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DE1158025B - Regeleinrichtung fuer Walzgerueste - Google Patents

Regeleinrichtung fuer Walzgerueste

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Publication number
DE1158025B
DE1158025B DEM46170A DEM0046170A DE1158025B DE 1158025 B DE1158025 B DE 1158025B DE M46170 A DEM46170 A DE M46170A DE M0046170 A DEM0046170 A DE M0046170A DE 1158025 B DE1158025 B DE 1158025B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tie rods
pressure
control
rolling pressure
rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEM46170A
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Neumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moeller and Neumann Verwaltungsgesellschaft Offene GmbH
Verwaltungsgesellschaft Moeller and Neumann oHG
Original Assignee
Moeller and Neumann Verwaltungsgesellschaft Offene GmbH
Verwaltungsgesellschaft Moeller and Neumann oHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DEM43302A priority Critical patent/DE1153337B/de
Application filed by Moeller and Neumann Verwaltungsgesellschaft Offene GmbH, Verwaltungsgesellschaft Moeller and Neumann oHG filed Critical Moeller and Neumann Verwaltungsgesellschaft Offene GmbH
Priority to DEM46170A priority patent/DE1158025B/de
Priority claimed from DEM56704A external-priority patent/DE1183464B/de
Publication of DE1158025B publication Critical patent/DE1158025B/de
Pending legal-status Critical Current

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Description

  • Regeleinrichtung fÜr Walzgerüste Gegenstand des Anspruches 5 der Hauptpatentanmeldung M43j021b/7a (deutsche Auslegeschrift 1 153337) ist eine Regeleinrichtung für ein Walzgerüst mit einer mechanischen Anstellvorrichtung für die Walzen, dessen den Walzdruck aufnehmende Zuganker vorgespannt sind und dessen von den Zugankern verbundene, den Walzdruck auf die Zuganker übertragende, voneinander getrennte Gerüstteile eine kleinere Einspannhöhe haben, als es der Länge der Zuganker zwischen den Stützflächen ihrer Enden im Vorspannzustand entsprioht, so daß zwischen den oberen und den unteren Gerüstteflen ein zum Ändern des Walzspaltes veränderlicher Zwischenraum verbleibt, wobei der Zwischenraum zwischen den durch die Zuganker verbundenen Gerüstteilen durch an sich bekannte Einrichtungen zum Dehnen der Zuganker bzw. Verlagern der oberen Stützenden der Zuganker gegenüber den unteren Gerüstteilen mittels eines veränderlichen, hydraulischen Spanndruckes regelbar ist, deren Druckmittel im Nebenschluß zum Walzdruck liegt, d. h. keinen Walzdruck überträgt, indem der Walzdruck und die hydraulische Spannkraft getrennt gemessen, die Summe der beiden Meßwerte mit einem einstellbaren Sollwert als Regelgröße verglichen und eine Regelabweichung unmittelbar als Stellgröße für ein Stellglied zum Ändern des hydraulischen Druckes zum Vorspannen der Zuganker benutzt wird, so daß die Zugkraft in den Zugankern und somit deren Dehnung konstant bleiben. Jede Dehnungsänderung durch Änderung des Walzdrückes wird durch eine Korrektur der hydraulischen Spannkraft unwirksam gemacht, so daß toleranzlos gewalzt werden kann.
  • Die der Hauptpatentanmeldung zugrunde liegende Regeleinrichtung geht von der Voraussetzung aus, daß die Walzdruckänderungen vom Walzgut selbst herrühren., ihren Ursprung also entweder in einer Änderung des Verformungswiderstandes des Walzgutes, z. B. wegen veränderlicher Temperatur oder Dichte, in unterschiedlichen Anstichquerschnitten od. dgl. haben. Es ist aber denkbar, daß sich der Walzdruck auch bei gleichbleibender Beschaffenheit des Walzgutes ändert, insbesondere dann, wenn der Durchmesser der Walzen sich aus Gründen des Verschleißes oder bei Erhöhung der Walzentemperatur ändert. Auch die Rauhigkeit der Walzen sowie Änderungen der Walzgeschwindigkeit sind Ursachen für Walzdruckänderungen, die nicht vom Walzgut selbst herrühren, aber den Walzspalt ändern.
  • Der sich ändernde Walzdruck löst in der Regeleinrichtung einen Regelimpuls aus, durch den die Gerüstdehnung bzw. der Abstand der Walzenmitten konstant gehalten wird. Damit bleibt eine unerwünschte Walzspaltänderung erhalten, die bei angenommenem gleichem Formänderungswiderstand des Walzgutes nur zu einer Abweichung der Stärke des gewalzten Gutes vom Sollwert führen kann.
  • Diese Vorgänge werden im folgenden näher erläutert. Es sei angenommen, daß sich der Durchmesser der Walzen beim Beginn des Walzens durch Erwärmung vergrößert. Trotz Anwachsens des Walzdruckes und der Gerüstdehnung wird der Walzspalt kleiner und somit auch die Stärke des austretenden Walzgutes geringer, da das Walzgut gleichen Formänderungswiderstand hat. Die Regeleinrichtung antwortet auf den Walzdruckzuwachs mit einer Verringerung der hydraulischen Spannkraft für den Zuganker. Der Regelvorgang ist beendet, wenn der ursprüngliche Abstand der Walzenachsen wieder eingestellt ist, der sich durch die Zunahme des Walzdruckes vor Ansprechen der Regeleinrichtung vergrößert hatte. Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand bei verringertem Walzspalt ein, so daß das gewalzte Gut Untermaß hat und auch behält.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die nicht vom Walzgut ausgehenden Einflüsse von Walzspaltregelungen, z. B. aus Verschleiß oder F-rwärmung der Walzen, in einer hydraulischen Regeleinrichtung gemäß der Hauptpatentanmeldung zu berücksichtigen, um toleranzfreies Walzgut zu walzen. Die Regeleinrichtung nach der Hauptpatentanmeldung wird gemäß der Erfindung dadurch verbessert, daß dem Regelsollwert eine Führungsgröße überlagerbar ist, die in Abhängigkeit von Walzspaltänderungen aus Verschleiß oder Erwärmung der Walzen steht, indem bei Vergrößerung des Walzspaltes (Verschleiß) der Regelsollwert um den Änderungsbetrag multipliziert mit der Federkonstanten der den Walzdruck aufnehmenden Zuganker vermindert wird und umgekehrt, wobei die Führungsgröße von einem hinter dem Gerüst angeordneten Dickenmeßgerät ermittelt wird. Eine Änderung des Regelsollwertes um die Führungsgröße hat bei gleichbleibendem Walzdruck auf Grund des Regeleffektes die Wirkung, daß die hydraulische Streckkraft geändert wird, und zwar in dem Sinne, daß der Abstand der Walzenachsen um den Änderungsbetrag des Walzspaltes korrigiert wird. Das austretende Walzgut erhält hierdurch wieder seine Sollstärke.
  • Die Überwachung einer automatischen Walzspaltregelung mit Walzdruckmessung durch ein Dickenmeßgerät ist an sich bekannt, auch zum Erfassen der den Walzspalt langsam beeinflussenden Größen, wie z. B. die Walzentemperatur. Es ist aber noch nicht der Erkenntnis Ausdruck verliehen worden, daß jede Regeleinrichtung, die von Walzdruck oder einem vom Walzdruck abhängigen, äquivalenten Längenmeßwert geleitet wird, Regelgrößen mit einem falschen Vorzeichen liefert, wenn sich der Walzspalt aus Gründen ändert, die, außerhalb des Walzgutes selbst liegen. Erst bei Vorliegen dieser Erkenntnis wird man dem bekannten System die Auslegung geben, die über die reine überwachungsaufgabe hinausgeht.
  • In der Anwendung eines vorstehend beschriebenen Systems auf ein Zugankergerüst mit Regeleinrichtung gemäß der Hauptpatentanmeldung liegt auch deshalb eine neue Wirkung begründet, weil das Korrektursignal des Dickenmeßgerätes in jedem Fall vor dem Eingang in ein Stellglied mit der Federkonstanten des Gerüstes in Beziehung zu setzen ist und insoweit gerade ein Zugankergerüst gegenüber einem Normalgerüst einen größeren Proportionalitätsbereich hat. Die Toleranzhaltigkeit des Walzgutes wird also vom Augenblickswert des Walzdruckes unabhängig und besser, als nach dem Stand der Technik zu erwarten war.
  • Nach einem weiteren Vorschlag gemäß der Erfindung soll das Dickenmeßgerät in einstellbaren Intervallen Augenblicksmessungen durchführen. Hierdurch soll vermieden werden, daß die Regelvorgänge aus Änderungen des Walzgutes selbst gestört werden. Wird das Gerüst angefahren, wobei sich die Walzen schnell erwärmen, wird man in kürzeren Intervallen Messungen vornehmen, als wenn nur noch mit dem Einfluß des Walzenverschleißes zu rechnen ist.
  • In der Zeichnung wird die Wirkungsweise der Fortentwicklung einer Regeleinrichtung gemäß der Hauptpatentanmeldung an Hand eines Kraft-Weg-Diagrammes für die Zuganker dargestellt und wie folgt näher erläutert. In der Senkrechten ist die Kraft aufgetragen, die auf einen Zuganker einwirkt, nämlich die Walzkraft P" und/oder die hydraulische Streckkraft PI". In der Waagerechten ist die Dehnung #. eines Zugankers aufgetragen. Die Federkennlinie des Zugankers verläuft nach der Geraden C = tg a, wobei C die Federkenstante des Zugankers ist. Am Sollwertgeber ist normal eine Kraft P",. als Regelsollwert eingestellt, die - wenn kein Walzgut zwischen den Walzen ist - in voller Höhe durch die hydraulische Streckkraft ersetzt ist. Unter dieser Kraft hat sich der Zuganker um den Betrag 2, über seine unbelastete Länge hinaus gestreckt. Eine Änderung dieses Betrages entspricht im übrigen einer Änderung des Abstandes a der Walzenachsen. Der Walzspalt ist auf den Sollwert der Walzgutstärke eingestellt.
  • Wird das Walzgut von den Walzen erfaßt, so tritt ein Walzdruck von der Höhe P" auf. Durch die Regeleinrichtung wird die hydraulische Streckkraft sprungartig auf PIR, d. h. auf eine hydraulische Restkraft, zurückgenommen nach dem Gesetz P, + PI" Pges. # const.
  • Ändert sich der Walzdruck aus irgendeiner Ursache um -JPwe so wird die hydraulische Streckkraft durch die Regeleinrichtung um +JPI" vergrößert, so daß auf gleichen Abstanda der Walzenachsen geregelt wird. Das gewalzte Gut ist aber nicht toleranzhaltig, wenn sich der Walzdruck wegen Walzenverschleiß verringert hat, Dann hat sich der Walzspalt um einen Betrag vergrößert, der As benannt wird und von einem Dickenmeßgerät, welches hinter dem Gerüst angeordnet ist, festgestellt wird. Der Walzdruck ändert sich aus der angegebenen Ursache oder auch, wenn die Walzendurchmesser bei zunehmender Erwärmung anwachsen, nur allmählich, weswegen das Dickenmeßgerät nur in Intervallen Meßwerte zu liefern braucht.
  • Wird wegen Walzenverschleiß eine Änderung der Sollstärke des Walzgutes um +As registriert, so müssen die Walzen um diesen Betrag enger gestellt werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Regelsollwert l#"" um den Betrag einer Führungsgröße W, = A P",. vermindert wird. Diese Führungsgröße wird vorzugsweise elektrisch errechnet aus der Beziehung C # tga = Wl: -"ls; wi = As - C. Wenn der Regelsollwert um diesen Betrag vermindert wird, ergibt sich in der Regelstrecke eine Verstimmung und demgemäß ein Regelimpuls in der Größenordnung der Führungsgröße - Wl. Um diesen Betrag wird die zuvor erhöhte hydraulische Restkraft PI"lz wieder verringert, bis unter dem eingestellten neuen Walzenachsenabstand a. Gleichgewicht zwischen einem neuen Walzdruck P, , zuzüglich der hydraulischen Restkraft und dem von der Führungsgröße - W, überlagerten neuen Regelsollwert herrscht. Die Vergrößerung des Walzspaltes wegen Walzenverschleiß ist trotz einer Abnahme des Walzdruckes beigestellt, und das Gerüst arbeitet nunmehr mit einem veränderten Regelsollwert weiter.
  • Wenn der Walzspalt durch ein Anwachsen der Walzendurchmesser auf Grund ihrer Erwärmung kleiner wird, so ist die Führungsgröße W, dem Regelsollwert hinzuzufügen, so daß der Walzspalt wieder vergrößert werden kann. Überhaupt hat man es mit der Veränderbarkeit des Regelsollwertes in der Hand, die Walzen bei eingeschalteter Regeleinrichtung gemäß der Erfindung anstellen zu können.
  • Da das Dickenmeßgerät nur auf Abweichungen in der Sollstärke des Walzgutes ansprechen soll, die unter dem normal eingestellten Regelsollwert nicht korrigiert werden, ist es zweckmäßig, das Meßgerät in einem Abstand hinter dem Walzgerüst anzuordnen, der größer ist als die Strecke, die das Walzgut in der Ansprechzeit der Regeleinrichtung durchläuft. Auf diese Weise registriert das Dickenmeßgerät keine Abweichungen, deren Korrektur die Regeleinrichtung ohne Änderung des Regelsollwertes richtig besorgt, so daß beim Zusammentreffen von Änderungen in der Beschaffenheit des Walzgutes und Änderungen des Walzspaltes aus anderen Einflüssen der Regeleffekt nicht gestört wird. Das Dickenmeßgerät kann dann auch dauernd arbeiten.

Claims (2)

  1. PATENTANSPROCHF--. 1. Regeleinrichtung für ein Walzgerüst mit einer mechanischen Anstellvorrichtung für die Walzen, dessen den Walzdruck aufnehmende Zuganker vorgespannt sind und dessen von den Zugankern verbundene, den Walzdruck auf die Zuganker übertragende, voneinander getrennte Gerüstteile eine kleinere Einspannhöhe haben, als es der Länge der Zuganker zwischen den Stützflächen ihrer Enden im Vorspannzustand entspricht, so daß zwischen den oberen und den unteren Gerüstteilen ein zum Ändern des Walzspaltes veränderlicher Zwischenraum verbleibt, wobei der Zwischenraum zwischen den durch die Zuganker verbundenen Gerüstteilen durch an sich bekannte Einrichtungen zum Dehnen der Zuganker bzw. Verlagern der oberen Stützenden der Zuganker gegenüber den unteren Gerüstteilen mittels eines veränderlichen, hydraulischen Spanndruckes regelbar ist, deren Druckmittel im Nebenschluß zum Walzdruck, d. h. außerhalb des Verlaufes des Walzdruckes von den Einbaustücken bis zu den Stützenden der Zuganker, liegt, indem der Walzdruck und die hydraulische, Spannkraft getrennt gemessen, die Summe der beiden Meßwerte mit einem einstellbaren Sollwert als Regelgröße verglichen und eine Regelabweichung unmittelbar als Stellgröße für ein Stellglied zum Ändern des hydraulischen Druckes zum Vorspannen der Zuganker benutzt wird, so daß die Zugkraft in den Zugankern und somit deren Dehnung konstant bleiben, nach Patentamneldung M433021b/7a (deutsche Auslegeschrift 1153 337), dadnreh gekennzeichnet, daß dem Regelsollwert (PI".) eine Führungsgröße (W) überlagerbar ist, die in Ab- hängigkeit von Walzspaltänderungen (± -! s) durch Verschleiß oder Erwärmung der Walzen steht, indem bei Vergrößerung des Walzspaltes (Verschleiß) der Regelsollwert (P",.) um den Änderungsbetrag (+As) multipliziert mit der Federkonstanten (C) der den Walzdruck aufnehmenden Zuganker vermindert wird und umgekehrt, wobei die Führungsgröße (W = ± J s - C) von einem hinter dem Gerüst angeordneten Dickenmeßgerät ,ermittelt wird.
  2. 2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dickenmeßgerät in einstellbaren Intervallen Augenblicksmessungen durchfährt.
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