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WO2009037064A1 - Betriebsverfahren für eine walzstrasse mit krümmungserkennung - Google Patents

Betriebsverfahren für eine walzstrasse mit krümmungserkennung Download PDF

Info

Publication number
WO2009037064A1
WO2009037064A1 PCT/EP2008/060967 EP2008060967W WO2009037064A1 WO 2009037064 A1 WO2009037064 A1 WO 2009037064A1 EP 2008060967 W EP2008060967 W EP 2008060967W WO 2009037064 A1 WO2009037064 A1 WO 2009037064A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rolling
stand
head
rolling stand
band
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/060967
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Weisshaar
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to CN2008801071613A priority Critical patent/CN101801553B/zh
Priority to PL08803135T priority patent/PL2188074T3/pl
Priority to BRPI0816981A priority patent/BRPI0816981B1/pt
Priority to RU2010114570/02A priority patent/RU2481166C2/ru
Priority to EP08803135A priority patent/EP2188074B1/de
Priority to US12/677,605 priority patent/US8752409B2/en
Publication of WO2009037064A1 publication Critical patent/WO2009037064A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/68—Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2263/00—Shape of product
    • B21B2263/02—Profile, e.g. of plate, hot strip, sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2273/00—Path parameters
    • B21B2273/04—Lateral deviation, meandering, camber of product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2273/00—Path parameters
    • B21B2273/12—End of product
    • B21B2273/14—Front end or leading end
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates

Definitions

  • the present invention relates to an operating method for a rolling train having a plurality of rolling stands consecutively traversed by a belt, the belt being threaded into each of the rolling stands having a known respective head offset and a known respective upstream side head pitch, always relative to a rolling center line that a tape head of the tape from the respective roll stand with the respective head offset, a respective outlet-side head pitch and a respective auslaufsei- th head curvature expires.
  • the present invention further relates to a computer program which has machine code which is directly executable by a control device of a multi-stand rolling train and whose execution by the control device causes the control device to operate the rolling train according to such an operating method.
  • the present invention furthermore relates to a data carrier having a computer program of the type described above which is stored on the data carrier.
  • the present invention relates to a control device of a multi-stand rolling train, wherein the control device is configured such that it operates the rolling mill according to an operating method described above.
  • the present invention relates to a rolling train, wherein the rolling train comprises a plurality of rolling mills consecutively passed through a belt, the rolling train having a control device of the type described above, so that the rolling train is operated in operation according to an operating method of the type described above.
  • tension differences can occur between the strip edges of the strip.
  • One of the main causes of the tension differences is a wedge in the band profile.
  • a wedge in the band profile can have different causes.
  • the strip may already have a splined profile before being rolled.
  • the wedge may be caused by rolling in the nip.
  • the band may have a wedged temperature distribution, the band may enter the nip off-center, or the nip itself may be wedge-shaped. Also combinations of these (and other) causes are possible.
  • ski jacks which is equipped on both lateral arms with force transducers.
  • conventional ski jacks have only a one-sided force measurement and therefore provide only a sum force, but not a differential force between the two band edges.
  • the tensile stress distribution in the band is therefore unknown. Therefore, it can not be predicted in which direction the belt will deflect when the belt foot of the belt runs out of one of the rolling stands.
  • an adjustment of the pivoting value or other actuators of the roll stand immediately downstream of the respective roll stand is not possible fast enough, in particular on the rear stands of a multi-stand rolling mill, in order to prevent the strip foot striking against a side guide of the rolling train.
  • the object of the present invention is to provide ways by which a wedge in the band can be seen and / or avoided and / or tension differences between the band edges recognizable and / or avoidable, without this need a loop lifter with force sensing on both sides.
  • the respective outlet-side head pitch is determined on the basis of the respective inlet-side head pitch and a respective stitch decrease taking place in the respective rolling stand,
  • a respective intermediate alignment head offset of the tape head is detected by means of a respective position detection device arranged between the respective rolling stand and the rolling stand immediately downstream of the respective rolling stand and that the respective measurement data is recorded with the respective detected interference fit - the setup head offset and the respective other data with the respective Weil corresponding head offset and the respective outlet side head slope correspond.
  • the position detection device can hereby be designed as desired, provided that it has the desired functionality.
  • the respective position detection device can be designed as a line scanner (infrared scanner, diode array scanner, etc.) or as an imaging camera. Other designs are possible.
  • the position detection devices are identical to one another. However, this is not mandatory. It is also possible for the position detection device to be designed individually from intermediate frame region to intermediate frame region.
  • the control command is in this case determined such that the head offset, the outgoing head slope and / or the outlet side head curvature are reduced, so that the belt - centered on the rolling center line.
  • the respective control command can be determined in particular such that the respective control intervention counteracts a deflection of a belt foot of the belt when the belt foot leaves the respective rolling stand.
  • the respective rolling stand and / or the rolling stand immediately downstream of the respective rolling stand can be activated at a time in accordance with the determined respective control intervention to which the strip entering the respective rolling stand is subjected. In this case it is in principle equivalent, if the respective Roll stand or the rolling stand immediately downstream of the respective rolling stand is driven in accordance with the determined respective control intervention.
  • the respective rolling stand and / or the rolling stand immediately downstream of the respective rolling stand can be activated at a point in time corresponding to the determined respective control intervention, to which the strip entering the respective rolling stand is draft-free.
  • the roll stand immediately downstream of the respective rolling stand is controlled in this case.
  • the head offset and the inlet-side head pitch of the incoming into the first rolling mill band must be known.
  • it is possible to set the head offset and / or the inlet-side head slope to defined values by means of suitable guide devices, for example, head offset and inlet head tilt 0.
  • a combination of the two measures is possible in principle. For example, one of the two variables head offset and inlet head slope can be adjusted by a corresponding guide means to a defined value, the other value can be determined by a position detection of the tape.
  • the curvature of the strip between two immediately successive rolling stands is known by the procedure according to the invention. It is therefore possible, on the basis of the head offset and the outlet-side head pitch of the tape head of a specific roll stand and the respective outgoing side head curvature in conjunction with the known distance to the immediately downstream roll stand, to determine with which head offset and with which inlet side head rest. the strip enters the immediately downstream roll stand.
  • This procedure has the advantage that it can be executed very quickly.
  • the outlet-side head curvature can be determined almost simultaneously with the run-in of the tape head into the respective rolling stand.
  • the respective control intervention is determined immediately after determining the respective outlet side head curvature and the respective rolling mill immediately after determining the respective
  • Control intervention is driven in accordance with the determined respective control intervention.
  • the mathematical-physical model is adapted from the corrected respective outlet-side head curvature on the basis of a deviation of the respective outflow-side head curvature determined by means of the mathematical-physical model.
  • the mathematical-physical model is thus trained, so that the outgoing-side head curvature of future rolled bands, which has been determined on the basis of the mathematical-physical model, has to be corrected less and less, so that the model is adapted to reality more and more.
  • the respective outlet-side head curvature can be constant.
  • the respective outlet-side head curvature can vary with the distance from the respective rolling stand, for example be a linear function of the distance or be sectionally constant.
  • the computer program has machine code which is directly executable by a control device of a multi-stand rolling train and whose execution by the control device causes the control device to operate the rolling train according to an operating method of the inventive type.
  • the data carrier is embodied according to the invention in that such a computer program is stored on it.
  • the object is further device by a control device of a multi-stand rolling train with the
  • control device is designed in such a way that it supports the rolling train according to an embodiment of the invention
  • the rolling train has a plurality of rolling mills, which are passed through in succession from a belt, and a control device of the type described last, so that the rolling train is operated in operation according to an operating method according to the invention.
  • the control device is preferably designed as a software programmable control device, which executes a computer program of the type described above during operation.
  • FIG 9 schematically shows a possible embodiment of
  • FIG. 11 shows a modification of FIG. 9 and FIG.
  • a rolling train has a plurality of rolling stands 1.
  • the rolling train is thus designed as a multi-stand rolling train.
  • the rolling stands 1 are run through during operation of the rolling train of a band 2 successively.
  • the rolling train furthermore has a control device 3, which controls the rolling stands 1 and other components of the rolling train during operation of the rolling train.
  • the control device 3 is designed such that in operation it operates the rolling train in accordance with an operating method which will be explained in more detail below.
  • the control device 3 can be configured as a hardwired control device, as a programmable wired control device or as a software programmable control device. As a rule, the control device 3 is used as a soft- formed wareprogrammierbare control device which executes a computer program 4 during operation.
  • the computer program 4 has in this case machine code 5, which is directly executable by the control device 3. The execution of the machine code 5 by the control device 3 causes the control device 3 to operate the rolling train according to the operating method according to the invention.
  • the programming of the control device 3 with the computer program 4 can take place in any desired manner.
  • the computer program 4 can already be deposited in the control device 3 within the framework of the production of the control device 3.
  • the computer-computer connection can be, for example, a connection to a LAN or to the Internet.
  • the computer-computer connection is not shown in Figures 1 and 2.
  • the data carrier 6 is shown as a CD-ROM in FIG. However, it could alternatively be designed in other ways, for example as a USB memory stick or as a memory card.
  • the control device 3 first selects, in a step S1, the rolling stand 1 into which the strip 2 is threaded first. Then, in a step S2, the control device 3 controls the rolling train such that the belt 2 - relative to a rolling center line 7 (see FIGS. 2 and 4) - is threaded into the selected rolling stand 1 with a known head offset V and a known inlet-side head pitch SE , Due to the Einfädeins in the selected mill stand 1 runs (purely factually) a tape head 8 of the belt 2 from the selected rolling mill 1 with the head offset V, an outlet side head slope SA and an outlet side head curvature K off.
  • the head offset V and the entry-side head pitch SE are known for the rolling mill 1 passed through first can be of different nature.
  • corresponding guide devices not shown in FIGS. 1 and 2
  • head offset V O
  • inlet-side head slope SE 0
  • detection devices it is possible to provide detection devices by means of which the head offset V and / or the inlet-side head slope SE in front of the first rolling stand 1 are detected and transmitted to the control device 3.
  • control device 3 determines on the basis of the inlet-side head pitch SE and a taking place in the selected roll stand 1 stitch decrease the outlet side
  • the exit-side stitch reduction SA may be according to the relationship
  • vE and vA with respect to the selected rolling stand 1, are the infeed and outfeed speeds of the strip 2.
  • the velocities vE and vA are linked to the reduction in the number of passes via the equation of continuity.
  • control device 3 determines the outlet-side head curvature K of the belt 2 in a step S4. The determination takes place on the basis of measurement data and further data. Both the measured data and the other data are related to the currently selected rolling stand 1. Possible types of detection will be discussed later possible embodiments of the present invention will be explained in more detail.
  • Step S5 the head offset V, the outfeed-side head pitch SA and the outlet-side head curvature K of the tape head 8 are stored in the selected rolling stand 1, assigned to this rolling stand 1.
  • Step S5 is important in the context of a possible embodiment of the present invention.
  • step S6 it is shown that it is alternatively possible, the control intervention S, although not immediately, but before the
  • step S6 Threading the belt 2 in the rolling stand 1 immediately downstream of the selected rolling stand 1 to determine.
  • step S6 is only optional and therefore only shown in dashed lines in FIG.
  • the control engagement S is determined using the outlet-side head curvature K, optionally with the additional use of the outlet-side head pitch SA and / or the head offset V.
  • the control intervention S is determined for the selected rolling stand 1 and / or for the rolling stand 1 immediately downstream of the selected rolling stand 1.
  • two mutually different control interventions S can be determined, wherein each one of the two control interventions S for the selected rolling stand 1 and for the selected rolling stand 1 immediately nachgeord- Neten roll stand 1 is determined.
  • step S6 the rolling stand 1, for which the control intervention S determined in step S6 is determined, is actuated in a step S7 in accordance with the determined control intervention S.
  • the step S7 since it is a consequence of the step S6, is also only optional and therefore only shown in dashed lines in FIG.
  • the determined control intervention S is intended for the selected rolling stand 1, it is preferred that the control intervention S is determined immediately after determining the exit-side head curvature K and the selected rolling stand 1 is actuated immediately after the determination of the control intervention S in accordance with the determined control intervention S.
  • control intervention S is output to the rolling stand 1 immediately downstream of the selected rolling stand 1 in step S7, it is sufficient that the control engagement S is determined at any time when the strip 2 has not yet entered the rolling stand immediately downstream of the selected rolling stand 1 1 is threaded. For in this case it is sufficient that the rolling stand 1 immediately following the selected roll stand 1 is activated at the latest when threading the strip 2 into the rolling stand 1 immediately downstream of the selected rolling stand 1 in accordance with the determined control command S.
  • a step S8 the control device 3 checks whether the currently selected rolling stand 1 is the last rolling stand 1 of the rolling train 1. If this is not the case, the control device 3 selects the next roll stand 1 in a step S9 and determines the head offset V and the inlet-side head pitch SE for this rolling stand 1. Because it applies (for small outlet-side head curvatures K, which is the case in practice) the relationship
  • V "( ⁇ ) - - ⁇ 2 + SA-X + V (2)
  • step S9 After the execution of step S9, the control device 3 returns to step S2.
  • step S8 If it has been decided in step S8 that the last rolling mill 1 has already been selected, the control device proceeds to a step S10.
  • step S10 the strip 2 is subjected to tensile stress, at least as far as it is between the rolling stands 1. Then, in a step Sil, rolling is continued.
  • the belt 2 - always viewed relative to the rolling center line 7 - runs into each of the rolling stands 1 with a respective belt offset V and a respective inlet-side belt pitch SE '. Furthermore, the belt 2 runs out of each of the rolling stands 1 with the respective belt displacement V, a respective outgoing side belt pitch SA 'and a respective outlet-side belt curvature K'.
  • the outlet side values SA ', K' for the first rolling stand 1 can be determined.
  • the input-side values V, SE ' can be determined analogously to equations 2 and 3 above for the immediately following values. ordered rolling stand 1 can be determined.
  • step S12 it makes sense to determine the respective outlet-side curvatures K, K 'in the most reliable manner possible.
  • a loop lifter 9-one location detection device 10 is arranged in each case.
  • VZ -L 2 + SA-L + V (4)
  • L is in this case the distance between the respective position detection device 10 to immediately upstream rolling stand 1.
  • step S13 alternatively or additionally to the determination according to step S6, the determination of a respective control intervention occurs with respect to each of the rolling stands 1.
  • step S14 the control of the respective rolling stand 1 and / or of the respective rolling stand 1 takes place immediately downstream roll stand 1.
  • the determination of the respective control intervention S is carried out in the context of step S13 using also the respective band offset V, the respective outlet side band pitch SA 'and the respective intermediate frame band offset VZ'.
  • the respective control intervention S is in the context of step S13 thus using both the respective outlet side head curvature K, the respective outlet side head pitch SA and the respective head offset V and using the respective band offset V, the respective outlet side band pitch SA 'and the respective Intermediate frame offset VZ 'determined.
  • Equivalent to the use of the respective intermediate frame belt offset VZ 'in this case is a use of the respective outlet-side belt curvature K', because these two variables are readily interconvertible.
  • step S13 it is possible to determine an original band line on the basis of the respective head sizes V, SA, K, to determine an instantaneous band line on the basis of the respective band sizes V, SA ', K' and the difference of these two lines as a state of stress to interpret in Volume 2.
  • This knowledge can be used in the context of step S13 to determine the respective control intervention S such that the respective control intervention S counteracts a deflection of a belt foot 11 of the belt 2 when the belt foot 11 leaves the respective rolling stand 1. For example, it is possible, as shown in FIG.
  • the respective control intervention S must, of course, have previously been determined by the control device 3.
  • the respective control intervention S is determined immediately before.
  • position detection devices 10 per rolling line section.
  • the arrangement of the position detecting means 10 is optimal in this case, when the position detecting means 10 are evenly spaced from each other.
  • a position detection device 10 may be arranged in the middle between each two immediately adjacent rolling stands 1, another position detection device 10 immediately before the rolling stand 1 immediately downstream of the respective rolling stand 1. In practice, however, for superordinate reasons it may be necessary to deviate from this arrangement, which is optimal in terms of measuring accuracy.
  • the Bernoulli-Euler theory of the bending beam which is known per se, is applicable in order to use the local curvatures K and K 'to a tensile stress difference ⁇ from band edge 12 to band edge 12 to close. Because it applies to the tension difference ⁇
  • b is the bandwidth
  • h the band thickness.
  • M corresponds to the local bending moment.
  • the local bending moment M in turn is with the curvatures K and K 'through the relationship
  • E is in this case the modulus of elasticity of the strip 2, optionally at the instantaneous strip temperature, I is the axial moment of area of the strip cross section in strip thickness direction. tung.
  • the axial momentum I is here by the relationship
  • FIG. 9 shows a possibility of determining the outflow side curvatures K, K 'without requiring a position detection device 10 according to FIG.
  • a mathematical-physical model 13 is implemented within the control device 3.
  • the respective head offset V and the respective outlet-side head pitch SA are fed to the mathematical-physical model 13 in a step S21 for each rolling stand 1.
  • actual quantities of the strip 2 entering the respective rolling stand 1 and the strip 2 leaving the respective rolling stand 1 are fed to the mathematical-physical model 13.
  • variable and parameters of the respective rolling stand 1 are fed to the mathematical-physical model 13 in step S21.
  • the respective outflow-side head curvature K, K ' is then determined in a step S22.
  • the mathematical-physical model 13 is based on the one hand on the approach that the outlet-side head curvature K of the band 2 behind each of the rolling stands 1 of the relationship
  • ⁇ vA is the speed difference with which the strip edges 12 run out of the respective roll stand 1.
  • vE is the speed at which the middle of the Bandes 2 enters the respectively considered rolling stand 1
  • ⁇ vE the speed difference with which the band edges 12 run into the respectively considered rolling stand 1.
  • hA and hE are here, based on the respective roll stand 1, the outlet and the inlet side strip thickness.
  • equation 9 follows the linearized equation for the lateral velocity differences around the band center over the bandwidth b
  • the inlet-side sizes (ie the sizes with the final letter “E” are hereby invariably known, for the first run through stand 1 a priori, for the other rolling stands 1 by appropriate calculation using the mathematical-physical model 13.
  • the (average ) outlet-side band thickness hA is - due to the known
  • FW + AFW FW + AhE + AhA + A ⁇ E + A ⁇ A + dhE dhA d ⁇ E d ⁇ A dFW A fr _ dFW dkF ⁇ rr dFW A dFW A AkF + AT + Au + Ay dkF dkF dT d ⁇ dy to
  • Equations 11 to 13 FW is the rolling force, s is the nip, cG is the framework rigidity, kF is the yield strength, T is the temperature of the belt 2, ⁇ is the coefficient of friction in the nip, and y is the eccentricity (corresponds to the head offset V) with which Volume 2 passes through each considered rolling stand 1.
  • the band 2 has a section-wise constant head curvature K.
  • the length of the individual sections, within which the belt 2 has a constant head curvature K are generally considerably smaller than the distance G of the rolling stands 1 from one another.
  • the determination of the head offset V "as a function of the position of the strip 2 in the rolling train is therefore no longer as easy as described above, but it is still possible because the individual sections are contiguous.
  • FIGS. 9 and 10 It is possible to carry out the procedure of FIGS. 9 and 10 in isolation, that is to say to provide position detection devices 10 between the rolling stands 1.
  • the procedure of FIGS. 9 and 10 according to FIG. 11 is preferably carried out in conjunction with the position detection devices 10.
  • FIG. 12 it is possible according to FIG. 12, in addition to the steps S ⁇ b> 21 and S ⁇ b> 22 of FIG. 10
  • step S27 the outflow-side head curvature K determined on the basis of the mathematical-physical model 13 is to be corrected on the basis of the respectively detected interframe head offset VZ, the respective head offset V and the respective head-end slope SA.
  • step S27 the respective outflow-side head curvature K is recalculated in accordance with the last-mentioned variables (head offset V, head-end slope SA and inter-frame head offset VZ on the outlet side).
  • the newly calculated outlet-side head curvature K then replaces the outlet-side head curvature K determined previously on the basis of the mathematical-physical model 13.
  • a step S28 can continue to be present.
  • step S28 the mathematical-physical model 13 is adapted from the corrected respective outlet-side head curvature K on the basis of a deviation of the respective outlet-side head curvature K determined by means of the mathematical-physical model 13.
  • the mathematical-physical model 13 is thus adapted to the actual conditions, so that a better determination of the outlet-side head curvature K by the mathematical-physical model 13 is carried out for bands 2 rolled at a later time.
  • ⁇ is a suitably determined weighting factor lying between zero and one.
  • the weighting factor ⁇ can be constant in time or variable in time. If it is variable in time, it preferably decreases over time.
  • the present invention has many advantages. In particular, it works reliably and can be implemented easily and can even be retrofitted to existing rolling mills.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

Bei einer mehrgerüstigen Walzstraße werden die einzelnen Walzgerüste (1) von einem Band (2) nacheinander durchlaufen. Das Band (2) wird hierbei - immer relativ zu einer Walzmittellinie (7) gesehen - in jedes der Walzgerüste (1) mit einem bekannten jeweiligen Kopfversatz (V) und einer bekannten jeweiligen einlauf seitigen Kopfsteigung (SE) eingefädelt, so dass ein Bandkopf (8) des Bandes (2) aus dem jeweiligen Walzgerüst (1) mit dem jeweiligen Kopfversatz (V), einer jeweiligen auslauf seitigen Kopfsteigung (SA) und einer jeweiligen auslauf seitigen Kopfkrümmung (K) ausläuft. Die jeweilige auslaufseitige Kopfsteigung (SA) wird anhand der jeweiligen einlaufseitigen Kopfsteigung (SE) und einer im jeweiligen Walzgerüst (1) erfolgenden jeweiligen Stichabnahme ermittelt. Die jeweilige auslauf seitige Kopfkrümmung (K) des Bandes (2) wird anhand von jeweiligen Messdaten und jeweiligen weiteren Daten ermittelt. Unter Verwendung der jeweiligen auslauf seitigen Kopfkrümmung (K) wird ein jeweiliger Steuereingriff (S) für das jeweilige Walzgerüst (1) und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst (1) ermittelt und das entsprechende Walzgerüst (1) entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff (S) angesteuert.

Description

Beschreibung
Betriebsverfahren für eine Walzstraße mit Krümmungserkennung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Walzstraße, die mehrere von einem Band nacheinander durchlaufene Walzgerüste aufweist, wobei das Band - immer relativ zu einer Walzmittellinie gesehen - in jedes der Walzgerüste mit einem bekannten jeweiligen Kopfversatz und einer bekannten jeweiligen einlaufseitigen Kopfsteigung eingefädelt wird, so dass ein Bandkopf des Bandes aus dem jeweiligen Walzgerüst mit dem jeweiligen Kopfversatz, einer jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung und einer jeweiligen auslaufsei- tigen Kopfkrümmung ausläuft.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm, das Maschinencode aufweist, der von einer Steuereinrichtung einer mehrgerüstigen Walzstraße unmittelbar ausführbar ist und dessen Ausführung durch die Steuereinrichtung be- wirkt, dass die Steuereinrichtung die Walzstraße gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Datenträger mit einem auf dem Datenträger gespeicherten Computerpro- gramm der obenstehend beschriebenen Art.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung einer mehrgerüstigen Walzstraße, wobei die Steuereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die Walzstraße gemäß einem obenstehend beschriebenen Betriebsverfahren betreibt.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Walzstraße, wobei die Walzstraße mehrere von einem Band nacheinander durchlaufene Walzgerüste aufweist, wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung der obenstehend beschriebenen Art aufweist, so dass die Walzstraße im Betrieb gemäß einem Betriebsverfahren der obenstehend beschriebenen Art betrieben wird. Beim Walzen eines Bandes können zwischen den Bandkanten des Bandes Zugspannungsdifferenzen auftreten. Eine der wesentlichen Ursachen der Zugspannungsdifferenzen ist ein Keil im Bandprofil. Ein Keil im Bandprofil kann verschiedene Ursachen haben. So kann beispielsweise das Band bereits vor dem Walzen ein keiliges Profil aufweisen. Alternativ kann der Keil durch das Walzen im Walzspalt verursacht werden. Für das Einprägen eines keiligen Profils in das Band kommen mehrere Ursachen in Frage. Beispielsweise kann das Band eine keilige Temperatur- Verteilung aufweisen, das Band außermittig in den Walzspalt eintreten oder der Walzspalt selbst keilig sein. Auch Kombinationen dieser (und anderer) Ursachen sind möglich.
Im Stand der Technik ist es bekannt, zur Erfassung der im Band auftretenden Spannungsdifferenzen zwischen je zwei Gerüsten einen Schiingenheber anzuordnen, der an beiden seitlichen Armen mit Kraftaufnehmern ausgerüstet ist. Übliche Schiingenheber weisen jedoch nur eine einseitige Kraftmessung auf und liefern daher nur eine Summenkraft, nicht aber eine Differenzkraft zwischen den beiden Bandkanten. Ohne einen
Schiingenheber mit beidseitigem Kraftsensor ist die Zugspannungsverteilung im Band daher unbekannt. Es kann daher nicht vorhergesagt werden, in welche Richtung das Band ausschlägt, wenn der Bandfuß des Bandes aus einem der Walzgerüste aus- läuft. Insbesondere an den hinteren Gerüsten einer mehrge- rüstigen Walzstraße ist jedoch ein Verstellen des Schwenkwerts oder sonstiger Stellglieder des dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordneten Walzgerüsts nicht schnell genug möglich, um ein Anschlagen des Bandfußes an eine Seiten- führung der Walzstraße zu verhindern.
Im Stand der Technik ist weiterhin bekannt, dass ein Steuermann der Walzstraße beim Einfädeln des Bandes den Bandkopf visuell verfolgt und - nach seinem persönlichen Eindruck von Bandlage und Bandwelligkeit - die Anstellung des vom Bandkopf gerade durchlaufenen Walzgerüsts (insbesondere eine Schwenkstellung der Walzen) einstellt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer ein Keil im Band erkennbar und/oder vermeidbar ist und/oder Zugspannungsdifferenzen zwischen den Bandkanten erkennbar und/oder vermeidbar sind, ohne hierfür einen Schiingenheber mit beidseitiger Krafterfassung zu benötigen.
Die Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind den abhängigen Ansprüchen 2 bis 12 zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist bei einem Betriebsverfahren der eingangs beschriebenen Art vorgesehen, - dass die jeweilige auslaufseitige Kopfsteigung anhand der jeweiligen einlaufseitigen Kopfsteigung und einer im jeweiligen Walzgerüst erfolgenden jeweiligen Stichabnahme ermittelt wird,
- dass die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung des Bandes anhand von jeweiligen Messdaten und jeweiligen weiteren Daten ermittelt wird,
- dass unter Verwendung der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung ein jeweiliger Steuereingriff für das jeweilige Walzgerüst und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst unmittel- bar nachgeordnete Walzgerüst ermittelt wird und
- dass das jeweilige Walzgerüst und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff angesteuert werden .
In einer ersten möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ist vorgesehen, dass mittels einer zwischen dem jeweiligen Walzgerüst und dem dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordneten Walzgerüst angeordneten je- weiligen Lageerfasungseinrichtung ein jeweiliger Zwischenge- rüstkopfversatz des Bandkopfes erfasst wird und dass die jeweiligen Messdaten mit dem jeweiligen erfassten Zwischenge- rüstkopfversatz und die jeweiligen weiteren Daten mit dem je- weiligen Kopfversatz und der jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung korrespondieren. Durch diese Vorgehensweise ist eine Ermittlung der Kopfkrümmung auf besonders einfache und zuverlässige Weise kostengünstig zu realisieren. Die Lageerfas- sungseinrichtung kann hierbei nach Belieben ausgebildet sein, sofern sie die gewünschte Funktionalität aufweist. Beispielsweise kann die jeweilige Lageerfassungseinrichtung als Linienscanner (Infrarotscanner, Diodenzeilenscanner usw.) oder als bildgebende Kamera ausgebildet sein. Auch andere Ausge- staltungen sind möglich. In der Regel sind die Lageerfassungseinrichtungen untereinander gleich ausgebildet. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Es kann auch die Lageerfassungseinrichtung von Zwischengerüstbereich zu Zwischenge- rüstbereich jeweils individuell ausgebildet sein.
Im Rahmen der letztgenannten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, also im Falle des Vorhandenseins von Lageerfassungseinrichtungen zwischen je zwei Walzgerüsten, ist es beispielsweise möglich, unmittelbar nach dem Erfassen des Zwi- schengerüstkopfversatzes des jeweiligen Walzgerüsts den Kopfversatz und die einlaufseitige Kopfsteigung für das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst zu ermitteln, den Steuerbefehl für das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst zu ermitteln und den Steuerbefehl spätestens beim Einlaufen des Bandkopfes in das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst an das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst auszugeben. Der Steuerbefehl wird in diesem Fall derart ermittelt, dass der Kopfversatz, die auslaufsei- tige Kopfsteigung und/oder die auslaufseitige Kopfkrümmung reduziert werden, so dass das Band - bezogen auf die Walzmittellinie - zentriert wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist jedoch vorgesehen,
- dass der jeweilige Kopfversatz, die jeweilige auslaufseitige Kopfsteigung und die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung gespeichert werden, - dass nach dem Einfädeln des Bandes in das letzte Walzgerüst der Walzstraße das zwischen den Walzgerüsten befindliche Band zugbeaufschlagt wird,
- dass das Band - immer relativ zur Walzmittellinie gesehen - in jedes der Walzgerüste mit einem bekannten jeweiligen
Bandversatz und einer bekannten jeweiligen einlaufseitigen Bandsteigung einläuft und aus dem jeweiligen Walzgerüst mit dem jeweiligen Bandversatz, einer jeweiligen auslaufseitigen Bandsteigung und einer jeweiligen auslaufseitigen Band- krümmung ausläuft,
- dass die jeweilige auslaufseitige Bandsteigung anhand der jeweiligen einlaufseitigen Bandsteigung und der im jeweiligen Walzgerüst erfolgenden jeweiligen Stichabnahme ermittelt wird, - dass mittels der dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordneten Lageerfasungseinrichtung ein jeweiliger Zwi- schengerüstbandversatz des Bandes erfasst wird,
- dass anhand des jeweiligen Bandversatzes, der jeweiligen auslaufseitigen Bandsteigung und des jeweiligen Zwischenge- rüstbandversatzes die jeweilige auslaufseitige Bandkrümmung ermittelt wird und
- dass der jeweilige Steuereingriff unter Verwendung auch des jeweiligen Bandversatzes, der jeweiligen auslaufseitigen Bandsteigung und des jeweiligen Zwischengerüstbandversatzes ermittelt wird.
Der jeweilige Steuerbefehl kann im Rahmen der letztgenannten Ausgestaltung insbesondere derart ermittelt werden, dass der jeweilige Steuereingriff einem Ausschlagen eines Bandfußes des Bandes beim Auslaufen des Bandfußes aus dem jeweiligen Walzgerüst entgegen wirkt.
Es ist möglich, dass das jeweilige Walzgerüst und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzge- rüst zu einem Zeitpunkt entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff angesteuert werden, zu dem das in das jeweilige Walzgerüst einlaufende Band zugbeaufschlagt ist. In diesem Fall ist es prinzipiell gleichwertig, ob das jeweilige Walzgerüst oder das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff angesteuert wird.
Alternativ ist es möglich, dass das jeweilige Walzgerüst und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst zu einem Zeitpunkt entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff angesteuert werden, zu dem das in das jeweilige Walzgerüst einlaufende Band zugfrei ist. Auch in diesem Fall ist es prinzipiell möglich, das jeweilige Walzgerüst entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff anzusteuern. Vorzugsweise jedoch wird in diesem Fall das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst angesteuert.
Der Kopfversatz und die einlaufseitige Kopfsteigung des in das erste Walzgerüst einlaufenden Bandes müssen bekannt sein. Beispielsweise ist es möglich, den Kopfversatz und/oder die einlaufseitige Kopfsteigung mittels geeigneter Führungsein- richtungen auf definierte Werte einzustellen, beispielsweise auf Kopfversatz und einlaufseitige KopfSteigung = 0. Alternativ ist es möglich, dem ersten Walzgerüst eine Lageerfassungseinrichtung vorzuordnen, mittels derer die entsprechenden Werte erfasst werden. Auch eine Kombination der beiden Maßnahmen ist prinzipiell möglich. Beispielsweise kann eine der beiden Größen Kopfversatz und einlaufseitige Kopfsteigung durch eine entsprechende Führungseinrichtung auf einen definierten Wert eingestellt sein, der andere Wert durch eine Lageerfassung des Bandes ermittelt werden.
Die Krümmung des Bandes zwischen zwei unmittelbar aufeinander folgenden Walzgerüsten ist durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise bekannt. Es ist daher möglich, anhand des Kopfver- satzes und der auslaufseitigen Kopfsteigung des Bandkopfes eines bestimmten Walzgerüsts sowie der jeweiligen auslaufsei- tigen Kopfkrümmung in Verbindung mit dem vorbekannten Abstand zum unmittelbar nachgeordneten Walzgerüst zu ermitteln, mit welchem Kopfversatz und mit welcher einlaufseitigen Kopfstei- gung das Band in das unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst einläuft .
Es ist also möglich, unter Verwendung des jeweiligen Kopfver- satzes, der jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung und der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung des jeweiligen WaIz- gerüsts den jeweiligen Kopfversatz und die jeweilige einlauf- seitige Kopfsteigung für das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst zu ermitteln.
Alternativ zur Erfassung eines Zwischengerüstkopfversatzes und der Ermittlung der auslaufseitigen Kopfkrümmung anhand (unter anderem) des erfassten Zwischengerüstkopfversatzes ist es möglich, dass einem mathematisch-physikalischen Modell der jeweilige Kopfversatz und die jeweilige auslaufseitige Kopfsteigung, Istgrößen des in das jeweilige Walzgerüst einlaufenden Bandes und des aus dem jeweiligen Walzgerüst auslaufenden Bandes sowie Variable und Parameter des jeweiligen Walzgerüsts zugeführt werden und die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung mittels des mathematisch-physikalischen Modells ermittelt wird.
Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass sie sehr schnell ausführbar ist. Insbesondere ist die auslaufseitige Kopfkrüm- mung nahezu gleichzeitig mit dem Einlaufen des Bandkopfes in das jeweilige Walzgerüst ermittelbar. Durch diese Vorgehensweise ist es daher insbesondere möglich, dass der jeweilige Steuereingriff unmittelbar nach dem Ermitteln der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung ermittelt wird und das jeweilige Walzgerüst unmittelbar nach dem Ermitteln des jeweiligen
Steuereingriffs entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff angesteuert wird.
Noch besser ist es, die beiden grundsätzlichen erfindungsge- mäßen Ausgestaltungen (also Verwenden von Lageerfassungseinrichtungen einerseits und Verwenden eines Modells andererseits) miteinander zu kombinieren. In diesem Fall ist vorgesehen, - dass nach dem Ermitteln der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung mittels des mathematisch-physikalischen Modells zusätzlich mittels einer zwischen dem jeweiligen Walzgerüst und dem dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordneten Walzgerüst angeordneten jeweiligen Lageerfa- sungseinrichtung ein jeweiliger Zwischengerüstkopfversatz des Bandes erfasst wird und
- dass die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung anhand des jeweiligen erfassten Zwischengerüstkopfversatzes, des je- weiligen Kopfversatzes und der jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung korrigiert wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der letztgenannten Vorgehensweise ist vorgesehen, dass das mathematisch-physikalische Modell anhand einer Abweichung der mittels des mathematischphysikalischen Modells ermittelten jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung von der korrigierten jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung adaptiert wird. Das mathematisch-physikalische Modell wird also trainiert, so dass die anhand des mathema- tisch-physikalischen Modells ermittelte auslaufseitige Kopfkrümmung zukünftig gewalzter Bänder immer weniger korrigiert werden muss, das Modell also immer besser an die Realität an- gepasst wird.
Wie bereits erwähnt, ist das Ausgeben des ermittelten jeweiligen Steuereingriffs an ein Walzgerüst der Walzstraße zu verschiedenen Zeitpunkten möglich. Insbesondere ist es möglich, dass das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachge- ordnete Walzgerüst spätestens beim Einfädeln des Bandes in das dem jeweiligen Walzgerüst unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff angesteuert wird.
Die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung kann konstant sein. Alternativ kann die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung mit dem Abstand vom jeweiligen Walzgerüst variieren, beispielsweise eine lineare Funktion des Abstands sein oder abschnittweise konstant sein. Die Aufgabe wird weiterhin programmtechnisch durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 15 und einen Datenträger mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.
Erfindungsgemäß weist das Computerprogramm Maschinencode auf, der von einer Steuereinrichtung einer mehrgerüstigen Walzstraße unmittelbar ausführbar ist und dessen Ausführung durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren der erfindungsgemä- ßen Art betreibt. Der Datenträger ist dadurch erfindungsgemäß ausgestaltet, dass auf ihm ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist.
Die Aufgabe wird weiterhin einrichtungstechnisch durch eine Steuereinrichtung einer mehrgerüstigen Walzstraße mit den
Merkmalen des Anspruchs 17 und eine Walzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst.
Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung derart ausgestal- tet, dass sie die Walzstraße gemäß einem erfindungsgemäßen
Betriebsverfahren betreibt. Die Walzstraße weist mehrere von einem Band nacheinander durchlaufene Walzgerüste und eine Steuereinrichtung der zuletzt beschriebenen Art auf, so dass die Walzstraße im Betrieb gemäß einem erfindungsgemäßen Be- triebsverfahren betrieben wird.
Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise als softwareprogrammierbare Steuereinrichtung ausgebildet, die im Betrieb ein Computerprogramm der obenstehend beschriebenen Art ausführt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
FIG 1 schematisch eine mehrgerüstige Walzstraße,
FIG 2 die Walzstraße von FIG 1 von oben, FIG 3 ein Ablaufdiagramm,
FIG 4 schematisch ein Walzgerüst sowie das in das
Walzgerüst einlaufende und das dem Walzgerüst auslaufende Band,
FIG 5 schematisch einen von zwei Walzgerüsten begrenzten Abschnitt der Walzstraße,
FIG 6 ein Ablaufdiagramm,
FIG 7 und 8 jeweils schematisch einen Teil der Walzstraße von FIG 1,
FIG 9 schematisch eine mögliche Ausgestaltung der
Walzstraße von FIG 1,
FIG 10 ein Ablaufdiagramm,
FIG 11 eine Modifikation von FIG 9 und
FIG 12 ein Ablaufdiagramm.
Gemäß den FIG 1 und 2 weist eine Walzstraße mehrere Walzge- rüste 1 auf. Die Walzstraße ist somit als mehrgerüstige Walzstraße ausgebildet. Die Walzgerüste 1 werden im Betrieb der Walzstraße von einem Band 2 nacheinander durchlaufen. Die Walzstraße weist weiterhin eine Steuereinrichtung 3 auf, die im Betrieb der Walzstraße die Walzgerüste 1 und andere Kompo- nenten der Walzstraße steuert. Die Steuereinrichtung 3 ist derart ausgestaltet, dass sie im Betrieb die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren betreibt, das nachstehend näher erläutert wird.
Die Steuereinrichtung 3 kann als festverdrahtete Steuereinrichtung, als programmierbar verdrahtete Steuereinrichtung oder als softwareprogrammierbare Steuereinrichtung ausgebildet sein. In der Regel ist die Steuereinrichtung 3 als soft- wareprogrammierbare Steuereinrichtung ausgebildet, die im Betrieb ein Computerprogramm 4 ausführt. Das Computerprogramm 4 weist in diesem Fall Maschinencode 5 auf, der von der Steuereinrichtung 3 unmittelbar ausführbar ist. Die Ausführung des Maschinencodes 5 durch die Steuereinrichtung 3 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 3 die Walzstraße gemäß dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.
Die Programmierung der Steuereinrichtung 3 mit dem Computer- programm 4 kann auf beliebige Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Computerprogramm 4 bereits im Rahmen der Herstellung der Steuereinrichtung 3 in der Steuereinrichtung 3 hinterlegt werden. Alternativ ist es beispielsweise möglich, das Computerprogramm 4 der Steuereinrichtung 3 über eine Rechner-Rech- ner-Verbindung zuzuführen. Bei der Rechner-Rechner-Verbindung kann es sich beispielsweise um eine Anbindung an ein LAN oder an das Internet handeln. Die Rechner-Rechner-Verbindung ist in den FIG 1 und 2 nicht mit dargestellt. Wiederum alternativ ist es möglich, das Computerprogramm 4 auf einem Datenträger 6 zu speichern und das Computerprogramm 4 der Steuereinrichtung 3 über den Datenträger 6 zuzuführen. Rein beispielhaft ist in FIG 1 der Datenträger 6 als CD-ROM dargestellt. Er könnte jedoch alternativ auf andere Art ausgebildet sein, beispielsweise als USB-Memorystick oder als Speicherkarte.
Das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens wird nachfolgend in Verbindung mit FIG 3 näher erläutert.
Gemäß FIG 3 selektiert die Steuereinrichtung 3 zunächst in einem Schritt Sl das Walzgerüst 1, in welches das Band 2 als erstes eingefädelt wird. Sodann steuert die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S2 die Walzstraße derart, dass das Band 2 - relativ zu einer Walzmittellinie 7 (vergleiche FIG 2 und 4) gesehen - in das selektierte Walzgerüst 1 mit einem bekannten Kopfversatz V und einer bekannten einlaufseitigen Kopfsteigung SE eingefädelt wird. Auf Grund des Einfädeins in das selektierte Walzgerüst 1 läuft (rein faktisch) ein Bandkopf 8 des Bandes 2 aus dem selektierten Walzgerüst 1 mit dem Kopf- versatz V, einer auslaufseitigen Kopfsteigung SA und einer auslaufseitigen Kopfkrümmung K aus.
Die Umstände, auf Grund derer der Kopfversatz V und die ein- laufseitige Kopfsteigung SE für das als erstes durchlaufene Walzgerüst 1 bekannt sind, können verschiedener Natur sein. So ist es beispielsweise möglich, dass entsprechende, in den FIG 1 und 2 nicht dargestellte Führungseinrichtungen vorhanden sind, auf Grund derer der Kopfversatz V und die einlauf- seitige Kopfsteigung SE vorbestimmte Werte aufweisen müssen, beispielsweise Kopfversatz V = O und einlaufseitige Kopfsteigung SE = 0. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, Erfassungseinrichtungen vorzusehen, mittels derer der Kopfversatz V und/oder die einlaufseitige Kopfsteigung SE vor dem ersten Walzgerüst 1 erfasst und an die Steuereinrichtung 3 übermittelt werden.
In einem Schritt S3 ermittelt die Steuereinrichtung 3 anhand der einlaufseitigen Kopfsteigung SE und einer im selektierten Walzgerüst 1 erfolgenden Stichabnahme die auslaufseitige
Kopfsteigung SA. Insbesondere kann die auslaufseitige Stichabnahme SA gemäß der Beziehung
SA=--SE (1) vA
ermittelt werden. vE und vA sind hierbei, bezogen auf das selektierte Walzgerüst 1, die ein- und die auslaufseitige Geschwindigkeit des Bandes 2. Die Geschwindigkeiten vE und vA sind mit der Stichabnahme über die Kontinuitätsgleichung ver- knüpft.
Weiterhin ermittelt die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S4 die auslaufseitige Kopfkrümmung K des Bandes 2. Die Ermittlung erfolgt hierbei anhand von Messdaten und weiteren Daten. Sowohl die Messdaten als auch die weiteren Daten sind hierbei auf das momentan selektierte Walzgerüst 1 bezogen. Mögliche Arten der Ermittlung werden später in Verbindung mit möglichen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden.
In einem Schritt S5 werden der Kopfversatz V, die auslaufsei- tige Kopfsteigung SA und die auslaufseitige Kopfkrümmung K des Bandkopfes 8 bei dem selektierten Walzgerüst 1 - unter Zuordnung zu diesem Walzgerüst 1 - gespeichert. Der Schritt S5 ist im Rahmen einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung von Bedeutung.
Es ist möglich, unmittelbar nach dem Ermitteln der auslauf- seitigen Kopfkrümmung K einen Steuereingriff S zu ermitteln. Dies ist in einem Schritt S6 dargestellt. Ebenfalls im Schritt S6 ist dargestellt, dass es alternativ möglich ist, den Steuereingriff S zwar nicht unmittelbar, aber vor dem
Einfädeln des Bandes 2 in das dem selektierten Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 zu ermitteln. In beiden Fällen ist der Schritt S6 jedoch nur optional und daher in FIG 3 nur gestrichelt dargestellt. Wenn er vorhanden ist, wird der Steuereingriff S unter Verwendung der auslaufseiti- gen Kopfkrümmung K, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verwendung der auslaufseitigen Kopfsteigung SA und/oder des Kopfversatzes V, ermittelt. Der Steuereingriff S ist hierbei für das selektierte Walzgerüst 1 und/oder für das dem selektier- ten Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 bestimmt. Gegebenenfalls können auch zwei voneinander verschiedene Steuereingriffe S ermittelt werden, wobei je einer der beiden Steuereingriffe S für das selektierte Walzgerüst 1 und für das dem selektierten Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeord- nete Walzgerüst 1 bestimmt ist.
Wenn der Schritt S6 vorhanden ist, wird das Walzgerüst 1, für das der im Schritt S6 ermittelte Steuereingriff S bestimmt ist, in einem Schritt S7 entsprechend dem ermittelten Steuer- eingriff S angesteuert. Der Schritt S7 ist jedoch, da er eine Folge des Schrittes S6 ist, ebenfalls nur optional und daher in FIG 3 nur gestrichelt dargestellt. Wenn der ermittelte Steuereingriff S für das selektierte Walzgerüst 1 bestimmt ist, ist bevorzugt, dass der Steuereingriff S unmittelbar nach dem Ermitteln der auslaufseitigen Kopfkrümmung K ermittelt wird und das selektierte Walzgerüst 1 unmittelbar nach dem Ermitteln des Steuereingriffs S entsprechend dem ermittelten Steuereingriff S angesteuert wird. Wenn der Steuereingriff S im Schritt S7 an das dem selektierten Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 ausgegeben wird, ist es ausreichend, dass der Steuereingriff S zu irgendeinem Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem das Band 2 noch nicht in das dem selektierten Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 eingefädelt ist. Denn in diesem Fall ist es ausreichend, dass das dem selektierten Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 spätestens beim Ein- fädeln des Bandes 2 in das dem selektierten Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 entsprechend dem ermittelten Steuerbefehl S angesteuert wird.
In einem Schritt S8 prüft die Steuereinrichtung 3, ob das mo- mentan selektierte Walzgerüst 1 das letzte Walzgerüst 1 der Walzstraße 1 ist. Wenn dies nicht der Fall ist, selektiert die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S9 das nächste Walzgerüst 1 und ermittelt für dieses Walzgerüst 1 den Kopfversatz V und die einlaufseitige KopfSteigung SE. Denn es gilt (für kleine auslaufseitige Kopfkrümmungen K, was in der Praxis der Fall ist) die Beziehung
V"(χ) = — -χ2 +SA-X+ V (2)
für den Versatz V" des Bandkopfes 8 von der Walzmittellinie 7 als Funktion des Abstands x vom jeweiligen Walzgerüst 1. Mit den Werten KA, SA und V des vorhergehenden Walzgerüsts 1 und dem bekannten Gerüstabstand G kann daher ohne weiteres der Kopfversatz V für das neu selektierte Walzgerüst 1 ermittelt werden. Die korrespondierende einlaufseitige Kopfsteigung SE für das neu selektierte Walzgerüst 1 ergibt sich auf analoge Weise anhand der Beziehung SE = K - x + SA ( 3 )
wobei das Bezugszeichen „SE" in Gleichung 3 auf das neu selektierte Walzgerüst 1 bezogen ist und die Bezugzeichen ,,K" und „SA" auf das unmittelbar vorgeordnete Walzgerüst 1 bezogen sind. Für x muss wie zuvor der Gerüstabstand G eingesetzt werden .
Nach dem Abarbeiten des Schrittes S9 geht die Steuereinrich- tung 3 zum Schritt S2 zurück.
Wenn im Schritt S8 entschieden wurde, dass bereits das letzte Walzgerüst 1 selektiert ist, geht die Steuereinrichtung zu einem Schritt SlO über. Im Schritt SlO wird das Band 2, zu- mindest soweit es sich zwischen den Walzgerüsten 1 befindet, zugbeaufschlagt. Sodann wird in einem Schritt Sil das Walzen fortgesetzt .
Während des Walzens läuft das Band 2 - immer relativ zur Walzmittellinie 7 gesehen - in jedes der Walzgerüste 1 mit einem jeweiligen Bandversatz V und einer jeweiligen einlauf- seitigen Bandsteigung SE' ein. Weiterhin läuft das Band 2 aus jedem der Walzgerüste 1 mit dem jeweiligen Bandversatz V, einer jeweiligen auslaufseitigen Bandsteigung SA' und einer jeweiligen auslaufseitigen Bandkrümmung K' aus. Die Bandversätze V , die Bandsteigungen SE' , SA' und die auslaufseitigen Bandkrümmungen K' müssen hierbei nicht dieselben Werte sein wie die Werte, die zuvor für den Bandkopf 8 ermittelt wurden. Dennoch ist es so, dass die Werte bekannt sind. Auch können sie sich zeitlich ändern. Dennoch sind die Werte ermittelbar.
Denn die einlaufseitigen Werte V , SE' für das erste Walzgerüst 1 sind bekannt. In Verbindung mit der Stichabnahme können daher die auslaufseitigen Werte SA' , K' für das erste Walzgerüst 1 ermittelt werden. Mit Bekanntsein der auslauf- seitigen Werte SA', K' eines jeweiligen Walzgerüsts 1 können jedoch - analog zu den obigen Gleichungen 2 und 3 - die ein- laufseitigen Werte V, SE' für das jeweils unmittelbar nach- geordnete Walzgerüst 1 ermittelt werden. Insbesondere ist es daher möglich, in einem Schritt S12 für jedes der Walzgerüste 1 zunächst die einlaufseitigen Werte (Bandversatz V und ein- laufseitige Bandsteigung SE') zu erfassen bzw. zu ermitteln, sodann anhand der jeweiligen einlaufseitigen Bandsteigung SE' und der im jeweiligen Walzgerüst 1 erfolgenden jeweiligen Stichabnahme die jeweilige auslaufseitige Bandsteigung SA' zu ermitteln. Weiterhin ist es möglich, analog zur jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung K die jeweilige auslaufseitige Bandkrümmung K' zu ermitteln.
Zur zuverlässigen Durchführung des Schrittes S12 ist es sinnvoll, die jeweiligen auslaufseitigen Krümmungen K, K' auf möglichst zuverlässige Art und Weise zu ermitteln. Vorzugs- weise ist daher entsprechend FIG 5 vorgesehen, dass zwischen je zwei Walzgerüsten 1 - vorzugsweise im Bereich eines Schiingenhebers 9 - jeweils eine Lageerfassungseinrichtung 10 angeordnet ist. Mittels der Lageerfassungseinrichtungen 10 kann - jeweils bezogen auf das unmittelbar vorgeordnete WaIz- gerüst 1 - ein jeweiliger Zwischengerüstkopfversatz VZ des
Bandkopfes 8 erfasst werden. Anhand des jeweiligen Zwischen- gerüstkopfversatzes VZ, des jeweiligen Kopfversatzes V und der jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung SA des Bandkopfes 8 bei dem der jeweiligen Lagererfassungseinrichtung 10 unmit- telbar vorgeordneten Walzgerüst 1 kann in diesem Fall die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung K anhand der Beziehung
VZ = —L2 +SA-L + V (4)
2
ermittelt werden. L ist hierbei der Abstand der jeweiligen Lageerfassungseinrichtung 10 zum unmittelbar vorgeordneten Walzgerüst 1. In analoger Weise kann auch während des Walzens des Bandes 2, also während das Band 2 zugbeaufschlagt ist, ein Zwischengerüstbandversatz VZ' und anhand des Zwischenge- rüstbandversatzes VZ' in Verbindung mit der auslaufseitigen
Bandsteigung SA' und dem Bandversatz V des Bandes 2 beim unmittelbar vorgeordneten Walzgerüst 1 die korrespondierende auslaufseitige Bandkrümmung K' ermittelt werden. Schematisch ist diese Vorgehensweise in FIG 6 dargestellt, in denen die Schritte S4 und S12 von FIG 3 entsprechend dargestellt sind.
In einem Schritt S13 erfolgt - alternativ oder zusätzlich zur Ermittlung gemäß dem Schritt S6 - bezüglich jedes der Walzgerüste 1 die Ermittlung eines jeweiligen Steuereingriffs S. In einem Schritt S14 erfolgt sodann die hiermit korrespondierende Ansteuerung des jeweiligen Walzgerüsts 1 und/oder des dem jeweiligen Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordneten Walzgerüsts 1.
Die Ermittlung des jeweiligen Steuereingriffs S erfolgt im Rahmen des Schrittes S13 unter Verwendung auch des jeweiligen Bandversatzes V, der jeweiligen auslaufseitigen Bandsteigung SA' und des jeweiligen Zwischengerüstbandversatzes VZ' . Der jeweilige Steuereingriff S wird im Rahmen des Schrittes S13 also sowohl unter Verwendung der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung K, der jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung SA und des jeweiligen Kopfversatzes V als auch unter Verwendung des jeweiligen Bandversatzes V, der jeweiligen auslauf- seitigen Bandsteigung SA' und des jeweiligen Zwischengerüstbandversatzes VZ' ermittelt. Gleichwertig zur Verwendung des jeweiligen Zwischengerüstbandversatzes VZ' ist hierbei eine Verwendung der jeweiligen auslaufseitigen Bandkrümmung K', weil diese beiden Größen ohne weiteres ineinander umrechenbar sind.
Insbesondere ist es möglich, anhand der jeweiligen Kopf-Grö- ßen V, SA, K eine ursprüngliche Bandlinie zu ermitteln, anhand der jeweiligen Band-Größen V, SA', K' eine momentane Bandlinie zu ermitteln und die Differenz dieser beiden Linien als Spannungszustand im Band 2 zu interpretieren. Diese Kenntnis kann im Rahmen des Schrittes S13 dazu genutzt wer- den, den jeweiligen Steuereingriff S derart zu ermitteln, dass der jeweilige Steuereingriff S einem Ausschlagen eines Bandfußes 11 des Bandes 2 beim Auslaufen des Bandfußes 11 aus dem jeweiligen Walzgerüst 1 entgegen wirkt. Beispielsweise ist es möglich, wie in FIG 7 dargestellt, das jeweilige Walzgerüst 1 und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 zu einem Zeitpunkt entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff S an- zusteuern, zu dem das in das jeweilige Walzgerüst 1 einlaufende Band 2 (noch) zugbeaufschlagt ist. Alternativ ist es möglich, wie in FIG 8 dargestellt, das jeweilige Walzgerüst 1 und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 zu einem Zeitpunkt entsprechend dem er- mittelten jeweiligen Steuereingriff S anzusteuern, zu dem das in das jeweilige Walzgerüst 1 einlaufende Band (bereits) zugfrei ist.
In beiden Fällen, also sowohl in der Ausgestaltung gemäß FIG 7 als auch in der Ausgestaltung gemäß FIG 8, muss der jeweilige Steuereingriff S selbstverständlich zuvor von der Steuereinrichtung 3 ermittelt worden sein. Vorzugsweise wird der jeweilige Steuereingriff S hierbei unmittelbar zuvor ermittelt. Alternativ ist es jedoch möglich, den jeweiligen Steu- ereingriff S mit einem bestimmten zeitlichen Abstand vor dem Ansteuern des jeweiligen Walzgerüsts 1 und/oder des dem jeweiligen Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordneten Walzgerüsts 1 zu ermitteln.
Obenstehend wurde eine Vorgehensweise erläutert, bei der die auslaufseitige Kopfkrümmung K bzw. die auslaufseitige Bandkrümmung K' einmal ermittelt wurden und innerhalb eines Walzstraßenabschnitts (also zwischen je zwei unmittelbar benachbarten Walzgerüsten 1) als konstant angenommen wurden. Es sind jedoch auch andere Vorgehensweisen möglich.
Beispielsweise ist es möglich, pro Walzstraßenabschnitt zwei oder mehr Lageerfassungseinrichtungen 10 vorzusehen. Die Anordnung der Lageerfassungseinrichtungen 10 ist in diesem Fall optimal, wenn die Lageerfassungseinrichtungen 10 gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Beispielsweise kann in der Mitte zwischen je zwei unmittelbar benachbarten Walzgerüsten 1 jeweils eine Lageerfassungseinrichtung 10 angeordnet sein, eine weitere Lageerfassungseinrichtung 10 unmittelbar vor dem dem jeweiligen Walzgerüst 1 unmittelbar nachgeordneten Walzgerüst 1. In der Praxis kann es jedoch aus übergeordneten Gründen erforderlich sein, von dieser - im Sinne der Messge- nauigkeit optimalen - Anordnung abzuweichen.
Wenn zwei oder mehr Lageerfassungseinrichtungen 10 pro Walzstraßenabschnitt vorgesehen sind, ist es möglich, den Kurvenverlauf des Bandes 2 zwischen je zwei unmittelbar benachbar- ten Walzgerüsten 1 nicht nur durch ein Polynom zweiten Grades (d. h. mit konstanter Krümmung K bzw. K') anzunähern, sondern mittels eines Polynoms beispielsweise dritten Grades (d. h. mit in Bandlaufrichtung gesehen linear variierender Krümmung K bzw. K' ) .
Unabhängig davon, ob die Krümmungen K und K' zwischen je zwei unmittelbar benachbarten Walzgerüsten 1 konstant oder eine Funktion des Ortes x in Bandlaufrichtung sind, ist insbesondere die an sich bekannte Bernoulli-Euler-Theorie des Biege- balkens anwendbar, um anhand der lokalen Krümmungen K und K' auf eine Zugspannungsdifferenz Δσ von Bandkante 12 zu Bandkante 12 zu schließen. Denn es gilt für die Zugspannungsdifferenz Δσ
Figure imgf000021_0001
b ist hierbei die Bandbreite, h die Banddicke. M entspricht dem lokalen Biegemoment. Das lokale Biegemoment M seinerseits ist mit den Krümmungen K und K' durch die Beziehung
K\x)-K(x) = ^- (6)
verknüpft. E ist hierbei der Elastizitätsmodul des Bandes 2, gegebenenfalls bei der momentanen Bandtemperatur, I ist das axiale Flächenmoment des Bandquerschnitts in Banddickenrich- tung. Das axiale Flächenmoment I ist hierbei durch die Beziehung
bestimmt .
FIG 9 zeigt eine Möglichkeit, die auslaufseitigen Krümmungen K, K' zu ermitteln, ohne eine Lageerfassungseinrichtung 10 gemäß FIG 5 zu benötigen. Gemäß FIG 9 ist innerhalb der Steuereinrichtung 3 ein mathematisch-physikalisches Modell 13 implementiert. Dem mathematisch-physikalischen Modell 13 werden gemäß FIG 10 in einem Schritte S21 für jedes Walzgerüst 1 der jeweilige Kopfversatz V und die jeweilige auslaufseitige KopfSteigung SA zugeführt. Weiterhin werden dem mathematischphysikalischen Modell 13 im Schritt S21 Istgrößen des in das jeweilige Walzgerüst 1 einlaufenden Bandes 2 und des aus dem jeweiligen Walzgerüst 1 auslaufenden Bandes 2 zugeführt. Schließlich werden dem mathematisch-physikalischen Modell 13 im Schritt S21 Variable und Parameter des jeweiligen Walzge- rüsts 1 zugeführt. Mittels des mathematisch-physikalischen Modells 13 wird sodann in einem Schritt S22 die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung K, K' ermittelt.
Das mathematisch-physikalische Modell 13 basiert zum einen auf dem Ansatz, dass die auslaufseitige Kopfkrümmung K des Bandes 2 hinter jedem der Walzgerüste 1 der Beziehung
b-vA
folgt. ΔvA ist hierbei die Geschwindigkeitsdifferenz, mit der die Bandkanten 12 aus dem jeweiligen Walzgerüst 1 auslaufen .
Analoges gilt im Weiteren auch für andere Δ-Größen. So ist beispielsweise vE die Geschwindigkeit, mit der die Mitte des Bandes 2 in das jeweils betrachtete Walzgerüst 1 einläuft, ΔvE die Geschwindigkeitsdifferenz, mit der die Bandkanten 12 in das jeweils betrachtete Walzgerüst 1 einlaufen.
Weiterhin gilt - sowohl lokal über die Bandbreite b gesehen als auch global - die Kontinuitätsgleichung
vA-hA=vE-hE ( 9)
hA und hE sind hierbei, bezogen auf das jeweilige Walzgerüst 1, die auslauf- bzw. die einlaufseitige Banddicke.
Aufgelöst nach der auslaufseitigen Geschwindigkeit vA folgt aus Gleichung 9 die linearisierte Gleichung für die lateralen Geschwindigkeitsdifferenzen um die Bandmitte über die Bandbreite b zu
Λ . vE-hE (AvE AhE AhAλ
AvA = + (10) hA y vE hE hA J
Die einlaufseitigen Größen (d. h. die Größen mit dem Endbuchstaben ,,E" sind hierbei ausnahmslos bekannt, und zwar für das zuerst durchlaufene Walzgerüst 1 a priori, für die anderen Walzgerüste 1 durch entsprechendes Errechnen anhand des mathematisch-physikalischen Modells 13. Auch die (mittlere) auslaufseitige Banddicke hA ist - auf Grund der bekannten
Stichabnahme - bekannt. Die auslaufseitige Banddickendifferenz ΔhA ergibt sich durch Gleichsetzen der beiden Beziehungen
FW + AFW = FW + (AhA - As) cG + FW -^- ( 11 ) cG
und
dFW dFW dFW dFW
FW + AFW = FW + AhE + AhA + AσE + AσA + dhE dhA dσE dσA dFW A f r_ dFW dkF κ rr dFW A dFW A AkF + AT + Au + Ay dkF dkF dT dμ dy zu
Figure imgf000024_0001
In den Gleichungen 11 bis 13 bedeuten hierbei FW die Walzkraft, s den Walzspalt, cG die Gerüststeifigkeit, kF die Formänderungsfestigkeit, T die Temperatur des Bandes 2, μ den Reibungsbeiwert im Walzspalt und y die Außermittigkeit (entspricht dem Kopfversatz V), mit der das Band 2 das jeweils betrachtete Walzgerüst 1 durchläuft.
Die entsprechenden Eingangsgrößen des mathematisch-physikalischen Modells 13 müssen der Steuereinrichtung 3 hierbei bekannt sein. Dies ist in der Praxis jedoch üblicherweise der Fall, so dass die auslaufseitige Höhendifferenz ΔhA ermittelt werden kann.
Die obenstehend in Verbindung mit FIG 9 beschriebene Vorgehensweise arbeitet sehr schnell. Insbesondere steht die aus- laufseitige Kopfkrümmung K praktisch sofort zur Verfügung. Es ist daher prinzipiell möglich, ebenso schnell zu reagieren. Insbesondere ist es möglich, wie prinzipiell bereits erwähnt und in FIG 10 nochmals dargestellt, den jeweiligen Steuereingriff S unmittelbar nach dem Ermitteln der jeweiligen aus- laufseitigen Kopfkrümmung K zu ermitteln und das jeweilige Walzgerüst 1 unmittelbar nach dem Ermitteln des jeweiligen Steuereingriffs S entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff S anzusteuern. In diesem Fall erfolgt oftmals eine Reaktion des jeweiligen Walzgerüsts 1, bevor der Band- köpf 8 in das unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 eingelaufen ist. Prinzipiell wäre es jedoch möglich, das Ansteuern des jeweiligen Walzgerüsts 1 zurückzustellen, bis der Bandkopf 8 in das unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst 1 eingelaufen ist. Bei der Vorgehensweise gemäß FIG 10 weist das Band 2 eine abschnittweise konstante Kopfkrümmung K auf. Die Länge der einzelnen Abschnitte, innerhalb derer das Band 2 eine konstante Kopfkrümmung K aufweist, sind jedoch in der Regel erheblich kleiner als der Abstand G der Walzgerüste 1 voneinander. Die Ermittlung des Kopfversatzes V" als Funktion der Position des Bandes 2 in der Walzstraße ist daher nicht mehr so einfach möglich, wie zuvor beschrieben. Sie ist jedoch immer noch möglich, da die einzelnen Abschnitte stetig aneinander an- grenzen.
Es ist möglich, die Vorgehensweise der FIG 9 und 10 isoliert auszuführen, also ohne Lageerfassungseinrichtungen 10 zwischen den Walzgerüsten 1 vorzusehen. Vorzugsweise wird jedoch die Vorgehensweise der FIG 9 und 10 gemäß FIG 11 in Verbindung mit den Lageerfassungseinrichtungen 10 durchgeführt. In diesem Fall ist es gemäß FIG 12 möglich, zusätzlich zu den Schritten S21 und S22 von FIG 10
- zunächst in einem Schritt S26 mittels der jeweiligen Lageerfassungseinrichtung 10 den jeweiligen Zwischengerüstkopf- versatz VZ zu erfassen und
- sodann in einem Schritt S27 die anhand des mathematischphysikalischen Modells 13 ermittelte auslaufseitige Kopf- krümmung K anhand des jeweiligen erfassten Zwischengerüst- kopfversatzes VZ, des jeweiligen Kopfversatzes V und der jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung SA zu korrigieren.
In der Regel wird hierbei im Rahmen des Schrittes S27 die je- weilige auslaufseitige Kopfkrümmung K entsprechend den zuletzt genannten Größen (Kopfversatz V, auslaufseitige Kopfsteigung SA und Zwischengerüstkopfversatz VZ) neu berechnet. Die neu berechnete auslaufseitige Kopfkrümmung K ersetzt sodann die zuvor anhand des mathematisch-physikalischen Modells 13 ermittelte auslaufseitige Kopfkrümmung K. Alternativ ist eine zumindest wesentliche Annäherung, beispielsweise um 70, 75 oder 80 %, möglich. Zusätzlich zum Schritt S27 kann weiterhin ein Schritt S28 vorhanden sein. Im Schritt S28 wird das mathematisch-physikalische Modell 13 anhand einer Abweichung der mittels des mathematisch-physikalischen Modells 13 ermittelten jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung K von der korrigierten jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung K adaptiert. Das mathematisch-physikalische Modell 13 als solches wird also an die tatsächlichen Gegebenheiten angepasst, so dass für zu einem späteren Zeitpunkt gewalzte Bänder 2 eine bessere Ermittlung der auslaufseitigen Kopfkrümmung K durch das mathematischphysikalische Modell 13 erfolgt.
Wie bereits erwähnt, ist es bei Verwendung des mathematischphysikalischen Modells 13 möglich, den jeweiligen Steuerein- griff S sehr schnell zu ermitteln und das jeweilige Walzgerüst 1 sehr schnell entsprechend dem jeweiligen Steuereingriff S anzusteuern. Im Rahmen der Vorgehensweise gemäß den FIG 11 und 12 ist es daher erforderlich, unter Berücksichtigung der anhand des mathematisch-physikalischen Modells 13 jeweils ermittelten Steuereingriffe S und der dadurch bewirkten Änderungen der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung K eine effektive (mittlere) Kopfkrümmung KM des Bandes 2 zu ermitteln und die effektive mittlere Kopfkrümmung KM dem Vergleich des Schrittes S27 bzw. der Adaption des Schrittes S28 zu Grunde zu legen. Beispielsweise ist es möglich, zyklisch jeweils anhand des mathematisch-physikalischen Modells 13 eine jeweilige Kopfkrümmung K zu ermitteln und sodann - beispielsweise mittels der Beziehung
KM = (l-a)K(i-l)+ aK(i) (14)
- die effektive mittlere Kopfkrümmung KM zu ermitteln. In der obigen Gleichung 14 steht hierbei i für den jeweiligen Abtastzyklus, α ist ein geeignet bestimmter Wichtungsfaktor, der zwischen Null und Eins liegt. Der Wichtungsfaktor α kann zeitlich konstant oder zeitlich variabel sein. Wenn er zeitlich variabel ist, nimmt er vorzugsweise im Lauf der Zeit ab. Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere arbeitet sie zuverlässig und ist auf einfache Weise implementierbar und sogar bei bestehenden Walzstraßen nachrüst- bar .
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Betriebsverfahren für eine Walzstraße, die mehrere von einem Band (2) nacheinander durchlaufene Walzgerüste (1) auf- weist,
- wobei das Band (2) - immer relativ zu einer Walzmittellinie
(7) gesehen - in jedes der Walzgerüste (1) mit einem bekannten jeweiligen Kopfversatz (V) und einer bekannten jeweiligen einlaufseitigen Kopfsteigung (SE) eingefädelt wird, so dass ein Bandkopf (8) des Bandes (2) aus dem jeweiligen Walzgerüst (1) mit dem jeweiligen Kopfversatz (V), einer jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung (SA) und einer jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung (K) ausläuft,
- wobei die jeweilige auslaufseitige Kopfsteigung (SA) anhand der jeweiligen einlaufseitigen Kopfsteigung (SE) und einer im jeweiligen Walzgerüst (1) erfolgenden jeweiligen Stichabnahme ermittelt wird,
- wobei die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung (K) des Bandes (2) anhand von jeweiligen Messdaten und jeweiligen weiteren Daten ermittelt wird,
- wobei unter Verwendung der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung (K) ein jeweiliger Steuereingriff (S) für das jeweilige Walzgerüst (1) und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst (1) ermittelt wird,
- wobei das jeweilige Walzgerüst (1) und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst (1) entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff (S) angesteuert werden.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer zwischen dem jeweiligen Walzgerüst (1) und dem dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordneten Walzgerüst (1) angeordneten jeweiligen Lageerfassungseinrichtung (10) ein jeweiliger Zwischengerüstkopfversatz (VZ) des Bandkopfes (8) erfasst wird und dass die jeweiligen Messdaten mit dem jeweiligen erfassten Zwischengerüstkopfversatz (VZ) und die jeweiligen weiteren Daten mit dem jeweiligen Kopfversatz (V) und der jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung (SA) korrespondieren .
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- dass der jeweilige Kopfversatz (V), die jeweilige auslauf- seitige Kopfsteigung (SA) und die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung (K) gespeichert werden, - dass nach dem Einfädeln des Bandes (2) in das letzte Walzgerüst (1) der Walzstraße das zwischen den Walzgerüsten (1) befindliche Band (2) zugbeaufschlagt wird,
- dass das Band (2) - immer relativ zur Walzmittellinie (7) gesehen - in jedes der Walzgerüste (1) mit einem bekannten jeweiligen Bandversatz (V) und einer bekannten jeweiligen einlaufseitigen Bandsteigung (SE') einläuft und aus dem jeweiligen Walzgerüst (1) mit dem jeweiligen Bandversatz (V), einer jeweiligen auslaufseitigen Bandsteigung (SA') und einer jeweiligen auslaufseitigen Bandkrümmung (K') aus- läuft,
- dass die jeweilige auslaufseitige Bandsteigung (SA') anhand der jeweiligen einlaufseitigen Bandsteigung (SE') und der im jeweiligen Walzgerüst (1) erfolgenden jeweiligen Stichabnahme ermittelt wird, - dass mittels der dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordneten Lageerfasungseinrichtung (10) ein jeweiliger Zwischengerüstbandversatz (VZ') des Bandes (2) erfasst wird,
- dass anhand des jeweiligen Bandversatzes (V), der jeweili- gen auslaufseitigen Bandsteigung (SA') und des jeweiligen
Zwischengerüstbandversatzes (VZ') die jeweilige auslaufsei- tige Bandkrümmung (K' ) ermittelt wird und
- dass der jeweilige Steuereingriff (S) unter Verwendung auch des jeweiligen Bandversatzes (V), der jeweiligen auslauf- seitigen Bandsteigung (SA') und des jeweiligen Zwischengerüstbandversatzes (VZ' ) ermittelt wird.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Steuereingriff (S) derart ermittelt wird, dass der jeweilige Steuereingriff (S) einem Ausschlagen eines Bandfußes (11) des Bandes (2) beim Auslaufen des Bandfußes (11) aus dem jeweiligen Walzgerüst (1) entgegen wirkt.
5. Betriebsverfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Walzgerüst (1) und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst (1) zu einem Zeitpunkt entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff (S) angesteuert werden, zu dem das in das jeweilige Walzgerüst (1) einlaufende Band (2) zugbeaufschlagt ist.
6. Betriebsverfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Walzgerüst (1) und/oder das dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst (1) zu einem Zeitpunkt entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff (S) angesteuert werden, zu dem das in das jeweilige Walzgerüst (1) einlaufende Band (2) zugfrei ist.
7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung des jeweiligen Kopfversatzes (V), der jeweiligen auslaufseitigen Kopfsteigung (SA) und der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung (K) des jeweiligen Walzge- rüsts (1) der jeweilige Kopfversatz (V) und die jeweilige einlaufseitige Kopfsteigung (SE) für das dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordnete Walzgerüst (1) ermittelt werden .
8. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem mathematisch-physikalischen Modell (13) der jeweilige Kopfversatz (V) und die jeweilige auslaufseitige Kopfsteigung (SA), Istgrößen des in das jeweilige Walzgerüst (1) einlaufenden Bandes (2) und des aus dem jeweiligen Walzgerüst (1) auslaufenden Bandes (2) sowie Variable und Parameter des jeweiligen Walzgerüsts (1) zugeführt werden und dass die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung (K) mittels des mathema- tisch-physikalischen Modells (13) ermittelt wird.
9. Betriebsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
- dass nach dem Ermitteln der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung (K) mittels des mathematisch-physikalischen
Modells (13) zusätzlich mittels einer zwischen dem jeweiligen Walzgerüst (1) und dem dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordneten Walzgerüst (1) angeordneten jeweiligen Lageerfasungseinrichtung (10) ein jeweiliger Zwi- schengerüstkopfversatz (VZ) des Bandes (2) erfasst wird und
- dass die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung (K) anhand des jeweiligen erfassten Zwischengerüstkopfversatzes (VZ), des jeweiligen Kopfversatzes (V) und der jeweiligen aus- laufseitigen Kopfsteigung (SA) korrigiert wird.
10. Betriebsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mathematisch-physikalische Modell (13) anhand einer Abweichung der mittels des mathematisch-physikalischen Mo- dells (13) ermittelten jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung (K) von der korrigierten jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung (K) adaptiert wird.
11. Betriebsverfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Steuereingriff (S) unmittelbar nach dem Ermitteln der jeweiligen auslaufseitigen Kopfkrümmung (K) ermittelt wird und dass das jeweilige Walzgerüst (1) unmittelbar nach dem Ermitteln des jeweiligen Steuereingriffs (S) entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff (S) angesteuert wird.
12. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 oder nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeord- nete Walzgerüst (1) spätestens beim Einfädeln des Bandes (2) in das dem jeweiligen Walzgerüst (1) unmittelbar nachgeordne- te Walzgerüst (1) entsprechend dem ermittelten jeweiligen Steuereingriff (S) angesteuert wird.
13. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung (K) konstant ist .
14. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige auslaufseitige Kopfkrümmung (K) mit einem Abstand (x) vom jeweiligen Walzgerüst (1) variiert.
15. Computerprogramm, das Maschinencode (5) aufweist, der von einer Steuereinrichtung (3) einer mehrgerüstigen Walzstraße unmittelbar ausführbar ist und dessen Ausführung durch die Steuereinrichtung (3) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (3) die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
16. Datenträger mit einem auf dem Datenträger gespeicherten Computerprogramm (4) nach Anspruch 15.
17. Steuereinrichtung einer mehrgerüstigen Walzstraße, wobei die Steuereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 betreibt.
18. Steuereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie als softwareprogrammierbare Steuereinrichtung ausge- bildet ist, die im Betrieb ein Computerprogramm (4) nach Anspruch 15 ausführt.
19. Walzstraße, - wobei die Walzstraße mehrere von einem Band (2) nacheinander durchlaufene Walzgerüste (1) aufweist,
- wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung (3) nach Anspruch 17 oder 18 aufweist, so dass die Walzstraße im Betrieb gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprü- che 1 bis 14 betrieben wird.
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