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FR-A-2732913 beschreibt
ein Verfahren und eine Einrichtung wie in den Oberbegriffen der
Ansprüche
1 und 6 definiert.
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Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung der Bewegungsbahn
des Produkts in einer Richtmaschine mit ineinander greifenden bzw. geschachtelten
Walzen sowie die Richtanlage, die ein Durchführen des Verfahrens gestattet.
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Zum
Richten von Flachprodukten und insbesondere laminierten Metallbändern wird
oftmals eine Richtmaschine mit mehreren Walzen verwendet, die zwei
Richteinrichtungen aufweist, die jeweils eine Folge von Walzen aufweisen,
die parallele Achsen haben und oberhalb, bzw. unterhalb des Bandes
angeordnet sind, wobei die Walzen in Längsrichtung und vertikal versetzt
sind, derart, dass sie geschachtelt sind und dabei eine gewellte
Bewegungsbahn für das
Band bestimmen, das auf diese Weise Zug-Biege-Wirkungen in abwechselnden
Richtungen unterworfen wird.
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Die
Wirkungsweise einer solchen Maschine ist bereits Gegenstand fortgeschrittener
technischer Ansätze
gewesen. Diese Richttheorien stützen
sich auf die Berechnung der Maximalkrümmungen des Blechs in der Richtmaschine,
wobei diese Krümmungen
des Materials in der Dicke des Produkts eine Plastifizierung nach
sich ziehen, welche das Lösen von
Spannungen in der Breite und der Dicke bedingt. Jede Richtmaschine
kann in zwei Zonen unterteilt werden, deren Funktionen sehr unterschiedlich,
aber komplementär
und wechselwirkend sind. Die Eintrittszone, welche die ersten drei
oder vier Walzen umfasst, ist eine Zone erheblicher Plastifizierung,
in welcher sichtbare Planheitsdefekte, wie lange Ränder oder
lange Mitte, „Viertelband"-Defekte sowie jede
heterogene transversale Verteilung von Longitudinalspannungen beseitigt
werden. Die Ausgangszone, die die drei oder vier letzten Walzen
umfasst, hat als ihre Funktion, die normalen und transversalen Span nungsgradienten
in der Dicke zur reduzieren, um bei dem Blech Restwölbungen
und Schuppungen zu gewährleisten,
die praktisch null sind.
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Man
kann leistungsfähige
theoretische Berechnungen erstellen, mit denen sich ein exaktes
theoretisches Resultat gewinnen lässt, das die zu einer Voreinstellung
der Maschinen dienen kann. Das Prinzip beruht auf der fortschreitenden
Abnahme des Plastifizierungsgrades. Dies lässt sich nur mit Maschinen
erzielen, die eine ausreichende Anzahl von Richtwalzen aufweisen
und eine angemessene Regulierung der Schachtelung der einzelnen
Walzen gestatten. Während
die geforderte Präzision
bei den ersten Walzen verhältnismäßig gering
ist, da man ein höheres
Maß an
Plastifizierung anstrebt, ist diese für die Einstellung der Walzen
der Ausgangszone erhöht,
und dies um so mehr, je schwächer
die Dicken der zu richtenden Bleche sind. Es ist daher wünschenswert,
Maschinen zur Verfügung
zu haben, bei denen die Walzen voneinander unabhängige Verstellungen haben,
die ausreichend genau, zuverlässig und
wiederholbar sind.
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Eine
Richteinrichtung umfasst daher allgemein ein feststehendes Haltegerüst, zwei
Richteinrichtungen mit parallelen Walzen, die oberhalb und unterhalb
des Bandes angeordnet sind und deren Walzen ineinander geschachtelt
sind, derart, dass eine gewellte Bewegungsbahn für das Band bestimmt ist, und
Mittel zum Einstellen und Halten des Abstandes dieser Einrichtungen
durch Anlage am feststehenden Gerüst für eine Einstellung der Schachtelung
der Walzen, wobei jede Richteinrichtung eine Flucht paralleler aktiver
Walzen aufweist, die am Trägerrahmen über wenigstens
eine Flucht von Anlagewalzen zur Anlage kommen, die an ihren Enden
jeweils auf zwei Lagern drehbar angebracht sind, die eine zur Vorbeilaufrichtung
senkrechte Drehachse definieren, wobei diese Lager jeweils durch
zwei seitliche Teile getragen werden, die mit dem Trägerrahmen
fest verbunden sind.
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Meistens
ist die untere Richteinrichtung ortsfest, während die obere Richteinrichtung
zur Einstellung der Schachtelung vertikal versetzt werden kann. Hierzu
verwendet man im Allgemeinen vier mechanische oder hydraulische
Stellglieder, die an Ecken des Rahmens angebracht sind und eine
Einstellung des allgemeinen Niveaus der regulierbaren Richteinrichtung
in Bezug auf die untere feststehende Richteinrichtung und folglich
der Schachtelung der Walzen gestatten. Ferner können die Stellglieder am Eingang und
am Ausgang unterschiedlich eingestellt werden, was die Bestimmung
eines Kippens gestattet, das im Allgemeinen für eine Verwirklichung der von
der Theorie begründeten
und weiter oben dargelegten zwei Richteffekte notwendig ist. Die
Stellglieder können auch
auf der einen Seite in Bezug auf die andere Seite unter Einführen eines
seitlichen Kippens so, dass der Richteffekt korrekt über die
Breite des zu richtenden Produkts verteilt wird, unterschiedlich
eingestellt werden.
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Die
für das
Richten entwickelten Beanspruchungen sind sehr hoch, insbesondere
wenn dieser Vorgang an starken Blechen nach einem Warmwalzen und
beschleunigten Abkühlen,
oder auch auf einem kalten Blech, erfolgt. Dies führt dazu,
dass man versucht, den Richteinrichtungen einen so starren Aufbau
wie möglich
zu verleihen, um die Richteffekte steuern zu können. Die Verformung unter
Beanspruchung der einzelnen Teile der Maschine (auch Senken genannt)
verschlechtert die Steuerung der Position der Richtwalzen und damit
den genauen Wert der auf jeder Walze gewonnenen Krümmung. Das allgemeine
Senken der Maschinen verändert
den angestrebten Plastifizierungsgrad und damit die Gefahr in der
Eintrittszone, dass dort die Planheitsfehler nicht vollständig beseitigt
werden, es ändert
auch das Maß der
Abnahme der Plastifizierung und damit den Übergang zu der Ausgangszone
und die Gefahr, dass Restspannungen nicht wie vorgesehen beseitigt
werden. Außerdem
kann ein transversales Senken, von der einen Seite zur an deren entstehen,
das den Plastifizierungsgrad in der Eingangszone und seine Homogenität in der
Breite des Produkts verändert,
es kann sogar Planheitsfehler hervorrufen.
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Zur
Vermeidung dieser Nachteile wurden Richtanlagen mit hydraulischer
Steuerung für
die Versetzung der beweglichen Richteinrichtung und auch für die individuellen
Steuerung einer jeden Richtwalze verwirklicht, wobei ein Senkungsmodell zugeordnet
wurde, das auf den Belastungsausmaßen und einer theoretischen
Berechnung der Verformungen der Maschine unter Belastung beruht,
um so diese Verformungen wie im Patent
FR 2 723 913 der Antragstellerin zu
kompensieren.
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Alle
diese Kompensationen sind jedoch mit Fehlern behaftet, die auf die
Nicht-Linearitäten
der Senkung der Maschine zurückgehen
und ihren Ursprung in Reibungen haben, die man zwischen den feststehenden
Teilen und den beweglichen Teilen der Maschine findet. Ferner ist
der Senkungsmodul einer Richtanlage selbst bei robuster Konzeption
von der Größenordnung
100 t/mm pro Säule.
Folglich kann die Richtbelastung für ein Blech einer Breite von
3 Metern 1000 Tonnen bis 2500 Tonnen betragen, was zu einem Senken
(ohne Kompensation) von 2,5 mm bis 5 mm führt. Die geforderte Präzision ist
in der Eintrittszone der Maschine nicht sehr hoch und könnte durch
eine einfache Kompensation der Senkung aufgefangen werden, wobei
jedoch die Gefahr bestünde,
dass ein Erfasswiderstand für
das Produkt in der Maschine entstünde, die vorsichtshalber nicht
zu sehr sperrend eingestellt wird. Umgekehrt erfordert die notwendige
Präzision
auf den Krümmungen
zur Beseitigung von Restspannungen in der Ausgangszone eine Genauigkeit
der Lagesteuerung der Walzen von einigen Zehntel Millimetern. Die
Steuerung der Übergangszone
impliziert schließlich
eine exakte Steuerung auf praktisch allen Walzen, umso mehr als für gewisse
Anwendungsfälle
man den Schritt der starr in Stellung gehaltenen Walzen verändert, um
so die Kapazität
der Richtanlage zu vergrößern, wie
dies in dem Patent
FR 2732913 beschrieben
ist. Dies bewirkt eine Versetzung der Eintrittszone und der Austrittszone
und trägt
auf diese Weise dazu bei, dass eine größere Präzision der Lagesteuerung aller
Walzen der Richtanlage angestrebt wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, die Präzision der Steuerung dieser
Maschinen zu erhöhen und
eine Maschine zu schaffen, die mit einer neuen Steuervorrichtung
ausgestattet ist und die Gesamtheit dieser Problem zu lösen gestattet,
ohne Komplikationen oder übermäßige Kosten
der verwendeten Vorrichtungen nach sich zu ziehen.
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Die
Kompensation von Senkungen ist durch ein Echtzeitmodell zur Voreinstellung
der Position der Richtwalzen, das einer direkten Messung des Abstandes
der aktiven Walzen zugeordnet ist, ersetzt.
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Die
Erfindung ist in den Ansprüchen
1 und 6 definiert. In einem erfindungsgemäßen Verfahren installiert man
ein theoretisches Vorregulierungsmodell, welches wenigstens einen
Bezugswert für
die Vorregulierung der Schachtelungen ergibt, und man misst direkt
wenigstens einen Wert für
den Abstand der Richtwalzen, den man mit den Bezugswerten vergleicht,
und man wirkt auf die Einrichtungen zur Regulierung der Richtwalzen
so ein, dass die gemessenen Werte gleich den Bezugswerten gehalten
werden, derart, dass die Bewegungsbahn des zu richtenden Produkts
im Inneren der Maschine der vom Modell vorgesehen Wellung entspricht,
um das Richten durchzuführen.
Insbesondere bewirkt man zwei Messungen des Abstandswerts der Richtwalzen,
einen ersten am Eingang der Maschine, und einen am Ausgang der Maschine,
wobei man jede dieser Messungen mit dem vom Modell für die gleichen
Walzen gelieferten Wert am Eingang und am Ausgang der Maschine vergleicht
und auf die Einrichtungen zur Einstellung der Position der Richtwalzen
am Eingang und am Ausgang einwirkt, um den gemessenen Wert gleich
dem Referenzwert zu halten, um so die vom Modell zur Verwirklichung
des Richtens vorgesehene Abnahme des Plastifi zierungsgrads zu verwirklichen. Insbesondere
verwirklicht man in einem vollständigen
Verfahren eine Messung des Abstandswerts einer jeden der Richtwalzen,
den man mit jedem vom Modell gegebenen Bezugswert vergleicht, wobei man
auf die einzelnen Reguliereinrichtungen für die Position einer jeden
der Richtwalzen so einwirkt, dass der gemessene Wert gleich dem
Bezugswert gehalten wird, derart, dass die Wellung und die Abnahme
des Plastifizierungsgrads, die vom Modell für die Verwirklichung des Richtens
vorgesehen werden, verwirklicht werden. Die Steuerung der Position
erfordert es jedoch sicherzustellen, dass gleichförmigen Positionen
der Richtwalzen, die von Positionssensoren geliefert werden, identische
Richtkräfte entsprechen.
Es muss vorab eine Art Eichung verwirklicht werden, um nicht von
der Montageweise der Sensoren in der Maschine und dem Ort der Referenz „Null" abzuhängen.
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Gemäß einem
bevorzugten Verfahren gemäß der Erfindung
nimmt man eine Eichung, genannt Äquinivellierung
der aktiven Walzen, auf einem bearbeiteten planen Blech einer bekannten
Dichte unter Modifizierung der Position der aktiven Walzen in differentieller
Weise durch seitliches Kippen von einer Seite auf die andere Seite
vor, um so Gleichheit der mit den Messvorrichtungen gemessenen Richtkräfte auf
beiden Seiten der Maschine zu gewinnen. In einem weiter verfeinerten
Verfahren der Erfindung verwirklicht man die Äquinivellierung auf einem durchlaufenden
Blech unter Modifizierung der Position der aktiven Walzen in differentieller
Weise durch seitliches Kippen von einer Seite auf die andere, wobei man
den Vorgang der Abgleichung der Mittelwerte der mit den Messvorrichtungen
gemessenen Kräfte jeder
Seite während
dieses Durchlaufs vornimmt.
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Bei
einer Richtanlage mit parallelen Walzen gemäß der Erfindung verfügt man über eine
Vorrichtung, die das direkte Messen des Abstandswerts der Richtwalzen
an wenigstens einem Punkt derart ermöglicht, dass der exakte Wert
der Schachtelung durch direkte Messung be kannt ist. Die Anlage weist vorzugsweise
eine elektronische Vorrichtung auf, die das Nachführen des
gemessenen Abstands der Richtwalzen auf den vom Modell gelieferten
theoretischen Wert unter Einwirken auf die Einstellvorrichtungen
für die
Schachtelung gestattet. In einer verbesserten Ausführungsform
der Erfindung sind die Vorrichtungen zur Einstellung der Schachtelung
hydraulisch gesteuert.
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In
einer weiteren bevorzugten Anordnung einer Richtanlage ist die Anlage
mit einer Vorrichtung versehen, welche das direkte Messen des Abstandes der
Richtwalzen an wenigstens zwei Punkten gestattet, wobei der eine
in der Eingangszone der Maschine und der andere in der Ausgangszone
der Maschine liegt. In diesem Fall gestattet die elektronische Vorrichtung
das Nachführen
des gemessenen Abstands der in der Eingangszone der Maschine bzw. der
Ausgangszone der Maschine liegenden Richtwalzen auf den theoretischen
Wert, den das Modell für
den Abstand der in der Eingangszone der Maschine bzw. der Ausgangszone
liegenden Walzen liefert, durch unabhängiges Einwirken auf die Vorrichtungen zur
Einstellung der Schachtelung der Walzen sowohl in der Eingangszone
als auch der Ausgangszone. Diese Vorrichtungen sind vorzugsweise
hydraulisch gesteuert.
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In
einer sehr verbesserten Anordnung der Erfindung gestatten unabhängige Vorrichtungen
das direkte Messen des Abstandswerts eines jedes Paares von aktiven
Richtwalzen in getrennter Weise. Die Richtanlage mit parallelen
Walzen weist Mittel zur individuellen Einstellung der Position einer
jeden Richtwalze und eine elektronische Vorrichtung auf, die das Nachführen des
gemessenen Abstands einer jeden der Richtwalzen auf den durch das
Modell für
den Abstand einer jeden dieser Walzen gegebenen theoretischen Wert
gestattet, unter unabhängigem
Einwirken auf deren Einstellvorrichtung für die Schachtelung gestattet.
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Die
Richtanlage weist mit Vorteil eine Vorrichtung zur Einstellung der
Schachtelung einer jeden Walzen mit hydraulischer Steuerung auf.
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Bei
einer Richtanlage mit parallelen Walzen weisen die elektronischen
Vorrichtungen, die ein Nachführen
des gemessenen Abstands der Richtwalzen auf den durch das Modell
gegebenen theoretischen Wert gestatten, eine Vorrichtung zur differentiellen
Einstellung auf, die das Regeln einer seitlichen Kippung der Walzen
von einer Seite in Bezug auf die andere und in Bezug auf den Sollwert
gestattet, so dass ein Abgleich der Vorrichtung durch ein Äquinivellierungsverfahren
auf einem planen Blech bekannter Dicke durchgeführt werden kann.
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Die
Erfindung wird aber anhand der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen
besser verstanden werden, die als Beispiel gegeben werden und auf
den Zeichnungen dargestellt sind.
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1 ist
ein Seitenansicht der Anlage im Schnitt längs einer vertikalen Mittelebene
parallel zur Durchlaufrichtung, wobei die Richteinrichtungen sich in
offener Stellung befinden.
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2.
ist ein Schema des Steuerkreises für Stellzeuge. In 1 ist
der mechanische Teil des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Anlage
dargestellt, welcher allgemein ein Haltegerüst 1, eine obere Richteinrichtung 2 und
eine untere Richteinrichtung 2' mit jeweils mehreren Walzen aufweist.
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Allgemein
weist das feststehende Haltegerüst 1 einen
unteren Walzbalken 11, zwei seitliche Ständer, die
beiderseits einer Durchlauflängsmittelebene
P des zu richtenden Bandes 10 angeordnet sind, und einen
oberen Walzbalken 14 auf.
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Jede
seitliche Stütze
ist aus einem Paar von im Abstand liegenden Säulen, 12, 12', 13 (in
den Figuren sind nur drei Säulen
sichtbar) gebildet. Diese Säulen
und der obere Walzbalken, die allgemein eine starre Platte bilden,
sind mit verschiedenen an sich bekannten und im Stand der Technik
ausführlich
beschriebenen Vorrichtungen versehen, die so zusammen wirken können, dass
ein vertikales Verschieben des Walzbalkens 14 längs der
drei Säulen 12, 12', 13 möglich ist.
Diese Bewegung kann mechanisch, bewirkt durch mechanisch oder hydraulisch
angetriebene Schrauben, wie in 1 dargestellt,
sein. In diesem Fall verfügt
man über
vier Stellzeuge, die oben an jeder Säule angebracht sind. In der
dargestellten Anordnung ist jedes Stellzeug mit einem am Walzbalken 14 befestigten
Körper 31 und
einem mit der Säule
fest verbundenen Kolben 32 gebildet. Da der untere Walzbalken 11 feststehend
ist, kann der obere Walzbalken 14 sich also unter Wirkung
der vier Stellzeuge 3 verlagern, wobei die Kolben der Stellzeuge auf
gleichem Niveau bleiben. Die Stellzeuge 3 sind so angeordnet,
dass die wünschenswerte
Schachtelung der Walzen in Bezug auf die Dicke des zu richtenden
Bleches so eingestellt werden kann, dass eine von dem theoretischen
Modell bestimmte Wellung verwirklicht werden kann. Sie üben die
Richtkraft während
des Durchlaufs des Produkts aus.
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Es
sich auch andere Anordnungen denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen, etwa solche, die bewegliche Kolben und feststehende Stellzeugkörper aufweisen.
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Jede
Richteinrichtung 2, 2' weist eine Flucht von Anlagewalzen 5, 5' auf, wobei
deren Gesamtheit von einem Rahmen getragen wird.
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Jede
aktive Walze 4, 4' ist
auf zwei Lagern drehbar gelagert, die ihre Drehachse definieren,
und legt sich gegen eine Anlagewalze 5, 5', die drehbar an
zwei Endlagern angebracht ist.
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In
der Darstellung der
1 legen sich die Endlager
51 der
oberen Richteinrichtung
2 über ein Trägerelement
52 gegen
den oberen Walzbalken. In einer verfeinerten Ausgestaltung der Erfindung
kann dieses Trägerelement
eine Regulierungsvorrichtung aufweisen, die für jede Walze eine individuelle
Veränderung
ihrer Schachtelung gestattet, deren globaler Wert durch die Positionierung
des Walzbalkens der oberen Richteinrichtung
2 mittels der
Stellzeuge
3 gegeben ist. Diese Regu lierungsvorrichtungen
können
mechanische, beispielsweise ein System von Keilen, sein oder durch
eine Aufeinanderfolge von hydraulischen Stellzeugen, wie beispielsweise
in
FR 2 732 913 , gebildet
sein. In diesem Fall ist es zusätzlich
zur individuellen Regulierung der Schachtelung durch die differentielle
Regulierung der Stellzeuge ein und derselben Flucht möglich, einen
Effekt einer leichten Krümmung
der aktiven Zylinder so zu gewinnen, dass der Richteffekt über die
Breite des zu richtenden Bandes hinweg besser verteilt wird.
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Gemäß einem
wesentlichen Merkmal der Erfindung verfügt man über wenigstens einen Messfühler 6,
der das permanente Messen des Absolutwerts des Abstandes der aktiven
Zylinder 4, 4' unabhängig von
einer Verformung der Säulen
und der Gesamtheit der Maschine gestattet, wobei dieser beispielsweise zwischen
der oberen Richteinrichtung 2 und der unteren Richteinrichtung 2' installiert
ist. In der Darstellung der 1 sind zwei
Messfühler 6 und 6' dargestellt,
von denen der eine am Eingang der Maschine und der andere in der
Ausgangszone der Maschine angeordnet ist, derart, dass die Änderung
des Plastifizierungsmaßes
genauer kontrolliert werden kann, wie dies bei der allgemeinen Darlegung
des Problems beschrieben worden ist.
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In
einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung und für eine weitestmögliche Verwendung
der Maschine könnte
man einen Messfühler
verwenden, der die individuelle Messung des Abstandes jedes Paares 4, 4' der aktiven
Walzen gestattet.
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Die
Messfühler
können
von jeder Art sein, beispielsweise vom Typ LVDT (Linear Variable
Differential Transformer) mit an der einen Richteinrichtung befestigtem
Körper
und an der anderen Richteinrichtung befestigtem Schaft. Sie können auch
berührungslos,
beispielsweise auf Ultraschallbasis, Laserbasis, mit optischem Filter,
mit Bragg-Filter, etc. sein.
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2 stellt
die Gesamtheit der mechanischen und elektrischen Vorrichtungen dar,
die für
den Aufbau einer Richtmaschine gemäß der Erfindung einander zugeordnet
sind. Der mechanische Teil der Maschine ist schematisch im Querschnitt
dargestellt. Der oder die Messfühler 6 sind
an einer Seite der Maschine angebracht, die hydraulischen Stellzeuge 3 sind
mit Messfühlern 35 ausgestattet,
die das Messen der globalen Richtkräfte gestatten. Diese Stellzeuge
werden durch eine herkömmliche
Pump- und Speichervorrichtung 8 über zwei Servoventile oder zwei
Gruppen von Servoventilen 71, 72 versorgt, die eine
jede Seite der Maschine versorgen. Diese Servoventile werden durch
wenigstens eine elektronische Steuerschaltung gesteuert, die in
zwei elektronische Schaltungen zerfällt, die jeweils ein Servoventil
oder eine Gruppe von Servoventilen steuern.
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Bei
der erfindungsgemäßen Anlage
wird eine Regelung des gemessenen Abstandswerts der aktiven Walzen 4, 4' auf die Referenzposition,
die in die elektronische Steuerschaltung der Servoventile eingeführt ist,
verwirklicht.
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Diese
elektronischen Schaltungen (91, 92) die analog
oder auch Rechner sein können,
weisen Summenschaltungen und herkömmliche Schaltungen zur Proportional-,
Integral- und Differentialregelung, genannt PID, auf.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung werden die Referenzwerte, die der wünschenswerten Schachtelung
der aktiven Walzen entsprechen, durch ein Richtmodell 110 erstellt,
das in einem Prozessrechner 100 implementiert ist, werden
diese in die elektronischen Steuerschaltungen der Servoventile (91, 92) über eine
Summier/Differentierstufe 93, 94 eingeführt, was
das Einführen
eines Befehls für
die Kippung der Maschine von einer Seite in Bezug auf die andere
Seite gestattet. Die Kraftmessfühler 35 sind
mit dem Rechner 100 verbunden, in welchem ein Kippeinstellwert
erstellt wird, wobei dieser zur Kippreferenz in der Schaltung 94 addiert
und als Steuersignal für
eine Seite der Maschine ausgesendet wird, er in Bezug auf das gleiche Signal
in der Schaltung 93 differenziert und als Steuersignal
für die
andere Seite der Maschine ausgesendet wird.
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Ferner
und in herkömmlicher
Weise ist der Rechner 10 mit Bedienerschnittstellengeräten, wie Bildschirm-
und Steuerpult 101, Drucker und Registriergerät 102 verbunden,
derart, dass die Funktionsweise der Maschine gesteuert und ihre
Produktion verwaltet werden kann.
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In
einer verfeinerten Ausführungsform
der Erfindung beispielsweise mit einem Messfühler in der Eingangszone der
Maschine und dem anderen in der Ausgangszone wird die gleiche Art
von Schaltkreis verwendet. Die auf der Eingangsseite liegenden Stellzeuge 3 und
diejenigen der Ausgangsseite werden getrennt durch Servoventile
versorgt und alle oben beschriebenen elektronischen Schaltkreise 9 sind
für eine
unabhängige
Kontrolle einer jeder Zone verdoppelt; natürlich ist es ein und derselbe
Rechner 100, der alle Referenzen erstellt und sie auf die
Gesamtheit der elektronischen Steuerkreise verteilt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung sind die Trägerelemente 52 jeder
oberen Anlagewalze 5 Reguliereinrichtungen und gestatten
ein individuelles Steuern einer jeden oberen aktiven Walze 4,
wird in unabhängiger
und getrennter Weise ein Abstandsmaß zwischen jeder der oberen
und unteren aktiven Walzen verwirklicht und ist eine Steuervorrichtung ähnlich der
beschriebenen für
jedes Paar von aktiven Zylindern installiert.
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In
dem Fall, wo die Trägerelemente 52 durch hydraulische
Stellzeuge gebildete Reguliereinrichtungen sind, wird eine Steuervorrichtung
(9) der weiter oben beschriebenen Art für jedes Paar aktiver Zylinder
verwirklicht.
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Der
Rechner 100 dient zur Erstellung aller Stellgrößen und
zu deren Verteilung auf alle elektronischen Steuerkreise 9.
In diesem Fall dienen die Hauptstellzeuge 3 nicht mehr
diesen Funktionen und werden zur Regelung des allgemeinen Öffnens und Schließens der
Maschine gemäß der Dicke
des zu richtenden Blechs verwendet. Die gewünschte exakte Wellung wird
durch Regulierung der individuellen Schachtelung einer jeden Walze 4 mittels
der Regulierungsvorrichtungen 52 gewonnen.
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In
einem erfindungsgemäßen Verfahren misst
man den Abstand der aktiven Walzen 4, 4' und vergleicht
mit der Einstellgröße, die
mittels des Richtmodells erstellt ist, und führt die Korrektur, die zur
Annullierung des Fehlers, der von Verformungen der Maschine unter
der Richtkraft herrührt,
notwendig ist, unter Einwirkung auf die Regulierungsmittel für die Schachtelung
ein. Das Absolutmaß des
Abstandes der aktiven Zylinder wird mit Hilfe der Messfühler 6 gewonnen,
wobei dieser Wert in den Schaltkreisen 91 und 92 mit
der Referenz verglichen wird und das sich ergebende Signal zur Steuerung
des Servoventils 7 dient, welches eine Versetzung der Stellzeuge 3,
die die Versetzung der Richtanlage steuern, gestattet.
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Die
Referenz wird durch Kombinieren der vom Richtmodell 110 erstellten
Daten und des Einstellwerts für
die Kippung gewonnen. Die beiden Größen werden im Schaltkreis 94 addiert
und auf eine Seite der Maschine gegeben, sie werden im Schaltkreis 93 subtrahiert
und auf die andere Seite der Maschine gegeben, derart, dass eine
gleichgewichtige und verteilte Kippung pro Seite in Bezug auf den
theoretischen Schachtelungswert verwirklicht wird, der zur Gewinnung
einer durch das Modell definierten Wellung erforderlich ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verwirklicht man eine Absolutmessung des Abstandes
der aktiven Zylinder 4, 4' in der Eingangszone der Maschine
und eine andere in der Ausgangszone. Man vergleicht diese Messungen
mit den mittels des Richtmodells erstellen Referenzwerten für jede dieser
beiden Zonen und führt
die Korrekturen, die notwendig sind, damit die Fehler, die von Verformungen
der Maschinen unter den Richtkräften
herrühren,
weggehoben werden, unter Einwirkung auf die Einstellmittel 3 für die Schachtelung
der Ausgangszone unter getrennter Einwirkung durch die spezifischen
Steuerschaltungen für
die Stellzeuge der Eingangszone und diejenigen der Ausgangszone ein.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung verwirklicht man eine Absolutmessung des Abstandes
der aktiven Zylinder 4, 4' für jedes Paar von aktiven Zylindern.
Man vergleicht diese Messungen mit den mittels des Richtmodells 110 erstellten
Einstellwerten für
jedes der Paare von aktiven Zylindern und führt die Korrekturen, die notwendig
sind, damit die Fehler, die von den Verformungen der Maschine unter
der Richtkraft herrühren,
weggehoben werden, unter Einwirken auf die Regulierungsmittel 52 für die Schachtelung
eines jeden Paares von aktiven Zylindern ein.
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Es
ist anzumerken, dass die untere Richteinrichtung eine Walze mehr
aufweist, als die obere Richteinrichtung. Auf diese Weise befindet
sich stets eine obere Richtwalze gegenüber dem Raum zwischen zwei
benachbarten unteren Richtwalzen. Unter diesen Bedingungen ist,
was man „den
Abstand der aktiven Zylinder 4, 4' für jedes Paar von aktiven Zylindern" nennt, der Abstand
zwischen der horizontalen Tangente an eine obere aktive Walze und
der Tangente an zwei untere Walzen, die unter der oberen Walze angeordnet
sind. Dieser Abstand lässt
sich messen, indem man das Mittel des Abstandes der oberen Walze
zu jeder der beiden entsprechenden unteren Walzen bildet.
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In
jedem Fall und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden die vom Richtmodell 110 erstellten Schachtelungsreferenzen
einem Einstellwert für
die Kippung hinzugefügt,
um eine Seite der Maschine zu steuern, und abgezogen, um die andere Seite
zu steuern, womit eine gleichgewichtige und verteilte Kippung pro
Seite in Bezug auf den theo retischen Schachtelungswert, verwirklicht
wird, der für die
Gewinnung einer definierten Wellung durch das Modell erforderlich
ist. Natürlich
und immer noch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft,
wenn die Mittel zur individuellen Einstellung der Schachtelung der
aktiven Zylinder 52 durch eine Folge von hydraulischen
Stellzeugen gebildet sind, der Schachtelungsregulierung der Folge
von Stellzeugen eine individuelle differentielle Regulierung eines
jedes Stellzeugs zu überlagern,
die es gestattet, den Effekt einer leichten Durchbiegung auf der
aktiven Walze zu verwirklichen, derart, dass eine bessere Verteilung
der Richtkraft über
die Breite des zu richtenden Produkts gewonnen wird.
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In
einem erfindungsgemäßen Verfahren
werden die Kippeinstellwerte in der Phase einer Äquinivellierung auf einem als
Eichmaß dienenden
Produkt, das flach und von bekannter Dicke ist, erstellt.
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Man
führt dieses
Produkt bzw. Eichmaß in die
Maschine ein und steuert eine leichte Schachtelung so, dass eine
Klemmung einer aktiven Walzen auf dem Produkt oder Eichmaß bewirkt
wird. Man misst dann die in jede Seite der Maschine eingeführten Richtkräfte beispielsweise
mittels Kraftmessfühlern 35,
die auf den Stellzeugen 3 installiert sind, wenn man eine
Maschine des in 2 beschriebenen Typs hat. Man
steuert dann eine Kippung so, dass die Kräfte der einen Seite und der
anderen Seite der Maschine ins Gleichgewicht gebracht werden, wenn
sie das nicht schon sind, indem die Seite der Maschine, die die
kleinere Kraft erzeugt, nachgespannt wird, wobei man den Kippwert
notiert, der die Gewinnung einer Gleichheit der Kräfte einer
jeden Seite gestattet. Alle diese Schrittfolgen werden durch den
Rechner 10 erzeugt, der eine Speicherung der hervorgebrachten
Kraft- und Kippwerte gestattet. Diese Werte werden dann im Betrieb
der Maschine als Kippvoreinstellung für alle Regulierungen der Schachtelung
verwendet, die von dem im Rechner 100 installierten Modell
bestimmt werden, und gemäß der vor stehend
beschriebenen Ausführungsform.
Dieses Äquinivellierungsverfahren
wird gemäß der Erfindung
bei allen Ausführungsformen
der Erfindung verwendet, d. h., es kann mit den beiden Gruppen von
Stellzeugen 3 (eine Gruppe für jede Seite der Maschine)
durchgeführt
werden, wenn man nur über
einen Messfühler
für die
Messung des Abstandes der aktiven Walzen verfügt, es kann aber auch durchgeführt werden,
indem man eine gleichzeitige, aber unabhängige Äquinivellierung der Stellzeuge 3 der
Eintrittszone und derjenigen der Austrittszone durchführt, wenn
man über
einen Messwert in jeder dieser Zonen verfügt.
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Man
kann so eine äquivalente Äquinivellierungsprozedur,
gemäß dem Verfahren
nach der Erfindung, in einer Ausführungsform einrichten, für welche
die Trägervorrichtung 52 einer
jeden aktiven oberen Walze 4 eine Vorrichtung ist, die
durch eine Folge von hydraulischen Stellzeugen gebildet ist, sowie eine
Absolutmessung des Abstandes für
jedes Paar aktiver Walzen. Der Vorgang ist der gleiche und besteht
in einer Steuerung einer Kippung eines jeden Paares aktiver Walzen
bis zur Gewinnung der Gleichheit der angelegten Kräfte in deren
Enden und einer Verwendung dieses Kippwerts als Einstellwert für jeden
späteren
Einsatz der Maschine.
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Gemäß einem
verbesserten Verfahren der Erfindung wird die Aquinivellierung auf
einen durchlaufenden Band verwirklicht. Man verwendet hierzu ein
flach bearbeitetes Produkt bekannter und konstanter Dicke und man
steuert eine leichte Schachtelung der entsprechenden aktiven Walzen
auf eine Seite auf etwas unterhalb der Dicke des Produkts, das als
Eichmaß dient,
und man führt
das Produkt in die Maschine ein und lässt es in der Maschine durchlaufen.
Man misst und speichert die erzeugten Kräfte einer jeden Seite der Maschine
und berechnet deren Mittelwert zu allen Zeiten des Durchlaufens.
Die Äquinivellierung
wird dann unter Einführung
der Kippung verwirklicht, die ein Gleichmachen dieser Mittelwerte
gestattet.
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Natürlich beschränkt sich
die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der einfach als Beispiel
beschriebenen Ausführungsformen,
es können
vielmehr Abwandlungen verwendet werden, ohne den Rahmen der Patentansprüche zu verlassen.
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In
einer vereinfachten Ausführungsform,
in welcher man einen einzigen Messfühler 6 zur Messung
des Abstandes der aktiven Walzen 4, 4', beispielsweise
in der Mittelzone der Maschine, installiert, könnte man an die Einführung einer
regulierbaren Kippung zwischen der Eingangszone und der Ausgangszone
denken, indem man sie über
die elektronischen Schaltkreise 9 einführt, derart, dass eine Abnahme
des Plastifizierungsmaßes
gewonnen wird, was in gewissen Fällen
notwendig sein kann.
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Zusammengefasst
beginnt man zum Richten eines Blechs nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
mit dem Berechnen der Abstände,
die in Belastung die Richtwalzen aufweisen müssen, mittels eines Richtmodells.
Das Richtmodell, das man verwenden kann, ist beispielsweise ein
Modell, das der Fachmann kennt. Ein solches Modell berechnet das Verhalten
des zu richtenden Produkts und der Richtanlage anhand der geometrischen
und mechanischen Eigenschaften des zu richtenden Blechs und der
Richtanlage (beispielsweise Dicke und Breite des Blechs, Elastizitätsgrenze
des Metalls, aus dem es gebildet ist, bei der Richttemperatur, gegebenenfalls Ausdehnung
und Natur von Defekten; Anzahl der Richtwalzen, Abstand zwischen
Richtwalzen ein und derselben Richteinrichtung, Durchmesser der
Walzen).
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Es
gestattet mit Methoden, die der Fachmann durchzuführen weiß, die Bestimmung
einer optimalen Einstellung der Richtanlage und damit die Bestimmung
der Klemmeinstellwerte, insbesondere am Eingang und am Ausgang der
Richtanlage.
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Die
Regulierungseinstellwerte können
durch Gleichgewichtungseinstellwerte zwischen den beiden Seiten
der Richtanlage, bestimmt durch den Äquinivellierungsvorgang, vervollständigt werden.
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Mittels
der Regulierungseinstellwerte, gegebenenfalls vervollständigt durch
die Gleichgewichtungseinstellwerte, verwirklicht man zunächst eine Voreinstellung
bei leerer Richtanlage und dann im Verlauf des Richtens (wenn die
Richtanlage unter Last steht) eine Regelung der gemessenen Abstände der
aktiven Walzen so, dass sie im Wesentlichen gleich den Einstellwerten
bleiben.
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Die
nach den in den Ansprüchen
erwähnten technischen
Merkmalen eingesetzten Bezugszeichen haben den alleinigen Zweck,
das Verständnis der
Ansprüche
zu erleichtern, und schränken
sie in keiner Weise ein.