DE1162456B - Digitale Steuerung zum periodischen Einschalten einer Schere zum Schneiden laufenden Walzgutes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 40^¥W PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 p;
G 05 g

Deutsche Kl.: 21c-62/62

Nummer: 1162 456

Aktenzeichen: V 21596 VIII b / 21 c

Anmeldetag: 13. November 1961

Auslegetag: 6. Februar 1964

Aus der Ruhe anlaufende rotierende oder fliegende Walzgutscheren werden meist durch Impulse von Fotozellen gesteuert, die die Schnittfolge einleiten. Die Schnittfolgezeit zum periodischen Einschalten der Schere wird dabei an einem besonderen Steuergerät eingestellt, das mit der Walzendrehzahl des letzten Gerüstes synchronisiert ist.

Die geschnittenen Einzellängen haben bei diesem Verfahren nur dann das Sollmaß, wenn die aus der Walzendrehzahl und dem Walzenumfang errechnete Walzgutgeschwindigkeit der tatsächlichen Geschwindigkeit entspricht. In der Regel ändert sich aber die Geschwindigkeit bei sonst gleicher Walzendrehzahl, z.B. durch den Walzenverschleiß oder Kaliberänderungen, die sich wegen ungleichmäßiger Temperatur der einzelnen Walzstäbe ergeben.

Die Erfindung will die Genauigkeit von Scherensteuerungen für aus dem Stand anlaufende Scheren verbessern, und zwar in Verwendung und weiterer Ausgestaltung einer bekannten Längenmeßvorrichtung, die unabhängig vom Zustand des Kalibers und Temperaturänderungen von Stab zu Stab stets eine weitgehend richtige Durchlauflänge von einem bestimmten Bezugspunkt aus ermittelt. Es handelt sich um eine Längenmeßvorrichtung mit einer Eichstrecke in Form von im Abstand voneinander angeordneten Fotozellen, von denen die erste einen Startimpuls für ein erstes Vergleichszählgerät liefert, das die Zählimpulse von einem von der Walzenwelle des letzten Walzgerüstes angetriebenen Geber erhält, und von denen die zweite Fotozelle einen Stoppimpuls zur Festlegung der gezählten Impulssumme im ersten Vergleichszählgerät liefert, der gleichzeitig Startimpuls für ein zweites Zählgerät ist und den Beginn einer Impulszählung in einem zweiten Zählgerät einleitet, worauf ein Spannungsvergleich der durch die beiden Zählgeräte erzeugten Summationsspannung erfolgt und das Spannungsvergleichsgerät bei jeder Spannungsgleichheit Impulse an ein Streckenzählgerät abgibt, dessen Endsummenspannung dem η-fachen Betrag der Eichstrecke entspricht, wobei die Zahl η durch einen Löschimpuls der Fotozellen an das erste Vergleichszählgerät bei Durchlauf des Stabendes durch die Eichstrecke festgelegt ist. Nach dem Löschimpuls kann nämlich kein Spannungsvergleich mehr zustande kommen.

Die am Streckenzählgerät abzulesende oder abzugreifende Strecke kann nur der «-fache Betrag der Eichstrecke sein. Ist die tatsächlich durchgelaufene Länge des Walzgutes aber um einen Teil der Eichstrecke länger, so kommt es im letzten Meßintervall zu keiner Spannungsgleichheit im Spannungsver-

Digitale Steuerung zum periodischen Einschalten einer Schere zum Schneiden laufenden Walzgutes

Anmelder:

Verwaltungsgesellschaft
Moeller & Neumann ο. H. G.,
St, Ingbert/Saar, Ensheimer Str. 48

Als Erfinder benannt:
Everard Sigal, St. Ingbert/Saar

gleichsgerät. Die Messung kann demnach einen um fast die Länge der Eichstrecke zu kleinen Wert ergeben. Es ist daher angeraten, die Eichstrecke so klein wie möglich zu machen, womit aber an die Elektronik höhere Anforderungen gestellt werden.

Wollte man vom Streckenzählgerät eine fliegende oder rotierende Schere steuern, indem etwa die Schnittfolgezeit in Abhängigkeit von der Anzahl der Streckenzählimpulse, die voreingestellt wird, bestimmt wird, so würden sich demzufolge keine Längen schneiden lassen, die durch die Eichstrecke nicht restlos aufzuteilen wären.

Gemäß der Erfindung wurde erkannt, daß erst mit dem Einsatz der bekannten Längenmeßvorrichtung zum Steuern einer Schere für laufendes Walzgut auf bestimmte Schnittlängen der dieser Vorrichtung eigene Meßfehler beseitigt werden kann.

Die Erfindung bestimmt, daß die Eichstrecke auf einen echten Bruchteil der jeweiligen Schnittlänge einstellbar ist und die Schere ihre Einschaltimpulse in der Folge des Vielfachen der eingestellten Eichstrecke vom Streckenzählgerät erhalt, dessen Meßwerte für den ersten Schnitt um den Abstand der zweiten Fotozelle von der Schere additiv verfälscht sind, wobei dieser Abstand gleich oder ein Mehrfaches der Eichstrecke ist. Die Folge dieser Maßnahmen ist, daß — abgesehen von der Verfälschung des Ausgangswertes des Streckenzählgerätes zum Ausgleich des Zeitweges zwischen zweiter Fotozelle und Schere vor dem ersten Schnitt — die Schnittkommandos jeweils nach einer ganzen Zahl η abgegeben werden, die, mit der Eichstrecke multipliziert, erfindungsgemäß die genaue Schnittlänge bestimmt.

Der Meßfehler ist beseitigt, wobei zu bemerken ist, daß er sich bei einer Längenmeßvorrichtung für sich, die nur zur Feststellung der durchlaufenden Wälz-

409 507/395

gutlänge dienen soll, auf ähnliche Weise nicht beseitigen läßt.

In der Zeichnung ist die Erfindung durch zwei verschiedene Ausführungsbeispiele näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Steuerung mit vor der Schere und

F i g. 2 eine Steuerung mit hinter der Schere liegenuer Eichstrecke.

Zur eigentlichen, bekannten Längenmeßvorrichtung, die hinter den Walzen 1 zum Auswalzen eines Walzstabes la angeordnet ist, gehört ein von den Walzen angetriebener Impulsgeber 2, zwei im Abstand c angeordnete Meßmarken α und b darstellende Fotozellen 3 und 4, die die Eichstrecke begrenzen, ein erstes und zweites Vergleichszählgerät 5 und 7, ein dazwischenliegendes Spannungsvergleichszählgerät 6, ein StreckenzählgerätS und eine Rückstellvorrichtung 9.

In F i g. 1 ist die Eichstrecke c vor einer rotierenden Schere 10 angeordnet, deren Trommeln von einem Motor 11 angetrieben sind. Der Abstand zwischen der zweiten Fotozelle 4 und der Schere sei y. Es soll eine Länge L laufend geschnitten werden. Da die zweite Fotozelle 4 den Punkt bestimmt, an dem die Längenmessung beginnt, muß das erste Steuerkommando nach Durchlauf einer Länge L₁ = L+y an die Schere gelangen, um eine Schnittlänge L zu erhalten. Daher wird im Streckenzählgerät 8 der Streckenwert y durch das Einstellgerät 12 gewissermaßen als Minusvorgabe fest eingestellt. Die gewünschte Schnittlänge L wird im Einstellgerät 13 eingestellt und dem Streckenzählgerät 8 zugeleitet, das über die Leitung 14 Schnittkommandos an den Scherenmotor 11 weitergibt.

Die Länge der Eichstrecke c ist durch Verschieben der Fotozelle 3 auf einen echten Bruchteil der gewünschten SchnittlängeL eingestellt, in Fig. 1 auf ein Siebentel der Schnittlänge L. Die Strecke y muß ebenfalls durch die Eichstrecke c teilbar sein, wenn sie als Verfälschung der Impulssumme im Streckenmeßgerät 8 verwendet wird. Eine Änderung der Eichstrecke c beim Übergang auf eine andere Schnittlänge L macht auch eine Verstellung der zweiten Fotozelle 4 notwendig.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Steuerung ist folgende: Das Walzgut 1 α wird zwischen den gegenläufig sich drehenden Walzen 1 der Eichstrecke a-b zugeführt, deren Größe c durch den Abstand der beiden Fotozellen 3 und 4 gegeben ist. An die Walzen 1 ist der mechanische Geber gekuppelt, der beispielsweise aus einem Impulszahnrad besteht, wobei jeder Zahn beim Passieren eines Kontaktes einen Impuls auslöst, der auf das erste Zählgerät 5, das als Vergleichszählgerät dient, weitergegeben wird. Das Zählgerät S spricht jedoch nur an, wenn das Walzgut bereits so weit vorgelaufen ist, daß die Fotozelle 3 den Startimpuls an das Zählgerät 5 weitergibt. Bis zum Erreichen der Grenzmarke b, die durch die Stellung der Fotozelle 4 vorgegeben ist, werden nun sämtliche Impulse des Gebers 2 im Zählgerät 5 gezählt. Wenn die Marke ft überschritten wird, wird in der Fotozelle 4 ein Steuerimpuls ausgelöst, der als Stoppsignal dem Zählgerät 5 übermittelt wird, wodurch die Zählung beendet wird, also das Zählgerät gegen weitere Geberimpulse unempfindlich bleibt. Während des Betriebes übermittelt der Geber 2 gleichfalls Impulse auf das zweite Zählgerät 7, das jedoch erst anspricht, wenn der Stoppimpuls für das erste Zählgerät erfolgt, so daß der Stoppimpuls für das erste Zählgerät der Ansprechimpuls für das zweite Zählgerät ist. Beide Zählgeräte S und 7 sind über eine Spannungsvergleichsvorrichtung 6 miteinander verbunden. Wenn nun das Zählgerät 7 eine gleiche Impulszahl erhalten hat, wie sie im Zählgeräts gespeichert ist, so gibt die Spannungsvergleichsvorrichtung in diesem Falle, in dem Spannungsgleichheit der Speicherspannungen vorliegt, einen Streckenzählimpuls ab, der auf das Streckenzählgerät 8 übertragen wird. Nach dem Durchlaufen des Walzgutendes wird in den Fotozellen 4 und 3 wieder ein Impuls ausgelöst, der über die Rückstellvorrichtung 9 eine Löschung des Speicherwertes des Vergleichszählgerätes5 bewirkt.

Vor Durchlauf des Stabendes sind über die Leitung 14 Steuerimpulse zum Einschalten der Schere 10 selbstverständlich unter Berücksichtigung der Ansprechzeiten elektrischen oder mechanischen Ur-Sprungs — gegeben worden. Für den ersten Schnitt, der bei der in Fig. 1 dargestellten Lage der Walzgutspitze erfolgen soll, hat das Walzgut eine Strecke L₁ zurückgelegt. Da die Strecke y auf das Doppelte der Eichstrecke c festgelegt ist und L das Siebenfache der Eichstrecke ist, haben bei Durchlauf der Länge L₁ neun Spannungsvergleiche im Gerät 6 und somit neun Streckenzählimpulse im Gerät 8 stattgefunden. Da der Anfangswert im Streckenzählgerät 8 vom Einstellgerät 12 aus aber um zwei Zählimpulse zurückgestellt wurde, erfolgt der erste. Schnitt nach neun Zählimpulsen, also nach neunmal c, so daß die geschnittene Länge L beträgt. Da nach dem Schnitt die Streckenzählimpulse im Gerät 8 weitergezählt werden, der Abstand der Schnittkommandos aber auf neun Streckenzählimpulse eingestellt ist, muß die bei 12 eingestellte Verfälschung im Augenblick des Schnittes gelöscht werden. Dies geschieht über die Leitung 14 a.

Für F i g. 1 gelten folgende Beziehungen:

L^L + y

L = «j · c,
y = n.,-c,

L _ 7

_c·■ - γ

2 j

Vor dem ersten Schnitt wird bei 13 die Impulssumme /J₁ = 7 für L und bei 12 die Impulssumme n₂ = 2 für y eingestellt, so daß der erste Schnitt nach /I₁ + n.₂ = 9 Impulsen erfolgt. Nach Löschung von /z₂ in 12 folgen die weiteren Schnitte je nach W₁ = 7 Impulsen im Streckenzählgerät 8.

Nach dem Durchlauf des Stabendes durch die Eichstrecke c, wodurch über die Rückstellvorrichtung 9 der Speicherwert im ersten Vergleichszählgerät 5 gelöscht wird, steht somit im Streckenzählgerät 8 noch die Schnittfolgezeit entsprechend sieben Zählimpulsen an. Über die Leitung 15 wird daher durch den Stoppimpuls von der Fotozelle 4 beim Durchlauf einer neuen Stabspitze die Verfälschung entsprechend der Strecke ν gleich zwei Impulse wieder eingeleitet.

Die Anordnung nach F i g. 2 mit hinter der Schere 10 hegender Eichstrecke c entspricht steuerungsmäßig so lange derjenigen nach Fig. 1, wie die

Lücke zwischen zwei geschnittenen Stablängen an den Fotozellen 3 und 4 keine Impulse auslöst, lediglich muß die Verfälschung der Impulssumme im Streckenzählgerät 8 ein anderes Vorzeichen haben, nämlich als Plus-Vorgabe für die Strecke y eingestellt werden.

Soweit bisher beschrieben, ist die Genauigkeit der Steuerung noch nicht ein Höchstwert, denn die von der Eichstrecke festgelegte Vergleichs-Impulssumme im Gerät 5 liegt der Längenmessung während des ganzen Durchlaufes einer Gesamtstablänge zugrunde. Die Eichstrecke nimmt zwar in den Abständen der Stabspitzen der Gesamtstäbe durch neue Eichung Geschwindigkeitsänderungen wegen Walzenverschleiß od. dgl. auf, kann aber nicht ermitteln, ob die Walzgeschwindigkeit innerhalb eines Stabdurchlaufes gleichbleibt. Hier sind nämlich auch Abweichungen möglich, z. B. wenn das Stabende kalter als der Stabanfang ist.

Insofern bietet die Anordnung nach Fig. 2 die Möglichkeit, die Längenmessung für jede Stabspitze eines von der Schere geschnittenen Stabes neu zu eichen und somit die höchstmögliche Genauigkeit der Steuerung von Einzelstab zu Einzelstab einzuhalten. Nur wenn auch eine Einzelstablänge Temperaturunterschiede in sich aufweist, würden diese nicht berücksichtigt, jedoch ist dieser Einfluß in Anbetracht der verhältnismäßig kurzen Schnittlängen unerheblich.

Diese Verbesserung der Steuerung wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß bei hinter der Schere angeordneter Eichstrecke die Rollgangsrollen hinter der Schere um so viel schneller, als es der Walzgeschwindigkeit entspricht, umlaufen, daß zwei aufeinanderfolgende Stäbe 1 α und 1 b im Bereich der Eichetrecke c auf einen die Eichstrecke übersteigenden Abstand voneinander gebracht sind, wie F i g. 2 zeigt. Dann können nämlich die Fotozellen 3 und 4 zwischen den Einzelschnittlängen den Löschimpuls für die Vergleichsimpulssumme im Gerät S abgeben und eine neue Vergleichszählung einleiten, was eine neue Eichung der Geschwindigkeit des folgenden Stabes bedeutet. Es entfällt im übrigen das Löschen der Verfälschung der Streckenimpulssumme entsprechend der Strecke y, da jeder Schnitt gewissermaßen ein erster Schnitt ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steuerung zum periodischen Einschalten einer Schere zum Schneiden laufenden Walzgutes,

z. B. einer aus dem Stand anlaufenden rotierenden Schere, bei der Impulse von Fotozellen die Schnittfolge einleiten, unter Verwendung einer Längenmeßvorrichtung für laufendes Walzgut mit einer Eichstrecke in Form von im Abstand voneinander angeordneten Fotozellen, von denen die erste einen Startimpuls für ein erstes Vergleichszählgerät liefert, das die Zählimpulse von einem von der Walzenwelle des letzten Walzgerüstes

ίο angetriebenen Geber erhält, und von denen die zweite Fotozelle einen Stoppimpuls zur Festlegung der gezählten Impulssumme im ersten Vergleichszählgerät liefert, der gleichzeitig Startimpuls für ein zweites Zählgerät ist und den Beginn einer Impulszählung in diesem Zählgerät einleitet, worauf ein Spannungsvergleich der durch die beiden Zählgeräte erzeugten Summationsspannung erfolgt und das Spannungsvergleichsgerät bei jeder Spannungsgleichheit Impulse an ein Streckenzählgerät abgibt, dessen Endsummenspannung dem η-fachen Betrag der Eichstrecke entspricht, wobei die Zahl η durch einen Löschimpuls der Fotozellen an das erste Vergleichsgerät bei Durchlauf des Stabendes durch die Eichstrecke festgelegt ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Eichstrecke (c) auf

einen echten Bruchteil (—) der jeweiligen Schnittlange (L) einstellbar ist und die Schere (10) ihre Einschaltimpulse in der Folge des Vielfachen («) der eingestellten Eichstrecke (c) vom Streckenzählgerät (8) erhält, dessen Meßwerte beim ersten Schnitt um den Abstand (y) der zweiten Fotozelle (4) von der Schere additiv verfälscht sind, wobei dieser Abstand auf ein Ein- oder Mehrfaches der Eichstrecke (c) eingestellt ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eichstrecke hinter der Schere (10) angeordnet ist und die Rollgangsrollen hinter der Schere um so viel schneller, als es der Walzgeschwindigkeit entspricht, umlaufen, daß zwei aufeinanderfolgende Stäbe (1 a, 1 b) im Bereich der Eichstrecke (c) auf einen die Eichstrecke übersteigenden Abstand voneinander gebracht sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1098 086,1099183; Zeitschrift »Stahl und Eisen«, August 1960, S. 1067 bis 1072.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 507/395 1.64 © Bundesdruckerei Berlin