DE2930005A1 - Verfahren und einrichtung zum herstellen eines plattenmaterials, das eine gleichmaessige breite und eine laengsweise dickenaenderung hat - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichmäßige Breite und eine Dicke hat, die sich entlang der Länge desselben ändert; und weiterhin betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Das Plattenmaterial, das eine gleichförmige Breite und eine Dicke hat, die sich entlang der Länge desselben allmählich, graduell, stufenweise, schrittweise u. dgl. (hierfür wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung zusammenfassend der Begriff "graduell¹¹ verwendet) ändert,kann völlig angemessen als ein Bauteil verwendet werden, das einem Biegemoment ausgesetzt wird, welches sich in der Längsrichtung des Materials graduell ändert. Die Verwendung eines solchen Plattenmaterials bietet viele Vorteile, wie beispielsweise Gewichtsverminderung, Materialersparnis, Konstruktionsvereinfachung usw. Es ist deshalb davon auszugehen, daß ein ungeheuerer Bedarf für derartige Plattenmaterialien besteht, wenn solche Materialien kommerziell verhältnismäßig leicht verfügbar sind.

Diese Art von Plattenmaterial bietet bemerkenswerte Vorteile, insbesondere wenn es als Material einer Blattfeder einer Aufhängung eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, nämlich insbesondere die Vorteile einer Gewichtsverminderung, Materialersparnis, Vereinfachung der Konstruktion, Glättung der Stoßabsorptionscharakteristik usw. Jedoch wurde bisher weder ein Verfahren noch eine Einrichtung zur wirtschaftlichen Massenproduktion solchen Plattenmaterials vorgeschlagen.

Es erscheint überflüssig darauf hinzuweisen, daß man bereits vorgeschlagen hat, ein Plattenmaterial herzustellen,

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das eine Dicke hat, die sich entlang der Länge des Materials ändert, und zwar durch Steuern des Walzenspalts zwischen Walzen, mit denen eine Platte gewalzt wird, wie beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift 16660/1974, die am 14. Februar 1974 veröffentlicht wurde, und in der US-Patentschrift 3 820 373 beschrieben ist. In diesen Druckschriften zum Stande der Technik wurden jedoch keine Überlegungen angestellt, die das seitliche Verbreitern des Plattenmaterials betreffen, das als Ergebnis des dickenmäßigen Walzens des Materials verursacht wird. Es ist infolgedessen erforderlich, einen Endschritt des Beschneidens durchzuführen, in dem beide Seitenränder des gewalzten Materials beschnitten werden, damit man eine gleichmäßige Breite des Endprodukts erzielt. Das während des Beschneidens von dem Plattenteil entfernte Material wird als Abfall verschwendet. Infolgedessen ist das konventionelle Verfahren auch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus nicht zu bevorzugen.

Infolgedessen sollen mit der Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichförmige Breite und eine Dicke hat, die sich entlang der Länge des Plattenmaterials ändert, zur Verfügung gestellt werden, mit denen die oben erläuterten Schwierigkeiten des Standes der Technik überwunden werden.

Zu diesem Zweck werden gemäß der Erfindung breitenweise arbeitende Walzen zum Bewirken eines Walzens In der breitenmäßigen Richtung und dickenweise arbeitende Walzen zum Bewirken eines Walzens in der dickenmäßigen Richtung so kombiniert, daß das Material zunächst einem breitenmäßigen Walzen unterworfen wird, um die Breite in einem Teil desselben zu vermindern, von dem erwartet wird, daß er durch das nachfolgende dickenweise Walzen seitlich verbreitert

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wird, und dann wird der Walzenspalt der dickenweise walzen- i

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den Walzen kontinuierlich gemäß vorher gegebenen Produkt- < dimensionen und Walzbedingungen verändert. Indem man das tut, kann man das gewünschte Plattenmaterial, das eine gleichförmige Breite hat und eine Dicke, die entlang der Länge variiert, in einem Schritt erhalten, ohne daß der abschließende Beschneideschritt erforderlich ist.

Weiterhin sollen mit der Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verbessern der dimensioneilen Genauigkeit oder Präzision des Plattenmaterials, das eine gleichförmige Breite hat und eine Dicke, die sich entlang der Länge desselben ändert, zur Verfügung gestellt werden.

Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine Plattenformfunktion (Breitenfunktion, Dickenfunktion), die die Änderungen der Plattenbreite und der Plattendicke in Beziehung zu der Plattenlänge repräsentiert, gemäß der vorbestimmten Form des Produkts bestimmt. Eine Korrektur zur Ausschaltung des dimensionellen Fehlers, der durch Durchbiegung von Walzen verursacht wird, die sich entsprechend der Änderung in der Verminderung (d.h. Querschnittsabnahme) des Walzens verändert und/oder eine Korrektur zum Ausschalten des dimensionellen Fehlers, der durch eine Veränderung in der Position, in der die Walzenoberfläche das gewalzte Material verläßt, verursacht wird, welche Veränderung durch Veränderung in der Neigung oder dem Gradienten der Materialoverflache verursacht wird, werden auf die Plattenformfunktion bewirkt, um eine Walzenspaltkontroll- bzw. -Steuerfunktion zur Verfügung zu stellen. Die Walzarbeit wird durchgeführt, während der Walzenspalt gemäß der auf diese Weise erhaltenen Walzenspaltkontroll- bzw. -steuerfunktion geregelt bzw. gesteuert wird, so daß die dimensioneile Genauigkeit oder Präzision des Plattenmaterials,

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das eins sich ändernde Dicke hat, verbessert wird.

Außerdem wird mit der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Walzendurchbiegungskompensationseinrichtung angewandt. Die Durchbiegung der Walze wird durch eine Berechnung vorveranschlagt, in der wenigstens eine Linearfunktion angewandt wird, die die Beziehung zwischen der Walzverminderung- oder -Verjüngung und der Walzendurchbiegung approximiert. Das Walzen wird durchgeführt, während die Durchbiegung der Walze in Übereinstimmung mit der Summe des vorbestimmten Walzenspaltwerts und des vorveranschlagten Werts der Walzendurchbiegung an der Walzendurchbiegungskompensationseinrichtung kompensiert wird, so daß dadurch die dimensionelle Genauigkeit oder Präzision des Plattenmaterials, das. eine variierende Dicke hat, verbessert wird.

Weiterhin wird gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung eine in hohem Maße genaue Kontrolle bzw. Steuerung durch eine Kontroll- bzw. Steuereinrichtung durchgeführt, die eine Recheneinrichtung für die Vorbehandlung aufweist, welche dazu geeignet ist, im voraus eine Rechnung auszuführen, bei der der Einfluß von wenigstens einem der Walzendurchmesser und die Walzendurchbiegung berücksichtigt wird, sowie eine Recheneinrichtung kleiner Abmessung zur Kontrolle bzw. Steuerung der Breite und Dicke, welche geeignet ist, die augenblicklichen Steuerwerte der Walzenspalte gemäß der Funktion, die von der Vorbehandlungsrecheneinrichtung gegeben wird, sofort zu berechnen, und eine Servoeinrichtung, die den Walzeneinstellmechanismus steuern kann. Das trägt auch zur Verbesserung der dimensioneilen Genauigkeit des Plattenmaterials bei.

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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden zum Erzeugen eines Plattenmaterials, das eine gleichförmige Breite hat und eine Dicke, die sich mit einer hohen dimensionellen Präzision ändert, die Walzenspalte der breitenweise walzenden Walzen oder dickenweise walzenden Walzen in Relation zum Wanderungsbetrag des Werkstücks kontrolliert bzw. gesteuert. Die Kontrolle bzw. Steuerung der Walzenspalte bei den breitenweise und dickenweise walzenden Walzen werden ausgeführt, indem man die Walzenpositionen derart verändert, daß die Mitte oder die Halbierende jedes der Walzenspalte nicht von einer jeweiligen Bezugslinie, d.h. einer Neutrallinie des Werkstücks, abgelenkt bzw. zum Abweichen gebracht wird, so daß eine hohe dimensionelle Präzision sichergestellt wird.

Schließlich sollen mit der Erfindung außerdem noch ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen von Plattenteilen, die variierende Dicke haben, durch genaues Schneiden oder Abscheren bzw. Zerschneiden eines kontinuierlichen Rohstücks, das eine Mehrzahl von längenmäßigen Dickenänderungen hat, mit hoher Präzision in gesonderte Plattenteile, zur Verfügung gestellt werden.

Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung wird das Abscheren bzw. Zerschneiden des RohstUckmaterials in gesonderte Plattenteile in einer unten beschriebenen Weise durchgeführt.

Gemäß der Erfindung erzeugt nämlich die Kontroll-bzw. Steuereinrichtung des Walzwerks ein elektrisches Signal, das einen abzuscherenden Teil repräsentiert, gleichzeitig mit der Vollendung der Deformation des abzuscherenden Teils, welche Deformation durch die dickenweise arbeitenden Walzen bewirkt wird. Eine Abschereinrichtung, die, gesehen

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in der Richtung der Bewegung des Halbfertigmaterials, auf· der stromabwärtigen Seite des Walzwerks angeordnet ist, wird gemäß dem vorgenannten Signal, das von der Kontroll- bzw. Steuereinrichtung erzeugt worden ist, betätigt, so daß es das Halbfertigmaterial während der Bewegung oder Wanderung des Werkstücks in gesonderte Plattenteile zerschneidet.

Alternativ werden Markierungen auf den Halbfertigteilen des letzteren, die abgeschert werden sollen, in Übereinstimmung mit dem vorerwähnten elektrischen Signal angebracht, und das Halbfertigmaterial wird später in gesonderte Plattenmaterialien, die eine vorbestimmte Einheitslänge haben, mit einer hohen Präzision zerschnitten.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand einiger, in den Figuren 1 bis 24 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung einer Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichbleibende Breite und eine sich ändernde Dicke hat, welche gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 2 und 3 die Einzelheiten einer den Wanderungsbetrag messenden Einrichtung, die in der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung vorgesehen ist;

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Fig.. A und 5 Aufsichten und Vorderauf rißansichten ' eines Werkstücks, die zeigen, wie sich die Form des Werkstücks verändert, wenn dieses durch die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung ver- bzw. bearbeitet wird;

Fig. 6 ein Beispiel der Abmessung eines Plattenmaterials, das variierende Dicke hat, wie es von der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung hergestellt worden ist;

Fig. 7 eine Vorderaufrißansicht eines Beispiels eines Plattenmaterials, das variierende Dicke hat, wie es gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt worden ist;

Fig. 8 eine Zeichnung zum Erläutern der Plattenformfunktion des Plattenmaterials, das in Fig. 7 gezeigt ist;

Fig 9 eine Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichbleibende Breite und variierende Dicke hat;

Fig. 10, 11 und 12 Darstellungen zur Erläuterung der Korrektur der Formfunktion zum Ausschalten des dimensionellen Fehlers, welcher der Durchbiegung der Walze zuzuschreiben ist;

Fig. 13 eine Darstellung zum Erläutern der Korrektur der Formfunktion zum Ausschalten des dimensionellen Fehlers, welcher der Änderung der Position, in der das Produkt die Walzenoberfläche verläßt, zuzuschreiben ist;

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Fig.. 14 eine Produktkurve (Kurve A), eine Verjüngungs-• instruktionskurve (Kurve A')» eine Produktformkurve (Kurve B), die erzielt wird, wenn die Verjüngung gemäß der Kurve A¹ und einer endgültigen Verjüngungsinstruktionskurve (Kurve C) erzielt wird, die erhalten wird, wenn eine Korrektion durchgeführt wird, um den dimensionellen Fehler auszuschalten, welcher der Walzendurchbiegung zuzuschreiben ist, und zwar dient diese Darstellung für die Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbesserung der Präzision des Plattenmaterials, das eine sich ändernde Dicke hat;

Fig. 15 eine Darstellung, zur Erläuterung des Verfahrens zum Bestimmen eines approximierenden Werts für jede gewünschte Walzendurchbiegung;

Fig. 16 eine Veranschaulichung eines Beispiels einer Einrichtung, die in der Lage ist, das Verfahren nach der Erfindung durchzuführen;

Fig. 17 eine Darstellung eines ersten Beispiels einer Einrichtung zum genauen Abscheren bzw. Zerschneiden eines langgestreckten Halbfertigmaterials, das eine Mehrzahl von längsweisen Dickenänderungen hat, in gesonderte Plattenmaterialien;

Fig. 18 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Abscher- bzw. Zerschneideeinrichtung;

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Fig- 19 eine perspektivische Ansicht eine Plattenmaterials, das eine sich verändernde Dicke hat, wie es mittels der Einrichtung nach der Erfindung hergestellt worden ist;

Fig. 20 eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, und zwar zusammen mit einem Blockschaltbild;

Fig. 21 ein Blockschaltbild des wesentlichen Teils der in Fig. 20 gezeigten Einrichtung;

Fig. 22 eine schematische Darstellung eines anderen Beispiels einer Einrichtung zum Messen des Wanderungsbetrages, wie sie in der Einrichtung nach der Erfindung zur Herstellung von Plattenmaterialien, die variierende Dicke haben, verwendet wird;

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Produkts, das mittels der in Fig. 22 gezeigten Einrichtung hergestellt worden ist; und

Fig. 24 eine schematische Darstellung einer Abschnittsmeßeinrichtung .

Es seien nunmehr bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, und zwar wird das Verfahren nach der Erfindung zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichmäßige Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, unter Bezugnahme auf eine verjüngte bzw. konische Blattfeder für eine Kraftfahrzeugaufhängung als Beispiel beschrieben.

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Gemäß dejn Verfahren nach der Erfindung werden eine Dickenfunktion, welche die Plattendicke in Beziehung zur Longitudinal- bzw. Längsposition auf der verjüngten Blattfeder definiert, sowie der Anfangswert der Plattendicke (üblicherweise der Dicke im dünnsten Teil der verjüngten Blattfeder) gemäß der verjüngten Blattfeder, die erhalten werden soll, bestimmt. Danach werden die Zunahme der Plattenbreite, die erwartungsgemäß durch ein Walzen in Übereinstimmung mit der Dickenfunktion verursacht wird, sowie die Breitenzunahme, die durch das dickenmäßige Walzen verursacht wird, für ein gegebenes Rohmaterial, d.h. das Werkstück 1 vor der Verarbeitung durch Berechnung bestimmt. Dann werden eine Breitenzunahme des Materials, die erwartungsgemäß durch die Verminderung in Übereinstimmung mit der oben genannten Dickeiifuntion verursacht wird, und die Breitenzunahme während des dickenmäßigen Walzens berechnet. Nachfolgend wird die Form eines Zwischenmaterials (des Werkstücks 1 nach einem breitenweisen Walzen) bestimmt, wobei man diese Breitenzunahme berücksichtigt, derart, daß das Werkstück nach dem nachfolgenden dickenweisen Walzen über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Breite hat. Genauer gesagt werden eine Breitenfuktion, welche die Beziehung zwischen der Plattenbreite und der längsweisen Position auf dem Zwischenmaterial unmittelbar vor dem dickenweisen Walzen repräsentiert, wie auch der Anfangswert der Plattenbreite (gewöhnlich der Plattenbreite in dem schmälsten Teil) erhalten.

Die Vorbereitung für das Walzen ist vollendet, wenn die Dickenfunktion, der Dickenanfangswert, die Breitenfunktion und der Breitenanfangswert in einer Steuereinrichtung 8, wie in Fig. 1 gezeigt, eingestellt sind.

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Es 1st z.u berücksichtigen, daß in einigen Fällen die Plattenbreite oder -dicke im Vergleich mit dem Breiten-Anfangswert oder dem Dicken-Anfangswert beträchtlich groß ist, so daß das Werkstück 1 nicht glatt in bzw. zwischen die breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b oder die dickenweise walzenden 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 Werkstück 1 in bzw. zwischen die Walzen eingeführt worden ist, wird der Walzenspalt sofort auf den Anfangswert vermindert, und zwar mit Hilfe von Last- bzw. Belastungszellen 47» 48 (siehe Fig. 3 und 4), die an einem Walzeneinstellmechanismus 4, 7 angebracht sind.

Wenn die Vorbereitung für das Walzen vorbei ist, wird das Werkstück 1 in den Spalt zwischen den breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b eingespeist. Das wird durch die Lastzelle 47 festgestellt. Nachdem ab der Abgabe des Signals von der Lastzelle eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, wird eine Meßwalze 9 einer Meßeinrichtung 12 für den Wanderungsbetrag in die Arbeitsposition gebracht. Da das in Laufrichtung vordere Ende des Werkstücks 1 zu diesem Zeitpunkt die Wanderungsbetrag-Meßeinrichtung 12 passiert hat, wird die Meßwalze 9 sanft in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Werkstücks 1 gebracht, und zwar in einer senkrecht zu der letzteren verlaufenden Richtung.

Ein Kodierer 11 beginnt Impulse zu erzeugen, wenn die Meßwalze 9 mit dem Werkstück 1 in Kontakt tritt. Diese Impulse werden an die Steuereinrichtung 8 abgegeben. Beim Empfang dieser Impulse berechnet die Steuereinrichtung die Steuerposition der breitenweise walzenden Walzen 2a₍

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2b, d.h« die Steuerung 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 der breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b begonnen, d.h. mit der Einstellung des Walzenspalts der breitenweise walzenden Walzen. Da mit der Walzenspalteinstellung begonnen wird, nachdem die Meßwalze in Berührung mit dem Werkstück 1 getreten ist, kann der in Laufrichtung vordere Teil des Werkstücks zwischen den breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b und der Meßwalze 9 nicht verarbeitet werden und wird infolgedessen Abfall. Aus diesem Grund wird die Meßwalze 9 vorzugsweise so eng wie möglich an den breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b angeordnet.

Nachdem die Steuereinrichtung 8 mit der Positionseinstellung, d.h. der Walzenspalt eins teilung, begonnen hat, werden die breitenweiee walzenden Walzen 2a, 2b zyklisch aufeinander zu und voneinander wegbewegt. Daher wird das Rohmaterial I¹, das eine gleichmäßige Breite und Dicke hat, wie an den linken Enden der Fig. 4 und 5 veranschaulicht ist, verändert, wenn es die breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b passiert, und zwar zu einem Zwischenmaterial 1", das, wie im mittleren Teil der Fig. 4 gezeigt ist, eine periodische längsweise Breitenverminderung hat. Obwohl die Materialdicke 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 Rohrmaterials I¹.

Die Einführung des in Laufrichtung vorderen Endes des Zwischenmaterials 1" zwischen die dickenweise walzenden

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Walzen 5a, 5b wird durch die Lastzelle 48 festgestellt. Nachdem eine vorbestimmte Zeit ab der Abgabe eines Signale von der Lastzelle 48 vergangen ist, wird eine Wanderungsbetrag-Meßeinrichtung mittels eines pneumatischen Zylinders 43 in Betriebsposition gebracht. Als Ergebnis hiervon wird eine Meßwalze 26 der Einrichtung 28 in Kontakt mit dem in Laufrichtung vorderen Ende des Werkstücks 1 (Halbfertigmaterial 1^MI) gebracht, und ein Kodierer 27 beginnt, Impulse abzugeben.

Die Einstellung der Walzenposition der dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b (dieser Vorgang wird nachstehend als •Dickeneinstellung¹¹ be^ «lehnet) gemäß der Dicken funktion wird in einem Augenblick begonnen, in dem der Wanderungsbetrag des Zwischenteils lⁿ nach dem Beginn der Einstellung der breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b (dieser Vorgang wird nachstehend als "Breitenelnstellung" bezeichnet), wie er von der Wanderungsbetrag-Meßeinrichtung 12 gemessen worden ist, einen Wert erreicht hat, welcher dem Abstand zwischen den Achsen der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen 2a, 2b und 5a, 5b entspricht. Danach werden die dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b periodisch aufeinander zu und voneinander wegbewegt, und zwar in Übereinstimmung mit der Instruktion, die von der Steuereinrichtung 8 gegeben wird, so daß das Zwischenmaterial 1" zu einem Halbfertigprodukt lⁿⁱ geformt wird, das eine längsweise Dickenänderung hat, wie sie im rechten Endteil der Figur 5 gezeigt ist. Die Verminderung der Dicke bewirkt natürlich eine Zunahme der Breite. Da jedoch das Zwischenteil 1^M in Voraussicht der Breitenzunahme so geformt worden ist, daß es eine regelmäßige bzw. reguläre Breitenverminderung hat, kann das Halbfertigprodukt l^nt über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Breite haben, wie im rechten Endteil der Figur 4 gezeigt ist.

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Ein Stück eines verjüngten Blattes bzw. einer verjüngten Blattfeder als Endprodukt wird dadurch erhalten, daß man das Halbfertigprodukt l"¹ längs der doppelpunktiert- und gestrichelten Linien B, C, wie sie im rechten Endteil der Figur 5 dargestellt sind, zerschneidet.

Gemäß der Erfindung wird das verjüngte Blatt bzw. die verjüngte Blattfeder im wesentlichen in der oben beschriebenen Weise erzeugt. Da jedoch die Breiteneinstellung und die Dickeneinstellung getrennt ausgeführt werden, ist zu berücksichtigten, daß die Stelle auf dem Werkstück, 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 Ansammlung des Fehlers, so daß die Gleichförmigkeit der Breite des Halbfertigprodukts 1^IM 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.

Als 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, ist folgendes:

Rohmaterial: 20,5 mm dick , 100,5 mm breit,

8900 mm lang, AISI 5155 (d.h. 55Cr3) Federstahl

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Walztemperatur: 900° C

maximale Walzkraft: 21 t (breitenweise)

228 t (dickenweise)

Abmessung des

Produkts: eine verjüngte bzw. konische

Blattfeder, die eine Breite von 100 mm hat (wie in Fig. 6 gezeigt )

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 Erfindung für die Anwendung bei der Herstellung eines Materials ist, das eine gleichbleibende Breite hat und eine längsweise Dickenänderung, wie beispielsweise einer konisch verjüngten Blattfeder.

Nachstehend sei ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung zum Erzeugen eines Plattenmaterials, das eine gleichbleibende Breite und eine längsweise Dickenvariation hat, unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, wonach ein zu verarbeitendes Werkstück 1 in der Richtung des Pfeils A bewegt wird. Ein Paar von breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b ist am Ende der stromaufwärtigen Seite des Flusses bzw. der Bewegung des Werkstücks 1 vorgesehen. Diese breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b sind drehbar mittels eines Gestells (nicht dargestellt) gehaltert, und zwar so, daß die Walzenposition frei eingestellt werden kann. Die

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Walzenposition dieser Walzen 2a, 2b wird mittels eines Walzteneinstellmechanismus 4 eingestellt, der Hydraulikzylinder 3a, 3b umfaßt.

Ein Paar von dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b ist auf der stromabwärtigen Seite der breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b vorgesehen und drehbar von dem Rahmen gehaltert. Die Positionen dieser Walzen 5a, 5b sind wie im Falle der breitenweise walzenden Walzen mittels eines Walzeneinstellmechanismus 7 einstellbar, der Hydraulikzylinder 6a, 6b umfaßt. Die Positionen der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen 2a, 2b und 5a, 5b können gemäß den Instruktionen gesteuert werden, die von der Steuereinrichtung 8 gegeben werden, in der die Anfangswerte der Breite und Dicke, die durch die Form des Produkts bestimmt sind, wie auch die Breiten- und Dickenfunktionen, die von der Breite und Weite in Beziehung zu der Länge des Produkts bestimmt werden, im voraus eingestellt worden sind. Infolgedessen erzeugt die Steuereinrichtung 8 elektrische Signale, welche die Steuerungspositionen der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen 2a, 2b und 5a, 5b in Relation zu dem Wanderungsbetrag des Werkstücks 1 repräsentieren, und zwar in Übereinstimmung mit den eingestellten Dimensionen des Produkts und den Walzbedingungen.

Dieser Vorgang wird nachstehend unter Bezugnahme auf die breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b als ein Beispiel näher erläutert.

Der Wanderungsbetrag des Werkstücks 1 wird mittels einer Wanderungsbetrag-Meßeinrichtung 12 festgestellt, die eine Meßwalze 9 hat, welche sich in Kontakt mit dem Werkstück drehen kann, sowie einen Kodierer 11, der für jede Einheit der Winkelbewegung der Walze 9 einen Impuls abgibt. Diese

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so erzeugten Impulse werden an die Steuereinrichtung 8 abgegeben. Die Steuereinrichtung 8 berechnet die Steuerungswalzenpositionen in Relation zu der Länge des Werkstücks 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-Analaog-Wandlers (diese Wandler sind nachstehend als D/A-Wandler bezeichnet) 13a, 13b in ein Analogsignal umgewandelt und an die Servoverstärker 14a, 14b abgegeben. Die Servoverstärker 14a, 14b erhalten das Ausgange... Ignal von den Different! al transformatoren der Wandler 15 und 16. Der Differentialtransformator des Wandlers 15 mißt den Abstand zwischen dem Gestell und der Achse der Walze 2a, während der Differentialtransformator 16 den Abstand zwischen den Achsen der Walzen 2a, 2b mißt. Diese Differentialtransformatoren bilden in Kombination eine WalzenpositionsfUhleinrichtung 17, die nicht nur den Abstand zwischen den beiden Walzen 2a» 2b 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 Werkstücks positioniert werden. Servoventile 18, 19 erhalten Ausgangssignale, die den Unterschieden zwischen diesen Eingangssignalen von den Differentialtransformatoren 15, 16 und den Eingangssignalen von den D/A-Wandlern 13a, 13b entsprechen. Infolgedessen werden die Servoventile 18, 19 gestartet, so daß eine Hydraulikeinheit 21 Drucköl an die Hydraulikzylinder 3a, 3b abgeben kann, wodurch die Positionen der breitenweisen walzenden Walzen 2a, 2b verändert und eingestellt werden. Als Ergebnis dieser Einstellung kommt es dazu, daß die Eingangs signale, die von den Differential transformatoren

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13» 16 Kommen, in Übereinstimmung mit den Eingangssignalen von* den D/A-Wandlern 13a, 13b gelangen. Dann werden die Servoventile 18, 19 zum Stehen gebracht, und die breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b werden in die Positionen eingestellt, die den Instruktionen der Steuereinrichtung β entsprechen. Auf diese Weise bilden die Servoverstärker 14a, 14b und die Servoventile 18, 19 in ihrer Kombination eine Steuereinrichtung 22, welche die Betätigung des Walzeneinstellmechanismus 4 in Übereinstimmung mit den von der Steuereinrichtung 8 gegebenen Instruktionen und dem Ausgangssignal von der Walzenpositionsfühleinrichtung 17 steuert.

Obwohl vorstehend speziell die Einstellung der Positionen der breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b erläutert worden ist, werden die dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b in der gleichen Weise eingestellt. Es wird nämlich der Wanderungsbetrag des Werkstücks 1 von der Wanderungsbetrag-Meßeinrichtung 28 ermittelt, die eine Meßwalze 26 und einen Kodierer 27 hat, und dieser wird an die Steuereinrichtung 8 abgegeben. Die Steuereinrichtung 8 berechnet dann die Kommando- bzw. Steuerungspositionen der dickenweise walzenden Walzen aus dem abgegebenen bzw. erhaltenen Wanderungsbetrag, und aus der Funktion, welche die Beziehung zwischen dem Wanderungsbetrag 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/A-Wandlern 29a, 29b in ein Analogsignal umgewandelt. Die Steuereinrichtung 37 steuert den Walzeneinstellmechanismus 7, der Hydraulikzylinder 6a, 6b enthält, in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von der Walzenpositionsfühleinrichtung

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33, die von den Differential transformatoren 31» 32 gebildet wird und in Übereinstimmung mit den Analogsignalen» die von den D/A-Wandlern 29a, 29b abgegeben werden. Der Differentialtransformator 31 mißt den Abstand zwischen dem Gestell und der Achse der Walze 5a, während der Differentialtransformator 32 den Abstand zwischen den Achsen der Walzen 5a und 5b mißt. Als Ergebnis werden die Positionen der dickenweise walzenden Walzen 5a» 5b in Übereinstimmung mit der von der Steuereinrichtung 8 gegebenen Instruktion gesteuert.

Die vorerwähnten Walzeneinstellmechanismen 4, 7 sind mit Lastzellen 47» 48 zum Ermitteln des Einftihrens des Werkstücks 1 in die breitenweise und dickenweise walzenden Walzen 2a, 2b bzw. 5a» 5b versehen. -Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, werden die Ausgangssignale von diesen Lastzellen über Zeitgeber 23» 41 an Solenoidventile 24, 42 abgegeben. Diese Solenoidventile 24, 42 steuern die Betätigung der Pneumatikzylinder 25, 43 zum Bewegen der vorerwähnten Wanderungsbetrag-Meßeinrichtungen 12, 18 in und außer Kontakt mit dem Werkstück 1. Die Anordnung ist derart, daß die Wanderungsbetrag-Heßeinrichtungen 12, 28 -jeweils in die Betriebspositionen bewegt werden, nachdem vorbestimmte Zeitdauern von dem Zeitpunkt an vergangen sind, zu dem durch die Lastzellen 47, 48 festgestellt worden ist, daß das in Laufrichtung vordere Ende des Werkstücks 1 in bzw. zwischen die jeweiligen Walzen eingeführt worden ist, d.h. nachdem das in Laufrichtung vordere Ende des Werkstücks 1 jeweilige Positionen zur Ermittlung des Wanderungsbetrags des Werkstücks 1 passiert hat.

Es sei darauf hingewiesen, daß in dem beschriebenen AusfUhrungsbeispiel die breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b und die dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b unabhängig

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gelagert sind, so daß eine freie Einstellung der Achsenpositionen unabhängig von der anderen Walze möglich ist. Zusätzlich hierzu hat jedes Paar von Walzen 2a, 2b (5a, 5b) zwei Differentialtransformatoren 15, 16 (31, 32), so daß nicht nur der Abstand zwischen den Achsen der beiden Walzen 2a, 2b (5a, 5b) sondern auch die absoluten Positionen der Walzenchsen gemessen werden können. Es ist infolgedessen möglich, die beiden Walzen 2a, 2b (5a, 5b) Jedes Paars in Symmetrie zueinander mit Bezug auf die neutrale Achse des Werkstücks 1 zu bewegen. Daher wird keine unerwünschte Formänderung bzw. kein unerwünschtes Verziehen des Werkstücks bewirkt, selbst wenn das Werkstück in einer konstanten Höhe eingespeist wird.

Zur Vereinfachung des Aufbaus der Einrichtung ist es möglich, die Position von einer der beiden Walzen jedes Paars ortsfest zu machen. In einem solchen Falle kann der Walzenspalt dadurch eingestellt werden, daß nur eine der Walzen 2a, 2b oder 5a, 5b bewegt wird, so daß der Walzeneinstellmechanismus, der den Hydraulikzylinder umfaßt, der Steuermechanismus, der das Servoventil und den Servoverstärker umfaßt, und der D/A-Wandler für eine der Walzen 2a_f 2b (5a, 5b) jedes Paars weggelassen werden könnte. Auch ist es, da nur der Abstand zwischen den beiden Achsen gemessen wird, nur erforderlich, daß jedes Paar Walzen 2a, 2b (5a, 5b) nur mit einem Transformator verbunden ist.

Als Einrichtung zum Messen der Walzenpositionen können verschiedenste andere Meßeinrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise solche, welche die Walzenpositionen indirekt durch die Messung der Positionen der Kolben der Hydraulikzylinder 3a, 3b (6a, 6b) messen.

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Außerdem können Fühler bzw. Sensoren vom kontaktlosen Typt, wie beispielsweise BildfUhler bzw. -sensoren als Einrichtungen zum Messen des Wanderungsbetrages des Werkstücks verwendet werden.

Außerdem können andere Bestandteile des beschriebenen Ausführungsbeispiels durch verschiedene andere Einrichtungen ersetzt werden, ohne daß damit von der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Walzlänge und die Kommando- bzw. Steuerungswalzenpositionen digital berechnet, während die Steuerung des Walzeneinstellmechanismus auf analoge Weise erfolgt. Alternativ ist es auch möglich, die Berechnung der Walzenlänge und der Kommando- bzw. Steuerungs-Walzenpositionen auf analoge Weise durchzuführen. Es ist außerdem möglich, die Steuerung des Walzeneinstellmechanismus digital auszuführen.

Obwohl die Erfindung hauptsächlich dazu gedacht ist, beim Heißwalzen verwendet zu werden, ist es auch möglich, die Erfindung auf ein Kaltwalzen für einen gewissen Grad an Walzreduktion anzuwenden. Auch ist die Erfindung auf ein mehrstufiges Walzwerk anwendbar, indem die eine der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen oder beide dieser Walzen eine Mehrzahl von Walzgerüsten haben, bzw. mehrfach vorgesehen sind.

Wie man aus der obigen Erläuterung deutlich ersieht, bietet die vorliegende Erfindung insbesondere die folgenden Vorteile:

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(1) Es ist möglich, mit geringen Kosten Plattenmaterialien ι herzustellen, die eine gleichbleibende Breite und eine sich in Längsrichtung ändernde Dicke haben, ohne daß ein zusätzlicher Verfahrensschritt des Trimmens bzw. Beschneidens notwendig ist.

(2) Die Erfindung ermöglicht die Rationalisierung der Form von verjüngten bzw. konischen Blättern bzw. Blattfedern oder ähnlicher Produkte, eine Gewichtsverminderung und eine Verbesserung der Materialausbeute.

Zusätzlich werden durch die Einrichtung nach der Erfindung inbesondere folgende Vorteile erbracht:

(3) Es ist möglich, die Plattenbreite und die längsweise Änderung der Plattendicke einzustellen sowie die Plattendicke und -breite, die im voraus eingestellt worden sind, zu ändern.

(4) Da die Valzenpositionen aufgrund der Ermittlung der aktuellen Wanderungsstrecke des Werkstücks eingestellt werden, ist es möglich, eine genaue Form des Produkts zu erzielen.

Die dimensioneile Präzision des Produkts wird weiter dadurch verbessert, daß man eine Abschnittsabmessungs-Meßeinrichtung 38, wie in Fig. 24 gezeigt, zu der beschriebenen Einrichtung nach der Erfindung hinzufügt.

Die AbschnittsabmessungB-Meßeinrichtung 38 ist außerhalb der dickenweise walzenden Walzen 5 angeordnet und umfaßt zwei Paare von entgegengesetzt vorgesehenen Leerlaufwalzen, die das Werkstück nach dem dickenweisen Walzen sowohl in vertikaler als auch in seitlicher Richtung ein-

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klemmen bzw. zwischen sich fassen. In Fig. 24 sind nur die»Walzen zum vertikalen Einklemmen gezeigt. Diese Leerlauf- bzw. Blinkwalzen dienen dazu, die Breite und Dicke des gewalzten Produkts, das kontinuierlich bewegt wird, zu messen. Die Meßausgangssignale werden an die in Fig. gezeigte Steuereinrichtung 8 abgegeben.

Die Steuereinrichtung 8 hat eine Funktion, um den anfänglich eingestellten Wert in Übereinstimmung mit den tatsächlich gemessenen Werten zu korrigieren, und sie gibt das Ergebnis der Korrektur als elektrische Ausgangssignale an die jeweiligen Servoverstärker.

Im Betrieb wird im Anfangsstadium des Walzens die gewünschte Abmessung des vorgesehenen Produkts in der Steuereinrichtung 8 eingestellt, ohne daß man das Material des Werkstücks M, die Walztemperatur, die Steifigkeit der Walzenstempel und andere Faktoren berücksichtigt, und es erfolgt ein Walzen mit diesen eingestellten Werten. Dann wird die Abmessung des sich ergebenden Werkstücks (Produkts) mittels der Abschnittsabmessungs-Meßeinrichtung 38 gemessen und zurück in die Steuereinrichtung 8 gegeben, um den anfänglich eingestellten Wert zu korrigieren. Durch Korrektur des anfangs eingestellten Werts in der beschriebenen Weise ist es möglich, die gewünschte Präzision der Abmessungen des Produkts unabhängig von dem Material des Werkstücks und den Eigenschaften bzw. Charakteristika der Herstellungseinrichtung zu erzielen.

Auch ist es in diesem Falle möglich, als anfänglich eingestellten Wert den Wert einzustellen, welcher die veranschlagten Kenndaten des Materials des Werkstücks und der Herstellungseinrichtung beinhaltet, und nur den dimensioneilen Fehler zwischen dem veranschlagten Wert und dem

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tatsächlich gemessenen Wert gemäß dem Ergebnis der Messung, die'von der Querschnittsabmessungs-Meßeinrichtung 38 durchgeführt worden ist, zu korrigieren. Es erscheint überflüssig darauf hinzuweisen, daß es auf diese Weise möglich ist, eine höhere Präzision der Abmessungen des Werkstücks zu erzielen.

Nachstehend sei ein anderes Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem zum Zwecke des Hersteilens eines Plattenmaterials, das eine gleichbleibende Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, mit höherer dimensioneilen Präzision das Walzen unter Ausschaltung des Fehlers durchgeführt wird, der den Durchbiegungen der breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b und der dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b zuzuschreiben ist und/oder des Fehlers, der der Änderung der Position zuzuschreiben ist, unter der das Werkstück die Walzen verläßt. Mit diesem Ausführungsbeispiel wird eine Walzenspaltkontroll- bzw. -Steuerfunktion dadurch erzielt, daß man eine Korrektur zur Ausschaltung der oben erwähnten Fehler auf die Plattenformfunktion, welche die gewünschte Form des zu erzielenden Plattenmaterials repräsentiert, vor dem Walzvorgang bewirkt, und das Walzen wird in Übereinstimmung mit der auf diese Weise erhaltenen Walzenspaltkontroll- bzw. -Steuerfunktion durchgeführt.

Die Walzenspaltkontroll- bzw. -Steuerfunktion dieses- Ausführungsbeispiels wird dadurch erhalten, daß man die Formfunktion des verjüngten bzw. konischen Blatt- bzw. Blattfedermaterials korrigiert, und zwar zur Ausschaltung sowohl des Fehlers, der der Walzendurchbiegung zuzuschreiben ist, als auch des Fehlers, der der Änderung der Position, unter der die Walze die Werkstückoberfläche verläßt, zuzuschreiben ist.

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Es sei zunächst eine sich auf die Walzendurchbiegung beziehende Beschreibung dieses Ausfuhrungsbeispiels gegeben.

Es ist an sich bekannt, daß die folgende Dickenzunahme £xh, wie sie durch die nachfolgende Gleichung (1) wiedergegeben wird, allgemein durch eine Zunahme Δ S des Walzenspaltε aufgrund einer Exzentrizität der walzenden Walzen oder eines ähnlichen bzw. gleichartigen Grundes verursacht wird.

In der obigen Gleichung (1) repräsentiert K den Steifigkeitskoeffizienten der Walzmaschine, d.h. den Gradienten der Elastizitätscharakteristikkurve L1 der Walzmaschine, wie in Fig. 10 gezeigt ist, und diese Kurve L1 ist üblicherweise eine gerade Linie, während M den Plastizitätskoeffizienten des Werkstücks repräsentiert, d.h. den Gradienten einer Linie, die tangential zur Plastizitätscharakteristikkurve L2 des Werkstücks verläuft, welche in Fig. 10 gezeigt ist. Wie man aus Fig. 10 ersieht, wird durch eine Zunahme des Walzenspalts & S keine wesentliche Erhöhung der Plattendicke h verursacht, jedoch wird eine leichte Zunahme Δ. h verursacht, deren Betrag dem Abstand zwischen dem Anfangspunkt und dem Punkt, an dem die Werkstücks-Plastizitätscharakteristikkurve L2 von der Kurve L3 geschnitten wird, die dadurch erhalten wird, daß man die Elastizitätscharakteristikkurve L1 um einen Abstand ^S verschiebt, gleich ist.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Gleichung (1) nur dann gültig ist, wenn der Walzenspalt aufgrund der Exzentrizität der Walzen oder aus einem gleichartigen bzw. ähnlichen Grunde leicht verändert wird. Im Falle des Walzens eines verjüngten bzw. konischen Blatts bzw. einer solchen

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Blattfeder T erfährt der Walzenspalt jedoch absichtsgemäß 'eine große Änderung. In diesem Falle wird daher die Änderung der Plattendicke nach dem Walzen gemäß der folgenden Gleichung (2) bestimmt, und zwar als Summe der Dickenänderung ^h₁, die sich für jeden einer Mehrzahl von kleinen Abschnitten des Bereichs ergibt, über den der Walzenspalt geändert wird, wobei die Dickenänderung jedes Abschnitts gegeben ist durch

^K1
*^h1 ^{β Δ£5}1

(2)

Infolgedessen wird der Dfckenfehler, der der elastischen Deformation der Walzmaschine zuzuschreiben ist, wenn der Walzenspalt um £ASi absichtsgemäß geändert wird, durch die folgende Gleichung (3) gegeben.

Die Gleichung (3) repräsentiert jedoch den Dickenfehler, der der elastischen Deformation der gesamten Walzmaschine zuzuschreiben ist. In dem Fall, in welchem die Walzmaschine so gesteuert wird, daß eine Übereinstimmung zwischen dem Steuerungswalzenspalt, wie er von der Steuereinrichtung 8 gegeben wird, und dem Walzenspalt, wie er durch eine Meßeinrichtung gemessen wird, welche zwischen die Achsen der Walzen 5a, 5b eingefügt ist, während die Achse der einen Walze 5b festgelegt ist, erzielt wird, wird der Dickenfehler, der der elastischen Deformation des Gestells zuzuschreiben ist, automatisch eliminiert. Auf diese Weise muß nur der Fehler, der der Walzendurchbiegung zuzuschreiben ist, korrigiert werden. Üblicherweise be-

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trägt die Walzendurchbiegung 50 bis 70 % der Durchbiegung der'gesamten Walzmaschine.

Infolgedessen wird davon ausgegangen, daß die scheinbare bzw. offenbare Steifigkeit K₁ der Walzmaschine auf ot K₁ (oC^1) angewachsen ist, und der zu kompensierende Betrag wird durch die folgende Gleichung gegeben.

Weiterhin wurde gemäß Untersuchungen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, bestätigt, daß unterschiedliche Walzverminderungskräfte ausgeübt werden, wenn der Walzenspalt verkleinert wird, d.h. wenn die Walzverminderung erhöht wird, und wenn der Walzenspalt erhöht wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist. In diesem Falle war der Gradient oder die Neigung der Zunahme und Abnahme der Walzverminderung 1/100. Es wurde nämlich eine Erscheinung beobachtet, wonach selbst dann,wenn solche Faktoren wie das Material, die Walztemperatur usw. gleich sind, die Plastizitätscharakteristik des Werkstücks, wie sie beobachtet wird, wenn der Walzenspalt vermindert wird, und die Plastizitätscharakteristik des Werkstücks, wie sie beobachtet wird, wenn der Walzenspalt erhöht wird, wesentlich verschieden voneinander sind, wie durch die Kurven L4 und L5 in Fig. 12 veranschaulicht ist.

Daher wird in diesem Ausführungsbeispiel die Korrektur oder Kompensation vorgenommen, wenn der Walzenspalt vermindert wird bzw. wenn der Walzenspalt erhöht wird, und zwar gemäß den folgenden Gleichungen:

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M₂₁

Nachstehend sei eine Erläuterung über die Korrektur des dimensioneilen Fehlers gegeben, welcher der Änderung der Position, unter dem die Plattenoberfläche die Walze verläßt, zuzuschreiben ist.

Wie weiter oben ausgeführt wurde, ist der Gradient der Oberfläche der konisch verjüngten Blattfeder T außerordentlich klein. Konventionellerweise wurde, wie es beim Walzen eines Streifens oder dgl. geschieht, der Walzenspalt zwischen zwei Walzen gemäß der Formfunktion der konisch verjüngten Blattfeder T selbst gesteuert, und zwar ausgehend von der Annahme, daß die Walzenaustrittsstelle stets in der Ebene liegt, die sowohl die Achsen der oberen als auch der unteren Walzen enthält. Jedoch ist es tatsächlich so, daß die Position der Walzenaustrittsstelle verändert wird, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das Walzen auf dem konisch verjüngten Teil oder einem geraden flachen Teil durchgeführt wird, so daß es infolgedessen zu einem Dickenfehler in dem konisch verjüngten Teil der Blattfeder kommt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 13 läßt sich genauer sagen, daß die Walzenaustrittssteile, d.h. die Stelle, an der die Walze die Werkstücksoberfläche verläßt, bei P liegt, wenn das Walzen auf einem flachen Teil vorgenommen wird, an dem keine Verjüngung vorhanden ist. Diese Austritts-

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stelle wird jedoch in eine Position Q verschoben, wenn das' Walzen auf einem Teil vorgenommen wird, das einen positiven Gradienten hat, d.h. einem Teil des Werkstücks, in dem der Walzenspalt graduell erhöht wird, wenn sich das Werkstück bewegt; und diese Austrittsstelle wird zu einer Position R verschoben, wenn das Walzen auf einem Teil durchgeführt wird, der einen negativen Gradienten hat. Als Ergebnis dieser Verhältnisse wird die Plattendicke in dem konisch verjüngten Teil des Werkstücks um einen Betrag vermindert, der zweimal so groß wie der Betrag ist, welcher durch den Ausdruck r (1 - cose)/cosö gegeben ist, weil die gleiche Dickenverminderung auf beiden Seiten des Werkstücks hervorgerufen wird. In dieser Gleichung ist r der Radius der Walze 5a, während θ der Gradient der Oberfläche der konisch verjüngten Blattfeder ist. Diese Dickenverminderung beträgt 0,125 mm, wenn ein konisch verjüngtes Blattfedermaterial T verwendet wird, das eine Konizität von tgG « 5/100 hat, und zwar durch eine Walze mit einem Walzenradius von 200 nun. Infolgedessen hat diese Dickenverminderung einen Wert, der der Toleranz von +,0,15 mm angenähert ist, die üblicherweise bei der Herstellung von konisch verjüngtem Blattfedermaterial für Kraftfahrzeugaufhängungen gefordert wird.

Um eine Dicke des konisch verjüngten Blattfedermaterials zu erzielen, die dem Steuerungswert entspricht, ist es erforderlich, eine Steuerung in der Weise vorzunehmen, daß mit der Zunahme des Walzenspalts zwischen den Walzen 5a, 5b an einer Stelle P begonnen wird, die gegenüber der Stelle U versetzt ist, an der die Konizität beginnt, und zwar in Richtung des horizontalen oder parallelen Teil des Werkstücks und um einen Abstand Θ/2, wie man aus Fig.13 ersieht. In dem beschriebenen Ausführungsbei-

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spiel wird die vorstehend dargelegte Korrektur an der Walzenspaltsteuerfunktion durchgeführt. Die Walzenspaltsteuerfunktion, an der die Korrektur oder Kompensation zum Ausschalten des Fehlers durchgeführt wird, welcher den breitenweisen und dickenweisen Walzen 2a, 2b und 5a, 5b zuzuschreiben ist, sowie auch des Fehlers, der der Änderung der Walzenaustrittsstelle zuzuschreiben ist, wird dann in der Steuereinrichtung 8 der Fig. 9 eingestellt.

Mit dieser Walzenspaltsteuerfunktion ist es möglich, mit dem gleichen Walzvorgang wie dem konventionellen Walzverfahren eine höhere Präzision der konisch verjüngten Blattfeder T zu erzielen. Die Steuereinrichtung 8 berechnet nämlich den Steuerungs-Walzenspalt in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von der Wanderungsbetrags-Meßeinrichtung 28, die an der stromabwärtigen Seite der Walzen 5a, 5b angeordnet ist, und der vorher eingestellten Walzenspaltsteuerfunktion, und die Servoeinrichtung 37 steuert den Walzenspalteinstellmechanismus 7 derart, daß die Ablesung bzw. Anzeige der Walzenspaltmeßeinrichtung (Differentialtransformator 32) mit dem Steuerungs-Walzenspalt Übereinstimmt, so daß die Fehler, die der Walzendurchbiegung und der Änderung der Walzenaustrittsstelle zuzuschreiben sind, ausgeschaltet werden und damit eine höhere Präzision der konisch verjüngten Blattfeder sichergestellt wird.

Zum leichteren Verständnis der Erfindung wurde die Erläuterung mit spezieller Bezugnahme auf das Walzen eines konisch verjüngten Blatt- bzw. Blattfedermaterials durchgeführt, das einen parallelen Teil von gleichbleibender Dicke hat und einen verjüngten Teil, in dem sich die Dicke linear ändert. Es ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß die

ordinal inspected 030025/0508 ordinal

Erfindung in gleicher Weise auf das Walzen von Üblichem Plefttenmaterial angewendet werden kann, in dem sich die Plattendicke längs einer Kurve, Krümmung o.dgl. ändert.

Eb ist nicht immer notwendig, die Korrektur zum Ausschalten sowohl des Fehlers, der der Walzendurchbiegung als auch des Fehlers, der der Walzenaustrittsstelle zuzuschreiben ist, durchzuführen. Es ist nämlich noch effektiv, eine Korrektur zum Ausschalten eines dieser Fehler durchzuführen oder eine solche Korrektur von einem Fehler oder von Fehlern nur auf die dickenweise walzenden Walzen anzuwenden.

Wie bereits beschrieben wurde, ist es gemäß der Erfindung möglich, Plattenmaterialien, die eine längsweise Dickenänderung haben, mit einer höheren Präzision als nach dem Stande der Technik herzustellen, ohne daß die Anlagekosten wesentlich ansteigen.

Nachstehend sei unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wie die Kompensation des Fehlers, der der Änderung der Walzendurchbiegung zuzuschreiben ist, vorgenommen wird.

Das Plattenmaterial, das eine längsweise Dickenänderung hat, ist ein langgestrecktes Teil, in dem eine Hehrzahl von Abschnitten, von denen jeder ein Profil hat, wie es durch die Kurve A in Fig. 14 veranschaulicht ist, kontinuierlich miteinander verbunden sind. Obwohl jeder Längsabschnitt des Materials eine Profilform hat, die bezüglich der dickenweisen Halbierungslinie symmetrisch ist, soll sich die nachstehende Beschreibung aus Gründen der Vereinfachung der Erläuterung nur auf den oberen Halbteil des Materials beziehen. Daher werden die Walzvermin-

ORiGlNAL INSPECTED

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" ⁵¹ " 2830005

derung und der Kompensationsbetrag nur für eine der Walzen betrachtet. Es sei darauf hingewiesen, daß die Ordinatenachse in der in Fig. 14 gezeigten Kurvendarstellung im Vergleich mit der Abszissenachse gestreckt ist.

In Fig. 14 ist die Kurve A¹, die die gleiche Form wie die Kurve A hat, die Walzverminderungs-Instruktionskurve, deren zugehörige Ordinatenachse auf der rechten Seite der Kurvendarstellung gezeichnet ist. Wenn die Walζverminderung gemäß dieser Walzverminderungs-Instruktion gesteuert wird, dann hat das sich ergebende Produkt eine Form, wie sie durch die Kurve B veranschaulicht ist. Üblicherweise ist diese Kurve B aufgrund des Einflusses der Walzendurchbiegung gegenüber der Kurve A in der Aufwärtsrichtung versetzt, so daß sie einen Zustand ungenügender Walζverminderung zeigt. Daher ist es, damit man die gewünschte endgültige Form erhält, die durch die Kurve A veranschaulicht ist, erforderlich, die Walzverminderungssteuerung gemäß einer Kurve C (endgültige Walzverminderungs-Instruktionskurve) durchzuführen, die man dadurch erhält, daß man an der Instruktionskurve A¹ eine Korrektur der Verminderung vornimmt, die der Walzendurchbiegung zuzuschreiben ist.

Wie man aus der nachfolgenden .Beschreibung ersieht, wird gemäß der Erfindung die Walζverminderung bzw. -reduktion, in der der Walzenspalt in Übereinstimmung mit dem Steuerungs-Walzenspalt gebracht wird, experimentell dadurch erzielt, daß man den Walzeneinstellmechanismus aktuell betätigt und die Walzenspaltsteuerung mittels der Steuereinrichtung in Übereinstimmung mit der auf diese Weise erzielten Walzverminderung bewirkt.

Es sei nun auf Fig. 15 Bezug genommen, in der die gestrichelt gezeichnete Kurve D veranschaulicht, wie die Walzendurch-

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biegung Xn Relation zur Änderung der Walzverminderung verändert wird. Diese charakteristische Kurve B ist nur auf eine spezifische Walzmaschine zum Walzen eines Plattenmaterials, das eine spezifische längsweise Dickenänderung hat, anwendbar. Infolgedessen wird eine unterschiedliche Kurve angewandt, wenn die Faktoren, wie beispielsweise das Material des Werkstücks, die Walztemperatur, die Plattenbreite, die Plattendicke, der Walzendurchmesser, die Walzenspannweite usw. geändert werden. Diese Kurve weist üblicherweise einen großen Gradienten für eine kleine Walzverminderung und einen kleinen Gradienten für eine große Walzverminderung auf.

Die Walzverminderung oder Querschnittsabnahme bzw. Verjüngung, wie sie auf der Abszissenachse dargestellt ist, ist in eine geeignete Anzahl von Abschnitten unterteilt, wie die Fig. 15 zeigt. Es sind drei Werte h^, h₂ und h, der Walzverminderung als Abschnitteinstellwert 79 ausgewählt. Im Hinblick auf die Charakteristik der Form der Kurve D ist die Unterteilung an dem Teil der Kurve, der eng an dem Koordinatenursprung liegt, mit einer höheren Dichte durchgeführt. Genauer gesagt sind h-j, h₂ und h, so gewählt, daß sie die Gleichungen h^ « 1/3 h₂ ■ 1/6 h, erfüllen. Die Walzendurchbiegungen, die den Verminderungen h₁, h₂ und h, entsprechen, werden jeweils durch p1, p2 und p3 repräsentiert.

Dann wird von einer Linie E ausgegangen, die die Punkte O, p1, p2, p3 verbindet, obwohl es nicht erforderlich ist, diese Linie tatsächlich zu bestimmen. Diese Linie E kann als Walzendurchbiegungskorrekturkurve betrachtet werden, die die Kurve D approximiert. Verwendet man diese Kurve E, dann kann der angenäherte Wert der Walzendurchbiegung für eine gegebene Walzverminderung ziemlich leicht in folgender Weise bestimmt werden.

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i) im Falle von h = h₁ ρ = K₁ h

ill) im Falle von h₁ ^h ^h₂ ρ * K₁ Ia₁ + K₂ (h - 1I₁) iii) im Falle von h₂<h Sh* ρ ■ K.h-, + K₂ (h_£ - ^)

In diesen Gleichungen sind K₁, K₂ und K* Konstanten oder Gradienten der drei Abschnitte der Linie E.

Es ist ersichtlich, daß der dimensionelle Fehler, der der Walzendurchbiegung zuzuschreiben ist,, welche sich augenblicklich gemäß der Änderung der Walζverminderung ändert, ausgeschaltet werden kann, um eine höhere Präzision des Plattenmaterials sicherzustellen, und zwar durch Steuerung der Walζverminderung in Übereinstimmung mit der Kurve (Kurve C), die dadurch erhalten wird, daß man die Walzendurchbiegungskorrekturkurve E zur Walzverminderungsinstruktionskurve A¹ addiert. Obwohl die Kurve, die man als Ergebnis der Korrektur erhält, in Fig. 14 als Kurve C veranschaulicht ist, ist es nicht immer erforderlich, diese Kurve zu erhalten.

Das beschriebene Verfahren kann beispielsweise unter Verwendung einer Einrichtung durchgeführt werden, wie sie in Fig. 16 gezeigt ist.

Es sei nun auf Fig. 16 Bezug genommen, in der das Bezugszeichen 8 einer Steuereinrichtung zugeordnet ist, die die Walzverminderungsinstruktion liefert. Die Steuereinrichtung 8 kann beim Erhalten des Signals, das den Wanderungsbetrag des Werkstücks 1 repräsentiert und von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 28 abgegeben wird, ein Walzverminderungs-Kommando, das auch als Steuerungs-Walzverminderung bezeichnet wird, an die Walzmaschine abgeben, und zwar in Übereinstimmung mit den Bedingungen des Walzverminderungs-

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einstellwerts 78.

Die Walzmaschine 10 hat eine Verminderungseinrichtung 77, die ein Paar dickenweise walzende Walzen 5a, 5b, einen Walzeneinstellmechanismus 7 zum Verändern des Walzenspalts zwischen den Walzen 5a, 5b, eine Servoeinrichtung 37 und Walzenpositionsfühleinrichtungen 31, 32 umfaßt. Eine Walzendurchbiegungskompensationseinrichtung 71 ist zwischen der Steuereinrichtung 8 und der Verminderungs- bzw. Reduktionseinrichtung 77 vorgesehen. Die Instruktion, die von der Steuereinrichtung 8 in der Form einer Spannung abgegeben wird, wird in Abschnitte unterteilt und an eine Abschnittsentscheidungeinrichtung 72 abgegeben. Die Abschnittsentscheidungseinrichtung 72 entscheidet zu welchem Abschnitt aus dem ersten Abschnitt, dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt die vorliegende Walzverminderung gehört, und zwar gemäß dem vorher eingestellten Abschnittseinstellwert, und sie gibt die Spannung an die ausgewählte Kompensationskoeffizient-Einstelleinrichtung aus den Kompensationskoeffizient-Einstelleinrichtungen 73a, 73b und 73c Auch hält die Abschnittentscheidungseinrichtung 72 den Maximalwert der Spannungen Jedes Abschnitts unter dem entschiedenen bzw. festgelegten Abschnitt. Die Kompensationskoeffizient-Einstelleinrichtungen 73a, 73b und 73c sind mit veränderbaren Widerständen versehen, und die Anzahl dieser Einrichtungen entspricht der Anzahl von Abschnitten der Teilung, d.h. der Anzahl von Abschnitten der Linie E. Infolgedessen sind in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel drei Einstelleinrichtungen vorgesehen, um die Koeffizienten oder Gradienten k1_f k2, k3 der jeweiligen Abschnitte der Linie E zu bestimmen und einzustellen. Der Wert der Koeffizienten k1, k2, k3 kann so verändert werden, daß er Linien der Abschnitte entspricht, die verschiedene Gradienten haben, indem die Knöpfe der Je-

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weiligen, veränderbaren Widerstände verdreht werden.

Die Spannung, die die Kompensationskoeffizient-Einstelleinrichtung (73a, 73b oder 73c) passiert hat, die von der Abschnittsentscheidungseinrichtung 72 ausgewählt worden ist, und infolgedessen die Walzendurchbiegung, die diesem Abschnitt entspricht, repräsentiert, wird zu den Spannungen addiert, die den Durchbiegungsbeträgen der jeweiligen Abschnitte entsprechen, welche ihrerseits von Jeweiligen Kompensationskoeffizient-Einstelleinrichtungen abgeleitet bzw. abgegeben worden sind, die die vorerwähnten Maximalspannungen erhalten, welche von der Einrichtung 72 gehalten werden, und zwar erfolgt die Addition mittels eines Addierers 75. Auf diese Weise wird die augenblickliche totale Walzendurchbiegung berechnet und an einen Addierer 76 abgegeben.

Der Addierer 76 addiert diese Gesamtdurchbiegung zu der Instruktion, die von der Steuereinrichtung 8 abgegeben wird, so daß die endgültige Walzverminderungsinstruktion, die der in Fig. 14 gezeigten Kurve C entspricht, berechnet wird.

In Übereinstimmung mit dieser endgültigen Walzverminderungsinstruktion wird die Verminderungseinrichtung 77, die von der Servoeinrichtung 37» dem Walzeneinstellmechanismus 7 und den Walzenpositionsfühleinrichtungen 31, 32 gebildet wird, betätigt, so daß sie das gewünschte Walzen bewirkt.

In dem in Fig. 16 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Walzverminderungseinstellwert 78 in der Steuereinrichtung 8 eingestellt, und die Walzverminderungsinstruktion wird in Übereinstimmung mit diesem Einstellwert 78 in Relation zu dem Wanderungsbetrag des Werkstücks 1 abgegeben.

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Um eine.höhere Präzision des Produkts zu erzielen kann die¹ Formfunktion, die in der Steuereinrichtung eingestellt wird, durch eine Korrekturfunktion korrigiert werden, und zwar durch eine Korrekturfunktion zum Ausschalten des dimensioneilen Fehlers, der der Änderung der Walzenaustrittsstelle zuzuschreiben ist, d.h. der Abweichung der Stelle, an der das Werkstück die Walze verläßt, welche Änderung durch die Änderung der Neigung der Werkstücksoberfläche verursacht wird, und dann wird in Übereinstimmung mit der auf diese Weise korrigierten Formfunktion die entsprechende Verminderungsinstruktion abgegeben.

In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Walzverminderung in eine Mehrzahl von Abschnitte unterteilt, weil sich die Walzendurchbiegung üblicherweise längs einer komplizierten Kurve D in Relation zur Änderung der Walzverminderung ändert, so daß die Linie E, die diese Kurve approximiert, in Abschnitte unterteilt werden muß.

Jedoch kann in einem spezifischen Fall, in dem die Kurve D eine gerade Linie approximiert, die Anzahl von Abschnitten und infolgedessen die Anzahl von Kompensationskoeffizient-Einstelleinrichtungen 73a, 73b ... vermindert werden.

Obwohl die in Fig. 16 gezeigte Walzmaschine ein Paar von Verminderungseinrichtungen 77,77 zur Steuerung der Positionen beider Walzen 5a, 5b hat, kann das beschriebene Ausführungsbeispiel in gleicher Weise auch auf den Fall angewandt werden, in dem nur eine Verminderungseinrichtung zur Steuerung einer der Walzen verwendet wird.

In dem in Fig. 16 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Walzendurchbiegungskompensationseinrichtung 71 mit zwei gesonderten Addierern 75 und 76 versehen. Eine solche Ausführung ist jedoch keine ausschließliche Ausführungsform,

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und beispielsweise können die beiden Addierer auch als ein einziger Addierer aufgebaut sein.

Wie beschrieben wurde, wird das Walzen gemäß der Erfindung durchgeführt, während man eine Kompensation für die Walzendurchbiegung in Übereinstimmung mit der Instruktion, die von der Steuereinrichtung abgegeben wird, durchführt, und zwar mittels einer Walzendurchbiegungskompensationseinrichtung, die zwischen der Verminderungseinrichtung und der Steuereinrichtung vorgesehen ist, so daß eine bemerkenswert hohe Präzision des Endprodukts sichergestellt wird. Zusätzlich kann eine Kompensation der Walzendurchbiegung mittels einer ziemlich einfachen Einrichtung erzielt werden, indem man nämlich eine Mehrzahl von Abschnitten einer geraden Linie, welche die Beziehung zwischen der Walzverminderung und der Walzendurchbiegung approximiert, anwendet.

Nachstehend seien ein Verfahren und eine Einrichtung zum genauen Abschneiden bzw. -scheren eines langgestreckten Materials, das eine Mehrzahl von regulären längsweisen Dickenänderungen hat, in unabhängige Teile bzw. Stücke gewünschter Abmessung beschrieben.

Es sei zunächst auf Fig. 17 Bezug genommen, in der ein Paar von einander gegenüberliegenden Trommelschneidern 86 auf der stromabwärtigen Seite der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 28 angeordnet ist. Jeder Trommelschneider 86 ist mit einer Stahltrommel 82 versehen, die ein daran befestigtes Schneidmesser 85 trägt. Eine andere Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 96 und ein Paar Einklemmwalzen 87 sind auf der stromabwärtigen Seite der Abscher- bzw. Zerschneideeinrichtung 86 vorgesehen.

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Die Walzenpositionen der dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b werden in Übereinstimmung mit den Instruktionen, die von einer Hauptsteuereinrichtung 80 abgegeben werden, gesteuert. Die Hauptsteuereinrichtung speichert die Dickenänderung in Beziehung zur Länge des Produkts, und zwar gemäß der Art des Produkts. Die Hauptsteuereinrichtung 80 berechnet den Steuerungs-Walzenspalt in Relation zu der Länge des Werkstücks 1 aus der eingestellten Bedingung und dem Signal, das von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung abgegeben worden ist, und sie gibt das Ergebnis der Berechnung an den Servomechanismus 5 der Walzmaschine. Der durch die Steuerung erzielte Walzenspalt wird mittels der Walzenspaltmeßeinrichtung gemessen, und wenn der gemessene Wert nicht mit dem Steuerungs-Walzenspalt (d.h. dem aufgrund der SteuerungsInstruktion einzustellenden Walzenspalt) übereinstimmt, dann wird durch die Servoeinrichtung ein Steuerungsvorgang durchgeführt, mit dem der Unterschied zwischen dem tatsächlich gemessenen Walzenspalt und dem Steuerungs-Walzenspalt zu Null gemacht wird. Der Walzenspalt wird auf diese Weise gemäß der Instruktion gesteuert, die von der Hauptsteuereinrichtung 80 abgegeben wird. Mittels einer solchen Steuerung wird erreicht, daß die Walzmaschine dem Werkstück 1 unter Ausbildung eines Halbfertigprodukts 1¹" eine reguläre längsweise Dickenänderung verleiht. Das auf diese Weise hergestellte Halbfertigprodukt wird dann an vorbestimmten Teilen bzw. Stellen in Endprodukte von Einheitslänge bzw. einheitlicher Länge zerschnitten. Die Steuerung des Zerschneidens wird in der nachstehend beschriebenen Weise durchgeführt.

Zum Zerschneiden des Halbfertigprodukts an einem gewünschten Teil bzw. einer gewünschten Stelle, d.h. an der Mittelstelle des Teils minimaler Dicke gibt die Hauptsteuereinrichtung 80 einen Steuerungswert des Walzenepalts, der dieser Zerschneideposition entspricht, an die Servoreinrich-

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tung ab., und gleichzeitig wird ein Zerschneidepositionsbildungssignal abgegeben. Dann steuert eine Zerschneideeinrichtungs-Steuereinrichtung 81 die Antriebseinrichtung 84 der Zerschneideeinrichtung 86 so, daß das Scher- bzw. Zerschneidemesser 85 den für das Zerschneiden ausersehenen Teil zerschneidet, während es sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Werkstück 1 bewegt, und zwar wenn der ausersehene Teil des Werkstücks 1, der zerschnitten werden soll, die Zerschneideeinrichtung 86 passiert, sowie in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Messung, die von der Werkstück-Wanderungsgeschwindigkeitsmeßeinrichtung nach der Abgabe des Zerschneidepositionsbildungssignals ausgeführt worden ist, und in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von einem Messerpositionsdetektor 83, der die augenblickliche Position des Zerschneidemessers 85 der Zerschneideeinrichtung 86 feststellt. Die Schneidebedingungen, wie beispielsweise die ümfangslänge des Kreises, der von der Kante des Schneidmessers 85 beschrieben werden soll, werden in die Zerschneideeinrichtungs-Steuereinrichtung 81 eingegeben.

Zum Ermitteln der tatsächlichen Drehgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung 84 zum Zwecke des Kontrollieren bzw. Steuerns der Drehgeschwindigkeit der letzteren ist ein Tachogenerator 88 vorgesehen.

Auf diese Weise wird die Zerschneideposition präzise und korrekt bestimmt, und zwar durch die Messung des Wanderungsbetrags des Werkstücks nach einem Bezugsaugenblick, in dem das Zerschneidepositionsbildungssignal abgegeben worden ist, d.h. in Relation zu einer bestimmten Bezugsstelle für das Zerschneiden, und zwar selbst dann, wenn sich der Querschnitt des Werkstücks periodisch mit einer ziemlich kleinen Geschwindigkeit ändert. Daher ist es möglich, das Halbfertigprodukt genau in dem gewünschten Teil

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des letzteren zu zerschneiden. Darüber hinaus wird, da die Wanderungsstrecken- -Meßeinrichtung 28 periodisch zurückgestellt wird,die Messung zu jedem Zeitpunkt des Abgebens des Zerschneidepositionsbildungssignals erneut begonnen. Daher wird eine Ansammlung des Fehlers durch die Widerholung des Zerschneidens gut vermieden.

Die Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 96 und die Einklemmwalzen 87 sind dazu vorgesehen, um das Halbfertigprodukt 1"» zu ziehen und die Wanderungsstrecke . zu messen, wenn der übrige Teil des Halbfertigprodukts 1^MI so kurz geworden ist, daß er nicht mehr von den Rollen 5a, 5b und der Wanderungsbetrage, «ßeinrichtung 28 erfaßt wird. Durch eine solche Anordnung wird es möglich, das Material bis zum letzten Teil desselben effektiv zu verwenden.

Nachstehend sei eine Einrichtung beschrieben, die eine Markierungssteuereinrichtung aufweist, welche anstelle der Zerschneideeinrichtungs-Steuereinrichtung verwendet werden kann, um eine Markierung auf den Teilen bzw. Stellen des Halbfertigmaterials anzubringen, die durchgeschnitten werden sollen.

In diesem Falle wird die Zerschneideeinrichtung 86 der in Fig. 17 gezeigten Apparatur durch eine Markierungseinrichtung 92 ersetzt, die ein Markierungswerkzeug 93 hat, und die Zerschneideeinrichtungs-Steuereinrichtung 81 wird durch eine Markierungseinrichtungs-Steuereinrichtung 91 ersetzt. Die Markierungseinrichtungs-Steuereinrichtung 91 steuert die Markierungseinrichtung 92, so daß diese eine Markierung K auf dem Teil des Halbfertigmaterials 1ⁿⁱ vorsieht, an dem letzteres durchgeschnitten werden soll. Das Verfahren bis herab zum Markieren wird üblicherweise ausgeführt, während das Werkstück 1 noch heiß ist.

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Zum Zerschneiden des Halbfertigprodukts genau an den markierten Positionen in gesonderte Endprodukte wird eine Einrichtung verwendet, wie sie in Fig. 18 dargestellt ist. Das Zerschneiden erfolgt in diesem Falle im kalten Zustand des Werkstücks, d.h. in einer Produktionslinie, die gesondert vom Fluß des Werkstücks 1 in dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen ist.

Die von der Markierungseinrichtung 93 vorgesehene Markierung K kann ein von einer Schneidkante vorgesehener Kratzer, eine von einem Dorn, Prägestempel o. dgl. vorgesehene Eindrückung, Einkerbung o. dgl. oder eine mit einer Farbe gezogene Linie sein. Die Markierungseinrichtung 93 kann einen gleichartigen bzw. einen ähnlichen Aufbau wie die in Fig. 17 gezeigte Trommelzerschneideeinrichtung haben, oder sie kann eine Einrichtung sein , die dazu geeignet ist, augenblicklich eine Eindrückung, eine Kerbe, einen Einschnitt ο. dgl. vorzusehen.

Die Markierungseinrichtung 92 ist vorzugsweise vom fliegenden Typ, die eine Markierung vorsehen kann, während sie sich in der gleichen Geschwindigkeit wie das Werkstück 1 bewegt. Es ist jedoch keine ausschließliche Ausführungsform, und die Markierungseinrichtung kann auch stationär sein, da die Markierung in einer ziemlich kurzen Zeit ausgeführt werden kann, d.h. augenblicklich.

Die Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 96 und die Einklemmwalzen 87 sind, wie in dem vorher erläuterten Fall des Zerschneidens eines Halbfertigprodukts, dazu vorgesehen, um das Halbfertigprodukt 1"' zu bewegen und eine Markierung auf dem letzteren anzubringen, nachdem das in Laufrichtung hintere Ende des Halbfertigmaterials die Walze 5 und die Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 28 verlassen hat. Durch eine solche Anordnung ist es möglich, eine Mar-

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kierung für den Endteil bzw. das endgültige Zerteilen des öalbfertigprodukts 1'" in genauer Weise vorzusehen.

Das Halbfertigprodukt 1"¹ wird dann von der in Fig. 18 gezeigten Einrichtung aufgenommen und kontinuierlich in der Richtung des Pfeils A bewegt, mittels der Einklemmwalzen 10A, die auf der stromaufwärtigen Seite der Zerschneideeinrichtung 102 angeordnet sind. Der Wanderungsbetrag des Halbfertigprodukts 1^Wf wird von einer Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 105 gemessen, die auch auf der stromaufwärtigen Seite der Zerschneideeinrichtung 102 angeordnet ist.

Auf der stromabwärtigen Seite der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 105 ist ein photoelektrischer Markierungsdetektor 103 vorgesehen, der ein Lichtbündel auf die Oberfläche des Halbfertigprodukts richtet und das Vorhandensein einer Markierung aufgrund einer Änderung der Menge an reflektiertem Licht, welche durch das Vorhandensein der Markierung verursacht wird, ermittelt. Die Zerschneideeinrichtung 102, die eine bekannte Pendelzerschneideeinrichtung sein kann, ist auf der stromabwärtigen Seite des Markierungsdetektors 103 vorgesehen. Die vorerwähnte Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 96 und die Einklemmwalzen 87 sind auf der stromabwärtigen Seite der Zerschneideeinrichtung 102 angeordnet.

Im Betrieb wird das Halbfertigprodukt 1"· von den Einklemmwalzen 104 zugeführt. Wenn der markierte Teil des Halbfertigprodukts 1"' den Markierungsdetektor 103 passiert, wird ein Markierungsdurchgangssignal von dem Markierungsdetektor 103 abgegeben.

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Die Zerschneideeinrichtungs-Steuereinrichtung 101 steuert dann die Antriebseinrichtung, wie beispielsweise einen Motor M, ein Reduziergetriebe R₁ und ein zugehöriges Reduziergetriebe R₂ der Zerschneideeinrichtung 102 so, daß das Zerschneidemesser das Halbfertigprodukt 1"' genau an dem zu durchschneidenden Teil zerschneidet, während es sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Halbfertigprodukt 1^t!l bewegt, und zwar erfolgt das Zerschneiden in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Messung, die von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 105 nach der Abgabe des Markierungsdurchgangssignals ausgeführt worden ist, und in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von einem Messerpositionsdetektor 106, der die Position des Schneidebzw. Schermessers der Zerschneideeinrichtung 102 ermittelt.

Wie im Falle des vorher erläuterten Zerschneidens des Halbfertigprodukts sind die Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 96 und die Einklemmwalzen 87 zum Verschieben des Halbfertigprodukts 1"' und zum Messen des Wanderungsbetrags selbst nachdem das in Laufrichtung hintere Ende des Halbfertigprodukts die Einklemmrollen 104 und die Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 105 verlassen hat, vorgesehen. Auf diese Weise ist es möglich, den Endteil des Halbfertigmaterials wirksam zu benutzen.

Bei dem beschriebenen Zerschneiden des Halbfertigprodukts 1^M' im kalten Zustand ist die Deformation im zerschnittenen Bereich klein im Vergleich mit dem Fall des Zerschneidens im heißen Zustand, so daß es möglich ist, ein Produkt zu erzielen, das genaue Abmessungen hat und infolgedessen einen hohen kommerziellen Wert besitzt.

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In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Verfahren bis herab zum Markieren durchgeführt, während das Halbfertigprodukt noch heiß ist, wogegen das Zerschneiden im kalten Zustand durchgeführt wird. Das ist Jedoch keine ausschließliche Verfahrensweise, und das gesamte Verfahren einschließlich des Zerschneideschritts kann durchgehend in einem heißen oder kalten Zustand ausgeführt werden. Die Zerschneideeinrichtung kann automatisch durch eine Kraft angetrieben werden, oder mittels einer manuellen Steuerung. Als Wanderungsbetragsmeßeinrichtungen 28, 96, 105 kann jeweils eine Meßeinrichtung vom kontaktlosen Typ verwendet werden, wie beispielsweise ein Bildsensor. Weiterhin können andere Bestandteile dwch verschiedene alternative Einrichtungen ohne Abweichung von dem Gegenstand der Erfindung ersetzt werden.

Nachstehend sei unter spezieller Bezugnahme auf die Figuren 19, 20 und 21 eine Steuereinrichtung zum Erzielen einer zusätzlich höheren Präzision des Produkts unter Verwendung der Herstellungseinrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, beschrieben.

Die Fig. 19 zeigt ein Beispiel der Form des zu erzielenden Produkts. Diese Form ist in Bezug auf die X-Achse symmetrisch und wird durch gradlinige Abschnitte begrenzt, welche die Punkte a, b, c, d und e miteinander verbinden. Tatsächlich hat das Produkt in den meisten Fällen glatte kontinuierliche Kurven, die durch diese Punkte hindurchgehen.

Es sei zunächst auf die Einrichtung zum Steuern der breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b eingegangen, in der der Wanderungsbetrag des Werkstücks 1 mittels einer ersten Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 12 ermittelt wird, die eine

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Meßwalze. 9 aufweist, welche sich in Kontakt mit dem Werkstüdk 1 dreht, wenn sich das letztere bewegt, und einen Kodierer, der für jede Einheit des Rotationswinkels der Walze 9 einen Impuls erzeugt und diese an eine Recheneinrichtung 8a zur Breitensteuerung abgibt. Die Recheneinrichtung 8a berechnet aus dem vom Kodierer 11 abgegebenen Signal sowie außerdem aus einer vorher eingestellten Breitenfunktion 53, die später näher erläutert wird, die Steuerungs-Walzenposition in Relation zur Länge des Werkstücks und gibt das Ergebnis der Rechnung als Ausgangssignal ab.

Das digitale Ausgangssignal von der Recheneinrichtung für die Breitensteuerung 8a wird mittels D/A-Wandler 13a, 13b (Digital-Zu-Analog-Wandler) in ein Analogsignal umgewandelt und dann an Servoverstärker 14a, 14b abgegeben, denen auch die Ausgangssignale von Differentialübertragern bzw. -transformatoren 15, 16 zugeführt werden, welche in Kombination eine Walzenpositionsfühleinrichtung 17 bilden. Die Servoverstärker geben Ausgangssignale an Servoventile 18, 19, wobei diese Ausgangssignale den Unterschieden zwischen den Eingangssignalen von den Übertragern 15» 16 und den Eingangssignalen von den D/A-Wandlern 13a, 13b entsprechen. Als Ergebnis hiervon werden die Servoventile 18, 19 betätigt, so daß die Hydraulikeinheit 21 Drucköl an die Hydraulikzylinder 3a, 3b abgeben kann, die ihrerseits die Positionen der breitenweise walzenden Walzen ändern. Die Servoventile 18, 19 werden entregt, wenn die Eingangssignale von den Differentialtransformatoren 15, 16 gleich den Eingangssignalen von den DA-Wandlern 13a,13b geworden sind. Infolgedessen werden die breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b in Positionen eingestellt, wie sie den von der Recheneinrichtung 8a gegebenen Instruktionen entsprechen. Daher bilden die Walzenpositions-

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fühleinrichtung 17, die Servoverstärker 14a, 14b, die Sertfoventile 18, 19 usw. in Kombination eine Breitensteuerservoeinrichtung 22, die den Walzeneinstellmechanismus 4 gemäß dem Ausgangesignal von der Recheneinrichtung 8a steuert.

Die Steuerung der dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b erfolgt im wesentlichen in der gleichen Weise. Genauer gesagt wird der Wanderungsbetrag des Werkstücks 1 mittels einer zweiten Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 28 ermittelt, die eine Meßwalze 26 und einen Kodierer 27 hat. Dann berechnet eine Recheneinrichtung 8b zum Berechnen der Dicke die Steuerungs-Walzenpositionen gemäß dem Ergebnis der von der Meßeinrichtung 28 ausgeführten Messung und gemäß einer kompensierten Dickenfunktion 54, die im voraus in der Recheneinrichtung 8b eingestellt worden ist. Die kompensierte Dickenfunktion 54 wird weiter unten erläutert. Das Ergebnis der Berechnung wird mittels der D/A-Wandler 29a, 29b in ein Analogsignal umgewandelt. Eine Dickensteuerservoeinrichtung 37, die von den Servoverstärkern 34a, 34b, den Servoventilen 35, 36 und der Walzenpositionsfühleinrichtung 33 einschließlich der Differentialtransformatoren 31, 32 gebildet wird, steuert die Walzverminderungseinrichtung 7, die Zylinder 6a, 6b umfaßt, wodurch die Positionen der dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b gemäß den Instruktionen gesteuert werden, die von der Recheneinrichtung 8b für die Dickensteuerung geliefert werden.

Nachstehend sei eine ins einzelne gehende Erläuterung der Recheneinrichtungen 8a und 8b zur Breiten- und Dickensteuerung wie auch der Recheneinrichtung zur Vorbehandlung unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 21 gegeben.

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In Fig. 21 ist mit 50 eine Recheneinrichtung zur Vorbehandlung bezeichnet, in die die gewünschte Produktform 51 eingegeben wird, wie auch die Walzbedingungen, wie beispielsweise das Material des Werkstücks, die Walztemperatur, die Walzgeschwindigkeit, der Walzendurchmesser usw.

Mit diesen Daten berechnet die Recheneinrichtung 50 eine Breitenfunktion 53, die die Position und den Betrag der Breitenverminderung in Relation zur Länge des Werkstücks 1 repräsentiert, welche durch die breitenweise walzenden Walzen durchgeführt werden soll, derart, daß das verarbeitete Produkt infolge eines nachfolgenden dickenweisen Walzens mittels der dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b eine konstante Breite über seine gesamte Länge hat.

Die Recheneinrichtung 50 zur Vorbehandlung arbeitet auch eine kompensierte Dickenfunktion 5^ aus, die dadurch erhalten wird, daß eine Kompensation oder Korrektur an der Dickenfunktion ausgeführt wird, welche die Dickenänderung des Endprodukts in Bezug auf die Länge repräsentiert, so daß die Abweichung der Abmessung des Endprodukts von der vorgesehenen Abmessung ausgeschaltet wird, welche Abweichung erwartungsgemäß während des Walzens mittels der dickenweise walzenden 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

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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 Produkt fünf Abschnitte hat, wie in Fig.19 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 benachbarten Abschnitte unterscheidet. In einem solchen Falle werden die Funktionen für mehr als fünf Abschnitte erstellt. Jedoch sei hier zum leichteren Verständnis der Erfindung angenommen, daß die Breitenfunktion 53 unterschiedliche Formen oder Ausdrücke hat, die den fünf Abschnitten des Produkts entsprechen. Gleichzeitig werden die Funktionen, wie beispielsweise die Breitenfunktion 53 unter Wahl der Anfangsstelle jedes Abschnitts als Ursprung von Koordinaten durch die Koordinate in der Abszisse sowie eine Gleichung, die jedem Abschnit inhärent ist, ausgedrückt. Auf diese Weise bilden die Koordinaten und Gleichungen, die den fünf Abschnitten des Produkts entsprechen, die Breitenfunktion 53 und die kompensierte Dickenfunktion 54 für einen Steuerzyklus.

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Die Breitenfunktion 53 und die kompensierte Dickenfunktion 54, tiie auf diese Weise bestimmt worden sind, werden an die Recheneinrichtung 8a zur Breitensteuerung bzw. an die Recheneinrichtung 8b zur Dickensteuerung weitergegeben. Diese Recheneinrichtung 8a (8b) wird von einem Zähler (65), einem Komparator bzw. einer Vergleichseinrichtung (66), einen Operations- bzw. Betriebszähler 57 (67), einer Steuereinrichtung 58 (68), einer Operations- bzw. Betriebseinheit 59 (69) und einem Addierer 60 (70) gebildet.

Es sei zunächst auf die Recheneinrichtung 8a zur Breitensteuerung eingegangen, deren Zähler 55 die Impulse zählt, welche von der vorerwähnten ersten Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 12 entsprechend der Wanderung des Werkstücks 1 abgegeben werden. Der Komparator 56 dient dazu, zu entscheiden, welcher Abschnitt der fünf Abschnitte des Produkts 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 Abschnitts 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 Operationseinheit 59 berechnet dann die Änderung des Walzenspalts für die bzw. pro Einheitslänge der Abszisse gemäß der gewählten Funktion und dem Ergebnis der Impuls zählung, die von dem Operationszähler 57 für jeden Abschnitt durchgeführt wird, und gibt die berechnete Änderung des Walzenspalts an den Addierer 60 weiter. Der Addierer 60 führt eine Addition des erhaltenen Werts der Änderung des Walzen-

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spalts aus und berechnet den Wert der Funktion, d.h. die Positionen der breitenweise walzenden Walzen, und er gibt die berechneten Walzenpositionssignale an die D/A-Wandler 13a, 13b, die in Fig. 20 dargestellt sind. Als Ergebnis dieser Vorgänge wird der Einstellmechanismus A für die breitenweise walzenden Walzen mittels der Servoeinrichtung 22 für die Breitensteuerung betätigt, die die Servoverstärker 14a, 14b, die Servoventile 18, 19 usw. aufweist, so daß die Positionen der breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b gesteuert werden.

Die Recheneinrichtung 8b für die Dickensteuerung arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise wie hinsichtlich der Breitensteuerung beschrieben. Der Zähler 65 zählt die von der zweiten Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 28 abgegebenen Impulse und gibt das Zählergebnis an den Komparator 66 weiter. Der Komparator 66 entscheidet aus dem Zählergebnis und der kompensierten Dickenfunktion, welcher Abschnitt der fünf Abschnitte der Endproduktform bearbeitet wird und gibt das Ergebnis der Entscheidung an die Steuereinrichtung 68 weiter.

Die Steuereinrichtung 68 gibt am Beginn jedes Abschnitts ein Rückstellsignal an den Operationszähler 67 ab und wählt die Funktion, die dem begonnenen Abschnitt entspricht. Die Steuereinrichtung 68 instruiert dann die Operationseinheit 69, damit diese eine Operation gemäß der gewählten Funktion ausführt. Die Operationseinheit 69 berechnet dann die Änderung des Walzenspalts pro Einheitslänge der Abszisse, und zwar gemäß der gewählten Funktion und dem Ergebnis der Impulszählung, die von dem Operationszähler 67 für jeden Abschnitt durchgeführt wird, und sie gibt die berechnete Änderung des Walzenspalts an den Addierer 70 weiter. Der Addierer führt eine Addition der erhaltenen Änderung des

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Walzenspalts aus und berechnet die Positionen der dickenwei'se walzenden Walzen. Die Signale, die die berechneten Walzenpositionen repräsentieren, werden dann an die D/AWandler 29a, 29b gegeben, wie in Fig. 20 gezeigt. Infolgedessen betätigt die Servoeinrichtung 37 für die Dickensteuerung den Einstellmechanismus 7 für die dickenweise walzenden Walzen, so daß dadurch die Positionen der dickenweise walzenden Walzen gesteuert werden.

Nachstehend sei näher erläutert, wie.das Plattenmaterial, das eine gleichbleibende Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, mittels der Einrichtung, deren Aufbau beschrieben wurde, gewalzt wird.

Zunächst wird vor allem die Dickenfunktion, die die Dicke des Endprodukts in Bezug auf die Länge repräsentiert, gemäß der Form des zu erzielenden Endprodukts bestimmt. Dann berechnet die Recheneinrichtung 50 für die Vorbehandlung unter Verwendung dieser Funktion die Breitenfunktion 53, wodurch eine gleichmäßige Breite über die gesamte Länge des Endprodukts erzielt wird, wobei sie die Zunahme der Breite des Produkts, die verursacht wird, wenn das Werkstück 1 mittels der dickenweise walzenden Walzen 5 gewalzt wird, kompensiert. Als Faktoren beim Bestimmen der Breitenfunktion werden solche Faktoren wie beispielsweise das Material des Werkstücks, die Walztemperatur, die Walzgeschwindigkeit, der Walzendurchmesser usw. verwendet.

Dann wird der Betrag der Abweichung der Abmessung von der vorgesehenen Abmessung des Endprodukts bestimmt, die erwartungsgemäß durch eine Steuerung der dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b verursacht wird, und dieser Betrag wird zusammen mit der vorerwähnten Dickenfunktion in die Rechen-

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einrichtung 50 eingegeben, so daß die Recheneinrichtung 50 tiie kompensierte Dickenfunktion 54 berechnet und ausarbeitet. Einflüsse des Walzendurchmessers, der Walzendurchbiegung usw. werden als !Compensations- oder Korrekturfaktoren bei der Bestimmung der kompensierten Dickenfunktion 54 verwendet.

Die Vorbereitung zum Walzen ist vollendet, wenn die Breitenfunktion 53 und die kompensierte Dickenfunktion 54 in die Recheneinrichtungen 8a, 8b für die Breiten- bzw. Dickensteuerung eingegeben werden.

Nachdem die Vorberei\ ng zum Walzen durchgeführt worden ist, wird das Werkstück 1 in den Walzenspalt zwischen den breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b eingeführt. Wenn dann die erste Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 12 in Kontakt mit dem Werkstück 1 bewegt wird, beginnt die Einrichtung 12, Impulse zu erzeugen. Diese Impulse werden an die Recheneinrichtung 8a für die Breitensteuerung abgegeben.

Die Recheneinrichtung 8a berechnet dann den augenblicklichen Steuerungs-Walzenspalt (d.h. den Walzenspalt, der durch die Steuerung eingestellt werden soll) für Jeden Augenblick aus dem Ausgangssignal der Breitenfunktion 53 und den von der ersten Wanderungsbetragsmeßeinrichtung 12 abgegebenen Impulsen, wenn das Werkstück 1 vorwärts bewegt wird, und sie gibt den auf diese Weise berechneten Steuerungs-Walzenspaltwert an den Servomechanismus 22 für die Breitensteuerung.

Der Breitensteuerungsservomechanismus 22 bewegt die breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b periodisch aufeinander zu und voneinander weg, so daß ein Zwischenmaterial ausgebildet wird, das eine reguläre längsweise Breitenänderung hat.

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Dann wird das so geformte Zwischenmaterial in den Walzenspalt der dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b eingeführt. Die zweite Wanderungsbetragsermittliingseinrichtung 28 beginnt, wenn sie in Kontakt mit dem Zwischenmaterial gebracht wird, Impulse an die Recheneinrichtung 8b für die Dickensteuerung abzugeben. Die Recheneinrichtung 8b berechnet dann den augenblicklichen Steuerungs-Walzenspalt der dickenweise walzenden Walzen, wenn das Werkstück bewegt wird, und zwar gemäß dem Ausgangssignal von der kompensierten Dickenfunktion 54 und den Impulsen, die von der zweiten Wanderungsbetragsermittlungseinrichtung abgegeben worden sind. Der auf diese Weise berechnete augenblickliche Steuerungs-Walzenspaltwert wird an die Servoeinrichtung 37 für die Dickensteuerung abgegeben.

Die Servoeinrichtung 37 steuert dann die dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b gemäß der erhaltenen Instruktion, so daß ein Produkt hergestellt wird, das eine gleichbleibende Breite und eine reguläre längsweise Dickenänderung hat.

Es sei darauf hingewiesen, daß das von dem ersten Wanderungsbetragsdetektor 12 kommende Impulssignal an den Zähler 65 in der Recheneinrichtung 8b für die Dickensteuerung gegeben wird, so daß die Zeitgebung für den Beginn des Zählvorgangs des Zählers 65 mit derjenigen des Zählers 55 beim gleichen Werkstück 1 zwangsweise miteinander zusammenfallen. Wenn die Steuerungen der breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b und der dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b unabhängig voneinander durchgeführt werden, sind die Stellen des Beginns der Dickenänderung aufgrund des dimensioneilen Fehlers in der längsweisen Richtung des Werkstücks 1 gegeneinander versetzt. Eine solche Versetzung wächst, wenn die Einstellzyklen wiederholt werden, aufgrund einer Ansammlung des dimensioneilen Fehlers allmählich zu einem großen Wert an. Jedoch wird gemäß diesem Ausführungs-

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beispiel eine solche Versetzung vollständig ausgeschaltet, weil die Zeitgebungen für das Beginnen der Zählvorgänge der Zähler 55 und 65 zwangsweise miteinander zur Koinzidenz gebracht werden, wie oben erwähnt.

Obwohl in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zwei gesonderte Recheneinrichtungen 8a, 8b unabhängig für die Breitensteuerung und die Dickensteuerung verwendet werden, ist diese Ausführungsform keine ausschließliche, und die Funktionen dieser Recheneinrichtungen können mittels nur einer Recheneinrichtung ausgeführt werden.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die kompensierte Dickenfunktion 54 mittels der Recheneinrichtung 50 für die Vorbehandlung berechnet, um die Fehler auszuschalten, die aufgrund des Einflusses von Änderungen der Walzen, nämlich des Walzendurchmessers und der Walzendurchbiegung entstehen. Es ist möglich, in der gleichen Weise eine kompensierte Breitenfunktion durch Korrektur der Breitenfunktion 53 auszuarbeiten.

Weiterhin können die Breitenfunktion 53 und die Dickenfunktion 54 über alle Abschnitte unter Bezugnahme auf eine gemeinsame Ursprungskoordinate repräsentiert bzw. dargestellt werden.

Wie beschrieben wurde, werden gemäß der Erfindung die breitenweise walzenden Walzen 2a, 2b und die dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b gemäß Funktionen gesteuert, die zuvor korrigiert oder kompensiert 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

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und der Walzendurchbiegung. Darüber hinaus werden komplizierte Meß- und Steuereinrichtungen, die in den konventionellen Systemen notwendig sind, welche auf der Rückkopplung der tatsSchlich 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 behandelt bzw. ausgeführt worden, während die Berechnungen, die gleichzeitig mit dem Walzvorgang gemacht werden müssen, durch die Recheneinrichtung 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.

Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Messen des Wanderungsbetrags des Werkstücks sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 22 und 23 beschrieben.

Es sei zunächst auf Fig. 22 Bezug genommen, wonach die Steuereinrichtung, die eine Walzmaschine bzw. ein Walzwerk 10 steuert, einen Walzlängenmeßabschnitt 120 hat, der die Walzlänge des Werkstücks 1 mißt, sowie einen Walzenspalt-Instruktionsabschnitt 130, der das augenblickliche Walzenspalt-Kommando berechnet, das sich kontinuierlich gemäß der Änderung der Walzlänge ändert, und der eine Instruktion liefert, die das Walzenspaltkommando (das auch als Steuerungs-Walzenspalt bezeichnet ist) betrifft, und schließlich einen Servoabschnitt 140, der den Walzeneinstellmechanismus 4 so steuert, daß der tatsächliche Walzenspalt stets mit dem Walzenspaltkommando bzw. dem Steuerungs-Walzenspalt übereinstimmt.

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Der Walzlängenmeßabschnitt 120 hat einen Kodierer 113, denen der Welle der Walze 5a angebracht ist und als Einrichtung zum Messen der Drehgeschwindigkeit der Walze dient. Der Kodierer 13 liefert Impulse, die der Drehgeschwindigkeit der Walze 5a entsprechen, an eine Walzenumfangsgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 114. Die Walzenumfangsgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 11A berechnet die Umfangsgeschwindigkeit ν der Walze 5a aus den Impulssignalen und dem vorher bestimmten Radius der Walze 5a. Das der Walzenumfangsgeschwindigkeit ν entsprechende Signal wird an eine Recheneinrichtung 116 für einen Vorwärtsschlupf abgegeben, und dieses Signal wird außerdem der Walzlängenberechnungseinrichtung 117 zugeführt.

Der Walzlängenmeßabschnitt 120 ist außerdem mit einer Detektorwalze 110 versehen, die in Kontakt mit dem Werkstück 1 an der Ausgangsseite des Walzwerks 10 rollt, und mit einem Kodierer 111 als Einrichtung zum Messen der Drehgeschwindigkeit der Walze 110. Das von dem Kodierer 111 abgegebene Impulssignal wird an die Werkstückaustrittsgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 112 weitergegeben, die die Geschwindigkeit u der Bewegung des Werkstücks 1 aus den Impulssignalen und dem Radius der Detektorwalze 110 berechnet und das Ergebnis der Berechnung an die Recheneinrichtung 116 für den Vorwärtsschlupf weitergibt.

Die Recheneinrichtung 116 für den Vorwärtsschlupf berechnet dann unter Benutzung der Werkstückgeschwindigkeit u und der Walzenumfangsgeschwindigkeit v, die von der Walzenumfangsgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 114 geliefert worden ist, den Vorwärtsschlupf f, der durch die Gleichung f = (u - v)/v gegeben wird.

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Im einzelnen werden die augenblickliche Bewegungsgeschwindigkeit u des Werkstücks 1 und die augenblickliche Walzenumfangsgeschwindigkeit ν zu jeder Einheitszeit bzw. Zeit einheit At abgenommen, so daß man Augenblickswerte ui und vi erhält (Werte im Augenblick Afc χ i), und der augenblickliche Vorwärtsschlupf wird gemäß der Gleichung fi = (ui - vi)/vi bestimmt. Jedoch gibt die Berechnungseinrichtung 116 für den Vorwärtsschlupf das berechnete Ergebnis nicht direkt ab. Sie vergleicht nämlich den berechneten Wert mit einem vorher eingestellten Bezugswert und gibt den größeren Wert als den Vorwärtsschlupf fi für Jede Zeit der Länge At ab.

Der Bezugswert, der in der Recheneinrichtung 116 für den Vorwärtsschlupf eingestellt wird, ist vorzugsweise der größtmögliche Wert, der jedoch den tatsächlichen Vorwärtsschlupf nicht übersteigt, damit der Fehler ausgeschaltet wird, der durch ein Springen der Detektorwalze 110 oder einen anderen Grund verursacht worden ist. Beispielsweise wird der Bezugswert als ein Wert gewählt, der sich kontinuierlich ändert und mit dem Wert übereinstimmt, welcher durch Abziehen des möglichen Fehlers vom Vorwärtsschlupf erhalten wird, der seinerseits theoretisch entsprechend der Walζverminderung in der Walzmaschine 10 oder entsprechend den Daten, die im voraus angesammelt worden sind, bestimmt worden ist. Jedoch kann

der Bezugswert auf einen theoretisch vorstellbaren Minimalwert, d.h. 0 (Null) festgelegt werden. Das Verfahren nach der Erfindung ist selbst in diesem Fall noch wirksam, wie sich aus einer Erläuterung verstehen läßt, die später gegeben wird.

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Der Vorwärtsschlupf f und die Walzenumfangsgeschwindigkeit v_f die auf diese Weise erhalten worden sind, werden in die Walzlängenberechnungseinrichtung 117 eingegeben, die ihrerseits die Wanderungsstrecke der Walzenoberfläche gemäß der Gleichung S ^β/*ν dt berechnet. Die Korrektur wird an der Wanderungsstrecke S ausgeführt, um den Einfluß des Vorwärtsschlupfs f auszuschalten, und die Walzlänge wird gemäß der Gleichung a * S + /ν f dt berechnet.

Genauer gesagt wird in der Praxis der Augenblickswert vi der Walzenumfangsgeschwindigkeit von der Walzlängenberechnungseinrichtung 117 in jeder Periode von ^t aufgenommen, und zwar gleichzeitig mit der Aufnahme der Werkstücksgeschwindigkeit u und der Walzenumfangsgeschwindigkeit ν durch die Recheneinrichtung 116 für den Vorwärtsschlupf. Die Wanderungsstrecke der Walzenoberfläche wird dann gemäß der folgenden Gleichung aus der augenblicklichen Walzenumfangsgeschwindigkeit vi und dem augenblicklichen Vorwärtsschlupf fi, wie er von· der Recheneinrichtung 116 berechnet worden ist, berechnet.

Weiterhin wird die Walzlänge gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

a - S ₊I_vi fiAt

Die so berechnete Walzlänge wird dann zu dem Walzenspaltinstruktionsabschnitt 130 übertragen. Der Walzenspaltinstruktionsabschnitt 130 ist mit einer Walzenspaltberechnung ε einrichtung 119 versehen, sowie mit einer Funktionseinstelleinrichtung 118, die die Funktion, welche die Beziehung zwischen der Walzlänge a und dem Walzenspalt h

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repräsentiert (die nachstehend als Walzenspaltfunktion bezeichnet ist) h · g(a) sowie den Anfangswert ho dieses Walzenspalts in der Recheneinrichtung 119 einstellt bzw. in diese Recheneinrichtung 119 eingibt.

Die Walzenspaltfunktion h - g(a) wird gemäß der Funktion b = g(£ ) bestimmt, die ihrerseits gemäß der Beziehung zwischen der längsweisen Position 1 und der Dicke des Endprodukts bestimmt wird.

Die Funktion b - g (X ) kann direkt als die Funktion h ■ g(a) verwendet werden, wenn die Erfordernisse für Genauigkeit nicht so streng sind. Die Walzenspaltfunktion h - g(a) liegt als eine Funktion vor, die einem Zyklus der Dickenänderung des Produkts entspricht. Allgemein liegt diese Funktion als eine Aggregation von Gleichungen vor, die den jeweiligen Abschnitten der Form des Produkts entsprechen. Die Walzenspaltberechnungseinrichtung 119 berechnet den Steuerungs-Walzenspalt, der sich kontinuierlich gemäß der Walzlänge ändert, und zwar erfolgt die Berechnung aus dem Ausgangssignal der Walzlängenberechnungseinrichtung 117, der Walzenspaltfunktion h = g(a) und dem Anfangswert ho der Funktion. Der berechnete Steuerungs-Walzenspaltwert wird dann über einen Digital-Zu-Analog-Wandler 29 an den Servoeinrichtungsabschnitt 140 gegeben.

Der Servoeinrichtungsabschnitt 140 ist mit einer Walzenspaltmeßeinrichtung 32 versehen, die einen Differentialtransformator aufweist und den Spalt zwischen den dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b mißt. Der Walzeneinstellmechanismus 7 des Walzwerks 10 wird so gesteuert, daß er eine Übereinstimmung des von der Walζenspaltmeßeinrichtung 32 gemessenen Walzenspalts mit dem Steuerungs-Walzenspaltwert, der von der Walzenspaltberechnungseinrichtung 119

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abgegeben wird, aufrecht erhält. Wenn nämlich der tatsächlich gemessene Wert des Walzenspalts von dem Steuerungs-Walzenspaltwert abweicht, gibt der Servoverstärker 34 eine der Abweichung entsprechende Ausgangs spannung an das Servoventil 35 ab, das seinerseits um einen der Spannung entsprechenden Betrag betätigt wird, so daß dadurch eine Hydraulikeinheit 21 dem Hydraulikzylinder des Walzeneinstellmechanismus 7 Drucköl zuführt, wodurch der Walzenspalt zwischen den dickenweise walzenden Walzen 5a, 5b geändert und dadurch die Übereinstimmung des tatsächlichen Walzenspalts mit dem Steuerungs-Walzenspalt aufrecht erhalten wird.

Die Betriebsweise der Einrichtung, die den beschriebenen Aufbau hat, wird nachstehend unter spezieller Bezugnahme auf den Fall erläutert, in dem ein langgestrecktes Material hergestellt wird, das eine Mehrzahl von verjüngten Blattbzw. Blattfederrohstücken aufweist, von denen Jedes eine Form hat, wie sie in Fig. 23 veranschaulicht ist.

Wie man aus Fig. 23 ersieht, hat das verjüngte Blatt- bzw. BlattfederrohstUck einen mittigen, dicken, flachen Abschnitt, verhältnismäßig dünne, flache Endabschnitte und sich verjüngende bzw. konisch zulaufende Abschnitte, die diese flachen Abschnitte verbinden, d.h. insgesamt fünf Abschnitte. Infolgedessen liegt die Formfunktion b « g (Λ), die die Form des verjüngten Blatts bzw. der verjüngten Blattfeder repräsentiert, in der Form von fünf unterschiedlichen Gleichungen vor.

Zum leichteren Verständnis der Erfindung sei hier angenommen, daß die Formfunktion b = g(£) direkt als die Funktion h ■ g(a) verwendet wird. Diese Formfunktion und ihr Anfangswert bo werden in der Funktionseinstelleinrichtung 118 eingestellt. Gleichzeitig wird der Radius der

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Walze 5a. in der Walzenumfangsgeschwindigkeitsberechnungseini*ichtung 114 eingestellt, während ein Wert O (Null) als der Einstellwert der Recheneinrichtung 116 für den Vorwärtsschlupf eingestellt wird. Die Vorbereitung für das Walzen ist auf diese Weise vollendet.

Nachfolgend wird das Walzwerk 10 in Betrieb gesetzt und der Kodierer 113 gibt Impulssignale ab, die der Drehgeschwindigkeit der Walze 5a entsprechen. Das Einfangen des in Laufrichtung vorderen Endes des Werkstücks 1 durch die Walzen 5a, 5b wird mittels Lastzellen oder dgl. ermittelt, die an dem Walzwerk 10 angebracht sind. Vorzugsweise wird die Walzenspaltberechnungseinrichtung 119 so eingestellt, daß sie den Walzenspalt beim Ermitteln des Einfangens des Werkstücks 1 durch die Walzen 5a, 5b, d.h. beim Empfang der Signale von den Lastzellen oder dgl., sofort auf den Anfangswert vermindert.

Wenn die Detektorwalze HO der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung von dem in Laufrichtung vorderen Ende des Werkstücks 1 passiert wird, beginnt der Kodierer 111 Impulssignale abzugeben, die der Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstücks 1 entsprechen, und in diesem Augenblick wird der Steuerzyklus von der Steuereinrichtung begonnen.

Es wird nämlich die Walzlänge a durch den Walzlängenmeßabschnitt 120 aus dem Impulssignal berechnet, das von dem Kodierer 111 kommt, sowie von dem Impulssignal, das von dem vorerwähnten Kodierer 113 kommt. Dann berechnet der Walzenspaltinstruktionsabschnitt 130 den augenblicklichen Steuerungs-Walzenspalt und gibt diesen berechneten Wert an den Servoeinrichtungsabschnitt 140 weiter. Natürlich wird wenn das zu erzielende Produkt eine Wiederholung der Form, wie sie in Fig. 23 gezeigt ist, umfaßt, der Steuerungs-Walzenspalt während des Walzens der flachen Ab-

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schnitte, konstant gehalten. Der Servoeinrichtungsabschnitt 140'steuert seinerseits den Walzeneinstellmechanismus 7 des Walzwerks 10 gemäß den Instruktionen, die von dem Walzenspaltinstruktionsabschnitt gegeben werden.

Wenn ein Zyklus der Walzenspalteinstellung vorüber ist, dann geht die Walzenspaltberechnungseinrichtung 119 zur Berechnung der ersten Gleichung über und führt die Berechnung der Reihe von Gleichungen durch. Da dieser Vorgang wiederholt ausgeführt wird, wird ein langgestrecktes Material erhalten, das eine Mehrzahl von verjüngten Blattbzw. Blattfederrohstücken aufweist, von denen jedes die in Fig. 23 gezeigte Form hat.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß die Walzlänge a in der Steuereinrichtung nach der Erfindung nicht durch eine bloße Integration der Austrittsgeschwindigkeit u, wie sie von der Geschwindigkeitsberechnungseinrichtung 112 am Walzenaustritt erhalten wird, noch durch eine Approximation mittels einer bloßen Akkumulation bzw. Ansammlung erhalten wird, sondern auf der Basis der Wanderungsstrecke S der Walze 5a, die das Werkstück 1 walzt, wobei eine Korrektur oder Kompensation gemäß dem Vorwärtsschlupf f angewandt wird, so daß die Walzlänge mit einer hohen Genauigkeit bestimmt wird.

Wenn nämlich die Ermittlung der Walzlänge allein auf dem Ausgangssignal der Werkstückaustrittsgeschwindigkeit beruht, die von der Werkstückaustrittsgeschwindigkeitsberechnungseinrichtung 112 berechnet ist, dann wird unvermeidbar ein Fehler durch die gemessene Walzlänge eingeführt, wenn ein Schlupf oder ein Springen der Detektorwalze stattgefunden hat.

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Jedoch wird gemäß der Erfindung kein Fehler durch einen solchen Schlupf oder ein solches Springen der Detektorwalze 10 verursacht, wie sich aus der nachfolgenden Erläuterung ersehen läßt.

Es sei hier angenommen, daß der berechnete Wert der Werkstückaustrittsgeschwindigkeit u aufgrund eines Springens der Detektorwalze zeitweise auf Null herabgesetzt wird, so daß der Betrag des VorwärtsSchlupfs fi = (cu - vi)/vi, wie er von der Recheneinrichtung 116 für den Vorwärtsschlupf berechnet wird, -1 wird. Da diese Vorschubrate
fi (-1) an die Walzlängenberechnungseinrichtung 117 abgegeben wird, wird der Kompensationswert ^vifi At zeitweise erniedrigt, obwohl ein solcher Zustand theoretisch niemals eintreten kann, so daß der berechnete Betrag der
Walzlänge a im Vergleich zu der tatsächlichen Walzlänge entsprechend vermindert wird. Da die theoretisch vorstellbare minimale Vorschubrate O (Null) in der Recheneinrichtung 116 als Einstellwert für den Vorwärtsschlupf eingestellt worden ist, vergleicht die letztere den berechneten Wert (-1) mit dem eingestellten Bezugswert (Null) und gibt den größeren dieser beiden Werte (Null) an die Walzlängenberechnungseinrichtung 117 als Vorschubrate fi weiter«

Infolgedessen wird der Kompensationswert ^.vifi At , der in der Walzlängenberechnungseinrichtung 117 gemäß dem Wert von fi berechnet wird, niemals vermindert, obwohl seine Zunahme zeitweise gestoppt wird. Infolgedessen wird der Einfluß eines Springens der Detektorwalze 10 auf die Berechnung der Walzlänge a vermindert, so daß eine höhere Genauigkeit der Messung der Walzlänge sichergestellt wird.

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In der vorstehenden Beschreibung wurde zur Vereinfachung der¹ Erläuterung von der Annahme ausgegangen, daß die Drehung der Detektorwalze zeitweise gestoppt wird. Jedoch nimmt die berechnete Vorschubrate fi insoweit einen negativen Wert an, als die Beziehung uicvi existiert, so daß der Einfluß eines Springens der Detektorwalze sogar durch eine ziemlich grobe Maßnahme, nämlich das Einstellen des Bezugswerts in der Recheneinrichtung 116 auf 0 (Null) vermindert wird.

Darüber hinaus ist es, wenn der Bezugswert in der Recheneinrichtung 116 als ein Wert eingestellt wird, der sich kontinuierlich ändert und nicht den maximal möglichen Wert des tatsächlichen Vorwärtsschlupfs übersteigt, wie weiter oben dargelegt, möglich, den Einfluß eines verhältnismäßig kleinen Schlupfs auszuschalten, so daß die Messung der Walzlänge noch genauer gemacht wird.

Wie beschrieben wurde, wird mit der Erfindung eine Walzsteuereinrichtung zur Verfügung gestellt, die einen WaIzlängenmeßabschnitt hat, der in der Lage ist, die Walzlänge mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen, die ein ziemlich wichtiger Faktor beim Walzen von langgestrecktem Material ist. Infolgedessen wird gemäß der Erfindung die Steuerungsgenauigkeit des Walzwerks bemerkenswert verbessert, so daß die Herstellung von langgestreckten Materialien, die eine längsweise Dickenänderung haben, mit einer hohen Präzision ermöglicht wird.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichbleibende Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, indem man dem Werkstück durch breitenweise walzende Walzen und dickenweise walzende Walzen plastische Deformationen verleiht. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Mes-

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sens der Wanderungsbeträge des Werkstücks an der Austrittsseite der breitenweise walzenden Walzen und der dickenweise walzenden Walzen, des kontinuierlichen Verändern des Walzenspalts der breitenweise walzenden Walzen gemäß dem gemessenen Wanderungsbetrag und einer vorbestimmten Bedingung zum Vermindern der Breite des Werkstücks in Teilen des letzteren, in denen erwartungsgemäß die Breite als Ergebnis eines nachfolgenden dickenweisen Walzens zunimmt, so daß das Werkstück nach dem dickenweisen Walzen eine gleichbleibende Breite haben kann, und des Veränderns der Dicke des Werkstücks durch kontinuierliche Veränderung des Walzenspalts in bzw. zwischen den dickenweise walzenden Walzen gemäß dem gemessenen Wanderungsbetrag und einer vorbestimmten Bedingung. Außerdem wird eine Einrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens zur Verfügung gestellt.

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Claims (1)

1. 2238 JS/sch

   AICHI STEEL WORKS, LTD., Tokai / Japan

   Verfahren und Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichmäßige Breite

   und eine längsweise Dickenänderung hat

   PATENTANSPRÜCHE

   IJ Verfahren zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichmäßige Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, indem einem Werkstück durch breitenweise walzende Walzen und dickenweise walzende Walzen plastische Deformationen verliehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: Messen des Wanderungsbetrags des Werkstücks (1) am Austritt der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und am Austritt der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b); kontinuierliches verändern des Walzenspalts zwischen den breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) durch Steuern der Position von wenigstens einer dieser breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) gemäß dem gemessenen Wanderungsbetrag des Werkstücks (1) und gemäß einer vorher eingestellten Dimension (51) des Produkts und der Walzbedingung (52),

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   so daß die Breite des Werkstücks in denjenigen Teilen des» letzteren vermindert wird, die durch ein nachfolgendes Walzen mittels der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) unter Erhöhung der Breite seitlich verbreitert werden; und Verändern des Walzenspalts zwischen den dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) durch Steuern der Position von wenigstens einer dieser dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) gemäß dem gemessenen Wanderungsbetrag des Werkstücks (1) sowie gemäß einer vorher eingestellten Dimension (51) des Produkts und der Walzbedingung (52), so daß dadurch die Dicke des Werkstücks (1) geändert wird.

   2. Verfahren zum Herstellen eines Plattenmaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß es den Verfahrensschritt des auf einem gemeinsamen Werkstück (1) aufeinanderfolgenden Ausbildens einer Mehrzahl von gleichen oder unterschiedlichen längsweisen Dickenänderungen umfaßt.

   3. Verfahren zum Herstellen eines Plattenmaterials nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dimension (51) des zu erzielenden Endprodukts und verschiedene Faktoren der Walzbedingung (52), wie insbesondere das Material des Werkstücks (1), die Walztemperatür, die Walzgeschwindigkeit, der Walzendurchmesser usw. berücksichtigt werden, wobei die vorbestimmte Bedingung für die breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) durch eine Breitenfunktion (53) gegeben wird, welche die Beziehung zwischen dem Wanderungsbetrag und der Breite des Werkstücks für Jedes längsweise Breitenänderungsmuster repräsentiert, während die vorbestimmte Bedingung für die dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) durch eine Dickenfunktion gegeben wird, welche die Beziehung zwischen dem Wanderungsbetrag und der Dicke des Werkstücks für jedes längsweise Dickenänderungsmuster repräsentiert; wodurch die gegenseitige längsweise Versetzung des Teils

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   des Werkstücks (1), indem die Breite gemäß der Breitenfurlktion (53) geändert wird, und des Teils desselben, indem die Dicke gemäß der Dickenfunktion geändert wird, in jedem Betriebszyklus, in welchen dem Werkstück (1) die erwähnte Dickenänderung verliehen wird, korrigiert wird.

   A. Verfahren zum Herstellen eines Plattenmaterials nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: Messen der Breite und Dicke des Querschnitts des Werkstücks (1) an der Austrittsseite der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b); Korrigieren einer Breitenfunktion (53), die den Wanderungsbetrag des Werkstücks (1) und die Breite des Werkstücks (1) repräsentiert und außerdem einer Dickenfunktion, die die Beziehung zwischen dem Wanderungsbetrag und der Dicke des Werkstücks (1) repräsentiert, wobei die Korrektur gemäß dem Ergebnis der erwähnten Breiten- und Dickenmessung erfolgt; und Steuern der Walzenspalte sowohl der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) als auch der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) durch Steuern der Position von wenigstens einer der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und der Position von wenigstens einer der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b).

   5· Verfahren zum Herstellen eines Plattenmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis A, dadurch gekennzeichnet, daß es die Verfahrensschritte des Bestimmens der Walzenspaltsteuerfunktionen durch Korrektur der Breitenfunktion (53) und der Dickenfunktion (5A), die beide die längsweisen dimensionellen Änderungen des Produkts repräsentieren, umfaßt, indem solche Punkte berücksichtigt werden wie:

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   (a) Kompensation zum Beseitigen der veranschlagten dimensioneilen Fehler des Produkts, die durch die Änderungen der Walzendurchbiegungen in den breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und in den dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) aufgrund von Änderungen der Verjüngung bzw. Querschnittsverminderung verursacht werden; und

   (b) Kompensation zum Beseitigen der veranschlagten dimensionellen Fehler des Produkts, die durch die Änderungen der Position der Stellen auf den Walzen verursacht werden, an denen die Walzen das Werkstück (1) freilassen, und zwar der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b), welche Änderungen der Position dieser Stellen der Änderung der Neigung der Oberfläche auf dem Werkstück zuzuschreiben sind; und

   (c) Durchführen eines Walzens, während die Walzenspalte in bzw. zwischen den breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und den dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) gemäß den Walzenspaltsteuerfunktionen gesteuert werden.

   6. Verfahren zum Herstellen eines Plattenmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (1), nachdem ihm die längsweise Dickenänderung verliehen worden ist, während seiner Bewegung in gesonderte Produkte einer Einheitslange bzw. einer einheitlichen Länge durchgeschnitten wird.

   7. Verfahren zum Herstellen eines Plattenmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des Anbringens einer Markierung (κ) auf dem Werkstück (1), nachdem letzterem die längsweise Dickenänderung verliehen worden ist, und Durchschneiden des Werkstücks (1) an den markierten Positionen in gesonderte Produkte einer Einheitlänge bzw. einer ein-

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   heitlichen Länge.

   8. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichmäßige Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes umfaßt: Ein Paar breitenweise walzende Walzen (2a, 2b), die auf der stromaufwärtigen Seite des Flusses eines Werkstücks (1) vorgesehen sind; ein Paar von dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b), die auf der stromabwärtigen Seite vorgesehen sind; Walzeneinstellmechanismen (4, 7) zum Ändern der Walzenspalte zwischen den beiden Walzen in Jedem Paar der genannten Walzen durch Steuern der Position von wenigstens einer der beiden Walzen jedes Paars; Einrichtunge (12. 28) zum Messen des Wanderungsbetrags eines Werkstücks (1), die an den Austrittsseiten der breitenweise beziehungsweise der dickenweise walzenden Walzen (2a, 2b ; 5a, 5b) angeordnet sind; eine Steuereinrichtung 8, die wenigstens eine der Steuerungs-Walzenpositionen und/oder den Steuerungs-Walzenspalt für jede der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) aus den Wanderungsbeträgen und vorbestimmten Bedingungen (52) berechnet und die Ergebnisse der Berechnungen als elektrische Ausgangssignale abgibt; Einrichtungen (17, 33) zum Messen der Walzenposition und/oder der Walzenspalte, welche die Position wenigstens einer der beiden Walzen von jeweiligen Paaren und/oder jeden Walzenspalt zwischen zwei Walzen von jeweiligen Paaren messen; und Servoeinrichtungen (22, 37) zum Vergleichen der tatsächlichen Walzenpositionen und/oder des tatsächlichen Walzenspalts, die bzw. der von den Einrichtungen (17, 33) zum Messen der Walzenpositionen und/oder jedes Walzenspalts gemessen worden ist, mit den Steuerungs-Walzenpositionen und/oder den Steuerungs-Walzen-

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   spalten,, und zum Betätigen der Walzeneinstellmechanisnsen (4,'7) zum Steuern der Positionen der Walze (n) und/oder jedes Walzenspalts, die bzw. der die breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und die dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) betrifft bzw. betreffen, um den Unterschied zwischen den tatsächlich gemessenen Werten und den Steuerungswerten zu Null zu .machen.

   9. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichmäßige Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes aufweist: Ein Paar breitenweise walzende Walzen (2a, 2b), die auf der stromauf wärtigen Seite des Flusses eines Werkstücks (1) angeordnet sind; ein Paar dickenweise walzende Walzen (5a, 5b), die auf der stromabwärtigen Seite dieses Flusses angeordnet sind; einen Walzeneinstellmechanismus (A, 7) für jedes Paar dieser Walzen, der die Positionen beider Walzen verändern kann; Wanderungsbetragsmeßeinrichtungen (12, 28), die auf der Austrittsseite der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) beziehungsweise der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) vorgesehen sind; eine Steuereinrichtung (8) zum Berechnen der Steuerungsposition Jeder der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und der Steuerungsposition Jeder der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) gemäß den Wanderungsbeträgen, die von den Wanderungsbetragsmeßeinrichtungen (12, 28) gemessen worden sind, und gemäß vorbestimmten Bedingungen (52), wobei die Steuereinrichtung (8) das Ergebnis als elektrische Signale abgibt; Walzenpositionsfühleinrichtungen (17, 33) zum Fühlen bzw. Ermitteln des Abstands zwischen vorbestimmten Bezugslinien und Jeder Walze des Jeweiligen Paars von Walzen; und eine Servoeinrichtung (22, 37) zum Vergleichen der tatsächlichen

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   2830005

   Walzenpositionen, die durch die Fühleinrichtungen (17, 33) ermittelt worden sind, mit den Steuerungs-Walzenpositionen, die von der Steuereinrichtung (8) abgeleitet bzw. berechnet worden sind, und zum Betätigen der Walzeneinstellmechanismen (4, 7) zum Zwecke des Steuerns der Position jeder Walze der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und der Position jeder Walze der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b), um die Unterschiede zwischen den tatsächlichen Walzenpositionen und den Steuerungs-Walzenpositionen zu Null zu machen.

   10. Einrichtung zum Erzeugen eines 'Plattenmaterials nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie Walzlastmeßeinrichtungen (47, 48) zum Messen der Walzbelastungen auf die breitenweise und dickenweise walzenden Walzen (2a, 2b; 5a, 5b) umfaßt, wobei die Instruktion, die von der Steuereinrichtung (8) abgegeben wird, gemäß der Walzbelastung und dem Walzenspalt korrigiert wird, wodurch bzw. wobei wenigstens eine Walzenposition und/oder ein Walzenspalt der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.

   11. Einrichtung zum Erzeugen eines Plattenmaterials nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Walzendurchbiegungskompensationseinrichtung (71) aufweist, die zwischen der Steuereinrichtung (8) und der Servoeinrichtung (22, 37) vorgesehen ist, wobei die Walzendurchbiegungskompensationseinrichtung (71) eine Berechnung zum Approximieren von wenigstens einer linearen Gleichung der Beziehung zwischen der Walzendurchbiegung und der Verjüngung bzw. Querschnittsverminderung für jede der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen (2a, 2b; 5a, 5b) ausführt, so daß die Walzendurchbiegung in jedem Paar von Walzen vorveranschlagt wird, und die die vorveranschlagte Walzendurchbiegung zu jeder der Instruktionen

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   addiert, die von der Steuereinrichtung (8) abgegeben wertien, wobei die sich ergebenden Werte an Jeweilige Servoeinrichtungen (22, 37) weitergegeben werden, welche es, während sie Walzendurchbiegungen kompensieren, den jeweiligen Walzenpaaren ermöglichen, das Walzen durchzuführen.

   12. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichmäßige Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes umfaßt:

   ein Paar von breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b), die auf der stromaufwärtigen Seite eines Flusses eines Werkstücks (1) angeordnet sind;

   ein Paar von dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b), die auf der stromabwärtigen Seite dieses Flusses angeordnet sind;

   Walzeneinstellmechanismen (A, 7), die die Walzenspalte in jedem Paar von Walzen durch Steuern der Position von wenigstens einer Walze jedes Paars von Walzen ändern;

   Einrichtungen (12, 28) zum Messen des Wanderungsbetrags des Werkstücks (1), die auf der Austrittsseite der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) beziehungsweise der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) angeordnet sind;

   Walzenpositions- und/oder Walzenspaltmeßeinrichtungen (17, 33) zum Messen der Position von wenigstens einer Walze und/oder des Walzenspalts in jedem Paar von Walzen;

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   eine Hauptsteuereinrichtung (80) zum Berechnen von wenigstens einer der Steuerungs-Walzenpositionen der Steuerungswalzenspalte von jeder der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) gemäß den Wanderungsbeträgen des Werkstücks (1 ), die von den Wanderungsbetragsmeßeinrichtungen (28, 96) gemessen worden sind, und gemäß vorbestimmten Bedingungen (52), wobei die Hauptsteuereinrichtung (80) die berechneten Werte an jeweilige Servoeinrichtungen (22, 37) weitergibt und wobei ferner die Hauptsteuereinrichtung (80) gleichzeitig mit der erwähnten Signalweitergabe an die Servoeinrichtungen (22, 37) ein Zerschneidepositionsbildungssignal erzeugt, das eine Instruktion zur Bildung, zur Gestaltung, zum Verlauf der Teile des Werkstücks (1), die zerschnitten bzw. durchgeschnitten werden sollen, darstellt;

   Servoeinrichtungen (22, 37) zum Vergleichen von wenigstens einer der tatsächlichen Walzenpositionen und/ oder des tatsächlichen Walzenspalts, die bzw. der von den Walzenpositions- und/oder Walzenspaltmeßeinrichtungen (17, 33) gemessen worden ist, mit wenigstens einer der Steuerungs-Walzenpositionen und/oder einem der Steuerungs-Walzenspalte, die bzw. der von der Steuereinrichtung (80) gegeben worden ist, und zwar für jede der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen (2a, 2b; 5a, 5b), und zum Betätigen der Walzeneinstellmechanismen (4, 7) zum Zwecke des Steuerns von wenigstens einer der Walzenpositionen und/oder einem Walzenspalt für jede bzw. bei jeder der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen (2a, 2b; 5a, 5b);

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   eine Scher- bzw. Zerschneideeinrichtung (86), die auf der stromabwärtigen Seite der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) angeordnet ist und ein Scher- bzw. Zerschneidemesser (85) hat, welches das Werkstück (1) zerschneiden kann, während es mit einer Antriebseinrichtung (84) mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wird, wie sie das Werkstück (1) hat;

   eine Scher- bzw. Zerschneidemesserpositionsdetektoreinrichtung (83) zum Ermitteln der augenblicklichen Position des Scher- bzw. Zerschneidemessers (85); und

   eine Zerschneideeinrichtungs-Steuereinrichtung (81) zum Steuern der Antriebseinrichtung (84) für das Scherbzw. Zerschneidemesser (85) gemäß dem Ergebnis der Ermittlung des Wanderungsbetrags des Werkstücks (1), der von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung (28, 96) nach dem Abgeben des Zerschneidepositionsbildungssignals gemessen worden ist, sowie gemäß dem Ergebnis der Ermittlung der Position des Scher- bzw. Zerschneidemessers (85), die von der Scher- bzw. Zerschneidemesserpositionsdetektoreinrichtung (83) durchgeführt worden ist, derart, daß dann, wenn der zu zerschneidende Teil des Werkstücks (1) die Zerschneideeinrichtung (86) passiert, das Scher- bzw. Zerschneidemesser (85) diesen Teil des Werkstücks (1) durchschneidet, während es sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Werkstück (1) bewegt.

   13. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine (28) der Wanderungsbetragsmeßeinrichtungen auf der Austrittsseite der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) angeordnet ist, während eine andere Wanderungsbetragsmeßeinrichtung (96) auf der stromabwärtigen Seite der Zerschneideeinrichtung (86) angeordnet ist.

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   IA. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials, dasieine gleichmäßige Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes umfaßt:

   ein Paar von breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b), die auf der stromaufwärtigen Seite eines Flusses eines Werkstücks (1) angeordnet sind;

   ein Paar von dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b), die auf der stromabwärtigen Seite dieses Flusses des Werkstücks (1) angeordnet sind;

   Walzeneinstellmechanismen (4, 7) zum Ändern der Position von wenigstens einer der Walzen jedes Paars;

   Einrichtungen (12, 28) zum Messen des Wanderungsbetrags des Werkstücks (1), die auf den Austrittsseiten der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) beziehungsweise der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) angeordnet sind;

   Walzenpositions- und/oder Walzenspaltmeßeinrichtungen (17, 33) zum Messen der Position von wenigstens einer der Walzen und/oder des Spalts zwischen den Walzen jedes Paars;

   eine Hauptsteuereinrichtung (80) zum Berechnen von wenigstens einer der Steuerungs-Walzenpositionen und/oder des Steuerungswalzenspalts für jede der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen (2a, 2b ; 5a, 5b) aus den Wanderungsbeträgen des Werkstücks (1), die von den Wanderungsbetragsmeßeinrichtungen (12, 28) gemessen worden sind, und aus vorbestimmten Bedingungen (52), wobei die Hauptsteuereinrichtung (80) die Ergebnisse der Berechnung an die Walzeneinstellmechanismen (4, 7) der Produktionseinrich-

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   tungen weitergibt und gleichzeitig ein Zerschneidepositionsbildungssignal abgibt, das eine Instruktion zur Bildung, zurGestaltung, zum Verlauf o.dgl. des Teils des Werkstücks (1) der zerschnitten werden soll, darstellt;

   Servoeinrichtungen (22, 37) zum Vergleichen von wenigstens einer der Walzenpositionen und/oder des Walzenspalts, die bzw. der von den Walzenpositions- und/oder Walzenspaltmeßeinrichtungen (17, 33) gemessen worden ist, mit wenigstens einer der Steuerungs-Walzenpositionen und/oder dem Steuerungs-Walzenspalt, die bzw. der als Instruktion von der Hauptsteuereinrichtung (80) weitergegeben worden ist, und zum Betätigen der Walzeneinstellmechanismen (4, 7) zum Steuern von wenigstens einer der Walzenpositionen und/oder dem Walzenspalt von jedem Paar der Walzen, so daß die Unterschiede zwischen den Steuerungswerten und den tatsächlich gemessenen Werten für jeweilige Paare von Walzen (2a, 2b; 5a, 5b) zu Null gemacht werden;

   eine Markierungseinrichtung (92), die auf der stromabwärtigen Seite der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) angeordnet ist und Markierungen (K) auf dem Werkstück (1) vorsieht bzw. anbringt;

   eine Markierungseinrichtungs-Steuereinrichtung (91) zum Steuern des Betriebs der Markierungseinrichtung (92) gemäß dem Ergebnis der Ermittlung des Wanderungsbetrags des Werkstücks (1), das von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung (28) erzielt worden ist, derart, daß dann, wenn der Teil des Werkstücks (1), der zerschnitten werden soll, die Markierungseinrichtung (92) passiert, das Markierungswerkzeug (93) der Markierungseinrichtung (92) eine Markierung (K) auf diesem Teil des Werkstücks (1) vorsieht bzw. anbringt;

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   eine Leseeinrichtung (103) zum Lesen der Markierung (κ)¹» die auf dem Werkstück (1) vorgesehen bzw. angebracht worden ist; und

   eine Zerschneideeinrichtung (102) zum Zerschneiden des Werkstücks (1) in dem zu zerschneidenden Teil gemäß dem Signal von der Leseeinrichtung (103).

   15. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials nach Anspruch IA, dadurch gekennzeichnet, daß eine (28) der Wanderungsbetragsmeßeinrichtungen auf der Austrittsseite der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) angeordnet ist, und daß eine andere Wanderungsbetragsmeßeinrichtung (96) auf der stromabwärtigen Seite der Markierungseinrichtung (92) angeordnet ist.

   16. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials, das eine gleichmäßige Breite und eine längsweise Dickenänderung hat, insbesondere nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes umfaßt:

   eine Recheneinrichtung (50) zur Vorbehandlung, die aus der gewünschten Form (51) des Produkts und außerdem aus verschiedenen Faktoren der Walzbedingungen (52), wie beispielsweise dem Material des Werkstücks, der Walztemperatur, der Walzgeschwindigkeit, den Walzendurchmessern der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) folgendes bestimmt:

   (a) eine Breitenfuktion (53), die die Breitenverminderung im Verhälntis zur Länge des Werkstücks (1) repräsentiert, wobei diese Breitenfunktion (53) so bestimmt ist, daß die Breite des Werkstücks (1) in Teilen desselben vermindert wird, in denen die Breite infolge eines nach-

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   folgenden dickenweisen Walzens erhöht wird, so daß nach den dickenweisen Walzen eine gleichbleibende Breite über die Länge des Werkstücks (1) erzielt werden kann, und

   (b) eine kompensierte Dickenfunktion (54), die durch Korrektur einer Dickenfunktion erhalten wird, welche die endgültige Form des Produkts repräsentiert, so daß eine Abweichung der Dimension von der vorgesehenen Dimension ausgeschaltet wird, die erwartungsgemäß durch wenigstens eine Änderung im Walzendurchmesser und eine Änderung in der Walzendurchbiegung verursacht wird, wenn das dickenweise Walzen gemäß der Dickenfunktion durchgeführt wird;

   ein Paar von breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b), die auf der stromaufwärtigen Seite des Flusses des Werkstücks (1) angeordnet sind;

   ein Paar von dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b), die auf der stromabwärtigen Seite dieses Flusses angeordnet sind;

   Walzeneinstellmechanismen (4, 7) zum Ändern des Walzenspalts in bzw. zwischen jeder der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) und der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) durch Steuerung der Position von wenigstens einer der Walzen jedes Paars;

   eine Wanderungsbetragsmeßeinrichtung (12) zur Breitensteuerung, die auf der Austrittsseite der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) angeordnet ist und den Wanderungsbetrag des Werkstücks (1) mißt;

   eine Recheneinrichtung (8a) zur Breitensteuerung, die wenigstens eine der augenblicklichen Steuerungs-Walzenpositionen und/oder einen der augenblicklichen Walzenspalte der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) gemäß dem Aus-

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   gangssignal von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung (12) für'die Breitensteuerung und gemäß der Breitenfunktion (53), die von der Recheneinrichtung (50) für die Vorbehandlung geliefert worden ist, berechnet;

   eine Servoeinrichtung (22) zur Breitensteuerung, die eine Walzenpositions- und/oder -Spaltmeßeinrichtung (17) zum Messen von wenigstens einer der Walzenpositionen und/ oder des Walzenspalts der breitenweise walzenden Walzen (2a, 2b) hat, wobei die Servoeinrichtung (22) den Walzeneinstellmechanismus (A) für die Breitensteuerung derart steuert, daß das Ausgangssignal von der Walzenspaltmeßeinrichtung (17) mit dem Ausgangs signal von der Recheneinrichtung (8a) für die Breitensteuerung übereinstimmt;

   eine Einrichtung (28) zum Messen des Wanderungsbetrags des Werkstücks (1), und zwar für die Dickensteuerung, wobei diese Einrichtung auf der Austrittsseite der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) angeordnet ist;

   eine Recheneinrichtung (8b) für die Dickensteuerung, die wenigstens eine der augenblicklichen Steuerungs-Walzenpositionen und/oder den augenblicklichen Walzenspalt der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) gemäß dem Ausgangssignal von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung (12) für die Breitensteuerung, gemäß dem Ausgangs signal von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung (28) für die Dickensteuerung und gemäß der kompensierten Dickenfunktion (54), die von der Recheneinrichtung (50) für die Vorbehandlung geliefert worden ist, berechnet; und

   eine Servoeinrichtung (37), die eine Walzenspaltmeßeinrichtung (33) zum Messen von wenigstens einer der Walzenpositionen und/oder des Walzenspalts der dickenweise walzen-

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   den Walzen (5a, 5b) und zum Steuern des Walzeneinstellmechanismus (7) zur Dickensteuerung, derart, daß das Ausgangssignal von der Walzenpositions- und/oder Walzenspaltmeßeinrichtung (33) mit dem Ausgangssignal von der Recheneinrichtung (8b) für die Dickensteuerung übereinstimmt.

   17. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch g e k e η nz e i c h η et, daß die Wanderungsbetragsmeßeinrichtungen (12, 28) Detektorwalzen (9, 26) aufweisen, die in Kontakt mit der Werkstückoberfläche auf der Austrittsseite der breitenweise und der 'ickenweise walzenden Walzen (2a, 2b; 5a, 5b) gebracht werden können, sowie Impulsgeneratoren (11, 27) zum Erzeugen von Impulssignalen in Übereinstimmung mit den Drehungen der Detektorwalzen (9, 26).

   18. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanderungsbetragsmeßeinrichtung folgendes umfaßt:

   erste Impulsgeneratoren (113) zum Ermitteln der Drehgeschwindigkeiten der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen (2a, 2b; 5a, 5b);

   Detektorwalzen (110), die in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks (1) auf den Austrittsseiten der jeweiligen Paare von Walzen gebracht werden können;

   zweite Impulsgeneratoren (111) zum Ermitteln der Drehgeschwindigkeiten der Detektorwalzen (110); eine Recheneinrichtung (116) für den Vorwärtsschlupf, die eine Berechnung von (u - v)/v gemäß den Ausgangssignalen von den ersten und zweiten Impulsgeneratoren (111, 113) durchführen

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   kann, wobei u und ν die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstücks (1) beziehungsweise die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen sind, wobei die Recheneinrichtung (116) für den Vorwärtsschlupf weiter den als Ergebnis der Berechnung erhaltenen Wert mit einem Bezugswert vergleicht und von diesen beiden Werten den größeren als Vorwärtsschlupf (f) weitergibt; und

   eine Wanderungsbetragsberechnungseinrichtung (117), die eine Berechnung S = (v dt in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von der Einrichtung (114) zum Berechnen der Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen durchführt, so daß sie die Wanderungsstrecke der Walzenoberflächen berechnet und an der berechneten Wanderungsstrecke eine Korrektur in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von der Recheneinrichtung (116) für den Vorwärtsschlupf ausführt, und zwar mittels der Gleichung a « S + (ν f dt, um den Wanderungsbetrag des Werkstücks (1) auszurechnen.

   19. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials nach einem der Ansprüche 8 bis 18 , dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Abschnittsmeßeinrichtung (38) zum Messen von wenigstens der Dicke und/oder der Breite des Abschnitts des Werkstücks (1) auf der Austrittsseite der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) und zum Einspeisen des Ergebnisses der Messung zurück in die Steuereinrichtung (8) umfaßt, wobei die Steuereinrichtung (8) wenigstens eine der Walzenpositionen und/ oder einen der Walzenspalte der breitenweise und dickenweise walzenden Walzen (2, 2b; 5a, 5b) korrigiert, so daß der Unterschied zwischen der gemessenen Abmessung des Abschnitts und der Steuerungs-Abmessung bzw. der dirch Steuerung definierten Abmessung des Abschnitts des Werkstücks (1) vermindert wird.

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   20. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials nach einem der Ansprüche 16 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (80) gleichzeitig mit der Abgabe des erwähnten Signals an die Servoeinrichtungen (22, 37) ein Zerschneidepositionsbildungssignal erzeugt, das eine Instruktion zur Bildung, zur Gestaltung, zum Verlauf o.dgl. der Teile des Werkstücks (1), die zerschnitten werden sollen, darstellt, wobei diese Einrichtung folgendes umfaßt:

   eine Zerschneideeinrichtung (86), die auf der stromabwärtigen Seite der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) angeordnet ist und ein Scher- bzw. Zerschneidemesser (85) hat, das von einer Antriebseinrichtung (84) angetrieben wird, so daß es das Werkstück (1) zerschneidet, während es sich in der gleichen Richtung wie das Werkstück (1) bewegt;

   eine Scher- bzw. Zerschneidemesserpositionsdetektoreinrichtung (83) zum Ermitteln der augenblicklichen Position des Scher- bzw. Zerschneidemessers (85); und

   eine Zerschneideeinrichtungs-Steuereinrichtung (81) zum Steuern der Antriebseinrichtung (84) für das Scherbzw. Zerschneidemesser (85) gemäß dem Ergebnis der Messung des Wanderungsbetrags des Werkstücks (1), die von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung nach der Abgabe des Zerschneidepositionsbildungssignals durch die Steuereinrichtung (80) ausgeführt worden ist, und gemäß dem Ergebnis der Ermittlung der Position des Scher- bzw. Zerschneidemessers (85), die von der Scher- bzw. Zerschneidemesserpositionsdetektoreinrichtung (83) durchgeführt worden ist, derart, daß dann, wenn der zu zerschneidende Teil des Werkstücks (1) die Zerschneideeinrichtung (86) passiert, das Scher- bzw. Zerschneidemesser (85) diesen Teil des Werk-

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   Stücks (1) zerschneidet, während es sich mit der gleichen Gesbhwindigkeit wie das Werkstück (1) bewegt.

   21. Einrichtung zum Herstellen eines Plattenmaterials nach einem der Ansprüche 16 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (80) gleichzeitig mit der Abgabe des erwähnten Signals an die Servoeinrichtungen (22, 37) ein Zerschneidepositionsbildungssignal erzeugt, das eine Instruktion zur Bildung, zur Gestaltung, zum Verlauf o.dgl. des zu zerschneidenden Teils des Werkstücks darstellt, wobei diese Einrichtung folgendes umfaßt:

   eine Markierungseinrichtung (92), die auf der stromabwärtigen Seite der dickenweise walzenden Walzen (5a, 5b) angeordnet und mit einem Markierungswerkzeug (92) zum Erzeugen einer Markierung (K) auf dem Werkstück (1) versehen ist;

   eine Markierungseinrichtungs-Steuereinrichtung (91) zum Steuern des Betriebs der Markierungseinrichtung (92) gemäß dem Ergebnis der Messung des Wanderungsbetrags des Werkstücks (1), die von der Wanderungsbetragsmeßeinrichtung ausgeführt worden ist, derart, daß dann, wenn der zu zerschneidende Teil des Werkstücks (1) die Markierungseinrichtung (92) passiert, das Markierungswerkzeug (93) der Markierungseinrichtung (92) eine Markierung (K) auf dem erwähnten Teil des Werkstücks (1) anbringt;

   eine Leseeinrichtung (103) zum Lesen der auf dem Werkstück (1) angebrachten Markierung (K); und

   eine Zerschneideeinrichtung (102) zum Zerschneiden des Teils des Werkstücks (1), der zerschnitten werden soll, und zwar gemäß dem Leseausgang der Leseeinrichtung (103).

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