DE2930005C2 - Steuereinrichtung für eine Walzenstraße - Google Patents

Description

(a) Einrichtungen (12, 28) zum Messen des Vorschubs des Walzguts (1), die an den Austrittseiten der vertikalen bzw. horizontalen Walzen (2a, 2b; 5a, 5b) angeordnet sind;

(b) eine Steuereinrichtung (8a) für die vertikalen Walzen (2a, 2b), in die eine Breitenfunktion gegeben ist, weiche die Beziehung zwischen dem Breitenwert und der längsweisen Position des Walzguts (1) repräsentiert, in die Signale von der Einrichtung (12) über den Vorschub des Walzguts (1) eingegeben werden, wobei die Breitenänderung im voraus so berechnet ist, daß die Breite des das horizontale Walzenpaar (5a, 5b) verlassenden, sich in Dickenrichtung ändernden Walzguts (1) konstant ist, wobei diese Steuereinrichtung (Sa) so ausgebildet ist, daß sie den augenblicklichen Walzenspalt der vertikalen Walzen (2a, 2b) aus der Breitenfunktion und dem Vorschubbetrag berechnet und das Ergebnis der Berechnung als elektrische Signale an eine Steueranordnung (18,19) ausgibt;

(c) eine Steuereinrichtung (8b) für die horizontalen Walzen (5a, 5b), in die eine Dickenfunktion eingegeben ist, welche die Beziehung zwischen der längsweisen Position und dem Wert der Dicke des Walzguts (1) repräsentiert, wobei diese Steuereinrichtung (8b) so ausgebildet ist, daß sie einen Momentanbefehlswalzenspalt der in Dikkenrichtung walzenden Walzen (5a, 5b) auf der Basis sowohl der Dickenfunktion als auch des Vorschubbetrags berechnet, wobei diese Berechnung nach Ablauf eines Zeitintervalls begonnen wird, während dem der Vorschub vom Augenblick des Ausgebens des den augenblicklichen Wazenspalt repräsentierenden Signals durch die Steuereinrichtung (8a^ für die vertikalen Walzen (2a, 2b), gleich dem Abstand wird, welcher zwischen den Achsen der vertikalen Walzen (2a, 2b) und der horizontalen Walzen (5a, ab) vorhanden ist, und wobei diese Steuereinrichtung (8b) so ausgebildet ist, daß sie das Ergebnis dieser Berechnung als elektrische Signale an eine Steueranordnung (35,36) ausgibt;

(d) Steueranordnungen (18, 19, 35, 36) zum Betätigen der Walzenanstelleinrichtungen (3a, 36, 6a, %b) derart, daß sich die Differenz zwischen dem mittels der Walzenspaltmeßeinrichtung (17,33)

aktuell gemessenen Walzenspalt und dem von der Steuereinrichtung (8a, 8b) ausgegebenen augenblicklichen Walzenspalt Null nähert, so daß dadurch die Walzenspalte der vertikalen und horizontalen Walzen (2a, 2b; 5a, 5b) gesteuert werden; und

(e) Einrichungen (47, 48) zum Ermitteln der Position des Walzguts (1), an der mit dem Walzen begonnen wird, wobei diese Einrichtungen (47, 48) in den Gerüsten der vertikalen und horizontalen Walzen (2a, 2b; 5a, 5b) vorgesehen sind und die Einrichtungen (12,28) zum Messen des Vorschubs freigeben.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (47, 48) zum Ermitteln der Position des Walzguts (1), an der mit dem Walzen begonnen wird, Lastmeßeinrichtungen zum Messen der auf die vertikalen und horizontalen Walzen (2a, 2b; 5a, 5b) wirkenden Belastung umfassen.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (12, 28) zum Messen des Vorschubs des Walzguts (1) Detektorwalzen (9, 26) aufweisen, die in Kontakt mit der Oberfläche des Walzguts (1) bringbar .sind, sowie Impulsgeneratoren (11, 27) zum Erzeugen von Impulssignalen in Ansprechung auf eine Drehung der Detektorwalzen (9,26).

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Walzenstraße zum Herstellen eines Werkstückes gleichförmiger Breite und vorgegebener Dicke mit einem vertikalen Walzenpaar und einem diesem in Laufrichtung des Walzguts nachgeordneten horizontalen Walzenpaar, mit Walzenanstelleinrichtungen zum Einstellen der Walzenspalte zwischen den Walzenpaaren, sowie mit einer Walzenspaltmeßeinrichtung zum Messen des Walzenspalts sowohl des in Breitenrichtung als auch des in Dickenrichtung walzenden Walzenpaars und mit einer Steuereinrichtung für mindestens eine der Walzenanstelleinrichtungen, bei der die Breite des Walzguts beim Walzen in Breitenrichtung um einen solchen vorausbestimmten Betrag vermindert wird, daß die beim Walzen in Dickenrichtung auftretende Breitenzunahme im voraus kompensiert wird.

Eine Steuereinrichtung dieser Art, jedoch zum Herstellen eines Werkstücks, das eine gleichförmige Breite und eine gleichförmige Dicke hat, ist in der GB-PS 11 50 073 beschrieben. Mittels dieser Steuereinrichtung wird das Walzen des Walzguts, welches sowohl in der Breitenrichtung als auch in der Dickenrichtung erfolgt, so gesteuert, daß bei dem einen dieser beiden Walzvorgänge eine vorbestimmte Vorauskompensation einer bei dem anderen dieser beiden Walzvorgänge auftretenden Dimensionsänderung des Walzguts bewirkt wird. Bei dieser Vorauskompensation handelt es sich nicht um die Vorauskompensation der Breilenänderung des Werkstücks, sondern um die Vorauskompensation der Dickenänderung. Diese Steuereinrichtung nach der GB-PS 11 50 073 eignet sich zwar dazu, ein Werkstück herzustellen, das sowohl eine gleichbleibende Breite als auch gleichzeitig eine gleichbleibende Dicke hat, jedoch nicht zur Herstellung eines Werkstücks, das bei gleichbleibender Breite eine sich in vorbestimmter Weise kon-

tinuierlich und periodisch ändernde Dicke hat

Aus der US-PS 38 20 373 ist zwar eine Steuereinrichtung für eine Walzenstraße bekannt, mit der es möglich ist, ein Werkstück herzustellen, das eine sich kontinuierlich und periodisch ändernde Dicke hat, aber dieses Werkstück besitzt nach dem Walzen tine ungleichförmige Breite. Es ist infolgedessen erforderlich, die beiden Seitenränder des so hergestellten Werksücks zu beschneiden, damit eine gleichmäßige Breite des Endprodukts erzielt wird. Das während des Beschneidens des Werkstücks anfallende Material bleibt in unwirtschaftlicher Weise als Abfall übrig.

Schließlich ist es aus der US-PS 34 36 943 bekannt, in einer Steuereinrichtung für eine Walzenstraße zum Walzen eines Werkstücks mit entlang dessen Länge veränderlicher Dicke Einrichtungen zur Kompensation walzkraftbedingter Maßabweichungen vorzusehen. Hierbei handelt es sich aber nur darum, walzkraftbedingte Dickenabweichungen von der Sollwertdicke während des Walzens in Dickenrichtung zu kompensieren, nicht jedoch darum, ein Werkstück gleichbleibender Breite trotz dessen in Längsrichtung veränderlicher Dicke herzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinrichtung ist, und wobei diese Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie das Ergebnis dieser Berechnung als elektrische Signale an eine Steueranordnung ausgibt;

(d) Sleueranordnungen zum Betätigen der Walzenanstelleinrichtungen derart, daß sich die Differenz zwischen dem mittels der Walzenspaltmeßeinrichtung aktuell gemessenen Walzenspalt und dem von der Steuereinrichtung ausgegebenen augenblicklichen Walzenspalt Null nähert, so daß dadurch die Walzenspalte der vertikalen und horizontalen Walzen gesteuert werden; und

(e) Einrichtungen zum Ermitteln der Position des Walzguts, an der mit dem Walzen begonnen wird, wobei diese Einrichtungen in den Gerüsten der vertikalen und horizontalen Walzen vorgesehen sind und die Einrichtungen zum Messen des Vorschubs freigeben.

Bei einem Werkstück, das in einer Walzenstraße hergestellt ist, die mittels dieser erfindungsgemäßen Steuereinrichtung gesteuert wird, ist kein seitliches Beschneiden des Werkstücks zur Begradigung von ungleichmäßigen Breitenabmessungen erforderlich, so daß

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zum Herstellen eines Werkstücks, das eine gleichförmi- 25 eine sehr wirtschaftliche Herstellung des Werkstücks ge Breite sowie eine sich kontinuierlich und periodisch erzielt wird, ändernde Dicke hat, zur Verfügung zu stellen, so daß
also praktisch das gesamte, dem Walzvorgang zuge

führte Material im Endprodukt verbleibt und praktisch

tung der eingangs genannten Art, die gekennzeichnet ist durch:

Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Einrichtungen zum Ermitteln der Position des Walzguts, an der mit dem Walzen begonnen

kein Material als Abfall vergeudet wird. 30 wird, Lastmeßeinrichtungen zum Messen der auf die

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Steuereinrich- vertikalen und horizontalen Walzen wirkenden Belastung umfassen.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Messen des

Einrichtungen zum Messen des Vorschubs des 35 Vorschubs des Walzguts Detektorwalzen aufweisen, die Walzguts, die an den Austrittseiten der vertikalen in Kontakt mit der Oberfläche des Walzguts bringbar bzw. horizontalen Walzen angeordnet sind;
eine Steuereinrichtung für die vertikalen Walzen, in
die eine Breitenfunktion gegeben ist, welche die
Beziehung zwischen dem Breitenwert und der 40
längsweisen Position des Walzguts repräsentiert, in
die Signale von der Einrichtung über den Vorschub
des Walzguts eingegeben werden, wobei die Breitenänderung im voraus so berechnet ist, daß die

Breite des das horizontale Walzenpaar verlassen- 45 einrichtung mit Walzenstraße zum Herstellen eines den, sich in Dickenrichtung ändernden Walzguts Werkstücks, das eine gleichförmige Breite und eine sich konstant ist, wobei diese Steuereinrichtung so aus- ändernde Dicke hat, welche gemäß einem ersten Ausgebildet ist, daß sie den augenblicklichen Walzen- führungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist; spalt der vertikalen Walzen aus der Breitenfunk- Fig.2 und 3 Aufsichten und Vorderaufrißansichten

tion und dem Vorschubbetrag berechnet und das 50 eines Walzguts und Werkstücks, die zeigen, wie sich die Ergebnis der Berechnung als elektrische Signale an Form des Walzguts bis zum Werkstück verändert, wenn eine Steueranordnung ausgibt; dieses durch die in Fig. 1 gezeigte Steuereinrichtung

(c) eine Steuereinrichtung für die horizontalen Wal- mit Walzenstraße bearbeitet wird;

zen, in die eine Dickenfunktion eingegeben ist, wel- Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines Werkehe die Beziehung zwischen der längsweisen Posi- 55 Stücks, das eine sich verändernde Dicke hat, wie es mit

sind, sowie Impulsgeneratoren zum Erzeugen von Impulssignalen in Ansprechnung auf eine Drehung der Detektorwalzen.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger, in den F i g. 1 bis 6 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Steuer-

tion und dem Wert der Dicke des Walzguts repräsentiert, wobei diese Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie einen Momentanbefehlswalzenspalt der in Dickenrichtung walzenden Walzen auf der Basis sowohl der Dickenfunktion sls auch des Vtschubbetrags berechnet, wobei diese Berechnung nach Ablauf eines Zeitintervalls begonnen wird, während dem der Vorschub vom Augenblick des Ausgebens des den augenblicklichen Walzenspalt repräsentierenden Signals durch die Steuereinrichtung für die vertikalen Waken, gleich dem Abstand wird, welcher zwischen den Achsen der vertikalen Walzen und der horizontalen Walzen vorhanden tels einer Steuereinrichtung nach der Erfindung mit Walzenstraße hergestellt worden ist;

Fig.5 eine perspektivische Ansicht einer Steuereinrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er-

ffn/4unit > "6 "

65 Fig.6 ein Blockschaltbild des wesentlichen Teils der in F i g. 5 gezeigten Steuereinrichtung.

Es seien nunmehr bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, und zwar wird die Steuereinrichtung zum Herstellen eines Werkstücks, das eine gleichmäßige Breite und eine sich in Längsrichtung ändernde Dicke hat, anhand der Herstellung einer sich an ihren Enden verjüngenden Blattfeder für eine Kraftfahrzeugaüfhän-

gung als Beispiel beschrieben.

Nachstehend sei zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung unter Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 3 näher erläutert.

Nach F i g. 1 wird ein zu bearbeitendes Walzgut 1 in der Richtung des Pfeils A in einer Walzenstraße bewegt, die ein vertikales Walzenpaar 2 besitzt, sowie ein horizontales Walzenpaar 4, das in der Bewegungsrichtung des Walzguts 1 auf das vertikale Walzenpaar folgt

Die in der Breitenrichtur.g walzenden Walzen 2a, 26 des vertikalen Walzenpaars 2 sind drehbar mittels eines Gerüsts (nicht dargestellt) gehaltert, und zwar so, daß der Walzenspalt frei eingestellt werden kann. Der Walzenspalt dieser Walzen 2a, 2b wird mittels einer Walzenanstelleinrichtung 4 eingestellt, die je eine als Hydraulikzylinder ausgebildete Walzenanstelleinrichtung 3a und 3b für jede Walze 2a und 2b umfaßt.

Die in der Dickenrichtung walzerden Walzen 5a, 5b sind ebenfalls mittels des Gerüsts drehbar gehaltert, und der Walzenspalt dieser Walzen ist auch mittels einer Walzenanstelleinrichtung 7 einstellbar, die aus je einer als Hydraulikzylinder ausgebildeten Walzenanstelleinrichtung 6a und 6b für jede Walze 5a und 5b besteht.

Die Positionen der vertikalen und horizontalen Walzen 2a, 2b und 5a, 5b können gemäß den elektrischen Signalen gesteuert werden, die von einer Steuereinrichtung 8 abgegeben werden, in der die Anfangswerte der Breite und Dicke, die durch die Form des Werkstücks bestimmt sind, wie auch die Breiten- und Dickenfunktionen, die von der Breite und Dicke in Beziehung zu der Länge des Werkstücks bestimmt werden, im voraus eingestellt worden sind. Infolgedessen erzeugt die Steuereinrichtung 8 elektrische Signale, welche die Steuerungspositionen der vertikalen und horizontalen Walzen 2a, 2b und 5a, 5b in Relation zu dem Vorschub des Walzguts 1 repräsentieren, und zwar in Übereinstimmung mit den eingestellten Dimensionen des herzustellenden Werkstücks und den Walzenbedingungen.

Dieser Vorgang wird nachstehend unter beispielsweiser Bezugnahme auf die vertikalen Walzen 2a, 2b näher erläutert:

Der Vorschub des Walzguts 1 wird mittels einer Einrichtung 12 zum Messen dieses Vorschubs festgestellt, die eine Detektorwalze 9 hat welche sich in Kontakt mit dem Walzgut 1 drehen kann, sowie einen Impulsgenerator 11, der für jede Einheit der Winkelbewegung der Detektorwalze 9 einen Impuls abgibt Die so erzeugten Impulse werden an die Steuereinrichtung 8 abgegeben. Die Steuereinrichtung 8 berechnet die einzustellenden Walzenpositionen in Relation zu der Länge des Walzguts 1 aus den empfangenen Impulsen und der vorher eingestellten Breitenfunktion sowie dem Breitenanfangswert und gibt das Ergebnis der Berechnung als Ausgangssignal ab.

Das digitale Ausgangssignal von der Steuereinrichtung 8 wird mittels eines Digital-zu-Analog-Wandlers (diese Wandler sind nachstehend als D/A-Wandler bezeichnet) 13a, \3b in ein Analogsignal umgewandelt und an die Servoverstärker 14a, 146 abgegeben. Die Servoverstärker 14a, 146 erhalten das Ausgangssignal von den Differentialtransformatoren der Wandler 15 und 16, von denen der Differentialtransformator des Wandlers

15 den Abstand zwischen dem Gerüst und der Achse der Walze 2a mißt während der Differentialtransformator

16 den Abstand zwischen den Achsen der Walzen 2a, 2b mißt Diese Differentialtransformatoren bilden in Kombination eine Walzenspaltmeßeinrichtung 17, die nicht nur den Abstand zwischen den beiden Walzen 2a, 26 relativ zueinander, sondern auch die absoluten Achsenpositionen dieser Walzen messen kann, so daß die Walzen während des Walzens stets symmetrisch zueinander mit Bezug auf die breitenweise Halbierungslinie des Walzguts positioniert werden. Als Servoventile ausgebildete Steueranordnungen 18,19 erhalten Ausgangssignale, die den Unterschieden zwischen den Eingangssignalen von den Differentialtransformatoren 15, 16 und den Eingangssignalen von den D/A-Wandlern 13a, 136 entsprechen. Infolgedessen werden diese Servoventile derart betätigt, daß eine Hydraulikeinheit 21 Drucköl an die als Hydraulikzylinder ausgebildeten Walzenanstelleinrichtungen 3a, 36 liefert, wodurch die Positionen der vertikalen Walzen 2a, 26 verändert und eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt so, daß die Eingangssignale, die von den Differentialtransformatoren der Wandler 15,16 kommen, in Übereinsstimmung mit den Eingangssignalen von den D/A-Wandlern 13a, 136 gebracht werden. Dann werden die Steueranordnungen 18,19 angehalten, und die vertikalen Walzen 2a, 26 werden in die Positionen eingestellt, die den Signalen von der Steuereinrichtung 8 entsprechen. Auf diese Weise bilden die Servoverstärker 14a, 146 und die Steueranordnungen 18, 19 in ihrer Kombination eine Steuereinrichtung 22, welche die Betätigung der Walzenanstelleinrichtungen 4 in Übereinstimmung mit den von der Steuereinrichtung 8 gegebenen Signalen und dem Ausgangssignal von der Walzenspaltmeßeinrichtung 17 steuert

Obwohl vorstehend speziell die Einstellung der Positionen der vertikalen Walzen 2a, 26 erläutert worden ist, werden die horizontalen Walzen 5a, 56 in der gleichen Weise eingestellt Es wird nämlich der Vorschub des Walzguts 1 von der Einrichtung 28 zum Messen dieses Vorschubs ermittelt, die eine Detektorwalze 26 und einen Impulsgenerator 27 hat, und dieser Meßwert wird an die Steuereinrichtung 8 abgegeben. Die Steuereinrichtung 8 berechnet dann die einzustellenden Positionen der horizontalen Walzen 5a, 56 aus dem erhaltenen Vorschubbetrag und aus der Funktion, welche die Beziehung zwischen dem Vorschubbetrag und der Dicke repräsentiert, d. h. der Dickenfunktion, sowie aus dem Anfangswert der Dicke, welche beiden letzteren Größen zuvor in der Steuereinrichtung 8 gespeichert worden sind.

Das Ergebnis der Berechnung wird dann mittels D/AWandlern 29a, 296 in ein Analogsignal umgewandelt. Die Steuereinrichtung 37 steuert die Walzenanstellcinrichtungen 7, welche die Walzenanstelleinrichtung 6a für die Walze 5a und die Walzenanstelleinrichtung 66 für die Walze 56 umfaßt Die als Hydraulikzylinder ausgebildeten Walzenanstelleinrichtungen 6a, 66 werden in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von der Walzenspaltmeßeinrichtung 33, die von Wandlern 31,32 in Form von Differential transformatoren gebildet wird und in Übereinstimmung mit den Analogsignalen, die von den D/A-Wandlern 29a, 296 abgegeben werden, gesteuert Der Differentialtransformator 31 mißt den Abstand zwischen dem Gerüst und der Achse der Walze 5a, während der Differentialtransformator 32 den Abstand zwischen den Achsen der Walzen 5a und 56 mißt. Als Ergebnis werden die Positionen der horizontalen Walzen 5a, 56 in Übereinstimmung mit der von der Steuereinrichtung 8 gegebenen Signalen eingestellt.

Die vorerwähnten Walzenanstelleinrichtungen 4, 7 sind mit Einrichtungen 47, 48 zum Ermitteln der Position des Walzguts 1 an der mit dem Walzen durch die vertikalen bzw. horizontalen Walzen 2a, 26 bzw. 5a, 56 begonnen wird, versehen und, diese Einrichtungen 47,

48 sind als Lastzellen ausgebildet. Die Ausgangssignale von diesen Lastzellen werden über Zeitgeber an SoIenoidventile abgegeben, welche die Betätigung von Pneumatikzlindern zum Bewegen der Einrichtungen 12, 28 in und außer Kontakt mit dem Walzgut 1 steuern. Die Anordnung ist derart, daß die Einrichtungen 12, 28 jeweils in die Betriebspositionen bewegt werden, nachdem vorbestimmte Zeitdauern von dem Zeitpunkt an vergangen sind, zu dem durch die Lastzellen festgestellt worden ist, daß das in Laufrichtung vordere Ende des Walzguts 1 zwischen die jeweiligen Walzen eingeführt worden ist, d. h. nachdem das in Laufrichtung vordere Ende des Walzguts 1 jeweilige Positionen zur Ermittlung des Vorschubbetrags des Walzguts 1 passiert hat.

Es sei darauf hingewiesen, daß in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die vertikalen Walzen 2a, 2b und die horizontalen Walzen 5a, 5b unabhängig voneinander so gelagert sind, daß eine freie Einstellung der Achsenpositionen unabhängig von der anderen Walze möglich ist. Zusätzlich hierzu hat jedes Walzenpaar 2 und 5 zwei Wandler 15, 16 bzw. 31, 32 in Form von Differentialtransformatoren, so daß nicht nur der Abstand zwischen den Achsen der beiden Walzen 2a, 2b und 5a, 5b, sondern auch die absoluten Positionen der Walzenachsen gemessen werden können. Es ist infolgedessen möglich, die beiden Walzen 2a, 2b und 5a, 5b jedes Walzenpaars 2 und 5 in Symmetrie zueinander mit Bezug auf die neutrale Achse des Walzguts 1 zu bewegen. Daher wird keine unerwünschte Formänderung bzw. kein unerwünschtes Verziehen des Walzguts 1 bewirkt, selbst wenn das Walzgut in einer konstanten Höhe eingespeist wird.

Zur Vereinfachung des Aufbaus der Einrichtung ist es möglich, die Position von einer der beiden Walzen jedes Walzenpaars 2 und 5 ortsfest zu halten. In einem solchen Falle kann der Walzenspalt dadurch eingestellt werden, daß nur eine der beiden Walzen 2a, 2b oder 5a, 5b bewegt wird, so daß die Walzenanstelleinrichtung 3a oder 3b bzw. 6a oder 6b die Steueranordnung 18 oder 19 bzw. 35 oder 36 sowie der Servoverstärker 14a oder 14i bzw. 34a oder 346 und der D/A-Wandler 13a oder i3b bzw. 29a oder 29b für eine der Walzen 2a, 2b bzw. 5a, 5b jedes Walzenpaars 2 bzw. 5 weggelassen werden kann. Auch ist es, da nur der Abstand zwischen den beiden Achsen gemessen wird, nur erforderlich, daß jedes Walzenpaar 2 und 5 nur mit einem Wandler 15 oder 16 bzw. 31 oder 32 versehen ist.

Als Walzenspaltmeßeinrichtung können verschiedenste andere Meßeinrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise solche, welche die Walzenpositionen indirekt durch die Messung der Positionen der Kolben der als Hydraulikzylinder ausgebildeten Walzenanstellcinrichtungen 3a, 3£> bzw. 6a, 6b messen.

Es sei nun die Betriebsweise der beschriebenen Steuereinrichtung anhand eines Beispiels erläutert:

Es ist zu berücksichtigen, daß in einigen Fällen die Plattcnbreite oder Dicke des herzustellenden Werkstücks im Vergleich mit dem Breitenanfangswert oder dem Dickenanfangswert des Walzguts beträchtlich groß ist, so daß das Walzgut 1 nicht glatt zwischen die vertikalen Walzen 2a, 2b oder die horizontalen Walzen 5a, 5b eingeführt werden kann, wenn der Walzenspalt vom Beginnen des Walzens an in Übereinstimmung mit dem Anfangswert eingestellt wird. In einem solchen Falle wird der Walzenspalt auf einen Wert eingestellt, der größer als der berechnete Anfangswert ist, und nachdem das Walzgut 1 zwischen die Walzen eingeführt worden ist, wird der Walzenspalt sofort auf den Anfangswert vermindert, und zwar mit Hilfe der als Lastzellen ausgebildeten Einrichtungen 47, 48, die an den Walzenanstelleinrichtungen 4,7 angebracht sind.

Wenn die Vorbereitungen für das Walzen getroffen sind, wird das Walzgut 1 in den Spalt zwischen den vertikalen Walzen 2a, 2b eingeführt. Das wird durch die Einrichtung 47 zum Ermitteln der Position des Walzguts, an dem mit dem Walzen begonnen wird, festgestellt. Nachdem ab der Abgabe des Signals von dieser Einrichtung eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, wird die Detektorwalze 9 der Einrichtung 12 zum Messen des Vorschubs in die Arbeitsposition gebracht. Da das in Laufrichtung vordere Ende des Walzguts 1 zu diesem Zeitpunkt die Einrichtung 12 passiert hat, wird die Detektorwalze 9 sanft in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Walzguts 1 gebracht, und zwar in einer senkrecht zu der letzteren verlaufenden Richtung.

Der Impulsgenerator 11 beginnt, Impulse zu erzeugen, wenn die Detektorwalze 9 mit dem Walzgut 1 in Kontakt gebracht worden ist. Diese Impulse werden an die Steuereinrichtung 8 abgegeben. Aufgrund dieser Impulse berechnet die Steuereinrichtung 8 die einzustellenden Positionen der vertikalen Walzen 2a, 2b, d. h. sie steuert die Einstellung des Walzenspalts, und zwar in

Übereinstimmung mit diesen Impulsen und der Breitenfunktion sowie dem Breitenanfangswert, die zuvor in der Steuereinrichtung 8 eingestellt worden sind. Dann wird gemäß dem Ergebnis der Berechnung mit der Einstellung der Position, d. h. des Walzenspalts der vertikalen Walzen 2a, 2b, begonnen. Da mit der Walzenspalteinstellung begonnen wird, nachdem die Detektorwalze 9 in Berührung mit dem Walzgut 1 gebracht worden ist, kann der in Laufrichtung vordere Teil des Walzguts 1 zwischen den vertikalen Walzen 2a, 2b und der Detektorwalze 9 nicht verarbeitet werden und wird infolgedessen Abfall. Aus diesem Grund ist die Detektorwalze 9 vorzugsweise so eng wie möglich an den vertikalen Walzen 2a, 2b angeordnet.
Nachdem die Steuereinrichtung 8 mit der Positionseinstellung, d. h. der Walzenspalteinstellung, begonnen hat, werden die vertikalen Walzen 2a, 2b zyklisch aufeinander zu und voneinander wegbewegt. Daher wird das der Walzenstraße zugeführte Walzgut Γ, das eine gleichmäßige Breite und Dicke hat, wie an den linken Enden der Fig.2 und 3 veranschaulicht ist, entsprechend verändert, wenn es die vertikalen Walzen 2a, 2b passiert, und zwar zu einem Walzgut 1", das, wie im mittleren Teil der F i g. 4 gezeigt ist, eine periodische längsweise Breitenverminderung hat Obwohl die Dicke dieses Walzguts 1" an den Stellen verminderter Breite erhöht wird, ist diese Zunahme ziemlich klein und vernachlässigbar. Die Wirkung der Breitenverminderung besteht nämlich hauptsächlich in der Verlängerung in der Längsrichtung des der Walzenstraße zugeführten Walzguts Γ.

Die Einführung des in Laufrichtung vorderen Endes des teilweise bearbeiteten Walzguts 1" zwischen die horizontalen Walzen 5a, 5b wird durch die als Lastzelle ausgebildete Einrichtung 48 festgestellt Nachdem eine vorbestimmte Zeit ab der Abgabe eines Signals von der Einrichtung 48 vergangen ist, wird die Detektorwalze 26 der Einrichtung 28 mittels eines pneumatischen Zylinders in Betriebsposition gebracht, d. h. dadurch in Kontakt mit dem in Laufrichtung vorderen Ende des WaIzguts Γ" (siehe F i g. 2 und 3) gebracht, und der Impulsgenerator 27 beginnt, Impulse abzugeben.

Die Einstellung der Positionen der horizontalen Walzen 5a, 5b (dieser Vorgang wird nachstehend als »Dik-

keneinstellung« bezeichnet) gemäß der Dickenfunktion wird in dem Augenblick begonnen, in dem der Vorschubbetrag des teilweise bearbeiteten Walzguts 1" nach dem Beginn der Einstellung der vertikalen Walzen 2a, 2b (dieser Vorgang wird nachstehend als »Breiteneinstellung« bezeichnet), wie er von der Einrichtung 12 gemessen worden ist, einen Wert erreicht hat, welcher dem Abstand zwischen den Achsen der vertikalen und horizontalen Walzen 2a, 2b und 5a, 5b entspricht. Danach werden die horizontalen Walzen 5a, 5b periodisch aufeinander zu und voneinander wegbewegt, und zwar in Übereinstimmung mit den Signalen, die von der Steuereinrichtung 8 abgegeben werden, so daß das teilweise bearbeitete Walzgut 1" zu dem Walzgut Y" verformt wird, das in Längsrichtung eine Dickenvariation hat, wie sie im rechten Endteil der F i g. 3 gezeigt ist. Die Verminderung der Dicke bewirkt natürlich eine Zunahme der Breite. Da jedoch das Walzgut 1" in Voraussicht dieser Breitenzunahme so geformt worden ist, daß es eine regelmäßige Breitenverminderung hat, hat das Walzgut Y" über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Breite, wie im rechten Endteil der F i g. 2 gezeigt ist.

Das Walzgut 1" ist ein Zwischenprodukt, und das Walzgut Y" ist ein Halbfertigprodukt, da es noch zerschnitten werden muß, damit man als Endprodukt das gewünschte Werkstück erhält, das im vorliegenden Beispiel eine sich nach den Längsenden zu verjüngende Blattfeder ist, die dadurch erhalten wird, daß man das Walzgut Y" längs der strichpunktierten Linien B, C, wie sie im rechten Endteil der F i g. 3 dargestellt sind, zerschneidet.

Da die Breiteneinstellung und die Dickeneinstellung getrennt ausgeführt werden, ist zu berücksichtigen, daß die Stelle des Walzguts, an der die Breiteneinstellung begonnen wird, und die Stelle, an der die Dickeneinstellung begonnen wird, um den Fehler, der sich in der längenweisen Messung ergibt, voneinander versetzt sein können. Eine solche Versetzung wächst zu einem großen Wert an, wenn die Einstellzyklen wiederholt werden, und zwar aufgrund der Akkumulierung des Fehlers, so daß die Gleichförmigkeit der Breite des als Halbfertigprodukt erhaltenen Walzguts Y" dadurch verschlechtert werden kann. Es ist daher zu bevorzugen, die Startstelle des Endpunkts des Breiteneinstellzyklus und des Dickeneinstellzyklus in jedem Einstellzyklus zwangsweise miteinander zusammenfallen zu lassen.

Nachstehend sei folgendes Beispiel von Daten, wie sie erhalten werden, wenn das Walzen ausgeführt wird, während man die längsweise gegenseitige Versetzung der Dickeneinstellung und der Breiteneinstellung bei jedem Einstellzyklus zwangsweise korrigiert, gegeben:

Rohmaterial:

20,5 mm dick, 100,5 mm breit, 8900 mm lang, AISI

5155 (d. h. 55Cr3) Federstahl
Walztemperatur: 900° C
maximale Walzkraft:

211 (breitenweise)
228 t (dickenweise)
Abmessung des Produkts:

eine sich konisch verjüngende Blattfeder, die eine

Breite von 100 mm hat
Toleranzen des Produkts:

± 0,07 mm oder weniger (Dicke) ± 0,02 mm oder

weniger (Breite)

Aus den obigen Daten läßt sich verstehen, wie vorteilhaft die beschriebene Steuereinrichtung für die Anwendung bei der Herstellung eines Werkstücks ist, das eine gleichbleibende Breite hat und eine längsweise Dickenvariation, wie beispielsweise einer sich konisch verjüngenden Blattfeder.

Nachstehend sei unter Bezugnahme auf die F i g. 4, 5 und 6 eine bevorzugte Ausführungsform der Steuereinrichtung 8 der Einrichtung der Fig. 1 beschrieben, die es insbesondere ermöglicht, das jeweilige Werkstück

ίο mit hoher Präzision herzustellen.

Die Fig.4 zeigt ein Beispiel der Form eines herzustellenden Werkstücks. Diese Form ist in bezug auf die -Y-Achse symmetrisch und wird durch geradlinige Abschnitte begrenzt, welche die Punkte a, b, c, d und e miteinander verbinden. Tatsächlich ist das Werkstück in den meisten Fällen statt durch die geradlinigen Abschnitte durch glatte kontinuierliche Kurven, die durch diese Punkte hindurchgehen, begrenzt.

Es sei zunächst auf die Einrichtung zum Steuern der vertikalen Walzen 2a, 2b eingegangen, in der der Vorschubbetrag des Walzguts 1 mittels der Einrichtung 12 ermittelt wird, welche die Detektorwalze 9 aufweist, die sich in Kontakt mit dem Walzgut 1 dreht, wenn sich das letztere bewegt, und den Impulsgenerator 11, der für jede Einheit des Rotationswinkels der Detektorwalze 9 einen Impuls erzeugt und diese an eine Steuereinrichtung 8a für die vertikalen Walzen abgibt. Die Steuereinrichtung 8a berechnet aus den vom Impulsgenerator 11 abgegebenen Impulsen sowie außerdem aus einer vorher eingestellten Breitenfunktion 53, die später näher erläutert wird, die einzustellenden Walzenpositionen in Relation zur Länge des Walzguts 1 und gibt das Rechenergebnis als Ausgangssignal ab.
Das digitale Ausgangssignal von der Steuereinrichtung 8a für die Breitensteuerung wird mittels der D/AWandler 13a, i3b in ein Analogsignal umgewandelt und dann an die Servoverstärker 14a, 146 abgegeben, denen auch die Ausgangssignale der Differentialtransformatoren der Wandler 15, 16 zugeführt werden, welche in Kombination die Walzenspaltmeßeinrichtung 17 bilden. Die Servoverstärker 14a, 146 geben Ausgangssignale an die als Servoventile ausgebildeten Steueranordnungen 18,19 ab, wobei diese Ausgangssignale den Unterschieden zwischen den Eingangssignalen von den Wandlern 15, 16 und den Eingangssignalen von den D/A-Wandlern 13a, 136 entsprechen. Als Ergebnis hiervon verden die erwähnten Servoventile betätigt, so daß die Hydraulikeinheit 21 Drucköl an die als Hydraulikzylinder ausgebildeten Walzenanstelleinrichtungen 3a, 3b abgeben

so kann, die ihrerseits die Positionen der vertikalen Walzen 2a, 2b ändern. Die Servoventile werden entregt, wenn die Eingangssignale von den Differentialtransformatoren der Wandler 15,16 gleich den Eingangssignalen von den D/A-Wandlern 13a, 136 geworden sind. Infolgedessen werden die vertikalen Walzen 2a, 2b in Positionen eingestellt, die den von der Steuereinrichtung 8a abgegebenen Signalen entsprechen. Daher bilden die WaI-zenspaltmeßrichtung 17, die Servoverstärker 14a, 14b, die Steueranordnungen 18,19 usw. in Kombination eine Steuereinrichtung 22, welche die Walzenanstelieinrichtungen 4 gemäß dem Ausganssignal von der Steuereinrichtung 8a steuert

Die Steuerung der horizontalen Walzen 5a, 5b erfolgt im wesentlichen in der gleichen Weise. Genauer gesagt wird der Vorschubbetrag des Walzguts 1 mitteis der Einrichtung 28 ermittelt welche die Detektorwalze 26 und den Impulsgenerator 27 aufweist Dann berechnet eine Steuereinrichtung Sb zum Berechnen der Dicke die

einzustellenden Walzenpositionen gemäß dem Ergebnis der von der Einrichtung 28 ausgeführten Messung und gemäß einer kompensierten Dickenfunktion 54, die im voraus in der Steuereinrichtung 86 eingestellt worden ist. Die kompensierte Dickenfunktion 54 wird weiter unten erläutert. Das Ergebnis der Berechnung wird mittels der D/A-Wandler 29a, 296 in ein Analogsignal umgewandelt. Die Steuereinrichtung 37, die von den Servoverstärkern 34a, 346, den als Servoventile ausgebildeten Steueranordnungen 35,36 und der Walzenspaltmeßeinrichtung 33 einschließlich den Differentialtransformatoren der Wandler 31,32 gebildet wird, steuert die Walzenanstelleinrichtungen 6a und 66, wodurch die Positionen der horizontalen Walzen 5a, 5b gemäß den Signalen gesteuert werden, die von der Steuereinrichtung Sb für die Dickensteuerung geliefert werden.

Nachstehend sei eine ins einzelne gehende Erläuterung der Steuereinrichtungen 8a und 86 zur Breiten- und Dickensteuerung wie auch einer Recheneinrichtung 50 zur Vorbehandlung unter Bezugnahme auf Fig.6 gegeben:

In die Recheneinrichtung 50 zur Vorbehandlung werden die gewünschte Produktform 51, d. h. die Form des herzustellenden Werkstücks, und die Walzbedingungen 52, wie beispielsweise das Material des Walzguts, die Walztemperatur, die Walzgeschwindigkeit, die Walzendurchmesser usw, eingegeben.

Mit diesen Daten berechnet die Recheneinrichtung 50 eine Breitenfunktion 53, die die Position und den Betrag der Breitenverminderung in Relation zur Länge des Walzguts 1 repräsentiert, welche durch die in Breitenrichtung walzenden vertikalen Walzen 2a, 2b durchgeführt werden soli, derart, daß das so bearbeitete Walzgut infolge eines nachfolgenden Walzens in Dickenrichtung mittels der horizontalen Walzen 5a, 56 eine konstante Breite über seine gesamte Länge hat

Die Recheneinrichtung 50 zur Vorbehandlung berechnet auch eine kompensierte Dickenfunktion 54, die dadurch erhalten wird, daß eine Kompensation oder Korrektur an der Dickenfunktion ausgeführt wird, welche die Dickenänderung des als Endprodukt erhaltenen Werkstücks in bezug auf die Länge repräsentiert, so daß die Abweichung der Abmessang des Endprodukts von der vorgesehenen Abmessung ausgeschaltet wird, welche Abweichung erwartungsgemäß während des Walzens mittels der horizontalen Walzen auftritt, das gemäß der Dickenfunktion ausgeführt wird, und zwar aufgrund des Einflusses von wenigstens dem Walzendurchmesser oder der Walzendurchbiegung.

Zur näheren Erläuterung der Kompensation oder Korrektur sei darauf hingewiesen, daß der Walzendurchmesser und die Walzendurchbiegung als Hauptfaktoren der Kompensation oder Korrektur ausgewählt werden, weil die Walzen beim Heißwalzen, auf das die Erfindung angewandt wird, eine große Wärmeausdehnung erfahren und weil das Walzen mit variierender Walzverminderungskraft (Kraft zur Verminderung der jeweils durch das Walzen zu vermindernden Abmessung des zu walzenden Materials) ausgeführt wird, so daß eine große Änderung der Walzendurchbiegung verursacht wird, die ihrerseits die Form und die Abmessung des Endprodukts nachteilig beeinflußt

Hinsichtlich der Breitenfunktion 52 und der kompensierten Dickenfunktion 54 ist für den Fall, daß das herzustellende Werkstück fünf Abschnitte hat, wie in F i g. 4 gezeigt ist, nämlich zwei flache Endabschnitte, einen flachen Mittelabschnitt und zwei sich verjüngende Abschnitte, durch welche der flache Mittelabschnitt mit den beiden flachen Endabschnitten verbunden ist, zu bemerken, daß die Breitenfunktion 53 wie auch die kompensierte Dickenfunktion 54 unterschiedliche Formen oder Ausdrücke haben, die diesen Abschnitten entsprechen. Im einzelnen haben diese Funktionen nicht immer Formen oder Ausdrücke, die den fünf Abschnitten entsprechen. Die Grenzen zwischen benachbarten Abschnitten werden nämlich vorzugsweise durch eine Funktion ausgedrückt, die sich von den Funktionen der

ίο benachbarten Abschnitte unterscheidet. In einem solchen Falle werden die Funktionen für mehr als fünf Abschnitte erstellt. Jedoch sei hier zum leichteren Verständnis angenommen, daß die Breitenfunktion 53 unterschiedliche Formen oder Ausdrücke hat, die den fünf Abschnitten des herzustellenden Werkstücks entsprechen. Gleichzeitig werden die Funktionen, wie beispielsweise die Breitenfunktion 53 unter Wahl der Anfangsstelle jedes Abschnitts als Ursprung von Koordinaten durch die Koordinate der Abszisse sowie eine Gleichung, die jedem Abschnitt inhärent ist, ausgedrückt. Auf diese Weise bilden die Koordinaten und Gleichungen, die den fünf Abschnitten des Werkstücks entsprechen, die Breitenfunktion 53 und die kompensierte Dikkenfunktion 54 für einen Steuerzyklus.

Die Breitenfunktion 53 und die kompensierte Dickenfunktion 54, die auf diese Weise bestimmt worden sind, werden an die Steuereinrichtung 8a zur Breitensteuerung bzw. an die Steuereinrichtung 86 zur Dickensteuerung weitergegeben. Die Steuereinrichtung 8a bzw. 86 wird von einem Zähler 55 bzw. 65, einem Komparator 56 bzw. 66, einem Operationszähler 57 bzw. 67, einer Steuereinrichtung 58 bzw. 68, einer Operationseinheit 59 bzw. 69 und einem Addierer 60 bzw. 70 gebildet.

Es sei zunächst auf die Steuereinrichtung 8a eingegangen, deren Zähler 55 die Impulse zählt, weiche von der Einrichtung 12 entsprechend dem Vorschub des Walzguts 1 abgegeben werden. Der Komparator 56 dient dazu, zu entscheiden, welcher Abschnitt der fünf Abschnitte des Werkstücks aufgrund des Ergebnisses der Zählung, die von dem Zähler 55 ausgeführt worden ist und aufgrund der Breitenfunktion 53 verarbeitet wird, und er gibt das Ergebnis der Entscheidung an die Steuereinrichtung 58 weiter.

Die Steuereinrichtung 58 gibt am Beginn jedes Ab-Schnitts ein Rückstellsignal an den Operationszähler 57 ab und wählt die Funktion, die dem begonnenen Abschnitt entspricht Die Steuereinrichtung 58 instruiert dann die Operationseinheit 59, damit diese eine Operation gemäß der gewählten Funktion ausführt. Die Ope-

rationseinheit 59 berechnet dann die Änderung des Walzenspalts für die bzw. pro Einheitslänge der Abszisse gemäß der gewählten Funktion und dem Ergebnis der Impulszählung, die von dem Operationszähler 57 für jeden Abschnitt durchgeführt wird, und gibt die berech-

nete Änderung des Walzenspalts an den Addierer 60 weiter. Der Addierer 60 führt eine Addition des erhaltenen Werts der Änderung des Walzenspalts aus und berechnet den Wert der Funktion, d. h. die Positionen der vertikalen Walzen 2a, 26, und er gibt die berechneten Walzenpositionssignale an die D/A-Wandler 13a, 136, die in F i g. 5 dargestellt sind. Als Ergebnis dieser Vor-, gänge werden die Walzenanstelleinrichtungen 4 für die vertikalen Walzen mittels der Steuereinrichtung 22 betätigt, die die Servoverstärker 14a, 146, die als Servoventile ausgebildeten Steueranordnungen 18, 19 usw. aufweist, so daß die Positionen der vertikalen Walzen 2a, 26 gesteuert werden.

Die Steuereinrichtune 86 für die Dickensteuerun? ar-

13 14

beitet im wesentlichen in der gleichen Weise wie die vertikalen Walzen 2a, 2b eingeführt. Wenn dann die

Steuereinrichtung Sa für die Breitensteuerung. Der Zäh- Einrichtung 12 in Kontakt mit dem Walzgut 1 gebracht

ler 65 zählt die von der Einrichtung 28 zur Messung des worden ist, beginnt die Einrichtung 12, Impulse zu er-

Vorschubs abgegebenen Impulse und gibt das Zähler- zeugen. Diese Impulse werden an die Steuereinrichtung

gebnis an den Komparator 66 weiter. Der Komparator 5 8a gegeben.

66 entscheidet aus dem Zählergebnis und der kompen- Die Steuereinrichtung 8a berechnet dann den augensierten Dickenfunktion, welcher Abschnitt der fünf Ab- blicklich erforderlichen Walzenspalt, d. h. den Walzenschnitte der Form des Werkstücks bearbeitet wird und spalt, der durch die Steuerung eingestellt werden soll, gibt das Ergebnis der Entscheidung an die Steuerein- für jeden Augenblick aus dem Ausgangssignal der Breirichtung 68 weiter. 10 tenfunktion 53 und den von der Einrichtung 12 abgege-

Die Steuereinrichtung 68 gibt am Beginn jedes Ab- benen Impulsen, wenn das Walzgut 1 vorwärts bewegt Schnitts ein Rückstellsignal an den Operationszähler 67 wird, und sie gibt den auf diese Weise berechneten WaI-ab und wählt die Funktion, die dem begonnenen Ab- zenspaltwert an die als Servomechanismus ausgebildete schnitt entspricht Die Steuereinrichtung 68 instruiert Steuereinrichtung 22 für die Breitensteuerung,
dann die Operationseinheit 69, damit diese eine Opera- 15 Die Steuereinrichtung 22 bewegt die vertikalen Waltion gemäß der gewählten Funktion ausführt Die Ope- zen 2a, 2b periodisch aufeinander zu und voneinander rationseinheit 69 berechnet dann die Änderung des Wal- weg, so daß als Zwischenprodukt ein Walzgut erhalten zenspalts pro Einheitslänge der Abszisse, und zwar ge- wird, das eine regelmäßige Breitenvariation in Längsmaß der gewählten Funktion und dem Ergebnis der richtung hat

Impulszählung, die von dem Operationszähler 67 für 20 Dann wird das so als Zwischenprodukt geformte

jeden Abschnitt durchgeführt wird, und sie gibt die be- Walzgut in den Walzenspalt zwischen den horizontalen

rechnete Änderung des Walzenspalts an den Addierer Walzen 5a, 5b eingeführt Die Einrichtung 28 beginnt,

70 weiter. Der Addierer führt eine Addition der erhalte- wenn ihre Detektorwalze 26 in Kontakt mit dem WaIz-

nen Änderung des Walzenspalts aus und berechnet die gut gebracht worden ist Impulse an die Steuereinrich-

Positionen der horizontalen Walzen. Die Signale, die die 2s tung Sb abzugeben. Die Steuereinrichtung Sb berechnet

berechneten Walzenpositionen repräsentieren, werden dann den augenblicklich erforderlichen Walzenspalt der

dann an die D/A- Wandler 29a, 29b gegeben, wie in horizontalen Walzen 5a, 5b gemäß dem Ausgangssignal

F i g. 5 gezeigt Infolgedessen betätigt die Steuereinrich- von der kompensierten Dickenfunktion 54 und den Im-

tung 37 die Walzenanstelleinrichtungen 6a, 6b für die pulsen, die von der Einrichtung 28 abgegeben worden

horizontalen Walzen 5a, 56, so daß dadurch die Positio- 30 sind. Der auf diese Weise berechnete augenblickliche

nen dieser Walzen gesteuert werden. Walzenspaltwert wird an die als Servoeinrichtung aus-

Nachstehend sei näher erläutert, wie das Werkstück, gebildete Steuereinrichtung 37 gegeben,

das eine gleichbleibende Breite und eine längsweise Die Steuereinrichtung 37 steuert dann die horizonta-

Dickenänderung hat, mittels der Einrichtung, deren Auf- len Walzen 5a, 5b gemäß den erhaltenen Signalen, so

bau beschrieben wurde, gewaizt wird. 35 daß das beabsichtigte Werkstück hergestellt wird, das

Zunächst wird vor allem die Dickenfunktion, die die eine gleichbleibende Breite und eine vorgesehene längs-

Dicke des Werkstücks in bezug auf die Länge repräsen- weise Dickenvariation hat.

tiert gemäß der Form des als Endprodukt zu erzielen- Es sei darauf hingewiesen, daß das von der Einrichden Werkstücks bestimmt Dann berechnet die Rechen- tung 12 kommende Impulssignal an den Zähler 65 der einrichtung 50 für die Vorbehandlung unter Verwen- 40 Steuereinrichtung Sb gegeben wird, so daß die Zeitgedung dieser Funktion die Breitenfunktion 53, wodurch bung für den Beginn des Zählvorgangs des Zählers 65 eine gleichmäßige Breite über die gesamte Länge des mit derjenigen des Zählers 55 beim gleichen Walzgut 1 Werstücks erzielt wird, wobei sie die Zunahme der Brei- zwangsweise miteinander zusammenfallen. Wenn die te des Werstücks, die verursacht werden würde, wenn Steuerungen der vertikalen Walzen 2a, 2b und der horidas Walzgut 1 mittels der horizontalen Walzen 5a, 5b 45 zontalen Walzen 5a, 5b unabhängig voneinander durchgewalzt wird, kompensiert. Als Faktoren beim Bestim- geführt werden, sind die Stellen des Beginns der Dickenmen der Breitenfunktion werden solche Faktoren wie änderung aufgrund des dimensionellen Fehlers in der beispielsweise das Material des Walzguts, die Walztem- längsweisen Richtung des Walzguts 1 gegeneinander peratur, die Walzgeschwindigkeit der Walzendurch- versetzt, wie weiter oben in Verbindung mit F i g. 1 messer usw. verwendet 50 schon erwähnt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach

Dann wird der Betrag der Abweichung der Abmes- F i g. 5 und 6 wird eine solche Versetzung und die damit sung des Walzguts von der vorgesehenen Abmessung verbundene Fehlerakkumulation vollständig ausgedes herzustellenden Werkstücks bestimmt, die erwar- schaltet, weil die Zeitgebungen für das Beginnen der tungsgemäß durch eine Steuerung der horizontalen Zählervorgänge der Zähler 55 und 65 zwangsweise mit-Walzen 5a, 5b verursacht wird, und dieser Betrag wird 55 einander zur Koinzidenz gebracht werden.
zusammen mit der vorerwähnten Dickenfunktioti in die Obwohl in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel Recheneinrichtung 50 eingegeben, so daß die Rechen- zwei gesonderte Steuereinrichtungen 8a, Sb unabhängig einrichtung 50 die kompensierte Dickenfunktion 54 be- für die Breitensteuerung und die Dickensteuerung verrechnet Einflüsse des Walzendurchmessers, der Wal- wendet werden, ist diese Ausführungsform keine auszendurchbiegung usw. werden als Kompensation«- oder 60 schüeßüche, und die Funktionen dieser Stcucrcinrich-Korrekturfaktoren bei der Bestimmung der kompen- tungen können mittels nur einer Steuereinrichtung aussierten Dickenfunktion 54 verwendet. geführt werden.

Die Vorbereitung zum Walzen ist vollendet, wenn die In dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel

Breitenfunktion 53 und die kompensierte Dickenfunk- wird die kompensierte Dickenfunktion 54 mittels der

tion 54 in die Steuereinrichtungen 8a, Sb für die Breiten- 65 Recheneinrichtung 50 für die Vorbehandlung berechnet,

bzw. Dickensteuerung eingegeben werden. um die Fehler auszuschalten, die aufgrund des Einflusses

Nachdem die Vorbereitung zum Walzen vollendet ist, von Änderungen der Walzen, nämlich des Walzenwird das Walzgut 1 in den Walzenspalt zwischen den durchmessers und der Walzendurchbiegung entstehen.

15

Es ist möglich, in der gleichen Weise eine kompensierte Breitenfunktion durch Korrektur der Breitenfunktion 53 auszuarbeiten.

Weiterhin können die Breitenfunktion 53 und die Dikkenfunktion 54 über alle Absrhnitte unter Bezugnahme auf eine gemeinsame Ursprungskoordinate dargestellt werden.

Wie beschrieben wurde, werden die vertikalen Walzen 2a, Ib und die horizontalen Walzen 5a, 5b gemäß Funktionen gesteuert, die zuvor korrigiert oder kornpensiert worden sind, und zwar unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren, wie es beispielsweise das Material des Werkstücks, die Walztemperatur, die Walzgeschwindigkeit, der Walzendurchmesser und andere Walzbedingungen sind, wie auch unter Berücksichtigung der Einflüsse von Änderungen des Walzendurchmessers und der Walzendurchbiegung. Darüber hinaus werden komplizierte Meß- und Steuereinrichtungen, die in den konventionellen Systemen notwendig sind, welche auf der Rückkopplung der tatsächlich gemessenen Abmessung des Produkts beruhen, vollständig ausgeschaltet, so daß die Anlagekosten bemerkenswert erniedrigt werden.

Außerdem sind einige schwierige Berechnungen, die nicht gleichzeitig mit dem Walzvorgang durchgeführt werden müssen, vorher durch die Recheneinrichtung für die Vorbehandlung ausgeführt worden, während die Berechnungen, die gleichzeitig mit dem Walzvorgang gemacht werden müssen, durch die Steuereinrichtung für die Breitensteuerung und die Dickensteuerung sofort am Ort des Walzens ausgeführt werden. Durch diese Trennung wird eine viel größere Vereinfachung erzielt, wodurch die Kosten des Systems insgesamt weiter vermindert werden.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für eine Wakenstraße zum Herstellen eines Werkstückes gleichförmiger Breite und vorgegebener Dicke mit einem vertikalen Walzenpaar und einem diesem in Laufrichtung des Walzguts nachgeordneten horizontalen Walzenpar, mit Walzenanstelleinrichtungen zum Einstellen der Walzenspalte zwischen den Walzenpaaren, sowie mit einer Walzenspaltmeßeinrichtung zum Messen des Walzenspalts sowohl des in Breitenrichtung als auch des in Dickenrichtung walzenden Walzenpaars und mit einer Steuereinrichtung für mindestens eine der Walzenanstelleinrichtungen, bei der die Breite des Walzguts beim Walzen in Breitenrichtung um einen solchen vorausbestimmten Betrag vermindert wird, daß die beim Walzen in Dickenrichtung auftretende Breitenzunahme im voraus kompensiert wird, gekennzeichnet durch: