EP4245434A1

EP4245434A1 - Raupenzugziehverfahren und raupenzugziehmaschine

Info

Publication number: EP4245434A1
Application number: EP23153431.4A
Authority: EP
Inventors: Thomas Cmiel
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2023-01-26
Publication date: 2023-09-20
Also published as: DE102022106273A1; KR20230136071A; US20230294151A1

Abstract

Um das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen, kann es ausreichen, das Ziehergebnis möglichst frühzeitig vorherzusehen. Hierzu stellt die Erfindung ein Raupenzugziehverfahren und eine Raupenzugziehmaschine bereit. Ein Werkstück wird durch einen Ziehstein gezogen mittels eines in einer Ziehrichtung gesehen hinter dem Ziehstein angeordneten Raupenzuges, der ein Werkstück entlang einer parallel zur Ziehrichtung ausgerichteten Ziehlinie umformend durch den Ziehstein zieht und zwei umlaufende, Kettenglieder umfassende Ziehketten, die parallel zu einer Ziehebene jeweils umlaufen, umfasst, wobei jede der Ziehketten um zwei Kettenräder geführt wird, deren Achsen senkrecht zu der Ziehebene ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet,(i) dasswenigstens eine raupenzugimmanente Messgröße Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen des Raupenzugs, erfasst wird; und/oder(ii) dasswenigstens eine raupenzugimmanente Messgröße erfasst wird und zur Ansteuerung einer raupenzugimmanenten Stellgröße Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen des Raupenzugs genutzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Raupenzugziehverfahren sowie eine Raupenzugziehmaschine.
Wie im gesamten industriellen Bereich üblich, ist die Qualität eines hergestellten Werkstücks von besonderer Bedeutung. So gibt es auch im Bereich der Ziehmaschine bereits unterschiedliche Methoden, um die Qualität des zu ziehenden Ziehgutes zu gewährleisten. Aus der EP 0 645 200 B1 sind beispielsweise Ziehmaschinen bekannt, welche die durch die gezogene Stange auf den Ziehstein ausgeübte Ziehkraft messen, um entsprechend dann abhängig von der Ziehkraft am Ziehstein den Ziehdruck einzustellen, sodass auf entsprechende Schwankungen der Ziehkraft am Ziehstein reagiert werden kann. Auch sind, wie beispielsweise aus der EP 3 071 344 B1 , Ziehmaschinen bekannt, die für Zwischenketten eine automatische Spannvorrichtung verwenden.
Aus der WO 2020/229457 A1 sind beispielsweise Ziehanlagen bekannt, bei denen Qualitätsmerkmale des Ziehgutes, wie beispielsweise einer gezogenen Stange, kontrolliert und für einen Regeleingriff in den Ziehprozess genutzt werden.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Raupenzugziehverfahren und einer Raupenzugziehmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Hierbei ist es für ein Beherrschung des Ergebnisses eines Ziehvorgangs nicht zwingend notwendig, dass das Ziehgut möglichst optimal gezogen wurde bzw. wird. Vielmehr recht es hierfür zunächst aus, wenn dieses Ergebnis möglichst frühzeitig vorhersehbar erscheint. Andererseits versteht es sich, dass eine möglichst frühzeitige Vorhersage des Ergebnisses des Ziehvorgangs dann es auch ermöglicht, möglichst zielgerichtet und frühzeitig auf den Ziehvorgang einzuwirken, um dessen Ergebnis zu optimieren.
Um das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen, kann sich ein Raupenzugziehverfahren zum Ziehen von einem Werkstück durch einen Ziehstein mittels eines in einer Ziehrichtung gesehen hinter dem Ziehstein angeordneten Raupenzuges, der ein Werkstück entlang einer parallel zur Ziehrichtung ausgerichteten Ziehlinie umformend durch den Ziehstein zieht und zwei umlaufende, Kettenglieder umfassende Ziehketten, die parallel zu einer Ziehebene jeweils umlaufen, umfasst, wobei jede der Ziehketten um zwei Kettenräder geführt wird, deren Achsen senkrecht zu der Ziehebene ausgerichtet sind, dadurch auszeichnen, dass wenigstens eine raupenzugimmanente Messgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs erfasst wird.
Es versteht sich, dass insbesondere auch zwei, drei, vier oder mehr derartiger raupenzugimmanenter Messgrößen ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs erfasst werden können, wodurch, insbesondere bei einer geeigneten Kombination derartiger Messgrößen, eine Beherrschung des Ziehergebnisses, also des Ergebnisses des Ziehvorgangs, dementsprechend weiter optimiert werden kann.
Gattungsgemäße Raupenzugziehverfahren arbeiten klassischerweise mit einem Raupenzug, der ein Werkstück durch einen Ziehstein zieht.
Im vorliegenden Zusammenhang können die Begriffe "Werkstück" und "Ziehgut" synonym verwendet werden. Beide Begrifflichkeiten beschreiben das Werkstück, das durch den Raupenzug gezogen und mittels des Ziehsteins umgeformt wird, also auch das Objekt, an dem das Raupenzugziehverfahren ausgeübt wird.
Unter einem "Ziehstein" kann im vorliegenden Zusammenhang ein Werkzeug verstanden werden, welches eine Öffnung aufweist, durch welches Material, was meistens Metall ist, hindurchgezogen wird. Auf diese Weise nimmt das Material, das durch den Ziehstein gezogen wird, unter Berücksichtigung etwaiger Rückfederungen die Form der Öffnung des Ziehsteins an, wodurch ein entsprechender Umformvorgang des Materials und somit des Werkstücks erfolgt. Üblicherweise wird hierbei das Material gleichzeitig länger und dünner. Somit eignet sich die Verwendung eines Ziehsteins besonders gut, um Drähte oder Rohre zu ziehen, wofür auch das vorliegende Raupenzugziehverfahren besonders gut geeignet ist. Hierbei kann der Ziehstein auch als Ziehring bezeichnet werden, obgleich er nicht zwingend einen kreisrunden Querschnitt aufweisen muss.
Je nach konkreter Ausführung des Ziehverfahrens bzw. Ziehvorgangs kann, wenn Rohre oder Hohlstangen gezogen werden, noch ein Ziehdorn oder -stopfen als Innenwerkzeug zur Anwendung kommen.
Hierbei gibt es neben Raupenzugziehverfahren noch weitere Ziehverfahren, bei welchen jeweils ein Ziehgut durch einen Ziehstein gezogen und hierbei umgeformt wird. So kann die Ziehmaschine beispielsweise einen Trommelzug oder auch einen Zwei-Schlitten-Zug umfassen.
Hierbei bringt eine Ziehmaschine, und mithin auch ein entsprechender Zug, wie der Trommelzug, der Zwei-Schlitten-Zug oder auch der Raupenzug, eine Ziehkraft entlang einer Ziehrichtung auf, wobei dann der Ziehstein derart angeordnet ist bzw. wird, dass das Ziehgut entlang einer parallel zur Ziehrichtung ausgerichteten Ziehlinie durch den Ziehstein gezogen wird.
Der Raupenzug umfasst hierbei in der Regel zwei Ziehketten, wobei sich eine Ziehkette vorzugsweise jeweils aus mehreren miteinander verbundenen Kettengliedern zusammensetzt. Naturgemäß muss ein Werkstück wenigstens von zwei Seiten ergriffen werden, um dieses entsprechend mit einer gewissen Kraft ziehen zu können. Daher werden für den Raupenzug in der Regel auch zwei dem Werkstück gegenüber liegende Ziehketten verwendet. Hierbei versteht es sich, dass als Ziehketten ggf. auch Riemen oder hintereinander folgende Ziehbacken, die nicht miteinander verbunden sind, zur Anwendung kommen können, und dennoch ein entsprechender Zug als Raupenzug bezeichnet werden wird.
Vorzugsweise bringen die Kettenglieder oder andere durch die umlaufenden Ketten angetriebene Ziehwerkzeuge jeweils Ziehkräfte in Ziehrichtung bzw. entlang der Ziehlinie auf, indem diese reib- oder kraftschlüssig mit dem Ziehgut über eine Ziehstrecke wechselwirken. Die entsprechende Kraftrichtung erfolgt durch die Kettenglieder der beiden Ziehketten im Bereich der Ziehstrecke von einander gegenüberliegenden Seiten auf das Ziehgut bzw. Werkstück gerichtet, wobei durch diese Kraftrichtung eine Ziehebene definiert werden kann, in welcher dann die Ziehlinie bzw. Ziehrichtung liegt oder zu welcher die Ziehlinie bzw. die Ziehrichtung parallel ausgerichtet ist.
Baulich besonders einfach können die Ziehkräfte aufgebracht werden, indem auf der jeweils dem Werkstück abgewandten Seite der Kettenglieder entsprechende Andruckkräfte aufgebracht werden. Dieses kann beispielsweise durch Anpressbalken oder ähnliches geschehen.
Zur Verminderung der Reibung können die Anpressbalken Rollen tragen, an welchen die Kettenglieder vorbeilaufen. Ebenso können aus diesem Grunde jeweils eine Zwischen- oder Mitlaufrollenkette oder umlaufende Wälzkörper vorgesehen sein, welche zwischen dem jeweiligen Anpressbalken und den Kettengliedern umlaufen und die Anpresskräfte übertragen. In der Regel überträgt eine derartige Zwischenkette jedoch keinerlei Ziehkräfte, die vorzugsweise über ein oder mehrere Kettenräder aufgebracht werden.
Jede der Ziehketten ist vorzugsweise um zwei Kettenräder geführt, was einen baulich einfachen Aufbau bedingt. Zumindest eines der Kettenräder oder aber die Kettenräder können die Ziehkette beispielsweise zwischen den Kettengliedern oder an entsprechend ausgebildeten Greifbolzen oder ähnlichem greifen, sodass ein entsprechend ausreichender Formschluss zwischen Kettenräder und Ziehketten gewährleistet ist, damit die Kettenräder sicher die Ziehkette antreiben können. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen hier auch eine andere anreibende Wechselwirkung zwischen einem oder mehreren Kettenrädern vorgesehen sein kann.
Ein baulich besonderes einfache Umsetzung kann realisiert werden, wenn die Achsen der Kettenräder senkrecht zu der Ziehebene ausgerichtet sind, also wenn die Kettenräder selbst parallel zur Ziehebene angeordnet sind. Dieses ermöglicht insbesondere eine möglichst kompakte Ausgestaltung des Raupenzugs.
Unter "raupenzugimmanent" kann im vorliegenden Zusammenhang vorzugsweise verstanden werden, dass die Messgröße den Raupenzug selbst betrifft. Die raupenzugimmanente Messgröße kann somit an einer Baugruppe des Raupenzuges selbst gemessen werden, welche eine Ziehkraft begegnet oder aufbringt. Somit beschreibt die raupenzugimmanente Messgröße beispielsweise gerade keine an dem Ziehstein erfasste Messgröße, da der Ziehstein nicht Teil des Raupenzuges ist.
Im vorliegenden Zusammenhang werden die raupenzugimmanenten Messgrößen somit unmittelbar an Baugruppen des Raupenzugs erfasst und gerade nicht in Bereichen außerhalb des Raupenzugs, wie beispielsweise am Ziehstein.
Unter dem Begriff "ziehkraftbegegnender Baugruppe" kann im vorliegenden Zusammenhang vorzugsweise jede Baugruppe verstanden werden, welche der Ziehkraft begegnet, die über das Ziehgut von dem Ziehstein ausgehend zu der entsprechenden Baugruppe gelangt. Hierzu zählen insbesondere die Ziehketten, die Kettenräder, das Gestell des Raupenzugs sowie ggf. dessen Antrieb.
Unter dem Begriff "ziehkraftaufbringender Baugruppe" kann im vorliegenden Zusammenhang dann beispielsweise jede Baugruppe verstanden werden, welche Ziehkräfte aufbringt. Hierzu ist insbesondere der Antrieb des Raupenzugs zu zählen. Aber auch dessen Gestell, die Kettenräder und die Ziehketten können zu den Baugruppen gezählt werden, welche Ziehkräfte aufbringen.
In der Regel herrscht in dem Raupenzug ein Kräftegleichgewicht, wenn von Beschleunigungsprozessen und kurzzeitigen Schwankungen abgesehen wird. Insofern wird in der Regel auch jede Baugruppe, welche Ziehkräften begegnet, auch eine Baugruppe sein, die Ziehkräfte aufbringt, und umgekehrt.
Insofern ist vorliegend vorgesehen, dass raupenzugimmanente Messgrößen an sämtlichen Baugruppen eines Raupenzugs gemessen werden, die Ziehkräfte aufbringen bzw. diesen begegnen. Es hat sich herausgestellt, dass durch die Aufnahme genau dieser Messgrößen das Ergebnis des Ziehvorgangs besser beherrscht werden kann. Entsprechende Messgrößen können, bei geeigneter Ausgestaltung des gesamten Ziehvorgangs entsprechend vorteilhaft dazu dienen, Aussagen über das Ergebnis zu treffen.
Hierbei ist es an sich zunächst unerheblich, ob diese Aussagen als direkte Messergebnisse oder mittels ergänzender Berechnungen quantifiziert und dann für eine Auswertung zu Verfügung gestellt werden oder ob beispielsweise aus diesen Aussagen lediglich eine qualitative Auswertung, wie beispielsweise "gut" oder "schlecht" gewonnen wird.
Beim Ziehvorgang durch den Raupenzug einer Ziehmaschine kann es beispielsweise vorkommen, dass die beiden verwendeten Ziehketten nicht mehr völlig synchron zueinander laufen. Dieses kann zu einer Beeinträchtigung der Qualität des gezogenen Werkstücks führen. Durch eine geeignete Überwachung raupenzugimmanenter Messgrößen ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs kann bei geeigneter Ausgestaltung diesbezüglich eine sehr zeitnahe, d.h. dem Ziehvorgang sehr kurzfristig folgende, Qualitätsüberprüfung durchgeführt werden.
Kumulativ bzw. alternativ kann sich ein Raupenzugziehverfahren zum Ziehen eines Werkstücks durch einen Ziehstein mittels eines in einer Ziehrichtung gesehen hinter dem Ziehstein angeordneten Raupenzuges, der ein Werkstück entlang einer parallel zur Ziehrichtung ausgerichteten Ziehlinie umformend durch den Ziehstein zieht und zwei umlaufende, Kettenglieder umfassende Ziehketten, die parallel zu einer Ziehebene jeweils umlaufen, umfasst, wobei jede der Ziehketten um zwei Kettenräder geführt wird, deren Achsen senkrecht zu der Ziehebene ausgerichtet sind, dadurch auszeichnen, dass wenigstens eine raupenzugimmanente Messgröße erfasst wird und zur Ansteuerung einer raupenzugimmanenten Stellgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs genutzt wird, um das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen. Je nach konkreter Umsetzung kann hierdurch insbesondere auch das Ziehergebnis, also das Ergebnis des Ziehvorgangs bzw. das gezogenen Ziehgut, welches ja den wesentlichen Teil des Ziehvorgangs darstellt, optimiert werden, wenn die Ansteuerung der entsprechenden Stellgröße oder Stellgrößen in geeigneter Weise der oder den erfassten Messgrößen folgt.
Es versteht sich, dass insbesondere auch zwei, drei, vier oder mehr derartiger raupenzugimmanenter Messgrößen erfasst werden können, wodurch, insbesondere bei einer geeigneten Kombination dieser Messgrößen, eine Beherrschung des Ziehergebnisses, also des Ergebnisses des Ziehvorgangs, dementsprechend weiter optimiert werden kann.
Auch versteht es sich, dass insbesondere auch zwei, drei, vier oder mehrere derartiger Stellgrößen, insbesondere wenn diese untereinander geeignet kombiniert und ggf. mit den Messgrößen in geeigneter Weise kombiniert sind, genutzt werden können, um das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen bzw. zu optimieren.
Unter den "raupenzugimmanenten Stellgrößen ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs" können im vorliegenden Zusammenhang sämtliche innerhalb des Raupenzugs in irgendeiner Form anstellbare oder veränderbare Stellgrößen von Baugruppen verstanden werden, die Ziehkräfte begegnen oder aufbringen können. So können entsprechende Stellgrößen beispielsweise im Bereich der Ziehkette, des Antriebs bzw. im Bereich des Gestells auftreten. Da die Ziehkräfte am Werkstück über den Raupenzug bis in das Gestell wirken, an welchem der Raupenzug angeordnet ist, ist hierbei auch das Gestell als ziehkraftbegegnende oder -aufbringende Baugruppe des Raupenzuges mitzubetrachten.
Auf diese Weise kann mit dem vorliegenden Raupenzugziehverfahren ein Steuerungs- und Regelungssystem bereitgestellt werden, welches abhängig von den erfassten raupenzugimmanenten Messgrößen die raupenzugimmanenten Stellgrößen ziehkraftbegegnender oder - aufbringender Baugruppen des Raupenzuges steuert bzw. regelt. Dieses Steuer- und Regelungssystem kann beispielsweise die Ziehkettengeschwindigkeitsregelung optimieren, um einen synchronen bzw. differenzierten Geschwindigkeitsverlauf beider Ziehketten zu ermöglichen. Diverse Sensorik kann beispielsweise die Regelwerte erfassen und somit die Bewegung der Ziehketten optimieren, wodurch auch die Qualität des Ziehgutes verbessert werden kann. Ebenso kann bei geeigneter Ausgestaltung die Lebensdauer der Anlage durch verbesserte Einstellungen optimiert werden. Es ist denkbar, dass die Regelung bzw. Steuerung auch voll- oder teilautomatisiert oder sogar manuell erfolgen kann.
Durch das anspruchsgemäße Nutzen der raupenzugimmanenten Messgröße zur Ansteuerung der raupenzugimmanenten Stellgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzuges kann beispielsweise ein konstanter Drehmomentverlauf beider Ziehketten erzielt werden, sodass keine Überlastung einer der beiden Ziehketten entsteht. Darüber hinaus kann die Lebensdauer erhöht und der Prozess des Raupenzugziehverfahrens verbessert werden. Insgesamt können sämtliche in dem System herrschende Kräfte optimiert geregelt werden.
Auch kann die Qualität des Ziehvorgangs bei geeigneter Ausgestaltung des Raupenzugziehverfahrens optimiert werden, wenn entsprechend regelnd eingegriffen wird.
Wie bereits vorstehend dargelegt, kann es bei einem Ziehvorgang durch den Raupenzug einer Ziehmaschine beispielsweise vorkommen, dass die beiden verwendeten Ziehketten nicht mehr völlig synchron zueinander laufen. Dieses kann zu einer Beeinträchtigung der Qualität des gezogenen Werkstücks führen. Insbesondere diesbezüglich kann ein regelnder bzw. steuernder Eingriff die Qualität beispielsweise verbessern. Der Synchronlauf der Ziehketten ist beispielsweise über die Vorspannung der Ketten in begrenztem Umfang einstellbar. Es ist zudem im Stand der Technik bereits üblich, den Gleichlauf der Ketten mittels mechanischer Synchronisierung von mindestens einem Getriebe oder einzelner Zahnräder zu ermöglichen. Auch hier kann dann ggf. gezielt steuernd bzw. regelnd eingegriffen werden. Durch einen asynchronen Verlauf der Ziehketten kann sich entsprechend die Qualität des Ziehgutes verschlechtern, so dass dementsprechend eine Synchronisierung von Vorteil ist.
Vorzugsweise kann die Messgröße eine Ziehkettenmessgröße sein, da die Ziehkette des Raupenzuges sowohl Ziehkräfte begegnet als auch aufbringt und zudem eine raupenzugimmanente Messgröße darstellt. Die Ziehkette steht unmittelbar in Kontakt mit dem zu ziehenden Werkstück, sodass die Ziehkettenmessgrößen direkt relevant für die Qualität des Ziehgutes sind. Zudem ist das Verhalten der Ziehketten mitentscheidend dafür, ob die beiden Ziehketten zueinander weiterhin einen synchronen Lauf aufweisen.
Eine Ziehkettenmessgröße ist beispielsweise eine Ziehkettengeschwindigkeit. Unter der Ziehkettengeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit zu verstehen, mit der sich die Ziehkette um die Kettenräder bewegt bzw. die Geschwindigkeit, mit der sich ein einzelnes Kettenglied der Ziehkette fortbewegt. Wenn die Ziehkettengeschwindigkeit beider Ziehketten gemessen wird, können daraus Schlüsse gezogen werden, ob die beiden Ziehketten synchron zueinander laufen, wie wenn sich beispielsweise die Ziehkettengeschwindigkeit der beiden Ziehketten voneinander unterscheiden. Wenn dies der Fall ist, könnten entsprechend die Ziehkettengeschwindigkeiten durch ein Regel- und Steuersystem das Raupenzugziehverfahren angepasst werden, sodass die beiden Ziehkettengeschwindigkeiten der beiden Ziehketten gleich sind, wodurch wieder ein synchroner Lauf der Ziehketten erreicht werden kann. Da durch unterschiedliche Ziehkettengeschwindigkeiten der beiden Ziehketten ein asynchroner Lauf der Ziehketten und somit ein Qualitätsverlust des Ziehgutes erfolgt, kann es von besonderer Bedeutung sein, die Ziehkettengeschwindigkeit entsprechend zu messen.
Kumulativ bzw. alternativ kann die Ziehkettenmessgröße ein Ziehkettenspanndruck sein, durch dessen Messung bzw. Überwachung ein konstanter Drehmomentverlauf beider Ziehketten gewährleistet werden kann und somit auch eine Überlastung einer Ziehkette verhindert werden kann. Wie bereits eingangs erläutert, wird die Ziehkette, die um zwei Kettenränder geführt wird, von diesen Kettenrädern sowie ggf. von weiteren Spanneinrichtungen mit einem bestimmten Druck gespannt, welcher im vorliegenden Zusammenhang als Ziehkettenspanndruck bezeichnet werden kann. Nicht ausreichend gespannte Ziehketten können einen betriebssicheren Ziehvorgang des Werkstücks durch die Ziehketten verhindern. Insbesondere ist es denkbar, dass durch eine Variation des Ziehkettenspanndrucks die wirksam umlaufende Länge der Ziehkette variiert werden kann, was dann zu unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten führt. Zudem kann der Vergleich der Ziehkettenspanndrücke beider Ziehketten von Bedeutung sein, da unterschiedliche Ziehkettenspanndrücke dafür sorgen können, dass die beiden Ziehketten nicht mehr synchron zueinander verlaufen. Durch Erfassen des Ziehkettenspanndrucks als Ziehkettenmessgröße, um diesen ggf. auch entsprechend zur Ansteuerung einer raupenzugimmanenten Stellgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzuges zu nutzen, kann also bei geeigneter Umsetzung auch die Qualität des Ziehgutes verbessert werden. Andererseits ist es möglich, bereits aus der Erfassung des Ziehkettenspanndrucks eine Aussage über die Qualität des Ziehvorgangs bzw. des gezogenen Ziehguts zu treffen.
Naturgemäß treten bei einem Raupenzugziehverfahren in sämtlichen Baugruppen der Raupenzuziehmaschine Vibrationen auf, wie auch in der Ziehkette, die als Ziehkettenvibration im vorliegenden Zusammenhang bezeichnet werden kann.
Die Ziehkettenvibration kann dementsprechend vorzugsweise ebenfalls eine Ziehkettenmessgröße sein. Diese wird durch ein Vielzahl an Faktoren beeinflusst, wie beispielsweise die Geschwindigkeit, mit der gezogen wird, die wirkenden Ziehkräfte, durch mögliche Fehler in der Anlage oder am Werkstück oder auch sonstige Einflüsse. Die Ziehkettenvibration kann jedoch dazu führen, dass die Qualität des Ziehgutes verschlechtert wird, wenn diese zu hoch sind. Zudem kann sich eine unterschiedliche Ziehkettenvibration zwischen den beiden Ziehketten auf den synchronen Lauf der beiden Ziehketten auswirken. In der Theorie scheint zum Ersten eine möglichst übereinstimmende Ziehkettenvibration zwischen den Ziehketten besonders wichtig für den synchronen Lauf der Ziehketten. Zum Zweiten scheint in der Theorie eine nicht vorhandene Ziehkettenvibration optimal für die Qualität des Ziehgutes. Da eine verschwindende Ziehkettenvibration in der Praxis jedoch nicht erreichbar erscheint, sollte die Ziehkettenvibration möglichst gering gehalten werden. Durch das Erfassen der Ziehkettenmessgröße kann die Ziehkettenvibration geprüft und als Maß für die Qualität des Ziehvorgangs bzw. des gezogenen Ziehguts dienen sowie ggf. zur Ansteuerung einer raupenzugimmanenten Stellgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzuges genutzt werden, sodass die Ziehkettenvibration ggf. verringert bzw. zwischen den Ziehketten angeglichen werden kann, um auf diese Weise die Ziehgutqualität zu verbessern bzw. für einen synchronen Lauf der Ziehketten zu sorgen.
Vorteilhafterweise kann die Ziehkettenmessgröße auch eine Ziehkettentemperatur sein. Naturgemäß entsteht bei einem Raupenzugziehverfahren Wärme, die beispielsweise durch Reibung zwischen einzelnen Elemente entsteht. So kann beispielsweise auch die Ziehkettentemperatur im vorliegenden Zusammenhang als die Temperatur verstanden werden, die an der Ziehkette herrscht bzw. welche die Kettenglieder der Ziehkette aufweist. Da die Ziehkette insbesondere hohe Kräfte an dem zu ziehenden Ziehgut aufbringt bzw. begegnet, kann die Ziehkettentemperatur während des Raupenzugziehverfahrens variieren und auch verhältnismäßig anwachsen. Da die Temperatur auch die Materialeigenschaften beeinflusst, ändern sich mit variierender Ziehkettentemperatur auch die Materialeigenschaften des Materials der Ziehkette. Somit verändert sich auch die Wechselwirkung der Ziehkette mit dem Werkstück. Auch können die Eigenschaften der Ziehkette, wie beispielsweise deren Länge, der Eigensteifigkeit, deren Beweglichkeit und ähnliches, mit der Temperatur variieren, wobei auch derartige Variationen einen Einfluss auf den Ziehvorgang und somit auf des gezogene Werkstück bzw. Ziehgut ausüben können. Durch eine sich verändernde Ziehkettentemperatur kann somit die Qualität des Ziehgutes ebenfalls schlechter werden bzw. variieren. Zudem könnte die Ziehkettentemperatur der beiden Ziehketten unterschiedlich sein, sodass die Wechselwirkung der einzelnen Ziehketten mit dem Werkstück unterschiedlich ist. Hieraus könnte ein asynchroner Lauf der beiden Ziehketten folgen, sodass das Erfassen der Ziehkettentemperatur als Ziehkettenmessgröße sowohl für die Ziehgutqualität als auch für einen synchronen Lauf der Ziehketten von besonderer Bedeutung sein kann. Die erfasste Ziehkettentemperatur könnte dann beispielsweise zur Ansteuerung einer raupenzugsimmanenten Stellgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs genutzt werden, sodass sich die Ziehkettentemperatur beispielsweise verringert bzw. sich die beiden Ziehkettentemperaturen der beiden Ziehketten angleichen.
Es ist von Vorteil, wenn die Ziehkettenmessgröße ein Ziehkettenversatz ist. Unter einem "Ziehkettenversatz" kann im vorliegenden Zusammenhang ein Versatz der beiden Ziehketten zueinander ausgedrückt werden. Beispielsweise sollte in der Theorie beim Ziehvorgang ein erstes Kettenglied der ersten Ziehkette in Zielrichtung auf gleicher Höhe zu einem zweiten Kettenglied der zweiten Ziehkette stehen. Im Idealfall sollten diese beiden exemplarisch ausgewählten Kettenglieder, die in Zielrichtung auf einer Höhe liegen, eben diese gleiche Höhe auch über die Gesamtdauer des Ziehverfahrens beibehalten. In der Praxis kommt es jedoch häufig dazu, dass die zwei Kettenglieder, die zu Beginn des Ziehvorgangs in Ziehrichtung noch auf einer Höhe befindlich waren, nicht mehr auf derselben Höhe sind, sondern ein gewisser Versatz zwischen diesen beiden Kettengliedern stattgefunden hat. Ein solcher Versatz kann entsprechend als Ziehkettenversatz verstanden werden.
Da die Ziehkette aus mehreren gleichartigen Kettengliedern zusammengesetzt ist, beschreibt der vorstehend erläuterte Versatz der exemplarisch zur Erläuterung verwendeten Kettenglieder auch einen Ziehkettenversatz der gesamten Ziehketten zueinander. Da ein Ziehkettenversatz zwischen zwei Ziehketten bei einem Ziehvorgang jedoch die Qualität des Ziehgutes mindern kann, erweist sich das Erfassen des Ziehkettenversatzes als Kettenmessgröße als besonders vorteilhaft, da hierauf reagiert werden kann. Auch kann der Ziehkettenversatz einigermaßen betriebssicher und baulich einfach gemessen werden. Der erfasste Ziehkettenversatz kann beispielsweise ebenfalls dazu genutzt werden, um frühzeitig eine Aussage über die Qualität des Ziehvorgangs bzw. des gezogenen Ziehguts zu treffen bzw. um eine raupenzugimmanente Stellgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs entsprechend anzusteuern und in ein Steuer- und Regelsystem zum Synchronisieren der Ziehketten genutzt werden kann.
Alternativ bzw. kumulativ hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn die Messgröße eine Antriebsstrangmessgröße ist. Unter dem "Antriebsstrang" kann im vorliegenden Zusammenhang jegliche Komponente verstanden werden, die mit für einen Antrieb der Ziehketten sorgt. Zunächst werden die Ziehketten durch die Kettenräder angetrieben. Die Kettenräder an sich werden durch ein entsprechendes Getriebe bzw. durch eine entsprechende Motorik, wie beispielsweise einen Elektromotor oder einen Hydraulikmotor, angetrieben. Da mithin etwaige Ereignisse in dem Antriebsstrang unmittelbar oder mittelbar auf die Ziehkette wirken können und hierdurch das Ergebnis des Ziehvorgangs beeinflusst werden kann, ist es auch vorteilhaft, wenigstens eine Antriebsstrangmessgröße zu erfassen. Diese kann oder können dann wiederum ggf. zur Ansteuerung einer raupenzugimmanenten Stellgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs genutzt werden, um eben ein automatisches Synchronisieren der Ziehketten des Raupenzugs zu ermöglichen und zudem auch die Qualität und Lebensdauer des Ziehgutes zu optimieren.
Vorzugsweise kann als Antriebsstrangmessgröße das Kettenraddrehmoment erfasst werden, da das Kettenraddrehmoment direkt auch die Ziehkraft der Ziehketten, mit welcher diese ziehen, beeinflusst. Da durch diese Ziehkraft an sich auch die Qualität des Ziehgutes beeinflusst werden kann, erscheint gerade diese Messwert vorteilhaft. Somit könnten unterschiedliche Kettenraddrehmomente ermittelt und hieraus beispielsweise festgestellt werden, dass die Ziehkraft der Ziehketten gerade nicht synchron ist bzw. die Gefahr eines Durchrutschens des Werkstücks zwischen den Ziehketten besteht. Diese Messgröße könnte ggf. dann wiederum für ein Steuer- und Regelsystem verwendet werden, um dieses zur Ansteuerung der raupenzugimmanenten Stellgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs zu nutzen.
Kumulativ bzw. alternativ kann die Antriebsstrangmessgröße eine Kettenraddrehzahl sein, da die Kettenraddrehzahl die Geschwindigkeit der Ziehketten beeinflusst und eine unterschiedliche Geschwindigkeit der Ziehketten und somit auch eine unterschiedliche Kettenraddrehzahl zwischen den Ziehketten zu Schwierigkeiten führen kann, insbesondere wenn die Kettenräder dieselbe Ziehkette antreiben. Insbesondere letzteres kann zu unerwünschten Längungen und Stauchungen der jeweiligen Ziehkette führen, was ggf. den Ziehvorgang beeinflussen kann. Auch können unterschiedliche Drehzahlen der Kettenräder ein Indiz für unterschiedliche Ziehkettengeschwindigkeiten darstellen, was ebenfalls die Ziehvorgang beeinflussen kann. Entsprechend kann ggf. der entsprechende Messwert auch für einen steuernden bzw. regelnden Eingriff über raupenzugimmanenten Stellgrößen ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs genutzt werden.
Vorteilhafterweise kann die Antriebsstrangmessgröße auch eine Kettenradvibration sein, da auch die Vibration der Kettenräder Auswirkungen auf den Lauf der Ziehketten hat und somit auch Einfluss auf die Qualität des Ziehgutes. Kettenvibrationen entstehen naturgemäß durch den Antrieb der Kettenräder, durch den Ziehvorgang bzw. durch sonstige Einflüsse. Zu starke Vibrationen des Kettenrades können Qualitätseinbußen bzw. Qualitätsänderungen des Ziehgutes zur Folge haben. Durch die Vibrationen könnte der Halt zwischen Ziehkette und Werkstück leiden und die Ziehkette in Bezug auf das Werkstück beispielsweise teilweise durchrutschen, wodurch zum einen das Werkstück geschädigt werden könnte und zum anderen auch ein Versatz zwischen den beiden Ziehketten folgen kann. Auch können Vibrationen an sich zu Rückkopplungen führen, durch welche Schwingungen verstärkt und auf diese Weise der Ziehvorgang nachteilig beeinflusst wird. Da sich in der Praxis eine gewisse Vibration nicht verhindern lässt, sondern naturgemäß vorliegt, sollte die Kettenradvibration zumindest bei den Kettenrädern beider Ziehketten gleich bzw. von gleicher Größenordnung sein, damit ein synchroner Lauf der beiden Ziehketten unterstützt werden kann.
Vorzugsweise kann als Antriebsstrangmessgröße auch die Kettenradtemperatur erfasst werden. Im vorliegenden Zusammenhang beschreibt die Kettenradtemperatur die Temperatur eines bzw. der Kettenräder. Insbesondere durch die Reibung der Kettenräder mit den Ziehketten, aber auch durch den Umlauf der Kettenräder und deren innerer Walkbewegung kann Wärme im Kettenrad entstehen, wodurch die Kettenradtemperatur während des Ziehverfahrens entsprechend variieren kann. Die Temperaturschwankung der Kettenräder könnte auch für eine entsprechende Wärmeübertragung zu bzw. von den Ziehketten verantwortlich sein, welche wiederum im Kontakt mit dem Ziehgut stehen. Durch sich ändernde Temperaturen verändern sich die Materialeigenschaften, sodass die Kettenradtemperatur für veränderte Materialeigenschaften der Kettenräder sorgt und ggf. auch indirekt für veränderte Materialeigenschaften der Ziehketten. Durch die veränderten Materialeigenschaften verändern sich auch die mechanische Wechselwirkung zwischen den Materialien, wie beispielsweise zwischen dem Kettenrad und der Ziehkette bzw. zwischen der Ziehkette und dem Werkstück. Dies kann Auswirkungen auf die Qualität des gezogenen Ziehgutes haben. Des Weiteren könnten durch die veränderten Kettenradtemperaturen eine unterschiedliche Ausdehnung der Kettenräder selbst bedingt sein, so dass sich der Radius, auf welchem die Ziehketten dann um das jeweilige Kettenrad drehen ändert und die beiden Ziehketten unterschiedlich beeinflusst werden, sodass auch Lauf der Ziehketten beeinflusst werden kann. Das Erfassen der Kettenradtemperatur kann dementsprechend nicht nur zur Messung des Ergebnisses des Ziehvorgangs, sondern auch zur Ansteuerung einer raupenzugimmanenten Stellgröße ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzuges genutzt werden, sodass die Kettenradtemperatur Teil eines Steuer- und Regelungssystems des Raupenzugziehverfahrens sein kann, um die Ziehgutqualität zu erhöhen und beispielsweise die Ziehketten zu synchronisieren.
Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn die Messgröße eine Gestellmessgröße ist, da die beim Ziehvorgang entstehenden bzw. auftretenden Kräfte auch auf das Gestell der Raupenzugziehmaschine übertragen werden. Aus diesen können auch Rückschlüsse auf den eigentlichen Ziehvorgang geschlossen werden, sodass mit dem Erfassen der Gestellmessgrößen auch die Qualität des Ziehgutes bzw. das Ergebnis des Ziehvorgangs überwacht werden kann.
Insbesondere durch den eigentlichen Ziehvorgang, den Antrieb der Ziehketten sowie weitere mögliche Einflüsse entstehen Vibrationen am Gestell, sodass es vorteilhaft ist, wenn als Gestellmessgröße die bzw. eine Gestellvibration erfasst wird, sodass möglicherweise hieraus auch Schlüsse auf das Ergebnis des Ziehvorgangs geschlossen werden können. Die Gestellvibration kann in verschiedenen Bereichen des Gestells gemessen werden, weil die Gestellvibration in bestimmten Bereichen unterschiedlich zu den Gestellvibrationen in anderen Bereichen sind. Auch hieraus kann ggf. ein Rückschluss auf das Ziehergebnis erfolgen. Auch kann insgesamt eine zu hohe Gestellvibration, ggf. in bestimmten Frequenzen, dafür sprechen, dass der Ziehvorgang nicht optimal abläuft und somit negativ die Qualität des Ziehgutes beeinträchtigt wird.
Kumulativ bzw. alternativ kann die Gestellmessgröße eine Schwingung sein, die am Gestell vorliegt und entsprechend gemessen werden. Durch den eigentlichen Ziehvorgang, den Antrieb der Ziehketten bzw. durch weitere Einflüsse können Schwingungen an dem Gestell entstehen. Dass Schwingungen bei diesen Verfahren am Gestell entstehen, ist naturgemäß gegeben. Jedoch sollten diese einen bestimmten Bereich nicht überschreiten, da dadurch die Qualität des Ziehgutes negativ beeinflusst werden kann, da möglicherweise die Ziehketten nicht mehr sauber bzw. betriebssicher das Ziehgut ergreifen und ziehen können. Auch kann eine derartige Schwingung sich bis zu dem Ziehstein auswirken und unmittelbar den dort stattfindenden Umformprozess beeinflussen. Darüber hinaus können Schwingungen auf die Gesamtanordnung negative Auswirkungen haben und möglicherweise Elemente beschädigen, beispielsweise wenn bestimmte Baugruppen in Eigenfrequenzen schwingen.
In vorliegendem Zusammenhang wird zwischen Schwingungen und Vibrationen unterschieden. Schwingungen können eher niederfrequent sein und mehrere Baugruppen, wie beispielsweise den Antriebsstrang und das Gestell, erfassen, während Vibrationen in der Regel höherfrequent sind, häufig auf lediglich eine Baugruppe, wie beispielsweise auf eine Ziehkette oder ein Kettenrad, beschränkt sind und lediglich teilweise dann andere Baugruppen beeinflussen. Auch kennzeichnen sich in der Regel Schwingungen eher durch eine wesentliche Schwingungsfrequenz, während Vibrationen in der Regel ein ganzen Frequenzspektrum betreffen. Insofern beeinflussen Schwingungen den Ziehvorgang eher unmittelbar und im Zweifel nachteilig, während Vibrationen, je nach konkreter Art, ggf. durch kaum messbare Ereignisse, wie beispielsweise ein schwächer werdendes Kettenglied, beeinflusst werden können. Hierdurch kann eventuell nachteiligen Ereignisse, wie beispielsweise einem Bruch des entsprechenden Kettenglieds, möglicherweise vorgebeugt werden. Andererseits können derartige Vibrationen auch unmittelbar mit Eigenschaften des gezogenen Ziehguts, beispielsweise mit dessen Gleichförmigkeit, korrelieren und entsprechend zur Beherrschung des Ziehergebnisses genutzt werden.
Vorzugsweise kann die Gestellmessgröße auch ein Anpressdruck sein, der das Ergebnis des Ziehvorgangs beeinflussen kann.
Unter einem "Anpressdruck" kann im vorliegenden Zusammenhang vorzugsweise ein Druck verstanden werden, mit welchem die Ziehketten das Ziehgut greifen bzw. welchen die beiden Ziehketten auf das Ziehgut ausüben.
Ein gewisser Anpressdruck ist notwendig, damit das Ziehgut bzw. das Werkstück betriebssicher gezogen werden kann. Ein zu hoher Anpressdruck könnte das Werkstück beschädigen, während ein zu niedriger Anpressdruck für ein Durchrutschen des Werkstücks zwischen den Ziehketten sorgen kann.
Aus diesem Grund ist es sinnvoll, den Anpressdruck zu messen, wodurch dieser beobachtet und ggf. auch geregelt bzw. gesteuert werden kann. Der Anpressdruck kann hierbei als Gestellmessgröße aufgefasst werden, da einerseits das Gestell dem Anpressdruck und andererseits das Gestell aber auch den Ziehkräften begegnen bzw. diese aufbringen muss. Insbesondere kann das Ergebnis der Messung zum einen zur zeitnahen Bestimmung der Qualität des Ziehvorgangs genutzt werden. Ebenso kann dieses Ergebnis aber auch dazu genutzt werden, eine oder mehrere raupenzugimmanente Stellgrößen ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs anzusteuern bzw. auch den Anpressdruck entsprechend anzusteuern oder zu regeln.
Insbesondere kann der Anpressdruck beispielsweise dadurch gemessen werden, dass der Druck, mit welchem die Ziehkette gegen das Ziehgut bzw. gegeneinander gedruckt oder mit welchem ein Andruckbalken gegen die Ziehkette gedrückt wird, entsprechend gemessen bzw. erfasst wird.
Es versteht sich, dass die die jeweiligen Messgrößen gegenseitig voneinander abhängig sein bzw. sich in irgendeiner Art gegeneinander beeinflussen können. Aus diesem Grund kann es von Vorteil sein, wenn möglichst viele Ziehkettenmessgrößen erfasst werden. Beispielsweise können unterschiedliche Ziehkettengeschwindigkeiten, Ziehkettenspanndrücke, Ziehkettenvibrationen und Ziehkettentemperaturen zwischen den beiden Ziehketten für den eigentlichen Ziehkettenversatz sorgen.
Vorteilhafterweise kann zusätzlich als Zusatzmessgröße eine Materialgeschwindigkeit erfasst werden, da aus der Materialgeschwindigkeit das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine ergänzend beherrscht werden kann.
Unter der "Materialgeschwindigkeit" kann im vorliegenden Zusammenhang vorzugsweise die Geschwindigkeit verstanden werden, mit der sich das Werkstück oder Ziehgut während des Ziehvorganges bewegt, wobei diese Geschwindigkeit sicherlich maßgeblich von den Ziehketten bestimmt wird. Andererseits kann dann auf einen Schlupf oder auf Zugspannungen in dem Werkstück geschlossen werden, wenn hier beispielsweise Vergleiche gezogen werden.
Die Materialgeschwindigkeit kann somit auch in einem Zusammenhang beispielsweise mit der Ziehkettengeschwindigkeit bzw. der Kettenraddrehzahl sethen. Bei einem optimalen Ziehvorgang des Werkstücks durch die Ziehketten ist der Betrag der Geschwindigkeit der Ziehketten gleich dem Betrag der Materialgeschwindigkeit. Sollten die beiden Geschwindigkeiten voneinander abweichen, könnte ein Durchrutschen des Werkstücks durch die Ziehketten auftreten, da die Ziehkette beim Ziehen des Werkstücks eigentlich immer stabilem in Kontakt mit dem Werkstück stehen sollte.
Zudem sollte die Materialgeschwindigkeit während des Ziehvorgangs möglichst konstant sein, da das Werkstück möglichst gleichförmig durch den Ziehstein gezogen werden sollte. Beim Auftreten von Schwankungen der Materialgeschwindigkeit beispielsweise nach unten, kann dies darauf schließen lassen, dass das Werkstück durch die Ziehketten durchgerutscht ist und in diesem Fall die Materialgeschwindigkeit kurzzeitig abgefallen ist. Darüber hinaus kann die Materialgeschwindigkeit in Verbindung zu einer Vielzahl anderer Messgrößen stehen, da die Materialgeschwindigkeit von vielen anderen Messgrößen beeinflusst wird bzw. diese direkt mit beeinflusst. Aus diesem Grund lässt sich die Materialgeschwindigkeit als Messgröße beispielsweise gut in einen Steuer- und Regelprozess integrieren, der die Messgrößen erfasst und zur Ansteuerung einer Raupenzug immanenten Stellgröße Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen des Raupenzuges nutzt.
Vorzugsweise ist als Stellgröße eine Ziehkettenstellgröße, also eine Stellgröße einer Eigenschaft einer Ziehkette, gewählt, da die Ziehkette unmittelbar Einfluss auf den Ziehprozess hat und somit wichtige Parameter der Ziehkette unmittelbar gestellt werden können.
Vorteilhafterweise ist die Ziehkettenstellgröße eine Ziehkettengeschwindigkeit, da diese insbesondere in Vergleich mit der Ziehkettengeschwindigkeit der anderen Kette, aber auch mit der Geschwindigkeit des Werkstücks im Bereich des Kontakts mit der Ziehkette übereinstimmen sollte. Sollte die Geschwindigkeit eines Werkstücks zu schnell sein, kann diese auch dadurch verringert werden, dass die Ziehkettengeschwindigkeit verringert wird. Zudem können unterschiedlich große Ziehkettengeschwindigkeiten der beiden Ziehketten für einen asynchronen Verlauf der beiden Ziehketten sorgen bzw. zu einem Verrutschen zwischen Ziehketten und einem Werkstück beitragen. Dementsprechend könnte dem entgegengewirkt werden, indem die Ziehkettengeschwindigkeit zumindest einer der beiden Ziehketten in geeigneter Weise gestellt wird.
So kann die Ziehkettengeschwindigkeit als Ziehkettenstellgröße auch als Teil eines Steuer- und Regelsystems verwendet werden, damit die Geschwindigkeit der Ziehketten je nach Anforderung bzw. nach Verfahrensabläufen gestellt werden kann, um so für einen synchronen Lauf der beiden Ziehketten zu sorgen.
Es ist alternierend oder ergänzend von Vorteil, wenn die Ziehkettenstellgröße ein Ziehkettenspanndruck ist, da der Spanndruck der Ziehkette ebenfalls von großer Bedeutung für einen sauberen Ziehvorgang des Werkstücks durch die Ziehketten ist. Zu lockere bzw. zu wenig gespannte Ziehketten könnten beispielsweise für ein Verrutschen zwischen Werkstück und Ziehketten sorgen. Ebenso kann der Ziehkettenspanndruck durch die korrelierte Ziehkettenspannung auch in Bezug auf die Länge der Kette und deren Umlaufgeschwindigkeit Einfluss haben. Auch sollte der Ziehkettenspanndruck zwischen den beiden Ziehketten für einen möglichst synchronen Lauf der Ziehketten gleich sein. Wenn der Ziehkettenspanndruck eine Ziehkettenstellgröße ist, kann der Ziehkettenspanndruck gestellt werden, um beispielsweise den Ziehkettenspanndruck der beiden Ziehketten anzugleichen bzw. zu verringern bzw. zu vergrößern. So kann auf einen nicht synchronen Lauf der Ziehketten bzw. einen generell unsauberen Ablauf des Ziehvorgangs entsprechend reagiert werden.
Da der Antriebsstrang der Ziehketten ebenfalls einen Einfluss auf den Ziehvorgang hat hat, kann die Stellgröße vorzugsweise auch eine Antriebsstrangstellgröße, also eine Stellgröße innerhalb des Antriebsstranges für die Ziehketten, umfassen bzw. sein, sodass Elemente des Antriebsstrangs zum Antrieb der Ziehketten entsprechend gestellt werden können, wodurch der Ziehvorgang beeinflusst werden kann.
Vorteilhafterweise kann die Antriebsstrangstellgröße ein Kettenraddrehmoment sein, wodurch insbesondere dann auch das von den Ziehketten auf das zu ziehende Werkstück wirkende Moment bzw. die entsprechend wirkenden Kräfte beeinflusst werden können. Die Kettenraddrehmomente der beiden Ziehketten sollten an sich möglichst gleich sein, um einen synchronen Lauf der beiden Ziehketten zu ermöglichen. Andererseits können andere Faktoren, wie beispielsweise unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeiten oder Anpressdrücke hier eine abweichende Anstellung des Kettenraddrehmoments im Einzelfall vorteilhaft erscheinen lassen. Sollte beispielsweise eine der Kettenraddrehmomente kleiner als das andere sein, besteht andererseits die Gefahr, dass zumindest eine der Ziehketten über das zu ziehende Werkstück rutscht, wodurch zum einen der Lauf der Ziehketten nicht mehr synchron ist und auch die Werkstückqualität darunter leidet. Durch die Möglichkeit das Kettenraddrehmoment als Antriebsstrangstellgröße stellen zu können, kann das Kettenraddrehmoment zumindest einer der Ziehketten entsprechend geregelt bzw. gesteuert und so auch einer Veränderung anderer Paramater bzw. Messgrößen Rechnung getragen werden.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Antriebsstrangstellgröße eine Kettenraddrehzahl ist. Die Kettenraddrehzahl korreliert zunächst scheinbar unmittelbar mit der Geschwindigkeit um sie herumlaufenden Ziehketten bzw. mit der Geschwindigkeit, mit der ein zu ziehendes Werkstück mit Hilfe der Ziehketten gezogen wird. Für einen möglichst synchronen Lauf der beiden Ziehketten, sollte die Kettenraddrehzahl der beiden Ziehketten insofern zunächst gleich sein. Andererseits können auch weitere Faktoren, wie unterschiedliche Kettenspannungen, unterschiedliche Durchmesser der Kettenräder oder auch ein Spiel in den Ketten zu Abweichungen führen, so dass eine angepasste Anstellung der Kettenraddrehzahl unter Berücksichtigung weiterer Messgrößen vorteilhaft sein kann.
Kumulativ bzw. alternativ können auch Getriebeeinstellungen eine Antriebsstrangstellgröße sein. Die Getriebeeinstellungen beeinflussen direkt oder indirekt auch das Kettenraddrehmoment bzw. die Kettenraddrehzahl. Die Getriebeeinstellungen können somit Auswirkungen auf den Lauf der beiden Ziehketten haben, wie beispielsweise mit welcher Geschwindigkeit die Ziehketten ein Werkstück drehen bzw. mit welchem Drehmoment. Um den Ziehvorgang gezielt zu beeinflussen bzw. insbesondere in seinem Ergebnis zu optimieren, können dann die Getriebeeinstellungen gestellt werden. Diese können beispielsweise gesteuert bzw. geregelt werden, um den Lauf der beiden Ziehketten synchron oder andere Messwerte in vorgegebenen Grenzen zu halten. Unter Getriebeeinstellungen können insbesondere sämtliche Einstellmöglichkeiten verstanden werden, die innerhalb eines Getriebes eingestellt werden können.
Auch kann als Antriebsstrangstellgröße insbesondere die Drehzahl eines motorischen Antriebs bzw. dessen Antriebsmoment dienen. Dieses erlaubt ebenfalls eine Stell- bzw. Regelmöglichkeit, um den Ziehvorgang hinsichtlich seines Ergebnisses zu optimieren.
Es versteht sich, dass ein Vielzahl der vorstehend angeführten Stellglieder, wie beispielsweise die Drehzahlen der Ziehketten oder der Kettenräder bzw. das Drehmoment der Kettenräder und des Antriebs, korrelieren und hinsichtlich ihrer eigentlichen Stellmöglichkeiten mittels identischer Baugruppen beeinflusst werden können oder müssen, je nach konkreter Umsetzung. So kann ist die Kettenraddrehzahl beispielsweise zunächst unmittelbar mit der Umlaufgeschwindigkeit der zugehörigen Ziehkette einerseits und der Antriebsgeschwindigkeit des zugehörigen Antriebs korreliert. Durch variierende Umlaufradien oder durch Schwankungen in der Getriebeübersetzung können hier jedoch Abweichungen auftreten, so dass die zugehörigen Regelkreise unter Berücksichtigung der vorgesehenen Messgrößen und Stellglieder möglicherweise komplex verschachtelt sind und beispielsweise bei der Wahl der Kettenraddrehzahl als Stellgröße die Getriebeeinstellung und die Drehzahl des Antriebs zur Realisierung dieser Stellgröße genutzt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn die Stellgröße eine Gestellstellgröße ist, da beim Ziehverfahren das Gestell letztendlich die entstehenden Kräfte aufnehmen muss. So kann eine Gestellstellgröße beispielsweise ein Anpressdruck sein. Der Anpressdruck kann dann entsprechend des Laufs der beiden Ziehketten oder anderer Messgrößen gestellt werden.
Vorzugsweise kann aus zumindest einer der raupenzugimmanenten Messgrößen ein Kettenversatz der beiden Ziehketten zueinander ermittelt werden, um einen nicht synchronen Lauf der beiden Ziehketten möglichst unmittelbar detektieren zu können. Anstatt beispielsweise die direkte Messung des Kettenversatzes der beiden Ziehketten zueinander über optische Messmittel zu messen, könnten beispielsweise die Geschwindigkeiten der beiden Ziehketten miteinander verglichen werden und daraus ermittelt werden, ob bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten ein entsprechender Kettenversatz der beiden Ziehketten erfolgt. Jedoch könnte der Kettenversatz auch aus beliebig anderen raupenzugimmanenten Messgrößen ermittelt werden. Eine direkte Messung des Kettenversatzes kann beispielsweise durch einen Vergleich der Durchläufe einzelner Kettenglieder erfolgen, indem das Nach- oder Voreilen der Kettenglieder unmittelbar als Maß für den Kettenversatz genutzt wird. Ein derartiger Kettenversatz kann insbesondere auch als eine Ziehkettenmessgröße angesehen werden.
Kumulativ bzw. alternativ, um die Werkstückqualität zu verbessern, kann auch aus zumindest einer der raupenzugimmanenten Messgrößen ein Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest einer der beiden Ziehketten ermittelt werden. Beispielsweise kann eine unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeit der beiden Ziehketten ein Indiz für ein Rutschen sein, da die unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten zwangsweise bedingen, dass eine der Ziehketten oder sogar beide Ziehketten nicht mit derselben Geschwindigkeit wie das gezogene Werkstück laufen. Somit muss man nicht beispielsweise über optische Elemente, die den Lauf der Ziehketten und des Werkstücks miteinander vergleichen, ein Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest einer der beiden Ziehketten erkannt werden, sondern aus zumindest einer der raupenzugimmanenten Messgrößen kann bereits ermittelt werden, dass ein Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest einer der beiden Ziehketten auftritt. Liegt allerdings die Materialgeschwindigkeit des Werkstücks vor, kann durch den Vergleich mit der Ziehkettengeschwindigkeit eine unmittelbare Prüfung auf ein Rutschen erfolgen.
Es versteht sich, dass sowohl ein Kettenversatz der beiden Ziehketten zueinander als auch ein Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest einer der beiden Ziehketten durch unterschiedlich kombinierte raupenzugimmanente Messgrößen ermittelt werden kann. Insbesondere kann auch beispielsweise durch eine Kombination mehrerer raupenzugimmanenter Messgrößen die entsprechende Größe noch genauer ermittelt werden. Hierzu können die raupenzugimmanenten Messgrößen auf unterschiedliche Art und Weise kombiniert werden. Jedoch würde ggf. bereits eine der raupenzugimmanenten Messgrößen ausreichen, um einen entsprechenden Kettenversatz bzw. ein entsprechendes Rutschen ermitteln zu können. Die Ermittlung der entsprechenden Werte ist insbesondere möglich, da sowohl die raupenzugimmanenten Messgrößen als auch der Kettenversatz der beiden Ziehketten zueinander bzw. ein Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest einer der beiden Ziehketten in einem direkten Zusammenhang zueinander stehen. Sämtliche Einstellungen des Raupenzuges haben möglicherweise Auswirkungen auf den Ziehvorgang des Werkstücks und somit auf einen dabei möglicherweise entstehenden Kettenversatz bzw. Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest einer der beiden Ziehketten.
Kumulativ bzw. alternativ hierzu, um die vorstehend genannten Vorteile zu erzielen, kann auch aus zumindest einer der raupenzugimmanenten Messgrößen ein Verschleiß der Ziehketten ermittelt werden. Dieses kann beispielsweise durch ein Absenken der Umlaufgeschwindigkeit, wenn die Ziehkette verschleißbedingt länger wird, oder durch eine Erhöhung des Stellwegs für eine Ziehkettenspanneinrichtung detektiert werden. Auch ein erhöhtes Rutschen kann diesbezüglich als Indiz gewertet werden. Ebenso ist es denkbar, Vibrationen, beispielsweise hinsichtlich ihres Frequenzgangs, zu überwachen, um auf diese Weise auf einen Verschleiß zu schließen. Der Verschleiß der Ziehketten kann Auswirkungen auf einen betriebssicheren Ziehvorgang des Werkstücks durch die Ziehketten haben. Da ein Verschleiß der Ziehketten in einer direkten Messung, insbesondere während des Ziehvorganges, möglicherweise nur schwer erfolgen kann, kann der Verschleiß der Ziehketten auch aus zumindest einer der raupenzugimmanenten Messgrößen ermittelt werden, wie vorstehend erläutert, sodass zu jedem Zeitpunkt aus den Messgrößen ein Verschleiß ohne direkte Messung, beispielsweise durch optische Erfassungsmittel, ermittelt werden kann.
Vorzugsweise wird zumindest eine raupenzugimmanente Regelgröße durch Stellen zumindest einer Stellgröße geregelt. Auf diese Weise kann ein Steuer- und Regelsystem eingesetzt werden, das einen möglichst optimiertes Ziehergebnis steuert, indem die entsprechende Regelgröße durch das Stellen zumindest einer Stellgröße geregelt wird. Somit kann Ziehergebnis dann automatisiert gesteuert bzw. optimiert werden.
Unter der "Regelgröße" kann im vorliegenden Zusammenhang beispielsweise ein Kettenversatz beider Ziehketten zueinander bzw. ein Rutschen zwischen zumindest einer der beiden Ziehketten und dem Werkstück bzw. die Kettenspannung zumindest einer der beiden Ketten verstanden werden.
Daher ist es vorteilhaft, wenn der Kettenversatz beider Ziehketten zueinander bzw. ein Rutschen zwischen zumindest einer der beiden Ziehketten und dem Werkstück bzw. die Kettenspannung zumindest einer der beiden Ketten geregelt werden können. Die vorstehend genannten Regelgrößen sind für einen synchronen Lauf der beiden Ziehketten und somit für den Erhalt der Werkstückqualität beim Ziehen von großer Bedeutung. Abhängig von diesen Größen kann dann zumindest eine der Stellgrößen gestellt werden, wodurch die vorstehend genannten Regelgrößen geregelt werden können.
Wenn beispielsweise ein Kettenversatz beider Ziehketten zueinander auftritt, kann zumindest eine der Stellgrößen verändert werden, sodass der Kettenversatz beider Ziehketten zueinander minimiert wird. Hier könnte ein Kettenversatz von Null die Regelgröße sein, auf die entsprechend geregelt wird, da für einen sauberen Lauf der beiden Ziehketten möglichst kein Kettenversatz beider Ziehketten zueinander vorhanden sein sollte.
Entsprechend kann auch auf ein Rutschen zwischen zumindest einer der beiden Ziehketten und dem Werkstück reagiert werden und diese Regelgröße durch Stellen zumindest einer Stellgröße geregelt werden. Im Allgemeinen sollte ein Rutschen zwischen zumindest einer der beiden Ziehketten und dem Werkstück gar nicht auftreten, sodass jegliches Rutschen entsprechend eine Regelung der zumindest einen Stellgröße zur Folge haben könnte.
Die Kettenspannung zumindest einer der beiden Ketten muss möglicherweise keinen generell festen Wert haben, da dieser je nach Verfahren bzw. nach verwendetem Werkstück unterschiedlich sein kann. Jedoch kann die Kettenspannung wiederum für das konkrete Verfahren für einen sauberen Ziehvorgang festgelegt werden, sodass die Kettenspannung entsprechend als Regelgröße dienen kann und durch Stellen zumindest einer Stellgröße geregelt werden, um die Werkstückqualität zu optimieren.
Um das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen, kann sich eine Raupenzugziehmaschine umfassend einen Ziehstein und einen in der Ziehrichtung gesehen hinter dem Ziehstein angeordneten Raupenzug, der dafür eingerichtet ist, ein Werkstück entlang einer parallel zur Ziehrichtung ausgerichteten Ziehlinie umformend durch den Ziehstein zu ziehen, und der zwei umlaufende Kettenglieder umfassende Ziehketten umfasst, die parallel zu einer Ziehebene jeweils umlaufen, wobei jede der Ziehketten um zwei Kettenräder geführt ist, deren Achsen senkrecht zu der Ziehebene ausgerichtet sind, dadurch auszeichnen, dass die Raupenzugziehmaschine Messgrößenerfassungsmittel zur Erfassung wenigstens einer raupenzugimmanenten Messgröße Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen des Raupenzugs umfasst.
Unter den "Messgrößenerfassungsmitteln" können im vorliegenden Zusammenhang sämtliche Mittel verstanden werden, die einem Fachmann insbesondere aus dem Bereich der Messtechnik bekannt sind, um bestimmte physikalische Größen messen zu können. Diese können an entsprechend geeigneten Stellen an der Raupenzugziehmaschine angeordnet bzw. vorgesehen sein.
Kumulativ bzw. alternativ kann sich auch eine Raupenzugziehmaschine umfassend einen Ziehstein und einen in der Ziehrichtung gesehen hinter dem Ziehstein angeordneten Raupenzug, der dafür eingerichtet ist, ein Werkstück entlang einer parallel zur Ziehrichtung ausgerichteten Ziehlinie umformend durch den Ziehstein zu ziehen, und der zwei umlaufende, Kettenglieder umfassende Ziehketten umfasst, die parallel zu einer Ziehebene jeweils umlaufen, wobei jede der Ziehketten um zwei Kettenräder geführt ist, deren Achsen senkrecht zu der Ziehebene ausgerichtet sind, dadurch auszeichnen, dass die Raupenzugziehmaschine Messgrößenerfassungsmittel zur Erfassung wenigstens einer raupenzugimmanenten Messgröße sowie wenigstens ein raupenzugimmanentes Stellglied ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs und eine Steuereinheit, welche einen Erfassungsmitteleingang und einen Stellgliedausgang aufweist, umfasst, wobei der Erfassungsmitteleingang mit den Messgrößenerfassungsmitteln Messgrößen übertragend und der Stellgliedausgang mit dem raupenzugimmanenten Stellglied ansteuernd verbunden sind, um das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen. Hierbei kann, bei geeigneter Ausgestaltung durch die Ansteuerung der Stellglieder in Abhängigkeit von den durch die Messgrößenerfassungsmittel erfassten Messwerten das Ergebnis des Ziehvorgangs optimiert werden.
Es versteht sich, dass insbesondere auch zwei, drei, vier oder mehr derartiger Messgrößenerfassungsmittel vorgesehen sein können, wodurch, insbesondere bei einer geeigneten Kombination dieser Messgrößenerfassungsmittel, eine Beherrschung des Ziehergebnisses, also des Ergebnisses des Ziehvorgangs, dementsprechend weiter optimiert werden kann.
Auch versteht es sich des Weiteren, dass insbesondere auch zwei, drei, vier oder mehrere derartiger Stellglieder, insbesondere wenn diese geeignet kombiniert und ggf. mit den Messgrößenerfassungsmittel in geeigneter Weise kombiniert sind, genutzt werden können, um das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen bzw. zu optimieren.
Unter dem "Stellglied" kann im vorliegenden Zusammenhang jedes Element der Raupenzugziehmaschine verstanden werden, welches verstellbar bzw. in irgendeiner Form einstellbar ist. Insbesondere kann das Stellglied dazu dienen, ziehkraftbegegnende oder -aufbringende Baugruppen des Raupenzugs zu stellen bzw. gezielt zu variieren, was beispielsweise auch direkte Auswirkungen auf den Lauf der Ziehketten, wie beispielsweise die Geschwindigkeit der Ziehketten, haben kann.
Unter der "Steuereinheit" kann im vorliegenden Zusammenhang eine elektronische Einheit verstanden werden, die einen bestimmten Vorgang steuert.
Hierzu weist die Steuereinheit vorzugsweise einen Erfassungsmitteleingang auf, wodurch Messgrößen, die durch Messgrößenerfassungsmittel erfasst wurden, in die Steuereinheit übertragen werden können.
Zudem umfasst die Steuereinheit vorzugsweise wenigstens einen Stellgliedausgang, über den die Steuereinheit mit dem raupenzugimmanenten Stellglied ansteuernd verbunden ist.
Es versteht sich, dass der Erfassungsmitteleingang und/oder der Stellgliedausgang bzw. die Erfassungsmitteleingänge und/oder die Stellgliedausgänge in an sich jeder bekannten oder denkbaren Form ausgebildet sein können, die geeignet ist, die vorstehend genannte Aufgabe umzusetzen. Insbesondere können hier auch geeignete jeweils eigene Messleitungen bzw. Steuerleitungen oder gar ein Bussystem vorgesehen sein.
Die Steuereinheit kann somit über ihren Erfassungsmitteleingang Messgrößen erfassen und auswerten. Abhängig von diesen über den Erfassungsmitteleingang übertragenen Messgrößen kann die Steuereinheit dann über den Stellgliedausgang die raupenzugimmanenten Stellglieder bzw. das raupenzugimmanente Stellglied ansteuern. Hierdurch kann insbesondere eine Regelung bereitgestellt werden, wobei das Stellglied bzw. die Stellglieder abhängig von den Messgrößen durch die Steuereinheit gesteuert wird. So regelt bzw. steuert die Steuereinheit die Ziehketten beispielsweise derart, dass diese einen synchronen Lauf haben und somit die Qualität und Lebensdauer des Ziehguts optimiert werden kann.
Hierbei kann die Steuereinheit, je nach konkreter Umsetzung, beispielsweise in Form eines oder mehrerer klassischer elektrischer oder elektronischer Ansteuerungen einen Regelkreis bilden. Ebenso kann es von Vorteil sein, die Steuereinheit kumulativ bzw. alternativ durch eine Datenverarbeitungsanlage bereitzustellen, welche entsprechende Ansteuerungen durch datenverarbeitende Simulationen derartiger elektrischer oder elektronischer Ansteuerung umsetzt. Insbesondere können auch künstliche Intelligenz, Fuzzy-Logik bzw. neuronale Netze entsprechend in der Steuereinheit genutzt werden.
Vorzugsweise sind die Messgrößenerfassungsmittel Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel, die in der Lage sind, verschiedenste Messgrößen, die sich auf die Ziehkette beziehen, zu erfassen. Da die Ziehketten einen wesentlichen Bestandteil der Raupenzugziehmaschine darstellen und zum Optimieren der Qualität und Lebensdauer des Ziehguts insbesondere die Ziehketten mitverantwortlich sind zum möglichst optimalen Beherrschen des Ergebnisses des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine beitragen, ist es vorteilhaft, wenn sämtliche die Ziehketten betreffende Messgrößen erfasst werden können.
Beispielsweise ist es von Vorteil, wenn die Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel Ziehkettengeschwindigkeitserfassungsmittel sind, durch welche die Geschwindigkeit der Ziehketten erfasst werden kann. Insbesondere wenn die Ziehketten automatisch synchronisiert werden sollen, um einen entsprechend synchronen Lauf aufzuweisen, ist es sinnvoll, die Geschwindigkeit der Ziehketten zu erfassen, um diese insbesondere miteinander zu vergleichen. Sollten sich Ziehkettengeschwindigkeiten der beiden Ziehketten voneinander unterscheiden, ist davon auszugehen, dass die beiden Ziehketten nicht synchron zueinander verlaufen. Außerdem kann für bestimmte Verfahrensabläufe bzw. für bestimmte Werkstücke nur eine bestimmte Ziehkettengeschwindigkeit vorgeschrieben sein, um einen möglichst betriebssicheren Ziehvorgang gewährleisten zu können und um die Qualität und Lebensdauer des Ziehguts zu optimieren.
Kumulativ bzw. alternativ können die Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel auch Ziehkettenspanndruckerfassungsmittel sein, die in der Lage sind, den Ziehkettenspanndruck zu erfassen. Der Spanndruck der Ziehketten stellt eine wichtige Größe der Ziehkette dar, die den Ziehvorgang eines Werkstücks durch die Ziehketten beeinflussen kann. Insbesondere sollte auch der Ziehkettenspanndruck beider Ziehketten für einen möglichst synchronen Lauf der beiden Ziehketten und um ein Rutschen zwischen Werkstück und der jeweiligen Ziehkette zu vermeiden, gleich sein. Um dies entsprechend zu überwachen, ist es sinnvoll, wenn der Ziehkettenspanndruck an den Ziehketten erfasst werden kann, sodass auch gegebenenfalls unterschiedlichen Ziehkettenspanndrücken entgegengewirkt werden kann.
An den Ziehketten einer Raupenzugziehmaschine können beim Ziehvorgang naturgemäß Vibrationen entstehen und diese Vibrationen können, wenn sie entsprechend hoch sind, auch negative Auswirkungen auf die Qualität des Ziehgutes haben. Zudem können die Ziehkettenvibrationen auch zu einem unsauberen Lauf der Ziehketten beitragen, wodurch beispielsweise ein Rutschen zwischen Ziehketten und Werkstück erfolgen kann bzw. die Ziehketten nicht mehr synchron zueinander verlaufen. Um diese Vibrationen entsprechend überwachen zu können, erweisen sich Ziehkettenvibrationserfassungsmittel als besonders vorteilhaft.
Vorzugsweise können die Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel kumulativ bzw. alternativ Ziehkettentemperaturerfassungsmittel umfassen, welche die Temperatur der Ziehketten messen können. Durch den Ziehprozess des Werkstücks durch die Ziehketten entsteht an den Ziehketten aufgrund verschiedener physikalischer Abläufe Energie in Form von Wärme in den Ziehketten bzw. im Werkstück. Da sich mit erhöhten Temperaturen auch die Materialeigenschaften der Ziehkette ändern können, kann sich auch das Verhalten zwischen Ziehkette und Werkstück verändern. Folgen könnten beispielsweise ein Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest einer der Ziehketten, ein nicht synchroner Lauf der Ziehketten bzw. ein Verschlechtern der Qualität und Lebensdauer des Ziehgutes sein. Auch unterschiedlich starke Temperaturerhöhungen zwischen den beiden Ziehketten deuten auf einen unsauberen Lauf der Ziehketten bzw. auf einen unsauberen Ziehvorgang des Werkstücks durch die Ziehketten hin. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn die Ziehkettentemperatur durch die Ziehkettentemperaturerfassungsmittel erfasst und überwacht werden kann.
Es ist auch von Vorteil, wenn die Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel Ziehkettenversatzerfassungsmittel sind. Die Ziehkettenversatzerfassungsmittel sind, entsprechend der vorliegenden Diktion, jegliche Messmittel, die insbesondere in der Lage sind, einen Versatz zwischen den beiden Ziehketten zu erfassen. Bei einem optimalen und synchronen Lauf der beiden Ziehketten liegt auch während des gesamten Ziehvorgangs gerade kein Versatz zwischen den beiden Ziehketten vor. Die Ziehkettenversatzerfassungsmittel können also mit dem Erfassen eines Versatzes zwischen Ziehketten auch feststellen, ob die beiden Ziehketten nicht mehr synchron zueinander laufen bzw. aus irgendwelchen Gründen der unerwünschte Versatz zwischen den Ziehketten aufgetreten ist. Jegliche unerwünschte Ursachen für den Ziehkettenversatz sollten vorteilhafterweise beseitigt werden, um die Qualität und Lebensdauer des Ziehgutes zu optimieren. Daher ist es besonders sinnvoll, durch die Ziehkettenversatzerfassungsmittel einen möglichen Versatz der beiden Ziehketten zueinander zu erfassen bzw. zu überwachen, um dann ggf. entsprechend eingreifen zu können.
Um das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen, kann es insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Messgrößenerfassungsmittel Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel umfassen. Der Antriebsstrang bildet einen wesentlichen Bestandteil einer Raupenzugziehmaschine, da durch den Antriebsstrang die Ziehketten der Raupenzugziehmaschine überhaupt erst angetrieben werden können, um so das Ziehgut bzw. das Werkstück zu ziehen. Somit haben sämtliche Komponenten des Antriebsstranges auch Auswirkungen auf die Ziehketten und somit auf den Ziehvorgang des Werkstücks durch die Ziehketten. Daher ist es auch sinnvoll Antriebsstrangmessgrößen durch die Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel zu erfassen, um das Ergebnis des Ziehvorgangs bei einem Raupenzugziehverfahren bzw. bei einer Raupenzugziehmaschine möglichst optimal zu beherrschen bzw. ggf. sogar steuernd bzw. regeln einzugreifen.
Vorzugsweise umfassen die Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel Kettenraddrehmomenterfassungsmittel. Das Kettenraddrehmoment wirkt sich auch unmittelbar auf die Kräfte aus, welche die Ziehkette beim Ziehvorgang auf das Werkstück ausüben kann, da das Kettenrad die Ziehkette antreibt. Sollten beispielsweise Kettenraddrehmomente der Kettenräder einer Ziehkette unterschiedlich sein oder unterschiedlich gegeneinander schwanken, kann dieses ein Indiz für Fehler oder Unstimmigkeiten in dem Ziehkettenumlauf sein. Sollte andererseits beispielsweise ein Kettenraddrehmoment unterschiedlich zu einem Kettenraddrehmoment der anderen Ziehkette sein, könnte durch dieses Ungleichgewicht ein unsauberer Lauf der beiden Ziehketten verursacht werden. Dies könnte beispielsweise ein Rutschen des Werkstücks mit zumindest einer der beiden Ziehketten zur Folge haben und somit auch einen nicht synchronen Lauf der Ziehketten. Somit kann auch die Qualität des Ziehguts unmittelbar von unterschiedlichen Kettenraddrehmomenten betroffen sein. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, wenn die Kettenraddrehmomente durch Kettenraddrehmomenterfassungsmittel erfasst bzw. überwacht werden können. Es versteht sich, dass die Kettenraddrehmomente der beiden Ziehketten nicht zwingend für einen optimalen Ziehvorgang gleich sein müssen, weil beispielsweise ein besonders großes und schweres Werkstück aufgrund seines Gewichtes für das Kettenraddrehmoment der unter dem Werkstück angeordneten Ziehkette höhere Drehmomente erfordern könnte. Doch auch unterschiedliche Kettenraddrehmomente, die jedoch auf einem bestimmten Niveau gehalten werden sollten, können besonders vorteilhaft durch die Kettenraddrehmomenterfassungsmittel überwacht werden.
Kumulativ bzw. alternativ können die Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel auch Kettenraddrehzahlerfassungsmittel umfassen, welche die Drehzahl der Kettenräder erfassen bzw. messen können. Da die Kettenräder die Ziehketten antreiben, steht die Kettenraddrehzahl in einem Zusammenhang mit der Ziehkettengeschwindigkeit. Da die Ziehkettengeschwindigkeiten, wie bereits vorstehend erläutert, für das Ziehergebnis sind, ist es auch besonders vorteilhaft, wenn die Kettenraddrehzahl durch Kettendrehzahlerfassungsmittel erfasst und überwacht werden kann.
Kumulativ bzw. alternativ können die Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel auch Kettenradvibrationserfassungsmittel sein, die Vibrationen an den Kettenrädern erfassen, die naturgemäß während eines Ziehvorgangs entstehen können. Diese Vibrationen haben im Zweifel ebenfalls Einfluss auf den Ziehvorgang und können beispielsweise negative Auswirkungen auf die Qualität und die Lebensdauer des Ziehguts haben. Daher ist es für die Optimierung Beherrschung des Ziehergebnisses auch vorteilhaft, wenn die Vibrationen am Kettenrad durch die Kettenradvibrationserfassungsmittel gemessen werden.
Um dieselben Vorteile zu erzielen, können die Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel kumulativ bzw. alternativ Kettenradtemperaturerfassungsmittel umfassen. Wie bereits vorstehend erläutert, haben erhöhte Temperaturen Auswirkungen auf die Materialeigenschaften, sodass zu hohe Temperaturen des Kettenrades, wobei naturgemäß eine Änderung der Temperaturen während des Ziehvorgangs stattfindet, negative Auswirkungen auf einen sauberen Lauf der Ziehketten bzw. auf einen betriebssicheren Antrieb der Ziehketten haben könnte.
Da die Ziehketten einen möglichst synchronen Lauf aufweisen sollen bzw. automatisch synchronisiert werden sollen, sind auch die Komponenten von besonderer Bedeutung, die die Ziehketten an sich antreiben. Diese sind Komponenten des Antriebsstrangs und wenn Komponenten des Antriebsstrangs möglicherweise nicht wie vorgesehen funktionieren, kann auch die Synchronisation der Ziehketten nur schwer erfolgen. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, wenn die Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel beispielsweise das Kettenraddrehmoment, die Kettenraddrehzahl, die Kettenradvibration bzw. die Kettenradtemperatur mit den vorstehend genannten Erfassungsmitteln messen bzw. überwachen können.
Darüber hinaus können die Messgrößenerfassungsmittel auch Gestellmessgrößenerfassungsmittel sein, da auch das Gestell Teil einer Raupenzugziehmaschine ist und somit auch beispielsweise Kräfte auf das Gestell wirken bzw. von dem Gestell aufgenommen werden, die beim Ziehvorgang entstehen.
Naturgemäß entstehen beim Ziehvorgang auch Vibrationen am Gestell, welche vorzugsweise nicht zu hoch sein sollten, da zu hohe Vibrationen am Gestell für einen unsauberen Ziehvorgang sorgen könnten. Daher erweisen sich als Gestellmessgrößenerfassungsmittel Gestellvibrationserfassungsmittel besonders vorteilhaft, die die besagten Vibrationen am Gestell erfassen bzw. überwachen können. So könnten auch unterschiedlich starke Vibrationen an unterschiedlichen Bereichen des Gestells erfasst werden, wodurch auf ein Ungleichgewicht der auf das Gestell wirkendenden Kräfte geschlossen werden kann. Diese könnten beispielsweise durch einen nicht synchronen Lauf der beiden Ziehketten oder auch durch entstehende Defekte verursacht werden, sodass hierdurch ein nicht synchroner Lauf der Ziehketten ermittelt werden kann.
Kumulativ bzw. alternativ können die Gestellmessgrößenerfassungsmittel auch Schwingungserfassungsmittel sein, da auch Schwingungen naturgemäß an einem entsprechenden Gestell einer Raupenzugziehmaschine entstehen. Diese sollten jedoch in einer Größenordnung liegen, die keine negativen Auswirkungen auf den Ziehvorgang des Werkstücks durch die Ziehketten hat, sodass die Qualität des Ziehguts optimiert werden kann. Daher kann es vorteilhaft sein, die Schwingungen mittels der Schwingungserfassungsmittel zu erfassen bzw. zu überwachen.
Die Höhe des Anpressdrucks der Ziehketten auf das Werkstück wirkt sich auch auf die Höhe der auf das Gestell übertragenen Kräfte aus. Um diese erfassen und überwachen zu können, können als Gestellmessgrößenerfassungsmittel Anpressdruckerfassungsmittel eingesetzt werden. Insbesondere um einen synchronen Lauf der beiden Ziehketten zueinander zu erfassen, können die Anpressdrücke aufschlussreich sein, da unterschiedliche starke Anpressdrücke zu einem unsauberen bzw. asynchronen Lauf der beiden Ziehketten zueinander führen können.
Vorteilhafterweise umfasst die Raupenzugziehmaschine Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel. Durch Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel kann die Geschwindigkeit des Werkstücks bzw. des Ziehguts erfasst werden. Die Geschwindigkeit des Materials ist, wie vorstehend bereits dargelegt, von Bedeutung, da für den Ziehvorgang möglicherweise bestimmte Materialgeschwindigkeiten vorgeschrieben werden, die einen betriebssicheren Ziehvorgang ermöglichen. Wenn beispielsweise diese bestimmte Geschwindigkeit eingehalten werden soll, ist es sinnvoll, diese über ein Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel zu erfassen bzw. zu überwachen. Die Materialgeschwindigkeit kann aber auch Rückschlüsse darauf liefern, ob das Ziehgut durchgehend rutschfrei von den beiden Ziehketten erfasst wurde oder ob beispielsweise ein Rutschen zwischen dem Ziehgut und einem der beiden Ziehketten aufgetreten ist. Bei einem optimalen Ziehvorgang sollte die Materialgeschwindigkeit gleich der Ziehkettengeschwindigkeit sein, da dann die Ziehkette durchgehend an der gleichen Position des Werkstücks verbleibt und gerade kein Rutschen aufgetreten ist.
Es ist von Vorteil, wenn das Stellglied ein Ziehkettenstellgrößenstellglied ist, womit Größen der Ziehkette verändert werden können.
Beispielsweise kann das Ziehkettenstellgrößenstellglied ein Ziehkettengeschwindigkeitsstellglied sein, durch welches die Geschwindigkeit der Ziehketten gestellt werden kann, wie beispielsweise erhöht bzw. verringert werden kann. So kann die Ziehkettengeschwindigkeit bei Bedarf angepasst werden, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Ziehkettengeschwindigkeiten aneinander angeglichen werden sollen bzw. erhöht oder verringert werden sollen.
Kumulativ bzw. alternativ kann das Ziehkettenstellgrößenstellglied auch ein Ziehkettenspanndruckstellglied sein, wodurch der Spanndruck der Ziehkette eingestellt werden kann. Wenn beispielsweise die Ziehkette einen zu hohen bzw. zu niedrigen Spanndruck aufweist und dadurch möglicherweise auch die Ziehgutqualität beeinträchtigt wird, kann dieser Ziehkettenspanndruck durch das Ziehkettenspanndruckstellglied angepasst werden. Entsprechende Vorteile sind auch vorstehend bereits in Bezug auf einen entsprechenden Stellvorgang erläutert.
Da die Ziehketten in der Regel über ein entsprechenden Antriebsstrang angetrieben werden und dieser somit von Bedeutung für einen synchronen Lauf der Ziehketten bzw. für eine Beherrschung des Ziehergebnisse und zudem für ein Optimieren der Ziehgutqualität von Bedeutung sein kann, ist es vorteilhaft, wenn das Stellglied einen Antriebsstrangstellgrößenstellglied ist.
So kann das Antriebsstrangstellgrößenstellglied ein Getriebeeinstellungsstellglied sein. Durch Getriebeeinstellungsstellglied lassen sich definitionsgemäß Einstellungen des Getriebes stellen und somit auch der Antrieb der Ziehketten beeinflussen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Antrieb der Ziehketten angepasst werden soll.
Kumulativ bzw. alternativ kann das Antriebsstrangstellgrößenstellglied ein Kettenraddrehmomentstellglied sein, wodurch das Drehmoment des Kettenrades gestellt werden kann. Das Kettenraddrehmoment kann unmittelbar oder mittelbar Auswirkungen auf das Moment bzw. auf die Kraft der Ziehketten und somit auch auf den Lauf der Ziehketten haben. Um das Kettenraddrehmoment entsprechend anpassen zu können, kann dementsprechend vorzugsweise ein Kettenraddrehmomentstellglied vorgesehen sein.
Auch kann ein Antriebsstrangstellgrößenstellglied ein Kettendrehzahlstellglied sein. Ein Kettenraddrehzahlstellglied kann die Kettenraddrehzahl einstellen, was unmittelbar auch entsprechend in der Regel die Ziehkettengeschwindigkeit verändert. Soll also die Geschwindigkeit der Ziehketten in irgendeiner Form angepasst werden, kann dies durch das Kettenraddrehzahlstellglied erfolgen. Beispielsweise könnte eine Synchronisation der beiden Ziehketten zueinander dadurch erreicht werden, dass die Kettenraddrehzahl der beiden Ziehketten gleich ist, sodass bei unterschiedlichen Kettenraddrehzahlen diese entsprechend durch zumindest ein Kettenraddrehzahlstellglied angepasst werden kann.
Vorzugsweise ist das Stellglied ein Gestellstellgrößenstellglied, da auch das Gestell ein Ziehkräfte aufbringender bzw. begegnender Bestandteil der Raupenzugziehmaschine ist. So kann das Stellglied auch vorteilhafterweise ein Anpressdruckstellglied sein, da das Gestell den Anpressdruck der beiden Ziehketten auf das Werkstück ausübt und dieser Anpressdruck durch das Anpressdruckstellglied eingestellt werden kann. Ein zu hoher Anpressdruck könnte negative Auswirkungen auf die Qualität des Ziehguts haben. Ein zu niedriger Anpressdruck hingegen könnte für eine mangelnde Haftung zwischen Ziehkette und Werkstück sorgen, sodass ein Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest einer der beiden Ziehketten die Folge sein könnte. Um den optimalen Anpressdruck zu verwenden, kann dieser entsprechend durch das Anpressdruckstellglied eingestellt werden. Es versteht sich, dass ggf. auch weitere Gestellstellgrößenstellglieder, wie beispielsweise stellbare Schwingungsdämpfer oder Stellglieder zur Verlagerung des Gestells oder einzelner Baugruppen, dementsprechend vorteilhaft genutzt werden können.
Vorzugsweise kann die Raupenzugziehmaschine raupenzugimmanenten Messgrößen nutzende Kettenversatzermittlungsmittel umfassen. Die Kettenversatzermittlungsmittel ermitteln einen Versatz der beiden Ziehketten zueinander. Dieser Kettenversatz kann jedoch in der Regel nicht direkt, sondern über raupenzugimmanenten Messgrößen, wie beispielsweise die Ziehkettengeschwindigkeiten, gemessen und dann durch mathematische Zusammenhänge ermittelt werden. Beispielsweise lassen unterschiedliche Ziehkettengeschwindigkeiten darauf schließen, dass ein Kettenversatz vorliegt, sodass in diesem Beispiel die Kettenversatzermittlungsmittel aus den Ziehkettengeschwindigkeiten einen Kettenversatz ermitteln. Denkbar wäre eine direkte Ermittlung durch den Vergleich von Durchgangszeitpunkten einzelner Kettenglieder der beiden Ziehketten. Die Kettenversatzermittlungsmittel können jedoch auch den Kettenversatz aus beliebigen anderen Kombinationen bzw. alleinstehenden raupenzugimmanenten Messgrößen den Kettenversatz ermitteln, da die raupenzugimmanenten Messgrößen in bestimmten Fällen in bestimmter Weise im Zusammenhang zueinander stehen.
Um den Verschleiß der Ziehketten zu ermitteln, können raupenzugimmanente Messgrößen nutzende Verschleißermittlungsmittel vorgesehen sein, wobei der Verschleiß in der Regel nicht direkt, beispielsweise durch optische Mittel an den Ziehketten, sondern über die raupenzugimmanenten Messgrößen gemessen bzw. ermittelt werden kann. Hierzu können unterschiedliche raupenzugimmanenten Messgrößen bzw. unterschiedliche Kombinationen aus raupenzugimmanenten Messgrößen dienen, wie bereits vorstehend erläutert. Beispielsweise könnte auch ein Rutschen zwischen Werkstück und zumindest eine der beiden Ziehketten dafür sprechen, dass die Ziehketten entsprechend verschlissen sind und für keine ausreichende Haftung mehr zwischen Werkstück und Ziehkette gesorgt ist. Auch erhöhte Schwingungen bzw. Vibrationen könnten Folge eines höheren Verschleißes sein.
Kumulativ bzw. alternativ kann die Raupenzugziehmaschine raupenzugimmanenten Messgrößen nutzende Rutschermittlungsmittel umfassen. Die Rutschermittlungsmittel könnten beispielsweise die Materialgeschwindigkeit mit der Ziehkettengeschwindigkeit vergleichen, welche sich unterscheiden, sobald ein Rutschen zwischen den Werkstücken und Ziehketten vorliegt. Somit ermittelt das Rutschermittlungsmittel ein entsprechendes Rutschen zwischen Werkstück und zumindest einer der Ziehketten und misst gerade nicht direkt. Für die Ermittlung können die Rutschermittlungsmittel unterschiedliche Messgrößen bzw. unterschiedliche Kombinationen von Messgrößen heranziehen.
Vorteilhafterweise umfasst die Steuereinheit eine Kettenversatzsteuereinheit, wobei die Kettenversatzsteuereinheit den Kettenversatz steuern kann, sodass beim Auftreten eines Kettenversatzes diesem Versatz unmittelbar entgegengesteuert werden kann, sodass die Ziehketten wieder synchron zueinander laufen und kein Kettenversatz mehr vorhanden ist. Somit kann ein automatisches Synchronisieren der Ziehketten durch der Kettenversatzsteuereinheit erreicht werden.
Kumulativ bzw. alternativ kann die Steuereinheit eine Rutschsteuereinheit umfassen, die den Ziehprozess derart steuert, dass sobald ein Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest eine der beiden Ziehketten auftritt, diesen entsprechend entgegengewirkt werden kann, sodass kein weiteres Rutschen mehr auftritt. Somit kann automatisch ein optimaler Ziehvorgang gesteuert werden, der auch die Ziehgutqualität optimiert.
Kumulativ bzw. alternativ kann die Steuereinheit eine Kettenspannungssteuereinheit umfassen, die entsprechend die Kettenspannung steuert, sobald diese nicht entsprechend der erforderlichen Kettenspannung gespannt ist.
Es versteht sich, dass die Kettenversatzsteuereinheit, die Rutschsteuereinheit bzw. die Kettenspannungssteuereinheit letztlich unterschiedliche Stellglieder, wie beispielsweise Stellglieder zum Verstellen der Ziehkettengeschwindigkeit bzw. der Antriebsgeschwindigkeit, Stellglieder zur Variation des Anpressdrucks und/oder Stellglieder zur Variation der Drehmomente der einzelnen Kettenräder bzw. zur Variation des Anpressdrucks, ansteuern bzw. umfassen kann.
Die vorstehend genannten Steuereinheiten haben vorzugsweise gemeinsam, dass diese automatisch die entsprechenden Größen steuern können und hierfür in Abhängigkeit von Messgrößen entsprechende Stellglieder verstellen. Auf diese Weise kann ein entsprechendes Steuer- bzw. Regelungssystem für einen optimalen Ziehvorgang bereitgestellt werden.
Um die Steuereinheit für den Prozess optimal und zeitgemäß auszugestalten, kann die Steuereinheit ein neuronales Netz, eine Fuzzy-Logik, eine KI bzw. ein herkömmliches Steuerprogramm für eine programmierbare Rechenmaschine umfassen. Auf diese Weise kann die Steuereinheit für ihren Einsatz optimiert werden, um so auch auf möglichst viele auftretende Fälle bezüglich der Messgrößen reagieren zu können und diese zu verstehen. Je nach Art der Steuereinheit kann somit noch weiter die Qualität und die Lebensdauer des Ziehguts optimiert werden. Insbesondere können auf diese Weise eine Vielzahl an Messgrößen und Stellgliedern zu einen sehr komplexen Regelkreis zusammengefügt werden, insbesondere wenn, wie bereits vorstehend angedeutet, einige der Messgrößen und Stellglieder in komplexen und möglicherweise noch nicht im Detail erforschten Beziehungen miteinander stehen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Raupenzugziehmaschine ein Regelverfahren zum Regeln der Raupenzugziehmaschine umfasst, wobei durch das Stellen des wenigstens einen Stellglieds oder Stellglieder in Abhängigkeit von der oder den durch die Messgrößenerfassungsmittel erfassten raupenzugimmanenten Messgrößen ein Ziehkettenversatz zwischen den Ziehketten geregelt werden kann. Auf diese Weise kann eine automatische Synchronisation der beiden Ziehketten zueinander erfolgen.
Kumulativ bzw. alternativ kann durch das Stellen des wenigstens einen Stellglieds oder der Stellglieder in Abhängigkeit von der oder den durch die Messgrößenerfassungsmittel erfassten raupenzugimmanenten Messgrößen ein Rutschen zwischen dem Werkstück und zumindest einer Ziehkette geregelt werden, um die Qualität und Lebensdauer des Ziehgutes zu optimieren.
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass in Vorliegendem Zusammenhang die jeweiligen Messgrößen bzw. Stellgrößen nicht zwingend quantifiziert gemessen und verarbeitet bzw. in ihren tatsächlichen Einheiten quantifiziert angesteuert werden müssen. Vielmehr ist es ausreichend, wenn jeweils zu den Mess- bzw. Stellgrößen in ausreichendem Maße proportionale Werte gemessen, verarbeitet bzw. zur Ansteuerung genutzt werden.
Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1: eine Raupenzugziehmaschine in einer Seitenansicht;
Figur 2: Raupenzugziehmaschine nach Figur 1 in perspektivischer Ansicht; und
Figur 3: schematische Ansicht eines Regelverfahrens der Raupenzugziehmaschine nach Figuren 1 und 2.

Eine Raupenzugziehmaschine 10 umfasst, wie in den Figuren 1 bis 3 exemplarisch dargestellt, einen Ziehstein 21 und einen in einer Ziehrichtung 30 gesehen hinter dem Ziehstein 21 angeordneten Raupenzug 11 umfassend zwei Ziehketten 12, die parallel zu einer Ziehebene 32, welche in Figur 1 die Zeichenebene darstellt, jeweils umlaufen und jeweils mehrere Kettenglieder 13 umfassen. Jede der beiden Ziehketten 12 ist zudem um zwei Kettenräder 14 geführt, die jeweils Achsen 15 aufweisen, die senkrecht zu der Ziehebene 32 ausgerichtet sind.
Der Raupenzug 11 ist dafür eingerichtet, ein Werkstück 20 entlang einer parallel zur Ziehrichtung 30 ausgerichteten Ziehlinie 31 umformend durch den Ziehstein 21 zu ziehen. Zudem umfasst der Ziehstein 21 eine motorische Verstellung 22, die den Ziehstein 21 entsprechend verstellen kann, wobei auch die Umformkraft des Ziehmaterials sowie die Temperatur vor dem Ziehvorgang am Ziehstein gemessen werden kann.
Der Hauptantrieb der Raupenzugziehmaschine 10 bzw. des Raupenzugs 11 erfolgt über einen Antrieb 16, der bei diesem Ausführungsbeispiel elektromotorisch ausgebildet ist. In abweichenden Ausführungsformen sind hier andere Antriebsarten, beispielsweise hydraulisch, denkbar. Dieser ist Teil eines Antriebsstranges, um den Raupenzug 11 anzutreiben.
Der Antriebsstrang umfasst zudem zwischen dem Antrieb 16 und den Kettenrädern 14 zwei Getriebe 17, sodass sämtliche Antriebskräfte von dem Antrieb 16 auf zwei Getriebe 17 aufgeteilt werden. Ein erstes Getriebe 17 ist mit dem Kettenrad 14 einer ersten Ziehkette 12 wirkverbunden, während das zweite Getriebe 17 mit den Kettenrädern 14 der zweiten Ziehkette 12 verbunden ist, sodass jedes Getriebe 12 für den Antrieb der Kettenräder 14 jeweils einer Ziehkette 12 sorgt. Die angetriebenen Kettenräder 14 sind ebenfalls Teil des Antriebsstrangs, genauso wie letztlich die jeweilige Ziehkette 12, welche ihrerseits dann gemeinsam mit der anderen Ziehkette 12 das Werkstück 20 antreibt.
Da die Ziehketten 12 jeweils um zwei Kettenräder 14 laufen, treiben die Getriebe 17 auch jeweils eine der beiden Ziehketten 12 an, sodass in dem Antriebsstrang des Raupenzugs 11 der Antrieb 16 über die Getriebe 17 und über die Kettenräder 14 beide Ziehketten 12 antreibt.
Beim Ziehvorgang greift dann jede der Ziehketten 12 durch ihre Kettenglieder 13 das Werkstück 20 mit einem gewissen Anpressdruck und zieht dadurch das Werkstück 20 entlang der Ziehlinie 31 in Ziehrichtung 30, wobei das Werkstück 20 durch den Ziehstein 21 umgeformt wird.
Die Kettenglieder 13 tragen bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils in an sich bekannter Weise Ziehwerkzeuge, welche in einem Ziehbereich (nicht beziffert) an dem Werkstück 20 anliegen, so dass eine Ziehkraft von den Ziehketten 12 auf das Werkstück 20 bzw. auf das Ziehgut übertragen werden kann.
Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen auch weitere Ziehketten und andere konstruktive Abweichungen, wie beispielsweise die genaue Lagerung der Ziehketten 12, die konkrete Ausgestaltung der Getriebe und ähnliches vorgesehen sein können. Insbesondere ist es in einer abweichenden Ausführungsform denkbar, dass beispielsweise beide Kettenräder 14 einer Ziehkette 12 angetrieben werden, um den Lauf der Ziehketten 12 zu beeinflussen, wobei es dann vorteilhaft ist, die Momentenverteilung bei dem Antrieb dieser Kettenräder 14 bzw. deren Drehzahl geeignet aufeinander abzustimmen.
Beim Ziehvorgang bewegen sich die Ziehketten 12 mit einer bestimmten Ziehkettengeschwindigkeit, die abhängig von dem Antrieb 16 ist, je nachdem, wie dieser die Ziehketten 12 antreibt. Diese Ziehkettengeschwindigkeit kann durch Ziehkettengeschwindigkeitserfassungsmittel 51 erfasst bzw. gemessen werden. Die Ziehkettengeschwindigkeitserfassungsmittel 51 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind direkt in der Umgebung der vorbeilaufenden Kettengliedern 13 der Ziehkette 12 angeordnet. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise konkret durch eine induktive Anregung vorbeilaufender und an den Kettengliedern 13 angebrachter Magnete gemessen werden. Ebenso kann beispielsweise eine Lichtschranke einen Durchgang der Kettenglieder 13 erfassen, um dann aus dem Takt oder der Durchgangsdauer auf die Geschwindigkeit zu schließen. Es versteht sich jedoch, dass auch an anderer Stelle die Ziehkettengeschwindigkeitserfassungsmittel 51 angeordnet sein können, um die Ziehkettengeschwindigkeit zu messen.
Da die Ziehketten 12 durch die Kettenräder 14 angetrieben werden bzw. die Ziehketten 12 um die Kettenräder 14 umlaufen, ist auch die Ziehkettengeschwindigkeit abhängig von der Kettenraddrehzahl. Auch die Kettenraddrehzahl ist abhängig von dem Antrieb durch das Getriebe 16 sowie von der Kraft- bzw. Drehzahlübertragung über die Getriebe 17. Diese Kettenraddrehzahl kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel über Kettenraddrehzahlerfassungsmittel 62 erfasst bzw. gemessen werden, die am Getriebe 17 angeordnet sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kettenraddrehzahlerfassungsmittel 62 an einer anderen Stelle des Antriebsstranges, wie beispielsweise direkt am Kettenrad 14, angeordnet sein können, um die Kettenraddrehzahl zu messen.
Die Ziehketten 12 sind darüber hinaus durch die Kettenräder 14 mit einem Ziehkettenspanndruck gespannt. Der Ziehkettenspanndruck kann hierbei an den beiden Ziehketten 12 durch Ziehkettenspanndruckerfassungsmittel 52 erfasst bzw. gemessen werden. Diese sind in dem Bereich zwischen den beiden Kettenrädern 14 einer Ziehkette 12 jeweils an einem zugehörigen Ziehkettenspanndruckstellglied 92, mittels dessen der Ziehkettenspanndruck gestellt werden kann, angeordnet und messen den Ziehkettenspanndruck, den die Ziehkette 12 auf die Ziehkettenspanndruckerfassungsmittel 52 bzw. auf das Ziehkettenspanndruckstellglied 92 ausübt.
Beim Ziehvorgang des Werkstücks 20 durch den Raupenzug 11 entstehen an den Ziehketten 12 naturgemäß Vibrationen, die als Ziehkettenvibrationen bezeichnet werden können. Diese können über Ziehkettenvibrationserfassungsmittel 53, die in einem Bereich, den die Ziehkette 12 beim Umlauf der Kettenräder 14 durchläuft, angeordnet sein.
Auch die Ziehkettentemperatur, die sich naturgemäß bei einem Ziehvorgang verändert, insbesondere beispielsweise erhöht, kann durch Ziehkettentemperaturerfassungsmittel 54 erfasst bzw. gemessen werden. Die Ziehkettentemperaturerfassungsmittel 54 können hierbei unmittelbar in einem Bereich zwischen den Kettenrädern 14 angeordnet sein, an welchen die Ziehkette 12 vorbeiläuft. Es versteht sich, dass die Ziehkettentemperaturerfassungsmittel 54 jedoch auch an beliebig anderer Stelle im Bereich des Raupenzugs 11 angeordnet sein können, sofern an dieser Stelle auch die Ziehkettentemperatur erfasst werden kann.
Es ist möglich, dass die beiden Ziehketten 12 zueinander einen Ziehkettenversatz aufweisen, welcher beispielsweise dadurch zu erkennen ist, dass einzelne Kettenglieder 13 der Ziehketten 12 nicht mehr parallel zueinander verlaufen, sondern einen Versatz zueinander aufweisen. Ein solcher Ziehkettenversatz kann dann, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, durch Ziehkettenversatzerfassungsmittel 55 erkannt werden, welche in der vorliegenden Ausführung im Bereich des Werkstücks 20 zwischen den beiden Ziehketten 12 angeordnet ist, da hier der synchrone Lauf der beiden Ziehketten 12 bzw. der Kettenglieder 13 besonders gut erfasst werden kann. Es sind jedoch auch andere Messmethoden denkbar, um einen Ziehkettenversatz zwischen den beiden Ziehketten 12 zu erfassen. So kann beispielsweise jeweils eine induktive Anregung vorbeilaufender und an den Kettengliedern 13 angebrachter Magnete ein durch eine Lichtschranke erfasster Durchgang der Kettenglieder 13 genutzt werden, um aus der Abweichung der Durchgänge untereinander auf den Versatz bzw. aus einer Änderung der Abweichung auf ein Änderung des Versatzes zu schließen.
Bei einem Antrieb der Kettenräder 14 werden diese naturgemäß mit einem bestimmten Drehmoment angetrieben, welches als Kettenraddrehmoment bezeichnet werden kann. Das Kettenraddrehmoment beschreibt, abgesehen von Eigenschwingungen der Kettenräder bzw. abgesehen von Verspannungen und Verwindungen der Kettenräder u.ä., auch das Moment, mit dem die Kettenräder 14 die Ziehketten 12 antreiben. Das Kettenraddrehmoment kann durch Kettenraddrehmomenterfassungsmittel 61 erfasst bzw. gemessen werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Drehmomentmessung beispielhaft über Dehnmessstreifen, wobei die Kettenraddrehmomenterfassungsmittel 61 am Kettenrad 14 angeordnet sind. Es versteht sich, dass das Drehmoment auch beispielsweise in einem anderen Bereich des Antriebsstranges, wie beispielsweise im Getriebe 17 oder zwischen Getriebe 17 und Kettenrad 14 oder über sonstige Drehmomentsensoren, erfasst bzw. gemessen werden kann.
Auch die am Kettenrad 14 anliegenden beim Ziehvorgang entstehenden Vibrationen können als Kettenradvibration über Kettenradvibrationserfassungsmittel 63 erfasst werden, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel am Getriebe 17 angeordnet sind. Die Kettenradvibrationserfassungsmittel 63 können jedoch auch direkt am Kettenrad 14 oder einem anderen Teil des Antriebsstranges angeordnet sein. Insbesondere können auch die Kettenraddrehmomenterfassungsmittel 61, wenn diese beispielsweise durch Dehnmessstreifen umgesetzt sind, als Kettenradvibrationserfassungsmittel 63 genutzt werden.
Am Kettenrad 14 selbst entstehen auch beim Ziehvorgang Temperaturschwankungen, die naturgemäß durch die physikalischen Vorgänge entstehen, wobei diese Kettenradtemperatur über Kettenradtemperaturerfassungsmittel 64, die direkt am Kettenrad 14 angeordnet sind, erfasst bzw. ermittelt werden kann. Es ist denkbar, dass die Kettenradtemperaturerfassungsmittel 64 auch nicht direkt am Kettenrad 14 angeordnet sind und beispielsweise berührungslos die Kettenradtemperatur messen können.
Die beim Ziehvorgang entstehenden Vibrationen übertragen sich auch auf ein Gestell 18 des Raupenzugs 11. Diese Gestellvibrationen können an irgendeiner Stelle des Gestells über Gestellvibrationserfassungsmittel 71 erfasst bzw. gemessen werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gestellvibrationserfassungsmittel 71 in einem Bereich zwischen den beiden Kettenrädern 14 an einem an sich bekannten Anpressbalken 19 angeordnet, welcher über eine an sich ebenfalls bekannte und nur schematisch dargestellte sowie nicht bezifferte Zwischenkette einen Anpressdruck in Richtung des Werkstücks 20 ausübt, so dass die Ziehwerkzeuge das Werkstück 20 greifen können, wobei dieses auch ggf. an einer anderen geeigneten Stelle der Raupenzug 11 tragenden Komponenten angeordnet sein kann.
Der Anpressbalken 19 ist hierbei über Anpressdruckstellglieder 111 in bzw. parallel zu der Ziehebene 32 mit einer Komponente senkrecht zur Ziehlinie 31 bzw. Ziehrichtung 30 anstellbar, die bei diesem Ausführungsbeispiel als an sich bekannter Exzentertriebe ausgebildet sind, mit welchen ein den Anpressbalken 19 umfassender und vorliegend nicht separat bezifferter Kettenradträger in bzw. parallel zu der Ziehebene 32 mit einer Komponente senkrecht zur Ziehlinie 31 bzw. Ziehrichtung 30 angestellt werden kann.
Zudem entstehen naturgemäß an der Raupenzugziehmaschine 10 Schwingungen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel über Schwingungserfassungsmittel 72 mess- bzw. erfassbar sind.
Beim Ziehvorgang des Werkstücks 20 durch die Ziehketten 12 üben die Ziehketten 12 auf das Werkstück 20 einen bestimmten Anpressdruck aus, der, wie vorstehend bereits angedeutet, durch den Anpressbalken 19 aufgebracht werden kann und auch für einen betriebssicheren Ziehvorgang sowieso die Erhaltung der Qualität des Werkstücks 20 von Bedeutung ist. Dieser Anpressdruck kann über Anpressdruckerfassungsmittel 73 am Raupenzug 11 gemessen bzw. erfasst werden.
Auch die Schwingungserfassungsmittel 72 und die Anpressdruckerfassungsmittel 73 sind bei diesem Ausführungsbeispiel an dem Anpressbalken 19 vorgesehen, wobei sie in abweichenden Ausführungsformen auch an anderer, geeigneter Stelle vorgesehen sein können.
Darüber hinaus wird die Materialgeschwindigkeit des Werkstücks 20 in einem Bereich in Ziehrichtung 30 hinter dem Raupenzug 11 durch Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel 41 gemessen. Es versteht sich, dass auch die Materialgeschwindigkeit in anderen Bereichen des Raupenzugs 11 gemessen werden kann, wie beispielsweise in dem Bereich, in dem das Werkstück 20 in Kontakt mit den Ziehketten 12 steht bzw. in Ziehrichtung 30 gesehen vor dem Raupenzug 11 bzw. zwischen dem Ziehstein 21 und dem Raupenzug 11.
Zudem weist die Raupenzugziehmaschine 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels zahlreiche Möglichkeiten auf, um Parameter, die den Ziehvorgang durch den Raupenzug 11 bzw. die den Raupenzug 11 direkt betreffen, verstellen können.
So weist der Raupenzug 11 Ziehkettengeschwindigkeitsstellglieder 91 auf, welche die Ziehkettengeschwindigkeit verändern können. Diese sind insbesondere Teil des Antriebs 16 bzw. des Getriebes 17 und dabei innerhalb dieser Einheiten angeordnet, sodass die Ziehkettengeschwindigkeitsstellglieder 91 in den Darstellungen nach Figuren 1 und 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels nicht weiter dargestellt sind. Beispielsweise sind jedoch auch Einrichtungen denkbar, durch welche der Laufradius der Ziehketten 12 um die Kettenräder 14 modifiziert werden kann, was, wenn es sich um ein antreibendes Kettenrad 14 handelt, dann einen entsprechenden Einfluss auf die Ziehkettengeschwindigkeit hat, so dass eine derartige Einrichtung ebenfalls als Ziehkettengeschwindigkeitsstellglied 91 zu werten ist.
Zwischen den Kettenrädern 14 sind, wie bereit vorstehend erläutert, Ziehkettenspanndruckstellglieder 92 angeordnet, welche die Ziehketten 12 senkrecht zur Ziehrichtung 30 in die dem Werkstück 20 abgewandten Seite der Ziehketten 12 die Ziehketten 12 drücken können, um die Ziehketten 12 zu spannen bzw. den Ziehkettenspanndruck zu verändern. An diesem Ziehkettenspanndruckstellglied 92 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel auch die Ziehkettenspanndruckerfassungsmittel 52, die Ziehkettenvibrationserfassungsmittel 53 und die Ziehkettentemperaturerfassungsmittel 54 angeordnet.
Außerdem lassen sich über Getriebeeinstellungsstellglieder 101, die innerhalb des Getriebes 17 angeordnet sind, wichtige Parameter zum Antrieb der Kettenräder 14 verändern. Auch die Getriebeeinstellungsstellglieder 101 sind innerhalb dieser Einheiten angeordnet, sodass diese in den Darstellungen nach Figuren 1 und 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels nicht weiter dargestellt sind.
Auch das Kettenraddrehmoment bzw. die Kettenraddrehmomente werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel über Kettenraddrehmomentstellglieder 102 verändert, sodass beispielsweise das Drehmoment der Kettenräder 14 oder deren Drehgeschwindigkeit je nach Bedarf verändert werden kann. Ebenso sind die Kettenraddrehmomentstellglieder 102 innerhalb des Getriebes 17 angeordnet, sodass diese in den Darstellungen nach Figuren 1 und 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ebenfalls nicht weiter dargestellt sind.
Auf ähnliche Weise kann auch die Kettenraddrehzahl der Kettenräder 14 verändert werden, indem Kettenraddrehzahlstellglieder 103, die ebenfalls nicht in den Darstellungen der Figuren 1 und 2 separat erkennbar sind, jedoch im Bereich des Kettenrades 14 bzw. des Getriebes 17 bzw. im Bereich des Antriebsstranges angeordnet sind.
Zudem wird durch das bereits vorstehend erläuterte Anpressdruckstellglied 111 der Anpressdruck eingestellt, sodass der Druck verändert werden kann, mit dem die Ziehketten 12 auf das Werkstück 20 drücken.
Die Raupenzugziehmaschine 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst ein Regelungs- und Steuersystem, wie es schematisch in der Figur 3 dargestellt ist. Die Ziehkettengeschwindigkeitserfassungsmittel 51, die Ziehkettenspanndruckerfassungsmittel 52, die Ziehkettenvibrationserfassungsmittel 53, die Ziehkettentemperaturerfassungsmittel 54 und die Ziehkettenversatzerfassungsmittel 55 sind als Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel 50 zusammengefasst und stellen damit sämtliche Größen dar, welche die Ziehkette 12 betreffen und entsprechend unter die Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel 50 gefasst werden können.
Zudem können die Kettenraddrehmomenterfassungsmittel 61, die Kettenraddrehzahlerfassungsmittel 62, die Kettenradvibrationserfassungsmittel 63 und die Kettenradtemperaturerfassungsmittel 64 als Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel 60 zusammengefasst werden, die jeweils den Antriebsstrang betreffenden Messgrößen beschreiben.
Unter Gestellmessgrößenerfassungsmittel 70 können die Gestellvibrationserfassungsmittel 71, die Schwingungserfassungsmittel 72 und die Anpressdruckerfassungsmittel 73 gefasst werden, da diese Erfassungsmittel Messgrößen erfassen, die auf das Gestell 18 bezogen sind.
Es versteht sich, dass zusätzlich zu den vorstehend genannten Erfassungsmitteln auch weitere Erfassungsmittel unter die Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel 50, die Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel 60 bzw. die Gestellmessgrößenerfassungsmittel 70 fallen können, da es denkbar ist, dass noch weitere nicht genannte physikalische Parameter an dem Raupenzug 11 bzw. an der Raupenzugziehmaschine 10 erfasst werden können, wozu dann entsprechende Erfassungsmittel zweckmäßig sein können. Die genannten Erfassungsmittel 50, 60 und 70 sowie auch die Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel 41 lassen sich insgesamt als Messgrößenerfassungsmittel 40 zur Erfassung raupenzugimmanenten Messgrößen von der Ziehkraft begegnenden oder diese aufbringenden Baugruppen des Raupenzugs 10 zusammenfassen.
Ergänzend können noch weitere Erfassungsmittel, wie die beispielhaft bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehenen Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel 41 vorgesehen sein.
Zudem können auch sämtliche Stellglieder 80 entsprechend gruppiert werden.
So werden Ziehkettengeschwindigkeitsstellglieder 91 und Ziehkettenspanndruckstellglieder 92 als Ziehkettenstellgrößenstellglieder 90 zusammengefasst.
Die Getriebeeinstellungsstellglieder 101, die Kettenraddrehmomentstellglieder 102 und die Kettenraddrehzahlstellglieder 103 werden als Antriebsstrangstellgrößenstellglieder 100 zusammengefasst bezeichnet.
Das Anpressdruckstellglied 111 kann allgemein auch als ein Gestellstellgrößenstellglied 110 beschrieben, wobei in abweichenden Ausführungsformen weitere Gestellstellgrößenstellglieder 110 vorgesehen sein können, wie einleitend bereits erläutert.
Die Stellglieder 80 umfassen somit sämtliche Ziehkettenstellgrößenstellglieder 90, Antriebsstrangstellgrößenstellglieder 100 sowie auch Gestellstellgrößenstellglieder 110. Es ist darüber hinaus denkbar, dass auch weitere Stellglieder 80 vorgesehen sein können, um irgendwelche Stellgrößen, die Teil des Raupenzuges 11 sein können, verstellen zu können.
Teil des Regelungs- und Steuerungssystems sind bei vorliegendem Ausführungsbeispiel exemplarisch auch Ermittlungsmittel 120, welche Kettenversatzermittlungsmittel 121, Verschleißermittlungsmittel 122 und Rutschermittlungsmittel 123 umfassen. Diese nutzen, wie in Figur 3 angedeutet, die durch die Messgrößenerfassungsmittel 40 sowie die Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel 41 sowie, bei anderen Ausführungsformen, weitere oder alternierende Erfassungsmittel bereitgestellten Messdaten, um entsprechende Daten zu ermitteln, indem geeignete Datenverknüpfungen durch geführt werden.
Zudem wird der gesamte Prozess bei diesem Ausführungsbeispiel ergänzend über eine Steuereinheit 130 gesteuert, welche eine Kettenversatzsteuereinheit 133, eine Rutschsteuereinheit 134 und eine Kettenspannungssteuereinheit 135 umfasst.
Die Steuereinheit 130 weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen Ermittlungsmitteleingang 131, durch welchen Parameter aus den Ermittlungsmittel 120 übertragen werden, sowie auch einen Stellgliedausgang 132 auf, um entsprechende Einstellungen bzw. Verstellungen an die Stellglieder 80 zu übertragen.
Alternativ bzw. kumulativ kann auch Erfassungsmitteleingang bei der Steuereinheit 130 vorgesehen sein, durch welchen Messgrößen aus den Messgrößenerfassungsmitteln 40 bzw. weiterer Erfassungsmittel, wie der Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel 41, entsprechend der Steuereinheit 130 zugeführt werden können, um dann entsprechende Einstellungen bzw. Verstellungen an die Stellglieder 80 zu übertragen zu können.
Das Regelverfahren zum Regeln der Raupenzugmaschine 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wie es in der Figur 3 dargestellt ist, regelt über die Kettenversatzsteuereinheit 133 den Kettenversatz zwischen den beiden Ziehketten 12. Zudem regelt die Rutschsteuereinheit 134 ein Rutschen zwischen dem Werkstück 20 und zumindest eine der beiden Ziehketten 12. Des Weiteren regelt die Kettenspannungssteuereinheit 135 die Kettenspannung der beiden Ziehketten 12.
Hierzu werden über die Messgrößenerfassungsmittel 40 die raupenzugimmanenten Messgrößen ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs erfasst. Aus diesen Messgrößen und ggf. der Materialgeschwindigkeit, welche über die Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel 41 erfasst wird, wird dann über die Ermittlungsmittel 120 ein Kettenversatz, ein Verschleiß sowie ein Rutschen ermittelt. Diese Größen können aus zumindest einer der Messgrößen, die durch die Messgrößenerfassungsmittel 40 erfasst werden, bzw. durch eine Kombination verschiedener Messgrößen ermittelt werden. Dies ist möglich, da die Messgrößen in einem direkten Zusammenhang zu dem Kettenversatz, zu dem Verschleiß bzw. zu einem Rutschen zwischen Werkstück 20 und Ziehkette 12 stehen. Beispielsweise könnte aus unterschiedlichen Ziehkettengeschwindigkeiten zwischen den beiden Ziehketten 20 auf einen Kettenversatz geschlossen werden. Ein hoher Verschleiß der Ziehketten 20 könnte beispielsweise aus erhöhten Vibrationen ermittelt werden. Eine ungleichmäßige Materialgeschwindigkeit des Werkstücks 40 lässt beispielsweise auf ein zumindest teilweises Rutschen zwischen dem Werkstück 20 und zumindest einer der beiden Ziehketten 12 schließen.
Es versteht sich, dass auch sämtliche andere Messgrößen bzw. Kombinationen dieser genutzt werden können, um mit den Ermittlungsmitteln 120 einen Kettenversatz, einen Verschleiß bzw. ein Rutschen zu ermitteln.
In Abhängigkeit von den durch die Messgrößenerfassungsmittel 40 gemessenen raupenzugimmanenten Messgrößen und den daraus ermittelten Kettenversatz, Verschleiß bzw. Rutschen werden dann die Stellglieder 80 verstellt.
Da sowohl ein Kettenversatz, als auch ein erhöhter Verschleiß sowie auch ein Rutschen zwischen Werkstück 20 und den Ziehketten 12 unerwünscht ist, werden die Stellglieder 80 die Stellgrößen entsprechend anpassen, um diesen entgegenzuwirken.
Beispielsweise kann bei einem auftretenden Kettenversatz, die Ziehkettengeschwindigkeit zumindest einer der beiden Ziehketten 12 verstellt werden, sodass die beiden Ziehketten 12 wieder synchron zueinander laufen.
Auch könnte beispielsweise der Anpressdruck durch das Anpressdruckstellglied 111 angepasst werden, um einem erhöhten Verschleiß entgegenzuwirken.
Auf ein Rutschen zwischen dem Werkstück 20 und zumindest einer der beiden Ziehketten 12 kann beispielsweise dadurch reagiert werden, dass durch das Ziehkettenspanndruckstellglied 92 der Ziehkettenspanndruck erhöht wird, um ein entsprechendes Rutschen zu verhindern.
Es versteht sich, dass verschiedene Maßnahmen bzw. Anstellmöglichkeiten der Stellglieder 80 möglich sind, um den Prozess entsprechend zu regeln.
Hierbei kann insbesondere auch ein Unterschied der Messgrößen bzw. der Stellgrößen der beiden Ziehketten 12 zueinander von Bedeutung sein, da insbesondere ein Ungleichgewicht zwischen den beiden Ziehketten 20 für einen nicht synchronen Lauf der beiden Ziehketten 12 sorgen kann.
Somit kann in Abhängigkeit von den raupenzugimmanenten Messgrößen und den daraus durch die Ermittlungsmittel 120 ermittelten Parametern die raupenzugimmanenten Stellgrößen ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs 11 durch die Stellglieder 80 angesteuert werden, um ein automatisches Synchronisieren der Ziehketten 12 des Raupenzugs 11 der Raupenzugziehmaschine 10 sowie ein Optimieren der Qualität und Lebensdauer des Ziehgutes zu erreichen.
Darüber hinaus besteht bei dem Regelverfahren der vorliegenden Raupenzugziehmaschine 10 die Möglichkeit, dass die durch die Messgrößenerfassungsmittel 40 erfassten raupenzugimmanenten Messgrößen ziehkraftbegegnender oder -aufbringender Baugruppen des Raupenzugs 11 bzw. durch weitere Erfassungsmittel, wie die Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel 41, erfassten Messgrößen teilweise oder zur Gänze einer künstliche Intelligenz, einem neuronalen Netz und/oder einer Fuzzy-Logik zuzuführen, um die Stellglieder 80 entsprechend anzusteuern oder auch nur um geeignete Parameter als Aussage über die Qualität des Ziehvorgangs auszugeben, beispielsweise über einen Monitor, eine Warnanlage, bei kritischen Abweichungen, oder einen Datenspeicher oder Papierausdruck.
Hierbei können ggf. die Ermittlungsmittel 120 oder auch die Steuereinheit 130 in der künstlichen Intelligenz, dem neuronalen Netz bzw. der Fuzzy-Logik umgesetzt sein und nicht eigenständig auftreten. Ggf. können jedoch entsprechende Parameter weiterhin zu Informationszwecken bzw. zu Kontrollzwecken ausgegeben werden.
Je nach konkreter Ausgestaltung können hier insbesondere auch Mischformen zwischen herkömmlicher Steuer- und Regeltechnik, rechnergestützter Steuer- und Regeltechnik sowie modernen Steuer- und Regelverfahren, wie sie durch künstlichen Intelligenz, neuronale Netze bzw. der Fuzzy-Logik realisiert werden kann, zur Anwendung kommen.
Wesentlich erscheint, dass insbesondere wenigstens ein raupenzugimmanente Messgröße Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen bzw. entsprechende Messgrößenerfassungsmittel als Eingangsgrößen genutzt werden bzw. dass die Ansteuerung raupenzugimmanenter Stellglieder Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen aus der Erfassung wenigstens einer raupenzugimmanenten Messgröße erfolgt oder letztere zur Ansteuerung einer raupenzugimmanenten Stellgröße Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen des Raupenzugs 11 genutzt wird.

Bezugszeichenliste:

10: Raupenzugziehmaschine
11: Raupenzug
12: Ziehkette
13: Kettenglied
14: Kettenrad
15: Achse des Kettenrads 13
16: Antrieb
17: Getriebe
18: Gestell
19: Anpressbalken

20: Werkstück
21: Ziehstein
22: motorische Verstellung

30: Ziehrichtung
31: Ziehlinie
32: Ziehebene

40: Messgrößenerfassungsmittel
41: Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel

50: Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel
51: Ziehkettengeschwindigkeitserfassungsmittel
52: Ziehkettenspanndruckerfassungsmittel
53: Ziehkettenvibrationserfassungsmittel
54: Ziehkettentemperaturerfassungsmittel
55: Ziehkettenversatzerfassungsmittel
60: Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel
61: Kettenraddrehmomenterfassungsmittel
62: Kettenraddrehzahlerfassungsmittel
63: Kettenradvibrationserfassungsmittel
64: Kettenradtemperaturerfassungsmittel

70: Gestellmessgrößenerfassungsmittel
71: Gestellvibrationserfassungsmittel
72: Schwingungserfassungsmittel
73: Anpressdruckerfassungsmittel

80: Stellglied

90: Ziehkettenstellgrößenstellglied
91: Ziehkettengeschwindigkeitsstellglied
92: Ziehkettenspanndruckstellglied

100: Antriebsstrangstellgrößenstellglied
101: Getriebeeinstellungsstellglied
102: Kettenraddrehmomentstellglied
103: Kettenraddrehzahlstellglied

110: Gestellstellgrößenstellglied
111: Anpressdruckstellglied

120: Ermittlungsmittel
121: Kettenversatzermittlungsmittel
122: Verschleißermittlungsmittel
123: Rutschermittlungsmittel
130: Steuereinheit
131: Ermittlungsmitteleingang
132: Stellgliedausgang
133: Kettenversatzsteuereinheit
134: Rutschsteuereinheit
135: Kettenspannungssteuereinheit

Claims

Raupenzugziehverfahren zum Ziehen von einem Werkstück (20) durch einen Ziehstein (21) mittels eines in einer Ziehrichtung (30) gesehen hinter dem Ziehstein (21) angeordneten Raupenzuges (11), der ein Werkstück (20) entlang einer parallel zur Ziehrichtung (30) ausgerichteten Ziehlinie (31) umformend durch den Ziehstein (21) zieht und zwei umlaufende, Kettenglieder (13) umfassende Ziehketten (12), die parallel zu einer Ziehebene (32) jeweils umlaufen, umfasst, wobei jede der Ziehketten (12) um zwei Kettenräder (14) geführt wird, deren Achsen (15) senkrecht zu der Ziehebene (32) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet,
(i) dass wenigstens eine raupenzugimmanente Messgröße Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen des Raupenzugs (11), erfasst wird; und/oder

(ii) dass wenigstens eine raupenzugimmanente Messgröße erfasst wird und zur Ansteuerung einer raupenzugimmanenten Stellgröße Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen des Raupenzugs (11) genutzt wird.
Raupenzugziehverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgröße eine Ziehkettenmessgröße ist, wobei insbesondere zumindest eine der Ziehkettenmessgrößen zumindest einer der beiden Ziehketten (12) aus der nachfolgenden Ziehkettenmessgrößengruppe erfasst wird:
- Ziehkettengeschwindigkeit

- Ziehkettenspanndruck

- Ziehkettenvibration

- Ziehkettentemperatur

- Ziehkettenversatz.
Raupenzugziehverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgröße eine Antriebsstrangmessgröße ist, wobei insbesondere zumindest eine der Antriebsstrangmessgrößen zumindest einer der beiden Ziehketten (12) aus der nachfolgenden Antriebsstrangmessgrößengruppe erfasst wird:
- Kettenraddrehmoment

- Kettenraddrehzahl

- Kettenradvibration

- Kettenradtemperatur.
Raupenzugziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgröße eine Gestellmessgröße ist, wobei insbesondere zumindest eine Gestellmessgröße aus der nachfolgenden Gestellmessgrößengruppe erfasst wird:
- Gestellvibration

- Schwingung

- Anpressdruck.
Raupenzugziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzmessgröße eine Materialgeschwindigkeit erfasst und vorzugsweise zur Ansteuerung einer oder der raupenzugimmanenten Stellgröße genutzt wird.
Raupenzugziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße eine Ziehkettenstellgröße ist, wobei insbesondere zumindest eine Ziehkettenstellgröße zumindest einer der beiden Ziehketten (12) aus der nachfolgenden Ziehkettenstellgrößengruppe gestellt wird:
- Ziehkettengeschwindigkeit

- Ziehkettenspanndruck.
Raupenzugziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße eine Antriebsstrangstellgröße ist, wobei insbesondere zumindest eine Antriebsstrangstellgröße zumindest einer der beiden Ziehketten (12) aus der nachfolgenden Antriebsstrangstellgrößengruppe gestellt wird:
- Getriebeeinstellungen

- Kettenraddrehmoment

- Kettenraddrehzahl.
Raupenzugsziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße eine Gestellstellgröße, insbesondere ein Anpressdruck, ist.
Raupenzugziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus zumindest einer der raupenzugimmanenten Messgrößen ein Kettenversatz der beiden Ziehketten (12) zueinander und/oder ein Verschleiß der Ziehketten (12) und/oder ein Rutschen zwischen dem Werkstück (20) und zumindest einer der beiden Ziehketten (12) ermittelt werden.
Raupenzugziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine raupenzugimmanente Regelgröße durch Stellen zumindest einer Stellgröße geregelt wird.
Raupenzugziehverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kettenversatz beider Ziehketten (12) zueinander und/oder ein Rutschen zwischen zumindest einer der beiden Ziehketten (12) und dem Werkstück (20) und/oder die Kettenspannung zumindest einer der beiden Ketten geregelt werden.
Raupenzugziehmaschine (10) umfassend einen Ziehstein (21) und einen in einer Ziehrichtung (30) gesehen hinter dem Ziehstein (21) angeordneten Raupenzug (11), der dafür eingerichtet ist, ein Werkstück (20) entlang einer parallel zur Ziehrichtung (30) ausgerichteten Ziehlinie (31) umformend durch den Ziehstein (21) zu ziehen, und der zwei umlaufende, Kettenglieder (13) umfassende Ziehketten (12) umfasst, die parallel zu einer Ziehebene (32) jeweils umlaufen, wobei jede der Ziehketten (12) um zwei Kettenräder (14) geführt ist, deren Achsen (15) senkrecht zu der Ziehebene (32) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet,
(i) dass die Raupenzugziehmaschine (10) Messgrößenerfassungsmittel (40) zur Erfassung wenigstens einer raupenzugimmanenten Messgröße Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen des Raupenzugs (11) umfasst; und/oder

(ii) dass die Raupenzugziehmaschine (10) Messgrößenerfassungsmittel (40) zur Erfassung wenigstens einer raupenzugimmanenten Messgröße sowie wenigstens ein raupenzugimmanentes Stellglied (80) Ziehkraft begegnender oder aufbringender Baugruppen des Raupenzugs (11) und eine Steuereinheit, welche einen Erfassungsmitteleingang und einen Stellgliedausgang aufweist, umfasst, wobei der Erfassungsmitteleingang mit den Messgrößenerfassungsmitteln (40) Messgrößen übertragend und der Stellgliedausgang mit dem raupenzugimmanenten Stellglied (80) ansteuernd verbunden sind.
Raupenzugziehmaschine (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgrößenerfassungsmittel (40) Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittel (50) umfassen, insbesondere aus der nachfolgenden Ziehkettenmessgrößenerfassungsmittelgruppe:
- Ziehkettengeschwindigkeitserfassungsmittel (51)

- Ziehkettenspanndruckerfassungsmittel (52)

- Ziehkettenvibrationserfassungsmittel (53)

- Ziehkettentemperaturerfassungsmittel (54)

- Ziehkettenversatzerfassungsmittel (55)
Raupenzugziehmaschine (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgrößenerfassungsmittel (40) Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittel (60) umfasst, insbesondere aus der nachfolgenden Antriebsstrangmessgrößenerfassungsmittelgruppe:
- Kettenraddrehmomenterfassungsmittel (61)

- Kettenraddrehzahlerfassungsmittel (62)

- Kettenradvibrationserfassungsmittel (63)

- Kettenradtemperaturerfassungsmittel (64)
Raupenzugziehmaschine (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgrößenerfassungsmittel (40) Gestellmessgrößenerfassungsmittel (70) umfassen, insbesondere aus der nachfolgenden Gestellmessgrößenerfassungsmittelgruppe:
- Gestellvibrationserfassungsmittel (71)

- Schwingungserfassungsmittel (72)

- Anpressdruckerfassungsmittel (73)
Raupenzugziehmaschine (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch Materialgeschwindigkeitserfassungsmittel (41).
Raupenzugziehmaschine (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (80) ein Ziehkettenstellgrößenstellglied (90) ist, insbesondere aus der nachfolgenden Ziehkettenstellgrößenstellgliedergruppe:
- Ziehkettengeschwindigkeitsstellglied (91)

- Ziehkettenspanndruckstellglied (92)
Raupenzugziehmaschine (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (80) ein Antriebsstrangstellgrößenstellglied (100) ist, insbesondere aus der nachfolgenden Antriebsstrangstellgrößenstellgliedergruppe:
- Getriebeeinstellungsstellglied (101)

- Kettenraddrehmomentstellglied (102)

- Kettenraddrehzahlstellglied (103)
Raupenzugziehmaschine (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (80) ein Gestellstellgrößenstellglied (110), insbesondere ein Anpressdruckstellglied (111), ist.
Raupenzugziehmaschine (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Raupenzugziehmaschine (10) raupenzugimmanenten Messgrößen nutzende Kettenversatzermittlungsmittel (121) und/oder Verschleißermittlungsmittel (122) und/oder Rutschermittlungsmittel (123) umfasst.
Raupenzugziehmaschine (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) eine Kettenversatzsteuereinheit (133) und/oder eine Rutschsteuereinheit (134) und/oder eine Kettenspannungssteuereinheit (135) umfasst.
Regelverfahren zum Regeln einer Raupenzugziehmaschine (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) ein neuronales Netz, Fuzzy-Logik, KI und/oder ein herkömmliches Steuerprogramm für eine programmierbare Rechenmaschine umfasst.
Regelverfahren zum Regeln einer Raupenzugziehmaschine (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass durch Stellen des wenigstens einen Stellglieds (80) oder der Stellglieder (80) in Abhängigkeit von der oder den durch die Messgrößenerfassungsmittel (40) erfassten raupenzugimmanenten Messgrößen ein Ziehkettenversatz zwischen den Ziehketten (12) und/oder ein Rutschen zwischen dem Werkstück (20) und zumindest einer Ziehkette (12) geregelt werden.