JP2898282B2 - ホットストリップコイラのラッパロールの持上げ運動と押圧運動を制御するための装置 - Google Patents
ホットストリップコイラのラッパロールの持上げ運動と押圧運動を制御するための装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/02—Winding-up or coiling
- B21C47/04—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide
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- B21C47/063—Winding-up or coiling on or in reels or drums, without using a moving guide with loaded rollers, bolts, or equivalent means holding the material on the reel or drum with pressure rollers only
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- Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、マンドレルと共に回転するホットストリッ
プの前縁のその都度の位置を現示する信号に依存してラ
ッパロールを作動させるピストンシリンダユニットを同
時に圧力を制御しながら電気油圧的に位置決めを行うこ
とにより、回転するマンドレルを備えたホットストリッ
プコイラのラッパロールの持上げ運動と押圧運動を制御
するための装置に関する。 この様式の制御装置は以下に述べるような欠点を排除
するものでなければならない。即ち、マンドレル上で第
一のストリップ巻体を巻取り形成する際に、ストリップ
の先行する縁部が、続いてこの縁部上に載置される次の
巻体内で形成される半径方向の隆起を誘起し、この隆起
がラッパロールによりストリップ巻体に高い圧力を及ぼ
すのでコイラに極度の衝撃応力を、そして隆起部に打撃
応力を招き、更に巻かれたストリップ初端部の第一の巻
体内で表面きずの形成を招き、この表面きずがストリッ
プのこの部分の価値を低下させ、これによりスクラップ
発生率を増大すると言う欠点を排除するものでなければ
ならない。 公知の制御装置（ドイツ連邦共和国特許出願公告第21
58 721号公報参照）にあっては、先行するストリップ
縁部によって誘起される半径方向の隆起が、ラッパロー
ルの下を通る際に、このラッパロールは巻取り工程の間
ストリップ肉厚分だけ、即ちこの隆起の大きさ分だけ持
上がる。これはパルス発生器によって以下のようにして
検出される。即ち、パルス発生器がコイラマンドレルと
結合されており、パルスカウンタを作動させ、このパル
スカウンタが制御論理回路を介して制御装置のための信
号を発生させ、この信号に基づいて制御装置がその都度
のラッパロールと連結されているピストンシリンダユニ
ットの作動を誘起し、これによりこの押圧領域で形成さ
れるストリップ束の半径方向の隆起が通過するように制
御が行われる。 この様式の他の制御装置にあっては、マンドレル上を
走るストリップのストリップ縁部の工程は第一の巻きの
形成の間非接触様式で働くセンサによって検出され、電
気的な記録装置によって検出され、かつ確認される。そ
の際この記録装置とこの記録装置の後方に接続された評
価装置とによりラッパロールの位置決めが制御される。 ラッパロールの持上げと押圧運動を誘起するピストン
シリンダユニットの調節要素の上昇運動と降下運動は、
上記の両公知の制御装置にあっては、日本国特開昭59-1
79218号公報にも記載されているように、自動的な電気
油圧制御回路、即ち位置制御回路と圧力制御回路とを介
して行われる。この場合、ラッパロールの持上げ運動は
その都度相当する位置値の目標値設定の下で位置制御回
路を介して行われかつ制御される。一方押圧運動とこれ
に続く押圧は同様に圧力値の目標値設定の下に圧力制御
回路を介して行われる。この際、圧力制御回路は開いた
ままである。即ち、ストリップ検出の信号から導出し、
各々のストリップ押圧力のための位置制御回路と圧力制
御回路間でプロセスに依存して絶えず切換えが行われ
る。極めて短時間内における位置制御回路と圧力制御回
路間での絶え間ないこのような切換えの必要性以外に、
この制御様式は、迅速な切換えが、運動経過に関与する
要素の動力学的な挙動を阻害する障害を誘起すると言う
欠点を招く。位置制御の間、この制御様式にあっては、
この位置決め制御が障害により位置決め信号を発生し得
ないか、或いは不正な位置決め信号を得るか、或いはま
た切換え信号を発生し得ないか、或いは誤った時点にお
いてこのような切換え信号を得た際に他の難点が生じ
る。何故なら、一方ではピストンシリンダユニットがこ
れが丁度存在している位置をもはや変えず、例えば必要
な変移運動をもはや行わず、他方ではラッパロールが位
置決め制御の際、最大の力で保持されるからである。こ
の高い負荷はストリップの表面の損傷を招き、従って付
加的な過負荷安全装置を設けなければならない。この
際、位置制御の間圧力制御回路は開いたままである。 本発明の根底をなす課題は、冒頭に記載した様式の制
御装置を、上記の諸種の欠点および難点が排除され、か
つ場合によっては過負荷に対する特別な安全策を必要と
しないように改善することである。 上記の課題は本発明により、 コイルに対するラッパロールの押圧力を調整し、かつ
ラッパロールの位置を制御するため、油圧制御のピスト
ンシリンダユニットに接続する制御弁、 ラッパロールに関する実際圧力値の圧力信号を発生す
るため前記ピストンシリンダユニット内の油圧に応答す
る圧力センサ、および実際圧力値の圧力信号と目標圧力
値を受取り、前記圧力信号と前記目標圧力値とを比較し
て出力を形成する第一の比較器、 第一の比較器に接続されていて、前記出力を受取り、
制御弁を制御するためこの弁に接続し、前記第一の比較
器に供給される目標圧力値に応じて前記ピストンシリン
ダユニットの実際圧力を決める圧力制御器、 ラッパロールに関する実際位置値の位置信号を発生す
るためラッパロールの位置に応答する位置センサ、 前記実際位置値の位置信号を受取り、実際位置値の位
置信号と目標位置値との比較から生じる出力を形成する
第二の比較器、 この第二の比較器に接続し、前記目標圧力値を発生す
るため前記第二の比較器の出力を受取り、前記目標圧力
値を前記の第一の比較器に与えるためこの第一の比較器
に接続する位置制御器、 前記ラッパロールに対する前記コイルの先端の位置に
応じて選択的に前記実際位置値の位置信号とそれぞれ比
較するためにラッパロールの持上げ位置と押圧位置のそ
の時々の目標位置値を決める二つの目標値レベルを第二
の比較器に供給し、目標位置値は第二の比較器に与えら
れる目標値レベルに応じて変化して、ラッパロールを前
記コイルから持上げ、またラッパロールに対するコイル
の先端の位置に応じて前記コイルにラッパロールによる
押圧力を与えて、コイルの先端領域にラッパロールの押
圧力を与えることによるストリップへの損傷を防止す
る、第二の比較器に接続する計算機 を備えていることによって解決される。 更に本発明にあっては、第一の比較器に印加される前
記目標圧力値を所定の大きさに制限するため位置制御器
と第一の比較器との間にリミッタが設けられている。 また本発明にあっては、圧力制御器に応答して制御弁
の動きの速度を制限するため前記圧力制御器と制御弁と
の間にレイト・リミッタが設けられている。 制御装置をこのように構成することにより、公知の制
御装置と異なって、押圧運動の引上げ運動への方向反転
およびこの反対の経路での方向転換が位置制御および圧
力制御の下でその都度の切換えによってではなく、異な
る目標位置値を合目的に予め設定することにより必然的
に行われる。位置制御回路および圧力制御回路は常時働
いている。圧力制限値が最大値である場合、自由に選択
可能な目標圧力値の超過が生じた際、システムは自動的
に柔軟なばねのように撓み、持上げ運動は常にその完全
な可能な速度に到達する。常に次位にある、即ち位置制
御に対して従属的である圧力制御は運動に関与する要素
の力学的挙動を改善する。切換えによる障害は発生しな
い。何故なら両制御回路が常に閉じられているからであ
る。位置信号が欠如している場合、或いはこの信号が正
しくない場合、制御要素は過負荷安全部材のように応動
する。何故なら次位にある圧力回路が自身で実際圧力値
を常に調節された限界目標値に制御するからである。此
処で制御要素が過負荷安全部材のように働くので、個々
のピストンシリンダユニットに例えば空気圧支持シリン
ダのような特別な過負荷安全部材を設ける必要がない。
持上げ運動と押圧運動を行う本来の担持体に対して旋回
可能であり、かつこの担持体に対して弾性的に支持され
ている担持レバー内での従来必要としたラッパロールの
軸受を行わなくて済むことにより、本発明による制御様
式にあって、このような弾性支承が不必要となるので他
の利点も得られる。 以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明を
詳しく説明する。 第１図には、図面を見やすくするために、ホットスト
リップコイラのマンドレル２のための、ただ一つのラッ
パロール３のみを図示した。このラッパロール３は揺動
運動可能な担持体１に回転自在に支承されている。コイ
ラのマンドレル２には熱間圧延されたストリップＢが巻
付けられる。この場合、コイラの構造の詳細は周知であ
るので、詳細に図示しなかった。 担持体１は基礎1aに枢軸1bを介して揺動可能に枢着さ
れている。一方ピストンシリンダユニット５は、枢軸1c
を介して担持体１の下端に接続されているピストンロッ
ド４を有し、このピストンロッド４の内側端部はピスト
ン5aを担持している。 前記ピストンシリンダユニット５は、制御弁18により
油圧媒体の流れを調整され、それぞれ油圧導管６と７を
介して油圧媒体源に接続されている。ピストン5aは油圧
導管７或いは油圧導管６を通過する油圧媒体の力を受
け、ピストンロッド４の往復動を行う。ピストンロッド
４の動きに応じて、担持体１とラッパロール３が作動さ
れる。上記のピストンシリンダユニット５はその外端部
で基礎5bに旋回可能に支持されている。 一般に、ピストンロッド４が延出すると、ストリップ
Ｂ上でラッパロール３が押圧接触する運動が与えられ
る。逆に、ピストンロッド４が引かれると、ラッパロー
ル３の持上げ運動、即ち押圧解除が行われる。センサ８
がピストンシリンダユニット５に設けられており、この
センサはピストンロッド４の動きを検出する働きをす
る。これによりラッパロール３の実際位置値Sistが検出
される。この実際位置値Sistを示す対応する信号は、第
１図で導線10を介して送られる。 センサ８の出力側９は、信号導線10とその分岐路10a
を介して計算器11に、そして分岐路10bと第二の比較器1
3を介して位置制御器12に接続されている。位置制御器1
2は、比較器13と信号導線13.1を介して計算機11に接続
されている。 信号導線13.1を経由して、計算機11は、センサ8,導線
10,第二の比較器13,位置制御器12およびリミッタ14から
形成されている外部の位置制御回路の第二の比較器13に
対して目標位置値Ssollを出力する。 位置制御器12は目標圧力値のためのリミッタ14に続
き、このリミッタ14は両方の移動方向に関して動作を行
うことができる。また、リミッタ14は第一の比較器15に
供給される圧力目標の最大目標値をきめるために使用さ
れる。このリミツタ14の出力端は、センサ19,20、比較
器21,圧力制御器16とレイト・リミッタ17で形成される
内部の圧力制御回路の第一の比較器15に目標圧力値F
sollを与える。 実際圧力値Fistは、正しい符号の実際圧力値を与える
比較器21中で圧力センサ19と20により決定され、目標圧
力値Fsollが供給される第一の比較器15中で使用され
る。 圧力制御器16の後方にはレイト・リミッタ17が設けら
れており、圧力制御器16には、比較器15により実際圧力
値Fistと入力としての目標圧力値Fsollとの間の差を入
力として与えられる。更に、圧力制御器16はレイト・リ
ミッタ17を介して制御弁18を制御する。レイト・リミッ
タ17は制御弁18、従ってピストンロッド４の時期尚早の
作動を防止する。 実際圧力値Fistは外部位置制御回路により与えられる
目標圧力値Fsollに応答して常時制御される。二つの制
御回路は何れも閉じたブロック形式のものである。 第２図には重要な二つの運動、即ち、一方ではマンド
レルの一回転毎に隆起増大するストリップ束の半径方向
の寸法増大がラッパロール３の領域に達する前にラッパ
ロール３を迅速に引戻すための持上げ運動、そして他方
ではこの半径方向の増大部がラッパロール３の領域を通
過した直後に引続いて行われるストリップＢに対する押
圧運動が示されている。この図から両運動が次位の圧力
制御と共に位置制御により行われるのが認められる。 第２図において、一番上の線図はストリップＢの面と
ラッパロール３の下端部との経時的な相互の位置関係を
示し、二番目の線図はラッパロールの位置調節の経時的
な変化を示し、下方の線図は目標値レベルI,IIの経時的
な変化を示している。また第２図中のφの表示は動作開
始の原位置、即ちその時点でのストリップの面の位置を
示し、＋、−はその原位置からの上下の方向を示す。更
に目標値レベルIIにおける目標圧力値（制限付き）の表
示は時点t1とt2、t3とt4のそれぞれの間では、目標圧力
値によって押圧運動が制限されることを示している。 位置制御回路には、先ずストリップＢの厚さとラッパ
ロールの動特性との関数である目標値レベルＩが予め与
えられ、この目標値レベルＩはストリップの厚みとラッ
パロールシステムの動力学的な態様とに依存しており、
時点t1においてストリップ先端がラッパロールを通過し
た後、目標値レベルIIに変わる。その結果ラッパロール
３がストリップＢと接触し、ストリップＢはマンドレル
２の方向に目標圧力値Fsollに達するまで押圧される。
この押圧力はストリップＢのその都度の寸法および変形
強度に依存して選択される。 時点t2で、ストリップＢの曲がった先端部がラッパロ
ール３のところに達すると目標位置値は付加的なストリ
ップの作用に関連して変化し、次の持上げ運動が開始さ
れ、再び目標値レベルＩに変わる。これに加えて持上げ
運動の間、実際位置値が検出されなければならない。何
故なら、位置変化は実際位置値から導出されるからであ
る。変化する目標位置値の算出と予めの設定は計算機11
によって行われる。目標値は計算機11により比較器13に
印加され、その印加した分の差出力は位置制御器12から
リミッタ14を経由し第一の比較器15に与えられる。後者
の第一の比較器15が、ラッパロールを持上げるのに必要
な新しい目標圧力値からの偏差を検出するので、上記の
ような持上げ運動が開始される。 次の時点t3,t4とt5における調節は、上記と同じよう
に行われる。巻取り工程に必要な他の工程、例えば第一
の巻体がマンドレル２上に形成された後のラッパロール
３の最終位置への戻り旋回と、ストリップの端部の走入
以前の束の所定の仕上がり直径に相当する準備位置への
ラッパロール３の旋回は、同様に上記位置制御回路内で
制御弁18を介して行われる。
プの前縁のその都度の位置を現示する信号に依存してラ
ッパロールを作動させるピストンシリンダユニットを同
時に圧力を制御しながら電気油圧的に位置決めを行うこ
とにより、回転するマンドレルを備えたホットストリッ
プコイラのラッパロールの持上げ運動と押圧運動を制御
するための装置に関する。 この様式の制御装置は以下に述べるような欠点を排除
するものでなければならない。即ち、マンドレル上で第
一のストリップ巻体を巻取り形成する際に、ストリップ
の先行する縁部が、続いてこの縁部上に載置される次の
巻体内で形成される半径方向の隆起を誘起し、この隆起
がラッパロールによりストリップ巻体に高い圧力を及ぼ
すのでコイラに極度の衝撃応力を、そして隆起部に打撃
応力を招き、更に巻かれたストリップ初端部の第一の巻
体内で表面きずの形成を招き、この表面きずがストリッ
プのこの部分の価値を低下させ、これによりスクラップ
発生率を増大すると言う欠点を排除するものでなければ
ならない。 公知の制御装置（ドイツ連邦共和国特許出願公告第21
58 721号公報参照）にあっては、先行するストリップ
縁部によって誘起される半径方向の隆起が、ラッパロー
ルの下を通る際に、このラッパロールは巻取り工程の間
ストリップ肉厚分だけ、即ちこの隆起の大きさ分だけ持
上がる。これはパルス発生器によって以下のようにして
検出される。即ち、パルス発生器がコイラマンドレルと
結合されており、パルスカウンタを作動させ、このパル
スカウンタが制御論理回路を介して制御装置のための信
号を発生させ、この信号に基づいて制御装置がその都度
のラッパロールと連結されているピストンシリンダユニ
ットの作動を誘起し、これによりこの押圧領域で形成さ
れるストリップ束の半径方向の隆起が通過するように制
御が行われる。 この様式の他の制御装置にあっては、マンドレル上を
走るストリップのストリップ縁部の工程は第一の巻きの
形成の間非接触様式で働くセンサによって検出され、電
気的な記録装置によって検出され、かつ確認される。そ
の際この記録装置とこの記録装置の後方に接続された評
価装置とによりラッパロールの位置決めが制御される。 ラッパロールの持上げと押圧運動を誘起するピストン
シリンダユニットの調節要素の上昇運動と降下運動は、
上記の両公知の制御装置にあっては、日本国特開昭59-1
79218号公報にも記載されているように、自動的な電気
油圧制御回路、即ち位置制御回路と圧力制御回路とを介
して行われる。この場合、ラッパロールの持上げ運動は
その都度相当する位置値の目標値設定の下で位置制御回
路を介して行われかつ制御される。一方押圧運動とこれ
に続く押圧は同様に圧力値の目標値設定の下に圧力制御
回路を介して行われる。この際、圧力制御回路は開いた
ままである。即ち、ストリップ検出の信号から導出し、
各々のストリップ押圧力のための位置制御回路と圧力制
御回路間でプロセスに依存して絶えず切換えが行われ
る。極めて短時間内における位置制御回路と圧力制御回
路間での絶え間ないこのような切換えの必要性以外に、
この制御様式は、迅速な切換えが、運動経過に関与する
要素の動力学的な挙動を阻害する障害を誘起すると言う
欠点を招く。位置制御の間、この制御様式にあっては、
この位置決め制御が障害により位置決め信号を発生し得
ないか、或いは不正な位置決め信号を得るか、或いはま
た切換え信号を発生し得ないか、或いは誤った時点にお
いてこのような切換え信号を得た際に他の難点が生じ
る。何故なら、一方ではピストンシリンダユニットがこ
れが丁度存在している位置をもはや変えず、例えば必要
な変移運動をもはや行わず、他方ではラッパロールが位
置決め制御の際、最大の力で保持されるからである。こ
の高い負荷はストリップの表面の損傷を招き、従って付
加的な過負荷安全装置を設けなければならない。この
際、位置制御の間圧力制御回路は開いたままである。 本発明の根底をなす課題は、冒頭に記載した様式の制
御装置を、上記の諸種の欠点および難点が排除され、か
つ場合によっては過負荷に対する特別な安全策を必要と
しないように改善することである。 上記の課題は本発明により、 コイルに対するラッパロールの押圧力を調整し、かつ
ラッパロールの位置を制御するため、油圧制御のピスト
ンシリンダユニットに接続する制御弁、 ラッパロールに関する実際圧力値の圧力信号を発生す
るため前記ピストンシリンダユニット内の油圧に応答す
る圧力センサ、および実際圧力値の圧力信号と目標圧力
値を受取り、前記圧力信号と前記目標圧力値とを比較し
て出力を形成する第一の比較器、 第一の比較器に接続されていて、前記出力を受取り、
制御弁を制御するためこの弁に接続し、前記第一の比較
器に供給される目標圧力値に応じて前記ピストンシリン
ダユニットの実際圧力を決める圧力制御器、 ラッパロールに関する実際位置値の位置信号を発生す
るためラッパロールの位置に応答する位置センサ、 前記実際位置値の位置信号を受取り、実際位置値の位
置信号と目標位置値との比較から生じる出力を形成する
第二の比較器、 この第二の比較器に接続し、前記目標圧力値を発生す
るため前記第二の比較器の出力を受取り、前記目標圧力
値を前記の第一の比較器に与えるためこの第一の比較器
に接続する位置制御器、 前記ラッパロールに対する前記コイルの先端の位置に
応じて選択的に前記実際位置値の位置信号とそれぞれ比
較するためにラッパロールの持上げ位置と押圧位置のそ
の時々の目標位置値を決める二つの目標値レベルを第二
の比較器に供給し、目標位置値は第二の比較器に与えら
れる目標値レベルに応じて変化して、ラッパロールを前
記コイルから持上げ、またラッパロールに対するコイル
の先端の位置に応じて前記コイルにラッパロールによる
押圧力を与えて、コイルの先端領域にラッパロールの押
圧力を与えることによるストリップへの損傷を防止す
る、第二の比較器に接続する計算機 を備えていることによって解決される。 更に本発明にあっては、第一の比較器に印加される前
記目標圧力値を所定の大きさに制限するため位置制御器
と第一の比較器との間にリミッタが設けられている。 また本発明にあっては、圧力制御器に応答して制御弁
の動きの速度を制限するため前記圧力制御器と制御弁と
の間にレイト・リミッタが設けられている。 制御装置をこのように構成することにより、公知の制
御装置と異なって、押圧運動の引上げ運動への方向反転
およびこの反対の経路での方向転換が位置制御および圧
力制御の下でその都度の切換えによってではなく、異な
る目標位置値を合目的に予め設定することにより必然的
に行われる。位置制御回路および圧力制御回路は常時働
いている。圧力制限値が最大値である場合、自由に選択
可能な目標圧力値の超過が生じた際、システムは自動的
に柔軟なばねのように撓み、持上げ運動は常にその完全
な可能な速度に到達する。常に次位にある、即ち位置制
御に対して従属的である圧力制御は運動に関与する要素
の力学的挙動を改善する。切換えによる障害は発生しな
い。何故なら両制御回路が常に閉じられているからであ
る。位置信号が欠如している場合、或いはこの信号が正
しくない場合、制御要素は過負荷安全部材のように応動
する。何故なら次位にある圧力回路が自身で実際圧力値
を常に調節された限界目標値に制御するからである。此
処で制御要素が過負荷安全部材のように働くので、個々
のピストンシリンダユニットに例えば空気圧支持シリン
ダのような特別な過負荷安全部材を設ける必要がない。
持上げ運動と押圧運動を行う本来の担持体に対して旋回
可能であり、かつこの担持体に対して弾性的に支持され
ている担持レバー内での従来必要としたラッパロールの
軸受を行わなくて済むことにより、本発明による制御様
式にあって、このような弾性支承が不必要となるので他
の利点も得られる。 以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明を
詳しく説明する。 第１図には、図面を見やすくするために、ホットスト
リップコイラのマンドレル２のための、ただ一つのラッ
パロール３のみを図示した。このラッパロール３は揺動
運動可能な担持体１に回転自在に支承されている。コイ
ラのマンドレル２には熱間圧延されたストリップＢが巻
付けられる。この場合、コイラの構造の詳細は周知であ
るので、詳細に図示しなかった。 担持体１は基礎1aに枢軸1bを介して揺動可能に枢着さ
れている。一方ピストンシリンダユニット５は、枢軸1c
を介して担持体１の下端に接続されているピストンロッ
ド４を有し、このピストンロッド４の内側端部はピスト
ン5aを担持している。 前記ピストンシリンダユニット５は、制御弁18により
油圧媒体の流れを調整され、それぞれ油圧導管６と７を
介して油圧媒体源に接続されている。ピストン5aは油圧
導管７或いは油圧導管６を通過する油圧媒体の力を受
け、ピストンロッド４の往復動を行う。ピストンロッド
４の動きに応じて、担持体１とラッパロール３が作動さ
れる。上記のピストンシリンダユニット５はその外端部
で基礎5bに旋回可能に支持されている。 一般に、ピストンロッド４が延出すると、ストリップ
Ｂ上でラッパロール３が押圧接触する運動が与えられ
る。逆に、ピストンロッド４が引かれると、ラッパロー
ル３の持上げ運動、即ち押圧解除が行われる。センサ８
がピストンシリンダユニット５に設けられており、この
センサはピストンロッド４の動きを検出する働きをす
る。これによりラッパロール３の実際位置値Sistが検出
される。この実際位置値Sistを示す対応する信号は、第
１図で導線10を介して送られる。 センサ８の出力側９は、信号導線10とその分岐路10a
を介して計算器11に、そして分岐路10bと第二の比較器1
3を介して位置制御器12に接続されている。位置制御器1
2は、比較器13と信号導線13.1を介して計算機11に接続
されている。 信号導線13.1を経由して、計算機11は、センサ8,導線
10,第二の比較器13,位置制御器12およびリミッタ14から
形成されている外部の位置制御回路の第二の比較器13に
対して目標位置値Ssollを出力する。 位置制御器12は目標圧力値のためのリミッタ14に続
き、このリミッタ14は両方の移動方向に関して動作を行
うことができる。また、リミッタ14は第一の比較器15に
供給される圧力目標の最大目標値をきめるために使用さ
れる。このリミツタ14の出力端は、センサ19,20、比較
器21,圧力制御器16とレイト・リミッタ17で形成される
内部の圧力制御回路の第一の比較器15に目標圧力値F
sollを与える。 実際圧力値Fistは、正しい符号の実際圧力値を与える
比較器21中で圧力センサ19と20により決定され、目標圧
力値Fsollが供給される第一の比較器15中で使用され
る。 圧力制御器16の後方にはレイト・リミッタ17が設けら
れており、圧力制御器16には、比較器15により実際圧力
値Fistと入力としての目標圧力値Fsollとの間の差を入
力として与えられる。更に、圧力制御器16はレイト・リ
ミッタ17を介して制御弁18を制御する。レイト・リミッ
タ17は制御弁18、従ってピストンロッド４の時期尚早の
作動を防止する。 実際圧力値Fistは外部位置制御回路により与えられる
目標圧力値Fsollに応答して常時制御される。二つの制
御回路は何れも閉じたブロック形式のものである。 第２図には重要な二つの運動、即ち、一方ではマンド
レルの一回転毎に隆起増大するストリップ束の半径方向
の寸法増大がラッパロール３の領域に達する前にラッパ
ロール３を迅速に引戻すための持上げ運動、そして他方
ではこの半径方向の増大部がラッパロール３の領域を通
過した直後に引続いて行われるストリップＢに対する押
圧運動が示されている。この図から両運動が次位の圧力
制御と共に位置制御により行われるのが認められる。 第２図において、一番上の線図はストリップＢの面と
ラッパロール３の下端部との経時的な相互の位置関係を
示し、二番目の線図はラッパロールの位置調節の経時的
な変化を示し、下方の線図は目標値レベルI,IIの経時的
な変化を示している。また第２図中のφの表示は動作開
始の原位置、即ちその時点でのストリップの面の位置を
示し、＋、−はその原位置からの上下の方向を示す。更
に目標値レベルIIにおける目標圧力値（制限付き）の表
示は時点t1とt2、t3とt4のそれぞれの間では、目標圧力
値によって押圧運動が制限されることを示している。 位置制御回路には、先ずストリップＢの厚さとラッパ
ロールの動特性との関数である目標値レベルＩが予め与
えられ、この目標値レベルＩはストリップの厚みとラッ
パロールシステムの動力学的な態様とに依存しており、
時点t1においてストリップ先端がラッパロールを通過し
た後、目標値レベルIIに変わる。その結果ラッパロール
３がストリップＢと接触し、ストリップＢはマンドレル
２の方向に目標圧力値Fsollに達するまで押圧される。
この押圧力はストリップＢのその都度の寸法および変形
強度に依存して選択される。 時点t2で、ストリップＢの曲がった先端部がラッパロ
ール３のところに達すると目標位置値は付加的なストリ
ップの作用に関連して変化し、次の持上げ運動が開始さ
れ、再び目標値レベルＩに変わる。これに加えて持上げ
運動の間、実際位置値が検出されなければならない。何
故なら、位置変化は実際位置値から導出されるからであ
る。変化する目標位置値の算出と予めの設定は計算機11
によって行われる。目標値は計算機11により比較器13に
印加され、その印加した分の差出力は位置制御器12から
リミッタ14を経由し第一の比較器15に与えられる。後者
の第一の比較器15が、ラッパロールを持上げるのに必要
な新しい目標圧力値からの偏差を検出するので、上記の
ような持上げ運動が開始される。 次の時点t3,t4とt5における調節は、上記と同じよう
に行われる。巻取り工程に必要な他の工程、例えば第一
の巻体がマンドレル２上に形成された後のラッパロール
３の最終位置への戻り旋回と、ストリップの端部の走入
以前の束の所定の仕上がり直径に相当する準備位置への
ラッパロール３の旋回は、同様に上記位置制御回路内で
制御弁18を介して行われる。
【図面の簡単な説明】
第１図は作動要素を備えた装置と制御回路の概略図、
第２図は調節運動の経過ダイヤグラム。
図中符号は、
１……担持体
２……マンドレル
３……ラッパロール
４……ピストンロッド
５……ピストンシリンダユニット
６……油圧導管
７……油圧導管
８……センサ
９……出力側
10……信号導線
11……計算機
12……位置制御器
13……第二の比較器
14……リミッタ
15……第一の比較器
16……圧力制御器
17……レイト・リミッタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 デイーテル・ローゼンタール
ドイツ連邦共和国、ニーデルフイツシユ
バツハ、ベルクストラーセ、22アー
(56)参考文献 特開 昭61−147922（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．マンドレルと共に回転するホットストリップの前縁
のその都度の位置を現示する信号に依存してラッパロー
ルを作動させるピストンシリンダユニットを同時に圧力
を制御しながら電気油圧的に位置決めを行うことによ
り、回転するマンドレルを備えたホットストリップコイ
ラのラッパロールの持上げ運動と押圧運動を制御するた
めの装置において、 コイルに対するラッパロール（３）の押圧力を調整し、
かつラッパロール（３）の位置を制御するため、油圧制
御のピストンシリンダユニット（５）に接続する制御弁
（18）、 ラッパロール（３）に関する実際圧力値（Fist）の圧力
信号を発生するため前記ピストンシリンダユニット内の
油圧に応答する圧力センサ（19,20）、および実際圧力
値（Fist）の圧力信号と目標圧力値（Fsoll）を受取
り、前記圧力信号と前記目標圧力値（Fsoll）とを比較
して出力を形成する第一の比較器（15）、 第一の比較器（15）に接続されていて、前記出力を受取
り、制御弁（18）を制御するためこの弁に接続し、前記
第一の比較器に供給される目標圧力値（Fsoll）に応じ
て前記ピストンシリンダユニット（５）の実際圧力を決
める圧力制御器（16）、 ラッパロール（３）に関する実際位置値（Sist）の位置
信号を発生するためラッパロール（３）の位置に応答す
る位置センサ（８）、 前記実際位置値（Sist）の位置信号を受取り、実際位置
値（Sist）の位置信号と目標位置値（Ssoll）との比較
から生じる出力を形成する第二の比較器（13）、 この第二の比較器（13）に接続し、前記目標圧力値（F
soll）を発生するため前記第二の比較器（13）の出力を
受取り、前記目標圧力値（Fsoll）を前記の第一の比較
器（15）に与えるためこの第一の比較器（15）に接続す
る位置制御器（12）、 前記ラッパロール（３）に対する前記コイルの先端の位
置に応じて選択的に前記実際位置値（Sist）の位置信号
とそれぞれ比較するためにラッパロールの持上げ位置と
押圧位置のその時々の目標位置値（Fsoll）を決める二
つの目標値レベル（I,II）を第二の比較器（13）に供給
し、目標位置値（Ssoll）は第二の比較器に与えられる
目標値レベル（I,II）に応じて変化して、ラッパロール
（３）を前記コイルから持上げ、またラッパロール
（３）に対するコイルの先端の位置に応じて前記コイル
にラッパロール（３）による押圧力を与えて、コイルの
先端領域にラッパロール（３）の押圧力を与えることに
よるストリップへの損傷を防止する、第二の比較器（1
3）に接続する計算機（11） を備えていることを特徴とする装置。 ２．第一の比較器（15）に印加される前記目標圧力値を
所定の大きさに制限するため前記位置制御器（12）と前
記第一の比較器（15）との間にリミッタ（14）を有する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．圧力制御器（16）に応答して制御弁（18）の動きの
速度を制限するため前記圧力制御器（16）と制御弁（1
8）との間にレイト・リミッタ（17）を有することを特
徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
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