beschrieben. Dabei wird insbesondere die Funktionsweise von Beginn des Anlaufs und Beginn der Regelung bis zum vollen stationären Betrieb der Ziehvorrichtung angegeben.
    Beim Anfahren der Ziehvorrichtung ist der Schalter 59, wie in Figur 3 dargestellt, gesetzt. Aufgrund der Kurve SFK in Block 61 wird nach Anfahren aller Ziehscheiben zunächst bei einem großen Schlupf, beispielsweise in der Größenordnung von 50% begonnen, der jedoch gemäß der Kurve SFK schnell heruntergefahren wird.
    Nach Herunterfahren des Wertes, bei dem sich die Ziehgeschwindigkeit an der Abziehscheibe bei 0,7 bis 0,8 m/s befindet, werden die erfaßten Drehmomenten-Differenzwerte ΔM1 im Speicher 45 als Referenzwerte ΔML abgespeichert.
    Danach wird der Schalter 59 umgelegt, und ein negativer Schlupf dem Additionsglied 51 zugeführt. Damit stellt sich ein schlupfloser Antrieb aller Ziehscheiben 7 ein, wobei erneut darauf hingewiesen wird, daß die Abziehscheibe 19 grundsätzlich schlupflos betrieben wird.
    Zur Stabilisierung des Regelkreises wird das Totbereichsglied 47 vorgesehen, das eine Schwellenfunktion beinhaltet. Erst bei Übersteigen bzw. Untersteigen des zweiten Drehmomentendifferenzwertes ΔM2 eines vorbestimmten positiven bzw. negativen Schwellwertes wird der Wert über 49 weitergegeben.
    Auch das Integrationsglied 65 dient der Stabilität des Regelkreises und wird erst bei Umschalten des Schalters 59 zur Verbindung mit Block 55 aktiviert.
    Beim Anfahren und bei Erreichen des stationären Betriebszustandes bei vorgewählter Höchstgeschwindigkeit wird ständig die Differenz der Nutzmomente zwischen den zwei benachbarten Ziehscheiben 7 ermittelt. Bei Zunahme der Differenz und Stehenbleiben dieser Abweichung für mehr als eine gewisse Zeitdauer, beispielsweise 3 Sekunden, wird die Anlage in der Form nachgeregelt, daß die langsame Ziehscheibe und alle links davon befindlichen Ziehscheiben vorsichtig in der Geschwindigkeit angehoben werden, dadurch wird die Differenz wieder auf den Referenzwert eingependelt. Im umgekehrten Fall, in dem die Differenz kleiner wird, werden die Drehzahlen der langsamen Ziehscheiben abgesenkt.
    Aus regelungstechnischen Gründen wird ein gewisser Beharrungszustand der Abweichung von mindestens 3 Sekunden vorgegeben.
    Da stets nur die Differenz zweier benachbarter Ziehscheiben betrachtet werden, sind technologische Veränderungen, die die gesamte Vorrichtung betreffen, ohne Einfluß auf die Regelung. Ausgeregelt wird somit nur dann, wenn sich die Differenz ändert und angenommen werden kann, daß die Veränderung nur an einem der beiden Antriebe auftritt.
    In der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung wird weiterhin sowohl die tatsächliche Datenverlängerung zwischen zwei benachbarten Ziehscheiben 7, wie auch der genaue Enddurchmesser des Stranggutes bzw. Drahtes der Ziehmaschine dargestellt. Damit wird insbesondere vorteilhafterweise der Nachteil vermieden, daß ein größerer Durchmesser gefertigt wird, da der letzte Ziehstein einem entsprechenden Verschleiß unterworfen war. Diese exakte Ermittlung des Enddurchmessers des gezogenen Drahtes kann somit erhebliche Kosten einsparen, da regelmäßig nur der bestellte voreingestellte Durchmesser bezahlt wird und bei größerem Durchmesser und gleicher Länge des Drahtes auf der Spule der Materialüberschuß zu Lasten des Drahtziehers geht.
    In Figur 4 ist eine bevorzugte alternative Ausgestaltung der Regeleinrichtung dargestellt. Der wesentlich Unterschied des dort dargestellten Regeleinrichtungsmoduls 34 befindet sich im oberen Bereich von Fig. 4. Im übrigen sind gleiche Teile bzw. Komponenten mit gleichen Bezugsziffern versehen.
    Von der Datenleitung 35 wird der Drehmomentenwert Md17 abgegriffen und einem Quotientenblock 36 zugeführt. Über ein Datenleitung 38 wird dem Quotientenblock 36 der Drehmomentenwert Md7 zugeführt. In dem Quotientenblock 36 werden die Signale dann wie folgt verarbeitet: Md17x100%/Md7.
    Das Ergebnis wird einem Additionsblock 40 zugeführt zu dem ein negativer Wert von 100% addiert also abgezogen wird. Dies ergibt somit eine Normierung auf einen Prozentenwert, der dann den ersten Drehmomenten-Vergleichswert ΔM1.bildet. Anschließend erfolgt die gleiche Verarbeitung wie im Blockschaltbild 33 von Fig. 3.
    Mit der vorliegenden Erfindung wird somit sowohl ein Verfahren zur Antriebsregelung einer Ziehmaschine als auch eine Vorrichtung zum Ziehen von Stranggut insbesondere von Draht geschaffen, mit der Drähte aller Art insbesondere auch Kupferdrähte, Drähte aus Kupferlegierungen oder Sonderwerkstoffen bearbeitet werden können. Dabei wird eine gegenüber bisherigen schlupflosen Drahtziehverfahren erheblich höhere Drahtziehgeschwindigkeit erreicht, und aufgrund der erzielbaren exakten Betriebszustände durch das schlupflose Ziehen eine eklatante Produktverbesserung erzielt. Diese äußert sich nicht nur in der Materialkonsistenz sondern auch in der entsprechenden Oberflächengüte, wobei für den Drahtzieher zusätzlich der Vorteil einer exakten Durchmesserbestimmung des fertigen Drahtes besteht, und somit nicht bezahlte größere Durchmesser vermieden werden können.
    Durch die Möglichkeit des sowohl schlupfbehafteten als auch schlupflosen Betriebs der Ziehvorrichtung wird eine universelle Einsetzbarkeit der Ziehvorrichtung erreicht, wobei die bisherigen Nachteile des Naßziehens vermieden werden und insbesondere auch die erhebliche Lärmbelästigung durch schlupfbehaftetes Ziehen wegfällt.
    Mit besonderem Vorteil wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine automatische von der Vorrichtung selbst durchgeführte geregelte schlupflose Betriebsweise sichergestellt, die den Eingriff einer Bedienungsperson unnötig macht. Zum Einstellen der Maschine sind lediglich die jeweiligen Ziehsteinkenngrößen einzugeben, wonach, aufgrund der vollkommenen Regelung und automatischen Nachführung der Antriebe die Ziehvorrichtung vollständig selbsttätig betrieben werden kann. Dabei können aufwendige Zusatzeinrichtungen, wie Tänzer, Tastrollen, Bremsen etc wegfallen, wodurch ein erheblich geringerer Aufwand erforderlich ist.

    Claims (25)

    1. Verfahren zur Antriebsregelung für den gleitlosen Betrieb einer Mehrfach-Ziehmaschine bzw. Ziehvorrichtung (1), die eine Mehrzahl von Ziehscheiben (7, 17) zum Ziehen eines Stranggutes , insbesondere eines Drahtes (5) aufweist, von denen jede von einem zugeordneten, separat steuerbaren Antrieb (25, 19) antreibbar ist, und zwischen den Ziehscheiben Ziehsteine (9) vorgesehen werden können, die zur Verkleinerung des Querschnitts und damit zur Verlängerung des gezogenen Materials dienen,
      wobei bei jedem Antrieb bestimmte Kenngrößen, wie Drehmomente, Drehzahlen und Korrekturgrößen automatisch aufgenommen bzw. erfaßt werden,
      gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
      a) automatische Ermittlung der für den Umformvorgang notwendigen Nutz-Drehmomente an den einzelnen Ziehstufen bei jedem Anfahrvorgang bei einer geringen und konstanten Geschwindigkeit im Schlupfbetrieb, wobei aus den Nutz-Drehmomenten jeweils zweier benachbarter Ziehscheiben ein Referenz-Drehmomenten-Vergleichswert (ΔML) gebildet wird,
      b) Erfassen der Nutz-Drehmomente an den Ziehstufen im schlupflosen Produktionsbetrieb und Bilden eines Vergleichs je zweier benachbarter Ziehscheiben zur Bildung je eines ersten Drehmomenten-Vergleichswertes (ΔM1),
      c) Vergleichen des erfaßten ersten Drehmomenten-Vergleichswertes (ΔM1) mit dem vorbestimmten Referenz-Drehmomenten-Vergleichswert (ΔML) und
      d) bei Abweichungen des aktuellen ersten Drehmomenten-Vergleichswertes (ΔM1) vom Referenz-Drehmomenten- Vergleichswert (ΔML) Überlagern der Drehzahlregelung der Antriebe derart, daß der jeweilige langsamere Antrieb die Drehzahl der zugehörigen Ziehscheibe solange verändert, bis die Abweichung zwischen den Drehmomentvergleichswerten im wesentlichen wieder 0 ist.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert des Schlupfes im stationären Betrieb der Ziehmaschine negativ ist.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Drehzahl der Ziehscheiben von der Drehzahl (Leit-Sollwert) der letzten Ziehscheibe (Abziehscheibe 17) aus erfolgt und die Drehzahl der jeweiligen Ziehscheibe von dem Leit-Sollwert abhängt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer Naßziehmaschine durchgeführt wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe der Ziehscheiben (7, 17) Elektromotoren (25, 19) sind, und daß beim Anfahren der Ziehmaschine bzw. Ziehvorrichtung (1) jeder Antrieb voll bestromt wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestromung der Motore (25, 19) so gesteuert wird, daß das Stranggut (Draht 5) beim Stillsetzen der Ziehmaschine entspannt wird.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlauf ein deutlicher Schlupf vorgesehen wird, der schnell stark verringert wird (Block 61), wobei eine geringe Liniengeschwindigkeit des Stranggutes vorgesehen wird, welche vorzugsweise unter 5 % der Maximalgeschwindigkeit liegt.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfahren der Maschine von der geringen Liniengeschwindigkeit bis zur Betriebsgeschwindigkeit bei schlupflosem Betrieb erfolgt.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Schlupfwert zumindest für alle Ziehscheiben, deren Drehzahl vergleichswertabhängig geregelt wird, gleich ist.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Schlupfwert (S) vorzugsweise mindestens -0,1% beträgt.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in Ziehrichtung erste Antrieb von der Regelung ausgenommen wird.
    12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskennwerte, wie mechanische Reibung (Motor, Getriebe, Dichtungen) und Hydroreibung (Planschverluste im Naßbetrieb) im Leerlauf automatisch ermittelt und als Korrekturwerte abgespeichert werden.
    13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Drehmomenten-Vergleichswert (ΔM1) aus der Differenz zweier Drehmomente benachbarter Ziehscheiben gebildet wird.
    14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Drehmomenten-Vergleichswert (ΔM1) aus dem Quotienten zweier Drehmomente benachbarter Ziehscheiben gebildet wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotientenwert auf einen Prozentwert ((Mi x 100% / Mi-1) -100%) normiert wird.
    16. Vorrichtung (1) zum Ziehen von metallischem Stranggut (5), insbesondere Runddraht, Profildraht etc., mit
      einer Mehrzahl von Ziehscheiben (7, 17), die einzeln mittels Antriebseinrichtungen (25, 19) angetrieben sind, und um die im Betrieb das Stranggut (5) geführt ist,
      einer Mehrzahl von Ziehsteinen (9), die zwischen den Ziehscheiben (7) angeordnet sind und zur Verringerung des Querschnitts und entsprechenden Verlängerung des Strangguts dienen,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (23)
      a) automatisch die für den Umformvorgang notwendigen Nutz-Drehmomente an den einzelnen Ziehstufen bei jedem Anfahrvorgang bei einer geringen und konstanten Geschwindigkeit im Schlupfbetrieb ermittelt, wobei sie aus den die Nutz-Drehmomenten jeweils zweier benachbarter Ziehscheiben einen Referenz-Drehmomenten-Vergleichswert (ΔML) bildet,
      b) die Nutz-Drehmomente an den Ziehstufen im schlupflosen Produktionsbetrieb erfaßt und die Nutz-Drehmomente je zweier benachbarter Ziehscheiben zur Bildung je eines ersten Drehmomenten-Vergleichswertes (ΔM1) vergleicht,
      c) den erfaßten ersten Drehmomenten-Vergleichswert (ΔM1) mit dem vorbestimmten Referenz-Drehmomenten-Vergleichswert (ΔML) vergleicht, und
      d) bei Abweichungen des aktuellen ersten Drehmomenten-Vergleichswertes (ΔM1) vom Referenz-Drehmomenten- Vergleichswert (ΔML) die Drehzahlregelung der Antriebe derart überlagert, daß der jeweilige langsamere Antrieb die Drehzahl der zugehörigen Ziehscheibe solange verändert, bis die Abweichung zwischen den Drehmomentvergleichswerten im wesentlichen wieder 0 ist.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Naßziehmaschine ausgebildet ist.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe der Ziehscheiben Elektromotoren (25, 19) aufweisen und zum Anfahren der Vorrichtung eine volle Bestromung eines jeden Antriebs erfolgt.
    19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Beginn des Anlaufs ein deutlicher Schlupf zwischen Stranggut und Ziehscheibe herrscht, der sich stark verringert, wobei eine Anlaufgeschwindigkeit herrscht, die vorzugsweise geringer als 5 % der Maximalgeschwindigkeit beträgt.
    20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Hochfahren auf maximale Betriebsgeschwindigkeit bei schlupflosem Betrieb durchführt.
    21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Schlupfwert bei allen Ziehscheiben, deren Drehzahl vergleichswertabhängig geregelt wird, gleich ist.
    22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Schlupfwert (S) vorzugsweise mindestens -0,1% beträgt.
    23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der in Ziehrichtung erste Antrieb keine Regelung erfährt.
    24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (23) die Reibungskennwerte, wie mechanische Reibung (Motor, Getriebe, Dichtungen) und Hydroreibung (Planschverluste im Naßbetrieb) im Leerlauf in der Vorrichtung (1) erfaßt.
    25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (23) die Drehmoment-Vergleichswerte selbständig neu ermittelt, und die Antriebe automatisch an verändertes Einlaufmaterial anpaßt.
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