DE3404807C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln einer Ausziehvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 (DE-OS 16 02 360).

Die bekannte Einrichtung gleicht mit einer Geschwindig­ keitsregelung mittels Soll- und Istwertvergleich die Geschwindigkeit der Ausziehvorrichtung an die Strangaustrittsgeschwindigkeit an. Nach Verstreichen eines Zeitraumes, der so gewählt ist, daß die Strang­ austrittsgeschwindigkeit mit Sicherheit an die Ausziehgeschwindigkeit angeglichen ist, klemmen die Greifer der Ausziehvorrichtung den Strang. Durch Abschalten des Istwertgebers für die Strangaus­ trittsgeschwindigkeit wird nun auf eine Zugkraft­ regelung mit vorgegebenem Zugkraft-Sollwert umge­ schaltet.

Es ist bekannt, eine Ausziehvorrichtung auf eine konstante Zugkraft zu regeln und hierzu die Zugkraft zu messen (DE-OS 29 33 262). Dies ist eine sinnvolle Lösung bei Preßvorgängen, bei dem jeder neue Preß­ barren aus dem Stillstand angepreßt wird, mit anderen Worten diskontinuierlich gearbeitet wird. Es wird mit der Zugkraftregelung gewährleistet, daß auf das ausgepreßte Strangpreßprofil immer die gleiche Ausziehkraft wirkt.

Es ist ferner bei einer Ausziehvorrichtung für Strangpreßprofile oder -rohre eine Zugkraftregelung bekannt, bei der über einen Wegaufnehmer eine Vor­ oder Nacheilung eines durch Federkraft beaufschlagten Mitnehmers der Ausziehvorrichtung gegenüber dem austretenden Strang gemessen und in entsprechende Steuerimpulse für den Antrieb der Ausziehvorrichtung umgesetzt wird (DE-PS 8 78 626).

Für den kontinuierlichen Betrieb einer Presse sind zwei Ausziehvorrichtungen erforderlich. Die jeweils in Betriebsstellung zu bringende Ausziehvorrichtung muß zunächst in ihrer Geschwindigkeit mit der Aus­ preßgeschwindigkeit des Strangpreßprofiles synchroni­ siert werden. Anschließend erfolgt die Übernahme des Stranges, d. h. der Lastwechsel zwischen erster und zweiter Ausziehvorrichtung. Insbesondere in diesem Anwendungsfall, aber auch bei diskontinuier­ lichem Betrieb mit nur einer Ausziehvorrichtung ist das Beibehalten einer optimalen Ausziehkraft erwünscht, damit das Profil möglichst gerade und formstabil bleibt. Schon geringfügige Unterschiede zwischen der Geschwindigkeit des Strangpreßprofiles und derjenigen der Ausziehvorrichtung führen jedoch zu großen Schwankungen der Ausziehkraft, die das Strangpreßprofil überdehnen, und seine Querschnitts­ abmessungen verringern und zum Zerreißen bringen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaf­ fen, welche das Synchronisieren der Ausziehvorrichtung mit dem bewegten Strangpreßprofil und die Übernahme des bewegten Stranges durch eine mitbewegte Auszieh­ vorrichtung ohne unerwünschtes Anwachsen der Auszieh­ kraft ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art gemäß der Erfindung die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruchs 1 vorgesehen.

Mit der Erfindung ist eine Geschwindigkeitsregelung der Ausziehvorrichtung erreicht, bei welcher der Sollwert von der Ist-Geschwindigkeit des Strangpreß­ profiles und der Ist-Wert von der jeweiligen Geschwin­ digkeit, z. B. Drehzahl, des Antriebes der Auszieh­ vorrichtung gebildet ist. Die Ist-Geschwindigkeit des Strangpreßprofiles, d. h. der Sollwert, kann beispielsweise mittels einer Rolle am Strangpreß­ profil abgegriffen werden. Bei Verwendung mindestens zweier Ausziehvorrichtungen kann sie jedoch auch von der Ist-Geschwindigkeit der noch in Eingriff mit dem Strangpreßprofil befindlichen Ausziehvor­ richtung gebildet sein.

Die Mitnahmevorrichtung wirkt wie eine sogenannte Tänzerrolle zur Auslenkung eines aufzuwickelnden Seiles, einer Folie o. dgl., wobei diese Tänzerrolle zum Erzeugen einer Vorspannung in dem Seil o. dgl. mit einer je nach den Betriebsbedingungen veränder­ baren Kraft beaufschlagt ist.

Vorzugsweise umfaßt die Mitnahmevorrichtung einen Mitnehmer, der in Ausziehrichtung beweglich an einem Wagen der Ausziehvorrichtung geführt und in oder pa­ rallel der Wirkungslinie der Zugkraft von dem Stell­ motor, insbesondere einem Fluidzylinder, beaufschlagt ist.

Um die Ausziehvorrichtung mit einer gewählten Zugkraft betreiben zu können, ist gemäß einer weiteren, bevor­ zugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Ist-Zugkraft mittels eines Zugkraftgebers erfaßt und dann dem Zugkraftregler zugeführt wird, der ausge­ hend von einer einstellbaren Soll-Zugkraft ein Stell­ signal für den Stellmotor bildet.

Die Erfindung ist in allen Fällen anwendbar, bei denen ein bewegter, z.B. mit Preßgeschwindigkeit aus einem Pressenmund austretender Strang von einer Ausziehvor­ richtung im Betrieb, d.h. ohne Anhalten, aufgenommen werden soll.

Die Erfindung ist mit Vorteil insbesondere beim kon­ tinuierlichem Strangpressen mit zwei abwechselnd auf den Strang einwirkenden Ausziehvorrichtungen anwendbar.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit dem zugehörigen Regel­ schema;

Fig. 2 eine zweite Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung, wobei das gleiche Regelschema wie in Fig. 1 verwendet und hier nicht noch­ mals dargestellt ist;

Fig. 3 eine Anordnung mit zwei Ausziehvorrich­ tungen zum kontinuierlichen Ausziehen eines Strangpreßprofiles.

In den Fig. ist mit der Bezugszahl 1 ein Strangpreß­ profil bezeichnet, das aus dem Pressenmund 2 (Fig. 3) einer kontinuierlich arbeitenden Strangpresse aus­ tritt. Insgesamt mit dem Bezugszeichen 3 ist eine Ausziehvorrichtung bezeichnet, die einen Wagen 4 und einen Ausziehkopf 5 umfaßt. Der Wagen 4 ist gemäß den Fig. 1 und 2 über Rollen 6 auf Führungsschienen 7 mittels einer endlosen Kette 8 verfahrbar, die von einem Gleichstrommotor 9 mit regelbarer Drehzahl über ein Kettenrad (nicht gezeigt) antreibbar ist. Am Wagen 4 ist eine in Richtung der Wagenbewegung ausgerichtete Führung 12 für einen Mitnehmer 11 befestigt, der längs dieser Führung um eine Mittenlage m zwischen einer maximalen Auslenkung a und einer minimalen Auslenkung b verfahrbar ist. Der Mitnehmer 11 hat einen Arm 13, der sich quer zu seiner Bewegungsrichtung erstreckt und an dem die Kolbenstange 14 eines hydraulischen Zylinders 15 angelenkt ist. Die Druckräume 16, 17 des hydraulischen Zylinders 15 sind über eine von einem Motor 20 getriebene Pumpe 19 über ein Rückschlagven­ til 21, einem Mengenregler 22 und einem Hydrospeicher 23 mit Druck beaufschlagbar, derart, daß nur eine dem Produkt aus Kolbenstangenfläche und Druck entsprechende kleine Kraft freigesetzt wird. Zwischen dem Mengenreg­ ler 22 und dem Hydrospeicher 23 ist ein Druckaufnehmer 24 abgezweigt, der einen für die Zugkraft repräsentativen Ist-Wert zu einem Zugkraftregler 25 abgibt, in welchem der Ist-Wert und ein an einem Sollwertsteller 26 einstell­ barer Sollwert für den Druck und damit für die Zugkraft miteinander verglichen werden. Die so gebildete Regel­ abweichung wirkt auf den die Pumpe 19 antreibenden Motor 20, um dessen Drehzahl auf optimaler Zugkraft entsprechender Größe zu halten.

Das vom Zugkraftregler 25 ausgehende Regelsignal wird auch an ein Ventil 27 abgegeben, welches in Verbindung mit einem Mengenregler 28 den Rückfluß von Hydraulik­ flüssigkeit aus dem Zylinder 15 in den Tank 18 steuert. Dies ermöglicht den Lastwechsel zwischen zwei abwech­ selnd auf den Strang 1 einwirkenden Ausziehvorrichtun­ gen jeweils nach der Geschwindigkeitssynchronisierung der den Strang 1 übernehmenden Ausziehvorrichtung.

Die Bewegung des Mitnehmers 11 wird über einen Weggeber 30 mit nachgeschaltetem Meßverstärker 31 einem Ge­ schwindigkeitsregler 32 als Störgröße aufgeschaltet. Dieser Geschwindigkeitsregler 32 erhält als Sollwert die Ausgangsgröße eines Tachogenerators 33, welcher mit einer die Ist-Geschwindigkeit des ausgepreßten Strangpreßprofiles abnehmenden Rolle 34 gekuppelt ist. Als Istwert erhält der Geschwindigkeitsregler 32 die ebenfalls über einen Tachogenerator 35 abgegrif­ fene Drehzahl des Gleichstrommotors 9 zum Antrieb der Kette 8. Das Ausgangssignal des Reglers wird über einen Stromrichter 36 an dem Gleichstrommotor 9 zu dessen Drehzahlregelung weitergegeben.

In Fig. 2 sind gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.

Während bei der Ausführung nach Fig. 1 die Kette 8 an dem Mitnehmer 11 angreift, greift sie bei der Aus­ führung nach Fig. 2 an der Führung 12, d. h. am Wagen 4 an. Ein weiterer Unterschied bei der Ausführung nach Fig. 2 ist, daß der Zylinder 15 mit entgegenge­ setzter Wirkungsrichtung zu Fig. 1 montiert ist. Mit anderen Worten wirkt bei der Ausführung nach Fig. 1 der in den Druckraum 16 gespeiste Druck entgegen der Ausziehrichtung gemäß Pfeil F, d. h. verlagert den Mitnehmer in Fig. 1 gesehen gegenüber dem Wagen nach links, während der Druck im Druckraum 16 den Mitnehmer 11 gemäß Fig. 2 in Ausziehrichtung F beauf­ schlagt. Die Ausführung nach Fig. 1 ist günstig, wenn starke Drehzahlschwankungen des Antriebes 9 auftreten. In diesem Fall kann der massearme Mitnehmer 11 schnell solchen Drehzahlschwankungen aufgrund seiner direkten Kopplung über die Kette 8 mit dem Antrieb folgen. Wenn dagegen Schwankungen der Laufgeschwindigkeit des Profiles ausgeglichen werden sollen, ist es günsti­ ger, die Kette 8 mit dem massebehafteten Teil, nämlich dem Wagen 4 anstatt mit dem Mitnehmer 11 zu verbinden, wie dies Fig. 2 zeigt.

Fig. 3 zeigt eine Verwendung der Einrichtung nach Fig. 1 oder 2 bei einer Anordnung mit zwei beidseitig längs einer Auslaufbahn verfahrbaren Ausziehvorrichtun­ gen, die ein kontinuierliches Ausziehen eines Stranges 1 aus dem Pressenmund 2 einer Aluminium-Strangpresse ermöglichen. Die Strangpreßprofile 2 werden von der rechts in Fig. 3 dargestellten Ausziehvorrichtung 3 in Richtung des Pfeiles F ausgezogen. Wenn diese Ausziehvorrichtung 3 den Strang 1 losläßt und ihr Kopf 5 aus der Auslaufbahn 100 wie gezeigt herausge­ schwenkt wird, soll die links in Fig. 3 dargestellte Ausziehvorrichtung 3′ den Strang 1 übernommen haben.

Dazu ist eine Geschwindigkeitssynchronisierung der linken Ausziehvorrichtung 3′ mit dem Strangpreßpro­ fil 1 erforderlich. Diese Geschwindigkeitssynchroni­ sierung erfolgt mit Hilfe der Regelschaltung, wie sie anhand von Fig. 1 beschrieben ist.

Bei der beschriebenen Einrichtung wirkt zu Beginn der Synchronisierphase die Ausziehvorrichtung 3 mit eingestellter Zugkraft auf die Stränge 1 ein. Die Störgrößenaufschaltung der Mitnehmerbewegung wird abgestellt und die inzwischen in ihre Bereitschafts­ stellung "leer" zurückgefahrene (nach rechts in Fig. 3) Ausziehvorrichtung 3′ beginnt mit der Synchronisier­ bewegung nach links bei Zugkraft "Null". Aufgrund Ölabflusses aus dem Hydrospeicher 23 steht dort der minimale Druck p _min an, der aufgrund der Beschleuni­ gungs- und Reibungskräfte bewirkt, daß der Mitnehmer 11 (Ausführung nach Fig. 1) oder der Kopf 5 (Ausführung nach Fig. 2) in die eine Endstellung gleiten. Während dieser Synchronisierungsphase wird die Geschwindigkeit der Ausziehvorrichtung 3′ ausschließlich nach derjeni­ gen der anderen noch in Eingriff befindlichen Auszieh­ vorrichtung 3 geregelt. Wenn die Ausziehvorrichtung 3′ kontrolliert die Geschwindigkeit der Ausziehvorrich­ tung 3 erreicht hat, erfolgt der Lastwechsel. Durch entsprechendes Einstellen der Mengenregler 22, 28 lassen sich der Kraftabbau der Ausziehvorrichtung 3 und der Kraftaufbau der Ausziehvorrichtung 3′ so bemessen, daß die Summe der Kräfte stets gleich bleibt. Erst wenn die Kraft der Ausziehvorrichtung 3′ den einge­ stellten Zugkraft-Sollwert und die Kraft der Auszieh­ vorrichtung den Wert "Null" erreicht haben, wird die Mittenabweichung des Mitnehmers 11 der Regelung als Störgröße aufgeschaltet. Die Führungsgröße "Strangge­ schwindigkeit" ist während des Ausziehvorganges bezüg­ lich der in Eingriff befindlichen Ausziehvorrichtung ständig wirksam.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Regeln einer Ausziehvorrichtung, mit der ein aus einer Strangpresse austretendes Strangpreßprofil ausgezogen wird, wobei die Ausziehvorrichtung mittels eines Antriebes in Ausziehrichtung bewegt wird, bei der die Ist-Ge­ schwindigkeit, mit der sich das Strangpreßprofil bewegt, mittels eines Geschwindigkeitsaufnehmers erfaßt und einem Geschwindigkeitsregler als Sollwert zugeführt wird, der die Geschwindigkeit des Antriebes der Ausziehvorrichtung regelt und bei der eine Zugkraftregelung mit einstell­ barem Sollwert vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine von der ausgeübten Zugkraft beeinflußte Mitnahmevorrichtung (11, 12) zwischen die Ausziehvorrichtung (3) und deren Antrieb (8, 9) eingeschaltet ist, welche von einem Stellmotor (15) beaufschlagt ist und eine Relativbewegung zwischen einem Antriebsglied (8) des Antriebes und der Ausziehvorrichtung (3) gestattet, und daß ein Wegaufnehmer (30) vorge­ sehen ist, über den diese Relativbewegung dem Geschwindigkeitsregler (32) als Störgröße aufge­ schaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mitnahmevorrichtung einen Mitnehmer (11) umfaßt, der in Ausziehrichtung beweglich an einem tragenden Wagen (4) die Ausziehvorrichtung geführt und in oder parallel der Wirkungslinie der Zugkraft von dem Stellmotor, insbesondere einem Fluidzylinder (15), beaufschlagt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Antriebsglied (8) an dem Mitnehmer (11) angreift und der Stellmo­ tor (15) den Mitnehmer entgegen der Ausziehrichtung (F) beaufschlagt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Antriebsglied (8) an dem Wagen (4) angreift und der Stellmotor (15) den Mitnehmer (11) in Ausziehrichtung (F) beauf­ schlagt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ist-Zug­ kraft mittels eines Zugkraftgebers (24) erfaßt und einem Zugkraftregler (25) zugeführt wird, der ausgehend von einer einstellbaren Soll-Zugkraft ein Stellsignal für den Stellmotor (15) bildet.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zugkraftgeber (24) von einem Druckgeber gebildet und in einem Fluidkreis für Betätigung des Stellmotors (15) eingebaut ist und daß Zulauf und Ablauf des Fluid­ kreises zu bzw. von einem Druckspeicher (23) mittels Mengenreglern (22, 28) einstellbar sind.

7. Anwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei einer Anlage zum kontinuierlichen Strangpressen, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei Ausziehvorrichtungen (3, 3′) beidseitig längs einer Auslaufbahn (100) für die auszuziehenden Stränge unabhängig voneinander verfahrbar und mit­ tels der Einrichtung wechselseitig mit dem auszuzie­ henden Strang (1) synchronisierbar sind.