[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Steuern einer Streckbiegerichtanlage
mit zwei Spannrollensätzen für das zu richtende Band und zwischen den Spannrollensätzen
vorgesehenen Biegerollen, denen eine über einen Stelltrieb anstellbare Richtrolle
nachgeordnet ist, sowie mit einer Regelungseinrichtung für den über den Bandzug zwischen
den beiden Spannrollensätzen steuerbaren Streckgrad des Bandes.
[0002] Das unter Zug stehende Metallband wird beim Streckbiegerichten durch fortlaufendes
wechselseitiges Biegen plastisch gelängt und gerichtet. Bei dieser Längung müssen
die neben den Bandwellen verlaufenden Fasern auf die Länge der Fasern des Wellenbauches
gestreckt werden, um ein planes Band zu erhalten. Die Längendifferenz zwischen den
Fasern im Wellenbereich und im nicht gewellten Bereich des Bandes bestimmt somit den
für die Planheit eines Bandes erforderlichen, geringsten Streckgrad. Der für das Streckbiegerichten
eines Bandes erforderliche Streckgrad wird nach der größten vorkommenden Welligkeit
des Bandes gewählt und über den Bandzug eingestellt, der bei gegebener Biegerollenanordnung
dem Streckgrad proportional ist. Da durch das Biegestrecken des Bandes im Band Restspannungen
vorhanden sind, deren Nullinie im allgemeinen nicht mit der Bandmitte zusammenfällt,
ergibt sich beim freien Rückfedern des Bandes eine Längs- und eine Querkrümmung. Das
Band muß demnach noch einmal gebogen werden, um durch eine Spannungsüberlagerung die
Nullinie der Eigenspannungen des Bandes in die Bandmitte, also in die ursprünglich
neutrale Zone zu verlegen, so daß das Band gerade und eben ist. Den Biegerollen ist
daher eine Richtrolle nachgeordnet, die so eingestellt wird, daß das Band nach dem
Überlaufen eben ist.
[0003] Obwohl es aus verschiedenen Gründen günstig ist, beispielsweise wegen einer möglichst
geringen Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften, mit dem jeweils kleinstmöglichen
Streckgrad zu richten, wird der Streckgrad auf die größe Unplanheit des Bandes abgestellt,
weil mit dem Streckgrad auch die Anstellung der Richtrolle verändert werden müßte.
Aus diesem Grunde ist auch bei bekannten Streckbiegerichtanlagen eine Regelung auf
konstanten Streckgrad vorgesehen.
[0004] So ist es beispielsweise bekannt (AT-PS 345 063), die Anpreßkraft der Spannrollen
der Spannrollensätze an das Band in Abhängigkeit von der gemessenen Zugspannung auf
das Band zu regeln, so daß sich ändernde Reibungsverhältnisse berücksichtigt werden
können. Da die Reibungskräfte einerseits vom Reibungskoeffizienten und anderseits
von der Anpreßkraft abhängen, kann über die Anpreßkraft die Auswirkung der sich ändernden
Reibungskoeffizienten ausgeglichen werden.
[0005] Bei einer anderen bekannten Streckbiegerichtanlage (US-PS 3 962 894), bei der der
Streckgrad konstant gehalten werden soll, werden die Spannrollen der beiden Spannrollensätze
mit einem abgestuften Drehmoment angetrieben, wobei das vorbestimmte Antriebsdrehmoment
jeweils über ein Ausgleichsgetriebe sichergestellt wird, dessen freies Getriebeglied
über einen Hilfsmotor zusätzlich angetrieben werden kann. Diese Hilfsmotoren werden
bezüglich ihres abgegebenen Drehmomentes über einen Soll-Istwertvergleich geregelt,
um wiederum eine konstante Zugspannung für den Richtvorgang zu gewährleisten, was
wegen des für die vorkommende Welligkeit häufig zu großen Streckgrades eine entsprechende
Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften mit sich bringt.
[0006] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Streckbiegerichtanlage der eingangs
geschilderten Art mit einer einfach aufgebauten Steueranordnung zu versehen, die ein
Streckbiegerichten des Bandes mit jeweils an die zu richtenden Unplanheiten angepaßtem
Streckgrad erlaubt.
[0007] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß vor dem einlaufseitigen Spannrollensatz
ein an einem Rechner angeschlossener Istwertgeber für die Amplituden der Bandwellen
angeordnet ist, daß von dem Rechner die für den Streckgrad jeweils mit dem programmbedingt
aus der gemessenen Wellenamplitude errechnete Mindeststreckgradgröße als Sollwert
der Regelungseinrichtung zugeführt ist und daß nach dem auslaufseitigen Spannrollensatz
ein an einen Regler für den Richtrollenstelltrieb angeschlossener Istwertgeber für
die Amplituden allfälliger Bandquerkrümmungen angeordnet ist.
[0008] Da sich der Mindeststreckgrad für eine Bandwelle aus dem Verhältnis von der Bogenlänge
zur Bogensehne dieser Welle ergibt und sich die Bogenlänge bei gegebener geometrischer
Form aus der der Wellenamplitude entsprechenden Bogenhöhe ableiten läßt, die meßtechnisch
einfach über den Durchhang des Bandes zwischen zwei Auflagen bestimmt werden kann,
kann über die Istwerterfassung der Wellenamplituden der jeweils erforderliche Streckgrad
in einem entsprechend programmierten Rechner ermittelt und als Sollwert der Regelungseinrichtung
vorgegeben werden.Die mit dem jeweils günstigsten Streckgrad als Führungsgröße beaufschlagte
Regelungseinrichtung steuert den Bandzug, beispielsweise über die Antriebe der Spannrollensätze
nach dem vorgegebenen Sollwert des Streckgrades aus, so daß das Band tatsächlich unter
den günstigsten Bedingungen einem Streckbiegerichtvorgang unterworfen wird. Der an
die jeweilige Welligkeit des Bandes angepaßte, unterschiedliche Streckgrad bewirkt
aber, daß die Anstellung der Richtrolle nachgeführt werden muß, wenn ein gerades und
ebenes Band erhalten werden soll. Über die bei nicht richtiger Anstellung der Richtrolle
auftretende Querkrümmung des Bandes wird folglich die notwendige Änderung der Eintauchtiefe
der Richtrolle bestimmt und zur Verstellung der Richtrolle ausgenützt. Zu diesem Zweck
ist ein Istwertgeber für die Amplituden allfälliger Bandquerkrümmungen vorgesehen,
der an einen den Stelltrieb für die Richtrolle ansteuernden Regler angeschlossen ist.
Trotz der sich mit der Welligkeit des Bandes verändernden Verhältnisse an der Streckbiegerichtanlage
kann somit ein gerades und ebenes Band in vorteilhafter Weise erhalten werden.
[0009] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch
dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Anordnung zum Steuern einer Streckbiegerichtanlage
im vereinfachten Blockschaltbild gezeigt.
[0010] Gemäß der Zeichnung besteht die Streckbiegerichtanlage aus zwei Spannrollensätzen
1 und 2, zwischen denen zwei Biegerollen 3 und eine nachgeschaltete Richtrolle 4 vorgesehen
sind. Zur Erfassung der Planheit des zu richtenden Bandes 5 ist dem einlaufseitigen
Spannrollensatz 1 ein Istwertgeber 6 für die Amplituden der Bandwellen vorgeordnet.
Dieser Istwertgeber weist zwei Auflagerollen 7 für das Band 5 auf, zwischen denen
mehrere über die Bandbreite verteilte Elektromagnete 8 angeordnet sind. Über diese
Elektromagnete 8 werden etwa senkrecht auf die Bandoberfläche stehende Kräfte auf
das Band ausgeübt, wobei der dadurch bedingte Durchhang zwischen den beiden Auflagerollen
7 den Luftspalt zwischen dem Band und den Magneten bestimmt, so daß über die Spannung
der Erregerwicklung der Magnete die unterschiedliche Ablenkweite des Bandes und damit
die Amplitude der Bandwellen ermittelt werden kann. Der gemessene Istwert der Amplitude
einer festgestellten Bandwelle wird einem Rechner 9 zugeführt, der aus diesem Istwert
und den vorgegebenen Daten hinsichtlich des Abstandes der Auflagerollen 7 und der
geometrischen Form des Banddurchhanges den für die festgestellte Welle erforderlichen
Mindeststreckgrad errechnet und diesen errechneten Streckgrad einer Regelungseinrichtung
10 als Sollwert vorgibt. Diese Regelungseinrichtung 10 ist an einen Istwertgeber 11
für den Streckgrad angeschlossen, der beispielsweise über die durch Meßrollen 12 bestimmbare
Ein- und Auslaufgeschwindigkeit des Bandes erfaßt wird. Auf Grund einer Soll-Istwert-Differenz
werden über die Regelungseinrichtung 10 die Antriebe 13 und 14 der Spannrollensätze
1 und 2 angesteuert, und zwar im Sinne einer entsprechenden Änderung des Bandzuges.
Eine einfache Steuerung des Bandzuges kann bei einer hydraulischen Verspannung der
beiden Spannrollensätze erreicht werden. Bei einer solchen Verspannung sind alle Motoren
so an eine Hochdruckleitung angeschlossen, daß bei der Beaufechlagung der Verbindungsleitung
durch eine druckregelbare Pumpe der einlaufseitige Spannrollensatz einen rückwärts
gerichteten Zug und der auslaufseitige Spannrollensatz einen vorwärts gerichteten
Zug erzeugt. Über den Bandzug zwischen den beiden Spannrollensätzen 1 und 2 kann somit
der jeweils gewünschte Streckgrad erreicht werden. Dieser Streckgrad gewährleistet
zwar durch das Biegestrecken an den Biegerollen 3 bedingte, gleichförmige Restspannungen
in der Blechebene, doch bewirkt das Biegestrecken auch eine Verschiebung der spannungsfreien
Faser aus der Bandmitte, so daß sich beim freien Rückfedern des Bandes Krümmungen
in Quer- und Längsrichtung einstellen. Diese Krümmungen können nur beseitigt werden,
wenn durch ein richtendes Biegen den Restspannungen eine Rückverschiebung der spannungsfreien
Faser in die Bandmitte bewirkende Spannungen überlagert werden können. Dies wird durch
die Richtrolle 4 erreicht, die über einen Stelltrieb 15 verschieden angestellt werden
kann. Der Stelltrieb 15, im Ausführungsbeispiel ein hydraulischer Zylinder, wird nun
über einen Regler 16 angesteuert, der über einen Istwertgeber 17 für die Amplituden
allfälliger Bandquerkrümmungen beaufschlagt wird. Dieser Istwertgeber ist in der gleichen
Weise wie der Istwertgeber 6 aufgebaut. Wird über den Istwertgeber 17 eine Querkrümmung
des Bandes 5 festgestellt, so wird der Stelltrieb 15 über den Regler 16 so lange verstellt,
bis die Querkrümmung verschwunden ist. Das aus der Streckbiegerichtanlage auslaufende
Band ist daher gerade und eben.
Anordnung zum Steuern einer Streckbiegerichtanlage mit zwei Spannrollensätzen für
das zu richtende Band und zwischen den Spannrollensätzen vorgesehenen Biegerollen,
denen eine über einen Stelltrieb anstellbare Richtrolle nachgeordnet ist, sowie mit
einer Regelungseinrichtung für den über den Bandzug zwischen den beiden Spannrollensätzen
steuerbaren Streckgrad des Bandes, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem einlaufseitigen
Spannrollensatz (1) ein an einem Rechner (9) angeschlossener Istwertgeber (6) für
die Amplituden der Bandwellen angeordnet ist, daß von dem Rechner (9) die für den
Streckgrad jeweils mit dem programmbedingt aus der gemessenen Wellenamplitude errechnete
Mindeststreckgradgröße als Sollwert der Regelungseinrichtung (10) zugeführt ist und
daß nach dem auslaufseitigen Spannrollensatz (2) ein an einen Regler (16) für den
Richtrollenstelltrieb (15) angeschlossener Istwertgeber (17) für die Amplituden allfälliger
Bandquerkrümmungen angeordnet ist.
