[0001] Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für ein Walzgerüst
zum Walzen eines flachen Walzguts aus Metall,
- wobei das Walzgerüst einen oberen Walzensatz und einen unteren Walzensatz aufweist,
- wobei der obere Walzensatz zumindest eine obere Arbeitswalze und eine obere Stützwalze
aufweist und der untere Walzensatz zumindest eine untere Arbeitswalze und eine untere
Stützwalze aufweist,
- wobei das Walzgerüst zumindest zeitweise in einem Normalbetrieb betrieben wird,
- wobei das Walzgerüst während des Walzens des flachen Walzguts im Normalbetrieb betrieben
wird,
- wobei während des Walzens des flachen Walzguts eine Steuereinrichtung für das Walzgerüst
kontinuierlich
-- anhand von ersten Größen, die für eine Exzentrizität der Stützwalzen des Walzgerüsts
als Funktion einer Drehstellung mindestens einer Walze des Walzgerüsts charakteristisch
sind, und zweiten Größen, die für eine Exzentrizität der Arbeitswalzen des Walzgerüsts
als Funktion einer Drehstellung mindestens einer Walze des Walzgerüsts charakteristisch
sind, einen von der Drehstellung der mindestens einen Walze des Walzgerüsts abhängigen
Kompensationswert ermittelt,
-- einen Walzspaltsollwert für das Walzgerüst um den ermittelten Kompensationswert
korrigiert und
-- einen Walzspalt des Walzgerüsts entsprechend dem korrigierten Walzspaltsollwert
einstellt,
so dass das flache Walzgut mittels des Walzgerüsts entsprechend dem korrigierten Walzspaltsollwert
gewalzt wird,
- wobei die Drehstellung nur der Arbeitswalzen oder nur der Stützwalzen des Walzgerüsts
erfasst und von der Steuereinrichtung entgegengenommen werden,
- wobei die Drehstellungen derjenigen Walzen, deren Drehstellungen nicht erfasst werden,
von der Steuereinrichtung aus den Drehstellungen derjenigen Walzen, deren Drehstellungen
erfasst werden, ermittelt werden und
- wobei für Walzen, deren Drehstellungen nicht erfasst, sondern ermittelt werden, jeweils
das Passieren einer Referenzdrehstellung erfasst und der Steuereinrichtung zugeführt
wird.
[0002] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Computerprogramm für eine
Steuereinrichtung eines Walzgerüsts zum Walzen eines flachen Walzguts aus Metall,
wobei das Computerprogramm Maschinencode umfasst, der von der Steuereinrichtung unmittelbar
abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung
bewirkt, dass die Steuereinrichtung das Walzgerüst gemäß einem derartigen Betriebsverfahren
betreibt.
[0003] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung für ein
Walzgerüst zum Walzen eines flachen Walzguts aus Metall, wobei die Steuereinrichtung
derart ausgebildet ist, dass sie das Walzgerüst gemäß einem derartigen Betriebsverfahren
betreibt.
[0004] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Walzgerüst zum Walzen eines
flachen Walzguts aus Metall, wobei das Walzgerüst von einer derartigen Steuereinrichtung
gesteuert wird.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen,
mittels derer eine beim Walzen eines flachen Walzguts auftretende Gesamtexzentrizität
in allen möglichen Fallkonstellationen auf möglichst einfache Weise korrigiert werden
kann. Die Ermittlung und die Korrektur soll insbesondere unabhängig davon möglich
sein, durch welche Walzen des Walzgerüsts die Gesamtexzentrizität zu welchem Anteil
hervorgerufen wird.
[0007] Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren für ein Walzgerüst zum Walzen eines
flachen Walzguts aus Metall mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche 2 bis 8.
[0008] Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
dass während Walzpausen, während derer kein flaches Walzgut gewalzt wird, der obere
und/oder der untere Walzensatz derart gedreht werden, dass beim Walzen des nächsten
flachen Walzguts eine Kostenfunktion minimiert wird, in welche eine durch die Summe
der Exzentrizitäten der Arbeitswalzen und der Stützwalzen gebildete Gesamtexzentrizität,
die erste zeitliche Ableitung der Gesamtexzentrizität und/oder die zweite zeitliche
Ableitung der Gesamtexzentrizität eingehen.
[0009] In der Regel wird in die Kostenfunktion nur eine dieser drei Größen eingehen. Es
ist jedoch auch möglich, dass in die Kostenfunktion mehrere dieser Größen eingehen.
In der Regel erfolgt die Minimierung der Kostenfunktion im Normalbetrieb. Sie kann
aber, sofern die Eigenschaften des als nächstes zu walzenden flachen Walzguts bereits
bekannt sind, auch am Ende des Kalibrierbetriebs erfolgen.
[0010] In dem Fall, dass in die Kostenfunktion nur die Gesamtexzentrizität eingeht, kann
die zu kompensierende Gesamtexzentrizität minimiert werden. In analoger Weise kann
in dem Fall, dass in die Kostenfunktion nur die erste zeitliche Ableitung der Gesamtexzentrizität
eingeht, die Geschwindigkeit, mit der der Walzspalt verstellt werden muss, minimiert
werden. In analoger Weise kann in dem Fall, dass in die Kostenfunktion nur die zweite
zeitliche Ableitung der Gesamtexzentrizität eingeht, die Beschleunigung, mit der der
Walzspalt verstellt werden muss, minimiert werden.
[0011] Durch diese Vorgehensweise kann nicht nur jede Exzentrizität kompensiert werden,
unabhängig davon, ob sie von den Arbeitswalzen oder den Stützwalzen hervorgerufen
wird. Vielmehr ist es möglich, nur einen Teil der Walzen - nämlich die Arbeitswalzen
oder die Stützwalzen - mit Lagegebern zu versehen und dennoch über längere Zeiten
des Walzbetriebs die Drehstellungen derjenigen Walzen, die keine Lagegeber aufweisen,
mit hoher Genauigkeit zu ermitteln.
[0012] Insbesondere müssen zum Walzen des flachen Walzguts auf die Arbeitswalzen des Walzgerüsts
Walzmomente ausgeübt werden. Dies erfolgt über Gerüstantriebe. In der Regel wirken
die Gerüstantriebe direkt auf die Arbeitswalzen. In seltenen Einzelfällen werden die
Stützwalzen angetrieben, so dass die Gerüstantriebe indirekt auf die Arbeitswalzen
wirken. In der Regel weisen weiterhin die Gerüstantriebe Lagegeber auf, welche direkt
Lagesignale ausgeben, für die Drehstellung des jeweiligen Gerüstantriebs charakteristisch
sind. Anhand dieser Signale können - gegebenenfalls in Verbindung mit Übersetzungen
von zwischen den Gerüstantrieben und den angetriebenen Walzen angeordneten Getrieben-die
Drehstellungen der angetriebenen Walzen direkt ermittelt werden. Für diese Walzen
sind daher zum Erfassen von deren Drehstellung eigene Lagegeber nicht erforderlich.
Vielmehr können die Drehstellungen dieser Walzen aus den Drehstellungen der angetriebenen
Walzen in Verbindung mit der Abrollbedingung ermittelt werden. Durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung kann die Akkumulierung einer Abweichung der Drehstellung über mehrere
Umdrehungen der Walzen hinweg jedoch vermieden werden, da mit jedem Passieren der
jeweiligen Referenzdrehstellung durch die jeweilige Walze eine neue Synchronisierung
ermöglicht wird.
[0013] In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das Walzgerüst
zeitweise in einem Kalibrierbetrieb betrieben, in dem mittels des Walzgerüsts kein
flaches Walzgut gewalzt wird. In diesem Fall ist es möglich, dass die Steuereinrichtung
im Kalibrierbetrieb
- für eine Anzahl von definierten Anfangsdrehstellungen sowohl des oberen Walzensatzes
als auch des unteren Walzensatzes das Walzgerüst derart steuert, dass die obere Arbeitswalze
auf der unteren Arbeitswalze aufliegt und die Walzen aneinander abrollen,
- während des Abrollens der Walzen aneinander über eine von der jeweiligen Anfangsdrehstellung
ausgehende jeweilige Erfassungslänge jeweils einen von der Drehstellung der mindestens
einen Walze abhängigen Verlauf eines für eine Änderung des Walzspaltes charakteristischen
Signals erfasst und
- anhand der erfassten Verläufe die ersten und zweiten Größen ermittelt.
[0014] In manchen Fällen wird es ausreichen, dass die Anzahl an Anfangsdrehstellungen gleich
1 ist, dass also die Steuereinrichtung nur für eine einzige Anfangsdrehstellung des
oberen Walzensatzes im Zusammenwirken mit einer einzigen Anfangsdrehstellung des unteren
Walzensatzes während des Abrollens der Walzen aneinander über eine von diesen beiden
Anfangsdrehstellungen ausgehende Erfassungslänge den Verlauf des für die Änderung
des Walzspaltes charakteristischen Signals erfasst. Diese Vorgehensweise kann insbesondere
dann ausreichen, wenn die Durchmesser der Stützwalzen sich voneinander in hinreichendem
Umfang unterscheiden und die Durchmesser der Arbeitswalzen sich voneinander in hinreichendem
Umfang unterscheiden oder aber nur für die beiden Stützwalzen zusammen einerseits
und die beiden Arbeitswalzen zusammen andererseits jeweils ein Exzentrizitätsanteil
ermittelt wird. Wenn hingegen die Durchmesser der Stützwalzen nahezu identisch sind
und/oder die Durchmesser der Arbeitswalzen nahezu identisch sind und für alle vier
Walzen jeweils ein eigener Kompensationsanteil ermittelt werden soll, ist es in vielen
Fällen erforderlich, dass die Anzahl an Anfangsdrehstellungen größer als 1 ist. Die
Anzahl an Anfangsdrehstellungen kann je nach Bedarf beispielsweise bei 2, 3, 4, ...
liegen.
[0015] Wenn die Anzahl an Anfangsdrehstellungen beispielsweise bei zwei liegt, wird nach
dem Erfassen des einen Verlaufs einer der beiden Walzensätze gegenüber dem anderen
Walzensatz um eine vorgegebene Abrolllänge gedreht. Die Abrolllänge kann beispielsweise
einer halben Umdrehung einer der beiden Walzen des jeweiligen Walzensatzes entsprechen.
Danach wird der andere Verlauf erfasst. Es kommt also nicht darauf an, dass die Anfangsdrehstellungen
beider Walzensätze geändert werden. Nur ein Verdrehen relativ zueinander ist erforderlich.
[0016] Alternativ zu einer eigenständigen Ermittlung der ersten und zweiten Größen in einem
Kalibrierbetrieb ist es möglich, dass die ersten und zweiten Größen der Steuereinrichtung
von einer übergeordneten Steuereinrichtung oder von einer Bedienperson vorgegeben
werden. Beispielsweise kann beim Schleifen der Walzen in einer Schleiferei eine entsprechende
Ermittlung der ersten und zweiten Größen erfolgen, so dass diese bereits beim Einbauen
der Walzen in das Walzgerüst bekannt sind.
[0017] In einer bevorzugten Ausgestaltung des Betriebsverfahrens ist vorgesehen,
- dass die ersten Größen die Exzentrizität der Stützwalzen in Abhängigkeit von der Drehstellung
der Stützwalzen charakterisieren,
- dass die zweiten Größen die Exzentrizität der Arbeitswalzen in Abhängigkeit von der
Drehstellung der Arbeitswalzen charakterisieren und
- dass die Steuereinrichtung den Kompensationswert in Abhängigkeit von der Drehstellung
sowohl der Arbeitswalzen als auch der Stützwalzen ermittelt.
[0018] In manchen Fällen kann es ausreichen, für die Stützwalzen einerseits und die Arbeitswalzen
andererseits jeweils einen Exzentrizitätsanteil zu ermitteln und den Kompensationswert
anhand der beiden Exzentrizitätsanteile zu ermitteln. Diese vereinfachte Vorgehensweise
kann insbesondere dann ausreichen, wenn die Durchmesser der Stützwalzen untereinander
gleich groß sind und die Durchmesser der Arbeitswalzen untereinander gleich groß sind.
[0019] In der Praxis weisen die Arbeitswalzen untereinander jedoch in der Regel geringfügig
unterschiedliche Durchmesser auf. Gleiches gilt für die Stützwalzen untereinander.
Vorzugsweise wird das Betriebsverfahren daher derart ausgestaltet,
- dass die Drehstellungen der Stützwalzen des Walzgerüsts unabhängig voneinander ermittelt
oder erfasst werden und dass die Drehstellungen der Arbeitswalzen des Walzgerüsts
unabhängig voneinander ermittelt oder erfasst werden,
- dass die ersten Größen Größen umfassen, welche die durch die obere Stützwalze hervorgerufene
Exzentrizität in Abhängigkeit von der Drehstellung der oberen Stützwalze charakterisieren,
und Größen umfassen, welche die durch die untere Stützwalze hervorgerufene Exzentrizität
in Abhängigkeit von der Drehstellung der unteren Stützwalze charakterisieren,
- dass die zweiten Größen Größen umfassen, welche die durch die obere Arbeitswalze hervorgerufene
Exzentrizität in Abhängigkeit von der Drehstellung der oberen Arbeitswalze charakterisieren,
und Größen umfassen, welche die durch die untere Arbeitswalze hervorgerufene Exzentrizität
in Abhängigkeit von der Drehstellung der unteren Arbeitswalze charakterisieren, und
- dass die Steuereinrichtung den Kompensationswert in Abhängigkeit von der jeweiligen
Drehstellung sowohl der oberen und unteren Arbeitswalze als auch der oberen und unteren
Stützwalze ermittelt.
[0020] In diesem Fall weist der Kompensationswert vier Exzentrizitätsanteile auf, deren
Summe gleich dem Kompensationswert ist, nämlich je einen Exzentrizitätsanteil für
die obere Stützwalze, die untere Stützwalze, die obere Arbeitswalze und die untere
Arbeitswalze.
[0021] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erfolgt im
Normalbetrieb während Walzpausen, während derer kein flaches Walzgut gewalzt wird,
ein Drehen der Walzen des Walzgerüsts entgegen der Drehrichtung während des Walzens
des zuletzt gewalzten flachen Walzguts. Dadurch können insbesondere in dem Fall, dass
nicht alle Drehstellungen erfasst werden, sondern einige Drehstellungen aus den erfassten
Bestellungen abgeleitet werden, Fehler minimiert werden, die sich anderenfalls aufgrund
der Akkumulierung einer Abweichung der Drehstellung über mehrere Umdrehungen der Walzen
hinweg aufaddieren würden.
[0022] In vielen Fällen führt die erfindungsgemäße Vorgehensweise bereits zu ausgezeichneten
Ergebnissen. In manchen Fällen kann es jedoch geschehen, dass trotz der Korrektur
des Walzspaltsollwerts um den ermittelten Kompensationswert noch eine Restexzentrizität
auftritt. Um auch eine derartige Restexzentrizität zu kompensieren, ist vorzugsweise
vorgesehen, dass die Steuereinrichtung während des Walzens des flachen Walzguts ein
Signal erfasst, das für die Restexzentrizität charakteristisch ist. In diesem Fall
kann die Steuereinrichtung die ersten und zweiten Größen anhand der Restexzentrizität
nachführen.
[0023] Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs
9 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Computerprogramm der eingangs genannten Art dadurch
ausgestaltet, dass die Abarbeitung des Computerprogramms durch die Steuereinrichtung
bewirkt, dass die Steuereinrichtung das Walzgerüst gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren
betreibt.
[0024] Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
10 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass sie
das Walzgerüst gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.
[0025] Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Walzgerüst mit den Merkmalen des Anspruchs 11
gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Walzgerüst der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
dass das Walzgerüst von einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung gesteuert wird.
[0026] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie
die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich
im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung
mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
- FIG 1
- eine perspektivische Ansicht eines Walzgerüsts,
- FIG 2
- eine Seitenansicht des Walzgerüsts von FIG 1,
- FIG 3
- ein Ablaufdiagramm,
- FIG 4
- zwei Arbeitswalzen und zwei Stützwalzen,
- FIG 5
- einen zeitlichen Verlauf eines Exzentrizitätssignals,
- FIG 6
- zugehörige Wege auf Walzenumfängen,
- FIG 7
- zwei zeitliche Verläufe von Exzentrizitätssignalen,
- FIG 8
- zugehörige Wege auf Walzenumfängen,
- FIG 9
- eine Walze und deren Änderung des Radius,
- FIG 10
- ein Ablaufdiagramm,
- FIG 11
- eine gemessene und eine zugehörige, modellierte Exzentrizität im Vergleich,
- FIG 12
- zugehörige Wege auf Walzenumfängen und
- FIG 13
- ein Ablaufdiagramm.
[0027] Gemäß den FIG 1 und 2 weist ein Walzgerüst einen oberen Walzensatz U und einem unteren
Walzensatz L auf. Der obere Walzensatz U weist eine obere Arbeitswalze 1U und eine
obere Stützwalze 2U auf. Der untere Walzensatz L weist eine untere Arbeitswalze 1L
und eine untere Stützwalze 2L auf. Mittels des Walzgerüsts wird ein flaches Walzgut
3 aus Metall gewalzt. Bei dem flachen Walzgut 3 kann es sich insbesondere um ein Grobblech
oder um ein Metallband handeln. Das Metall, aus dem das flache Walzgut 3 besteht,
kann insbesondere Stahl sein. Alternativ kann es sich um Aluminium, Kupfer, Messing
oder ein anderes Metall handeln.
[0028] Das Walzgerüst wird von einer Steuereinrichtung 4 gesteuert. Die Steuereinrichtung
4 ist derart ausgebildet, dass sie das Walzgerüst gemäß einem Betriebsverfahren betreibt,
das nachstehend näher erläutert wird.
[0029] In der Regel ist die Steuereinrichtung 4 als programmierbare Steuereinrichtung 4
ausgebildet. In diesem Fall wird die entsprechende Ausbildung der Steuereinrichtung
4, so dass sie das Walzgerüst gemäß dem Betriebsverfahren betreibt, durch ein Computerprogramm
5 bewirkt, mit dem die Steuereinrichtung 4 programmiert ist. Das Computerprogramm
5 umfasst Maschinencode 6, der von der Steuereinrichtung 4 unmittelbar abarbeitbar
ist. Die Abarbeitung des Maschinencodes 6 durch die Steuereinrichtung 4 bewirkt in
diesem Fall, dass die Steuereinrichtung 4 das Walzgerüst gemäß dem entsprechenden
Betriebsverfahren betreibt.
[0030] Das Walzgerüst wird von der Steuereinrichtung 4 zumindest zeitweise in einem Normalbetrieb
betrieben. Insbesondere erfolgt das Walzen des flachen Walzguts 3 im Normalbetrieb.
Oftmals wird das Walzgerüst von der Steuereinrichtung 4 weiterhin zeitweise auch in
einem Kalibrierbetrieb betrieben. Im Kalibrierbetrieb wird mittels des Walzgerüsts
3 kein flaches Walzgut gewalzt. Nachfolgend wird angenommen, dass das Walzgerüst von
der Steuereinrichtung 4 alternativ im Normalbetrieb oder im Kalibrierbetrieb betrieben
wird.
[0031] Die Steuereinrichtung 4 prüft daher gemäß FIG 3 zunächst in einem Schritt S1, ob
das Walzgerüst im Normalbetrieb betrieben wird. Wenn das Walzgerüst im Normalbetrieb
betrieben wird, prüft die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S2, ob momentan ein
Walzgut 3 gewalzt wird. Wenn momentan ein Walzgut 3 gewalzt wird, geht die Steuereinrichtung
4 zu Schritten S3 bis S7 über.
[0032] Im Schritt S3 wird ein Sollwalzspalt s* festgelegt. In einem Schritt S4 nimmt die
Steuereinrichtung 4 eine Drehstellung ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW mindestens einer Walze 1U,
1L, 2U, 2L des Walzgerüsts entgegen. Im Schritt S5 ermittelt die Steuereinrichtung
4 einen von der Drehstellung ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW der mindestens einen Walze 1U, 1L,
2U, 2L des Walzgerüsts abhängigen Kompensationswert ε. Die Ermittlung erfolgt anhand
von Größen RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW, die für eine Gesamtexzentrizität
der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L des Walzgerüsts als Funktion der Drehstellung ϕUB, ϕUW,
ϕLB, ϕLW der mindestens einen Walze 1U, 1L, 2U, 2L des Walzgerüsts charakteristisch
sind. Die Größen RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB sind erste Größen, die für eine Exzentrizität
der Stützwalzen 2U, 2L des Walzgerüsts als Funktion einer Drehstellung ϕUB, ϕUW, ϕLB,
ϕLW mindestens einer Walze 1U, 1L, 2U, 2L des Walzgerüsts charakteristisch sind. In
analoger Weise sind die Größen RUW, RLW, ϕ2UW, ϕ2LW zweite Größen, die für eine Exzentrizität
der Arbeitswalzen 1U, 1L als Funktion einer Drehstellung ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW mindestens
einer Walze 1U, 1L, 2U, 2L des Walzgerüsts charakteristisch sind. Die Bedeutung der
ersten Größen RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB und der zweiten Größen RUW, RLW, ϕ2UW, ϕ2LW wird
im weiteren Verlauf ersichtlich werden.
[0033] Im Schritt S6 korrigiert die Steuereinrichtung 4 den Walzspaltsollwert s* um den
im Schritt S4 ermittelten Kompensationswert ε. Im Schritt S7 stellt die Steuereinrichtung
4 einen Walzspalt s des Walzgerüsts entsprechend dem korrigierten Walzspaltsollwert
ein. Dadurch wird das flache Walzgut 3 mittels des Walzgerüsts entsprechend dem korrigierten
Walzspaltsollwert von einer Anfangsdicke auf eine Enddicke gewalzt.
[0034] Vom Schritt S7 geht die Steuereinrichtung wieder zum Schritt S1 zurück. Die Abfolge
der Schritte S1 bis S7 wird daher während des Walzens des flachen Walzguts 3 von der
Steuereinrichtung 4 kontinuierlich ausgeführt.
[0035] Wenn die Steuereinrichtung 4 das Walzgerüst zwar im Normalbetrieb betreibt, momentan
aber kein flaches Walzgut gewalzt wird, geht die Steuereinrichtung 4 vom Schritt S2
zu einem Schritt S8 über. Im Schritt S8 können andere Maßnahmen ergriffen werden,
die später näher erläutert werden.
[0036] Wenn die Steuereinrichtung 4 das Walzgerüst nicht im Normalbetrieb betreibt, befindet
sich das Walzgerüst im Kalibrierbetrieb. In diesem Fall geht die Steuereinrichtung
zu Schritten S9 bis S14 über. Im Kalibrierbetrieb werden die ersten und zweiten Größen
RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW ermittelt.
[0037] Im Schritt S9 werden eine definierte Anfangsdrehstellung des oberen Walzensatzes
U und eine definierte Anfangsdrehstellung des unteren Walzensatzes L des Walzgerüsts
eingestellt. Beispielsweise können die beiden Anfangsdrehstellungen derart eingestellt
werden, dass in FIG 4 dargestellte (nur gedanklich vorhandene) Punkte der oberen Arbeitswalze
1U und der oberen Stützwalze 2U einander direkt gegenüber liegen und in analoger Weise
in FIG 4 dargestellte (nur gedanklich vorhandene) Punkte der unteren Arbeitswalze
1L und der unteren Stützwalze 2L einander direkt gegenüber liegen. Zu diesem Zweck
kann beispielsweise das Walzgerüst aufgefahren werden, so dass die obere Arbeitswalze
1U und die untere Arbeitswalze 1L sich nicht berühren. Danach werden die beiden Walzensätze
U, L unabhängig voneinander in ihre jeweilige Anfangsdrehstellung gedreht.
[0038] Um die beiden Walzensätze U, L unabhängig voneinander in ihre jeweilige Anfangsdrehstellung
drehen zu können, werden die Walzen 1U, 2U des oberen Walzensatzes U von den Walzen
1L, 2L des unteren Walzensatzes L abgehoben. Zum Drehen der Walzensätze U, L als solches
können beispielsweise entsprechend der Darstellung in FIG 1 voneinander unabhängige
Antriebe 7U, 7L für die beiden Walzensätze U, L vorhanden sein. Alternativ kann ein
gemeinsamer Antrieb vorhanden sein, der beispielsweise mit dem unteren Walzensatz
L permanent verbunden ist, mit dem oberen Walzensatz U jedoch über eine lösbare Kupplung.
In diesem Fall wird zunächst der obere Walzensatz U in seine Anfangsdrehstellung überführt,
dann wird die Kupplung gelöst, und es wird der untere Walzensatz L in seine Anfangsstellung
überführt. Danach wird die Kupplung wieder geschlossen.
[0039] Nach dem Drehen der beiden Walzensätze U, L in ihre jeweilige Anfangsdrehstellung
steuert die Steuereinrichtung 4 das Walzgerüst im Schritt S10 derart, dass der Walzspalt
s geschlossen wird. Das Schließen des Walzspaltes s erfolgt, ohne dass sich das flache
Walzgut im Walzspalt s befindet. Mit dem Schließen des Walzspaltes s liegt somit die
obere Arbeitswalze 1U auf der unteren Arbeitswalze 1L auf.
[0040] Sodann steuert die Steuereinrichtung 4 das Walzgerüst im Schritt S11 derart, dass
die Walzen 1U, 1L, 2U, 2L aneinander abrollen. Dieser Zustand - also das Abrollen
der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L aneinander - wird für eine relativ große Länge L0 beibehalten.
Die Länge L0 wird nachfolgend als Erfassungslänge L0 bezeichnet. Die Erfassungslänge
L0 geht von der jeweiligen Anfangsdrehstellung der Walzensätze U, L aus. Sie ist insbesondere
derart bemessen, dass alle Walzen 1U, 1L, 2U, 2L mehrere vollständige Umdrehungen
ausführen.
[0041] Während des Abrollens der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L erfasst die Steuereinrichtung 4 im
Schritt S11 zugleich auch über die Erfassungslänge L0 einen Verlauf eines Signals
F, s, das für eine Änderung des Walzspaltes s charakteristisch ist. Das Signal F,
s ist - selbstverständlich - von der Drehstellung ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW der mindestens
einen Walze 1U, 1L, 2U, 2L abhängig. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 4 das
Walzgerüst im Rahmen des Schrittes S11 walzspaltgeregelt bei einer konstanten Einstellung
des Walzspaltes s halten und als charakteristisches Signal s, F die zugehörige Walzkraft
F erfassen. Ebenso kann die Steuereinrichtung 4 umgekehrt das Walzgerüst im Rahmen
des Schrittes S11 walzkraftgeregelt mit einer konstanten Walzkraft F betreiben und
als charakteristisches Signal s, F den sich ergebenden Walzspalt s erfassen. In beiden
Fällen spiegelt das erfasste Signal s, F direkt die Gesamtexzentrizität ε wider. FIG
5 zeigt - rein beispielhaft - die Änderung des sich ergebenden Walzspalts s im Falle
einer Walzkraftregelung über eine Erfassungslänge L0 von 30 m und einem Durchmesser
der Arbeitswalzen 1U, 1L von ca. 1,00 m und einem Durchmesser der Stützwalzen 2U,
2L bei einem Durchmesser von ca. 1,65 m. FIG 6 zeigt rein beispielhaft die korrespondierenden
Umdrehungen der Arbeitswalzen 1U, 1L und der Stützwalzen 2U, 2L.
[0042] In manchen Fällen kann es ausreichen, die Vorgehensweise der Schritte S9 bis S11
nur für ein einziges Paar von Anfangsdrehstellungen durchzuführen. In diesem Fall
geht die Steuereinrichtung 4 direkt zum Schritt S14 über. Anderenfalls geht die Steuereinrichtung
4 zunächst zum Schritt S12 über. Im Schritt S12 prüft die Steuereinrichtung 4, ob
sie die Vorgehensweise der Schrittes S9 bis S11 bereits für alle erforderlichen Paare
von Anfangsdrehstellungen durchgeführt hat. Erst wenn dies der Fall ist, geht die
Steuereinrichtung 4 zum Schritt S14 über.
[0043] Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 4 vom Schritt S12 zum Schritt
S13 über. Im Schritt S13 selektiert die Steuereinrichtung 4 das nächste Paar von Anfangsdrehstellungen.
Vom Schritt S13 geht die Steuereinrichtung sodann zum Schritt S9 zurück.
[0044] Die Anzahl an weiteren Paaren von Anfangsdrehstellungen und die zugehörigen Stellungen
als solche können nach Bedarf bestimmt sein. Es kann nach Bedarf die Anfangsdrehstellung
unteren Walzensatzes L unverändert sein, während der obere Walzensatz U jeweils um
einen vorbestimmten Winkel der oberen Arbeitswalze 1U oder der oberen Stützwalze 2U
gedreht wird. Auch die umgekehrte Vorgehensweise ist möglich. Auch ist es möglich,
dass beide Walzensätze U, L gedreht werden.
[0045] Insbesondere im Falle nur eines einzigen weiteren Paares von Anfangsdrehstellungen
kann der vorbestimmte Winkel beispielsweise, wie in FIG 4 gestrichelt dargestellt,
mit einer halben Umdrehung der oberen Stützwalze 2U korrespondieren. In diesem Fall
ergibt sich entsprechend der Darstellung in FIG 7 zusätzlich ein anderer Verlauf des
Signals s, F. FIG 8 zeigt die zugehörigen Umdrehungszahlen der Arbeitswalzen 1U, 1L
und der Stützwalzen 2U, 2L.
[0046] Im Schritt S14 ermittelt die Steuereinrichtung 4 anhand der erfassten Verläufe die
ersten und zweiten Größen RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW. Die Grundlagen
dieser Ermittlung werden nachstehend näher erläutert.
[0047] Idealerweise sollte eine Walze 8 perfekt rund sein, also keinerlei Exzentrizität
aufweisen. In der Praxis ist dies jedoch nicht der Fall. FIG 9 zeigt - stark übertrieben
- eine Variation eines Radius r der Walze 8 als Funktion der Drehstellung ϕ der Walze
8 relativ zu einer Referenzstellung. Mathematisch lässt sich der Radius r als Funktion
der Drehstellung ϕ schreiben als

r0 bezeichnet hierbei den mittleren (idealen) Radius der Walze 8. δri bezeichnet
den Anteil der i-ten Störung. ϕi bezeichnet eine Phasenlage der i-ten Störung.
[0048] Für die Stützwalzen 2U, 2L sind alle Störungen relevant, da für den Walzspalt s nur
der Radius wirksam ist. Für die Arbeitswalzen 1U, 1L sind hingegen nur die geraden
Störungen relevant, da für die Arbeitswalzen 1U, 1L für den Walzspalt s der Durchmesser
wirksam ist. Wenn man weiterhin für alle Walzen 1U, 1L, 2U, 2L nur die Störung mit
der niedrigsten wirksamen Frequenz betrachtet - d.h. für die Stützwalzen 2U, 2L die
erste Störung und für die Arbeitswalzen 1U, 1L die zweite Störung - lässt sich die
resultierende Exzentrizität ε schreiben als

[0049] Hierbei sind
- RUB die Exzentrizitätsamplitude der oberen Stützwalze 2U,
- RUW die Exzentrizitätsamplitude der oberen Arbeitswalze 1U,
- RLB die Exzentrizitätsamplitude der unteren Stützwalze 2L,
- RLW die Exzentrizitätsamplitude der unteren Arbeitswalze 1U,
- ϕ1UB die Phasenlage der ersten Störung der Exzentrizität der oberen Stützwalze 2U,
- ϕ2UW die Phasenlage der zweiten Störung der Exzentrizität der oberen Arbeitswalze
1U,
- ϕ1LB die Phasenlage der ersten Störung der Exzentrizität der unteren Stützwalze 2L,
- ϕ2LW die Phasenlage der zweiten Störung der Exzentrizität der unteren Arbeitswalze
1U,
- ϕUB die Drehstellung der oberen Stützwalze 2U,
- ϕUW die Drehstellung der oberen Arbeitswalze 1U,
- ϕLB die Drehstellung der unteren Stützwalze 2L und
- ϕLW die Drehstellung der unteren Arbeitswalze 1U.
[0050] In Gleichung 2 sind acht Größen unbekannt, nämlich die vier Exzentrizitätsamplituden
RUB, RUW, RLW, RLB und die vier Phasenlagen ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW.
[0051] Zur Bestimmung dieser acht Größen RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW kann
nun ein Optimierungsproblem angesetzt werden, mittels dessen die Abweichung einer
Norm minimiert wird. Man versucht also, das Minimum von

zu finden, wobei ε die für bestimmte Drehstellungen ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW gemessene
Exzentrizität und ε' die für die gleichen Drehstellungen ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW gemäß
Gleichung 2 errechnete Exzentrizität ist. l ist der auf dem Umfang der Walzen 1U,
1L, 2U, 2L zurückgelegte Weg. Derartige Optimierungen sind Fachleuten geläufig. Die
Ermittlung der Drehstellungen ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW ist ohne weiteres möglich, da die
(mittleren) Radien der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L bekannt sind, weiterhin die Anfangsdrehstellungen
(für l = 0) bekannt sind und schließlich die Abrollbedingung gilt, das heißt, dass
die Walzen 1U, 1L, 2U, 2L beim Abrollen gleiche Wege zurücklegen.
[0052] In Einzelfällen kann es ausreichen, die Drehstellung ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW nur einer
einzigen Walze 1U, 1L, 2U, 2L zu erfassen und die Drehstellungen ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW
der anderen Walzen 1U, 1L, 2U, 2L aus der erfassten Drehstellung ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW
in Verbindung mit den bekannten Radien bzw. Durchmessern der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L
abzuleiten. Insbesondere über größere Strecken wird dies aufgrund von Rutschbewegungen
und aufgrund von Schwankungen der Radien aufgrund der Exzentrizitäten jedoch zu ungenau.
[0053] Es ist möglich, dass entsprechend der Darstellung in FIG 1 mittels entsprechender
Drehstellungsgeber 9U, 9L die Drehstellungen ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW sowohl der Stützwalzen
2U, 2L als auch der Arbeitswalzen 1U, 1L des Walzgerüsts erfasst werden. Die erfassten
Drehstellungen ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW werden in diesem Fall der Steuereinrichtung 4 zugeführt
und von der Steuereinrichtung 4 entgegengenommen. Bezüglich eines Paares gleichartiger
Walzen 1U, 1L, 2U, 2L - in der Regel die Stützwalzen 2U, 2L - ist in diesem Fall hierfür
ein zusätzliches Paar von Drehstellungsgebern 9U, 9L erforderlich. Das andere Paar
gleichartiger Walzen 1U, 1L, 2U, 2L - in der Regel die Arbeitswalzen 1U, 1L - wird
hingegen mittels der Walzgerüstantriebe 7U, 7L angetrieben. Die Walzgerüstantriebe
7U, 7L weisen in der Regel intern Drehstellungsgeber auf. Deren Signale können werden
erfindungsgemäß zur Ermittlung der Drehstellungen ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW der angetriebenen
Walzen 1U, 1L, 2U, 2L herangezogen werden.
[0054] Alternativ kann es ausreichen, pro Walzensatz U, L nur die Drehstellung ϕUB, ϕUW,
ϕLB, ϕLW einer der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L des entsprechenden Walzensatzes U, L zu erfassen.
In diesem Fall werden von der Steuereinrichtung 4 nur diese Drehstellungen ϕUB, ϕUW,
ϕLB, ϕLW entgegengenommen. Die Drehstellung ϕUB, ϕLB, ϕUW, ϕLW der jeweils anderen
Walze 2U, 2L, 1U, 1L des entsprechenden Walzensatzes U, L wird in diesem Fall von
der Steuereinrichtung 4 anhand der Drehstellung ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW derjenigen Walze
1U, 1L, 2U, 2L des entsprechenden Walzensatzes U, L ermittelt, deren Drehstellung
ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW erfasst wird. Diese Vorgehensweise wird in diesem Fall sowohl im
Normalbetrieb als auch im Kalibrierbetrieb ergriffen.
[0055] Da erfindungsgemäß (beispielsweise) nur die Drehstellungen ϕUW, ϕLW der Arbeitswalzen
1L, 1U erfasst werden und die Drehstellungen ϕUB, ϕLB der Stützwalzen 2U, 2L aus den
Drehstellungen ϕUW, ϕLW der Arbeitswalzen 1U, 1L abgeleitet werden, besteht die Gefahr,
dass über größere Strecken (die mit vielen vollständigen Umdrehungen der Stützwalzen
2U, 2L korrespondieren) die Drehstellungen ϕUB, ϕLB der Stützwalzen 2U, 2L zu ungenau
werden. Zur Lösung dieses Problems sind zwei alternative Ausgestaltungen möglich,
die jedoch prinzipiell auch miteinander kombiniert werden können.
[0056] Zum einen ist es möglich, dass während Walzpausen ein Drehen der Walzen 1U, 1L, 2U,
2L des Walzgerüsts entgegen der Drehrichtung erfolgt, in die die Walzen 1U, 1L, 2U,
2L während des Walzens des zuletzt gewalzten flachen Walzguts 3 gedreht werden. Die
Walzen 1U, 1L, 2U, 2L werden also zurückgedreht. Das Zurückdrehen ist eine mögliche
Ausgestaltung des Schrittes S8 von FIG 3. Dementsprechend wird das Walzgerüst zu diesem
Zeitpunkt im Normalbetrieb betrieben. Das Zurückdrehen wird also im Rahmen einer normalen
Walzpause zwischen dem Walzen von zwei flachen Walzgütern 3 ausgeführt. Es handelt
sich nicht um einen Kalibrierbetrieb, in dem die ersten und zweiten Größen RUB, RUW,
RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW ermittelt werden. Durch diese Maßnahme wird erreicht,
dass sich Fehler zwar während des Walzens eines einzelnen flachen Walzguts 3 akkumulieren
können, danach aber wieder eine Reduzierung des aufgelaufenen Fehlers erfolgt.
[0057] Erfindungsgemäß sind jedoch den Stützwalzen 2U, 2L Referenzsignalgeber 10U, 10L zugeordnet.
Die Referenzsignalgeber 10U, 10L erfassen zwar nicht über den gesamten Winkelbereich
von 360° die Drehstellung ϕUB, ϕLB der Stützwalzen 2U, 2L. Sie geben jedoch jeweils
ein Signal (beispielsweise einen Impuls) ab, wenn die Drehstellung ϕUB, ϕLB der entsprechenden
Stützwalze 2U, 2L mit einer vorbestimmten Referenzdrehstellung korrespondiert. Mittels
der Referenzsignalgeber 10U, 10L wird dadurch beim kontinuierlichen Drehen der Stützwalzen
2U, 2L jeweils das Passieren der Referenzdrehstellung erfasst. Die entsprechenden
Signale werden selbstverständlich der Steuereinrichtung 4 zugeführt. Diese kann daher
- sowohl im Normalbetrieb als auch im Kalibrierbetrieb - nach jeder vollständigen
Umdrehung der entsprechenden Stützwalze 2U, 2L eine neue Synchronisierung der Drehbewegung
der entsprechenden Stützwalze 2U, 2L relativ zur Drehbewegung der Arbeitswalze 1U,
1L des entsprechenden Walzensatzes U, L vornehmen.
[0058] Selbstverständlich ist ebenso die umgekehrte Vorgehensweise möglich, dass also die
Drehstellungen ϕUB, ϕLB der Stützwalzen 2U, 2L erfasst werden, die Drehstellungen
ϕUW, ϕLW der Arbeitswalzen 1U, 1L aus den Drehstellungen ϕUB, ϕLB der Stützwalzen
2U, 2L abgeleitet werden und für die Arbeitswalzen 1U, 1L jeweils das Passieren einer
Referenzdrehstellung erfasst wird.
[0059] Obenstehend wurde eine Vorgehensweise erläutert, bei der (sowohl im Normalbetrieb
als auch im Kalibrierbetrieb) die Drehstellungen ϕUB, ϕLB der Stützwalzen 2U, 2L unabhängig
voneinander ermittelt oder erfasst werden und ebenso die Drehstellungen ϕUW, ϕLW der
Arbeitswalzen 1U, 1L unabhängig voneinander ermittelt oder erfasst werden. Es werden
also alle vier Drehstellungen ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW explizit erfasst oder ermittelt.
In diesem Fall ergibt sich die Gesamtexzentrizität ε als Summe der Teilexzentrizitäten
der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L.
[0060] Für jede Walze 1U, 1L, 2U, 2L ermittelt die Steuereinrichtung 4 somit in Abhängigkeit
von der Drehstellung ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW der jeweiligen Walze 1U, 1L, 2U, 2L die zugehörige,
von der jeweiligen Walze 1U, 1L, 2U, 2L hervorgerufene Teilexzentrizität und addiert
die Teilexzentrizitäten zur Gesamtexzentrizität ε. Die Steuereinrichtung 4 ermittelt
also im Normalbetrieb den Kompensationswert ε in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehstellung
ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW sowohl der oberen und unteren Arbeitswalze 1U, 1L als auch der
oberen und unteren Stützwalze 2U, 2L.
[0061] Um die vier genannten Teilexzentrizitäten ermitteln zu können, müssen der Steuereinrichtung
4 auch die korrespondierenden charakteristischen Größen RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB,
ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW bekannt sein. Im Rahmen des Kalibrierbetriebs ermittelt die Steuereinrichtung
4 somit für die obere Stützwalze 2U die Größen RUB, ϕUB, die für deren Teilexzentrizität
charakteristisch sind. In analoger Weise erfolgt im Kalibrierbetrieb auch für die
unteren Stützwalze 2L, die obere Arbeitswalze 1U und die untere Arbeitswalze 1L jeweils
die Ermittlung der beiden für die Teilexzentrizität der jeweiligen Walze 2L, 1U, 1L
charakteristischen Größen RUW, RLW, RLB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW.
[0062] Die Radien bzw. Durchmesser der Stützwalzen 2L, 2U sind untereinander in der Regel
gleich groß. Ebenso sind die Radien bzw. Durchmesser der Arbeitswalzen 1U, 1L untereinander
in der Regel gleich groß. Wenn gewährleistet werden kann, dass zwischen zwei Kalibrierungen
nur ein hinreichend kleiner Schlupf zwischen den Walzen 1U, 2U des oberen Walzensatzes
U gegenüber den Walzen 1U, 1L des unteren Walzensatzes L auftritt, können die durch
die Stützwalzen 2U, 2L hervorgerufenen Teilexzentrizitäten zusammengefasst werden
und können ebenso die durch die Arbeitswalzen 1U, 1L hervorgerufenen Teilexzentrizitäten
zusammengefasst werden. Auch in diesem Fall ergibt sich die Gesamtexzentrizität als
Summe der Teilexzentrizitäten der Stützwalzen 2U, 2L und der Arbeitswalzen 1U, 1L.
Die Summe weist jedoch in diesem Fall nur zwei Summanden auf, nämlich je einen für
die von den Stützwalzen 2U, 2L hervorgerufene Teilexzentrizität und für die von den
Arbeitswalzen 1U, 1L hervorgerufene Teilexzentrizität. Die Steuereinrichtung 4 ermittelt
in diesem Fall im Normalbetrieb in Abhängigkeit von der Drehstellung ϕUW, ϕLW einer
der Arbeitswalzen 1U, 1L eine Teilexzentrizität für die Arbeitswalzen 1U, 1L und in
Abhängigkeit von der Drehstellung ϕUB, ϕLB einer der Stützwalzen 2U, 2L eine Teilexzentrizität
für die Stützwalzen 2U, 2L. Weiterhin addiert sie in diesem Fall die beiden Teilexzentrizitäten
zur Gesamtexzentrizität ε. Die Steuereinrichtung 4 ermittelt also auch in diesem Fall
im Normalbetrieb den Kompensationswert ε in Abhängigkeit von der Drehstellung ϕUB,
ϕUW, ϕLB, ϕLW sowohl der Arbeitswalzen 1U, 1L als auch der Stützwalzen 2U, 2L. Im
Rahmen des Kalibrierbetriebs ermittelt die Steuereinrichtung 4 in diesem Fall für
die beiden Stützwalzen 2U, 2L einheitliche Größen, die für deren Teilexzentrizität
charakteristisch sind, beispielsweise eine Exzentrizitätsamplitude und eine Phasenlage.
Ebenso ermittelt die Steuereinrichtung 4 in diesem Fall im Kalibrierbetrieb für die
beiden Arbeitswalzen 1U, 1L einheitliche Größen, die für deren Teilexzentrizität charakteristisch
sind, beispielsweise eine Exzentrizitätsamplitude und eine Phasenlage.
[0063] Weiterhin werden während Walzpausen entsprechend der Darstellung in FIG 10 Schritte
S21 bis S23 ausgeführt. Die Schritte S21 bis S23 sind eine Ausgestaltung des Schrittes
S8 von FIG 1.
[0064] Gemäß FIG 10 ermittelt die Steuereinrichtung 4 im Schritt S21 eine Kostenfunktion
K. In die Kostenfunktion K können - gewichtet mit jeweiligen Wichtungsfaktoren α0
bis α2 - beispielsweise die Gesamtexzentrizität ε, die erste zeitliche Ableitung der
Gesamtexzentrizität ε und/oder die zweite zeitliche Ableitung der Gesamtexzentrizität
ε eingehen. Es ist möglich, dass alle drei Wichtungsfaktoren α0 bis a2 von 0 verschieden
sind. Alternativ ist es möglich, dass nur zwei der Wichtungsfaktoren α0 bis α2 von
0 verschieden sind. Mindestens einer der drei Wichtungsfaktoren α0 bis α2 muss jedoch
von 0 verschieden sein. Die Wichtungsfaktoren α0 bis a2 können der Steuereinrichtung
4 fest vorgegeben sein oder von einem Anwender im Rahmen einer Parametrierung festgelegt
werden. Die Steuereinrichtung 4 ermittelt in diesem Fall weiterhin im Schritt S22
ein Minimum der Kostenfunktion K über eine gewalzte Länge L1. Sie bildet also das
Integral

und minimiert das Integral dadurch, dass sie Drehstellungen ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW der
Walzen 1U, 1L, 2U, 2L variiert, zu denen mit dem Walzen des nächsten flachen Walzguts
3 begonnen wird. Die gewalzte Länge L1 ist - bezogen auf die Mantelflächen der Walzen
1U, 1L, 2U, 2L - diejenige Länge, über welche die Walzen 1U, 1L, 2U, 2L dieses flache
Walzgut 3 walzen. Im Schritt S23 stellt die Steuereinrichtung 4 sodann die Drehstellungen
ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L entsprechend ein. Die Steuereinrichtung
4 dreht also den oberen und/oder den unteren Walzensatz U, L derart, dass die Kostenfunktion
K beim Walzen des nächsten flachen Walzguts 3 minimiert wird.
[0065] Es ist möglich, dass im Rahmen des Schrittes S23 das Walzgerüst geschlossen ist.
In diesem Fall können die beiden Walzensätze U, L nur zusammen gedreht werden. Alternativ
kann das Walzgerüst geöffnet werden. In diesem Fall können die beiden Walzensätze
U, L unabhängig voneinander gedreht werden.
[0066] Die erfindungsgemäße Vorgehensweise führt zu ausgezeichneten Ergebnissen. FIG 11
zeigt rein beispielhaft einen Vergleich zwischen einer gemessenen (M) Exzentrizität
ε und einer zugehörigen, modellierten (C) Exzentrizität ε, also einer Exzentrizität
ε, die anhand der Exzentrizitätsamplituden RUB, RUW, RLW, RLB und Phasenlagen ϕ1UB,
ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW ermittelt wurde, wobei die Exzentrizitätsamplituden RUB, RUW, RLW,
RLB und Phasenlagen ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW anhand des gemessenen Verlaufs der Exzentrizität
ε ermittelt wurden. FIG 12 zeigt den zugehörigen Verlauf der Umdrehungen der Walzen
1U, 1L, 2U, 2L.
[0067] Im Idealfall werden durch das Aufschalten des Kompensationssignals ε die Exzentrizitäten
der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L vollständig kompensiert. Aufgrund von thermischen Effekten,
Verschleiß usw. kann es jedoch geschehen, dass trotz der Korrektur des Walzspaltsollwerts
s* um den ermittelten Kompensationswert ε eine nur unvollständige Kompensation erfolgt,
dass also eine Restexzentrizität εr verbleibt. Es ist daher möglich, dass die Steuereinrichtung
4 entsprechend der Darstellung in FIG 13 während des Walzens des flachen Walzguts
3 in einem Schritt S31 ein Signal F, Z erfasst, das für die Restexzentrizität εr charakteristisch
ist. Bei diesem Signal F, Z kann es sich beispielsweise um die Walzkraft F oder um
einen vor oder hinter dem Walzgerüst im flachen Walzgut 3 herrschenden Zug Z handeln.
Auch eine auslaufseitig des Walzgerüsts gemessene Dicke des flachen Walzguts 3 kann
als Signal verwendet werden.
[0068] In diesem Fall kann zum einen die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S32 aktuell
- das heißt während des Walzens des flachen Walzguts 3 - die Restexzentrizität εr
kompensieren. In diesem Fall korrigiert die Steuereinrichtung 4 also den Walzspaltsollwert
s* nicht nur um den Kompensationswert ε, sondern zusätzlich auch um die Restexzentrizität
εr. Weiterhin kann die Steuereinrichtung 4 in diesem Fall in einem Schritt S33 die
ersten und zweiten Größen RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW nachführen. Es
ist sogar möglich, dass die Steuereinrichtung 4 die ersten und zweiten Größen RUB,
RLB, ϕ1UB, ϕ1LB, RUW, RLW, ϕ2UW, ϕ2LW vollständig anhand der Restexzentrizität ε
r ermittelt, dass die Amplituden RUB, RLB, RUW, RLW der einzelnen Exzentrizitäten also
zunächst den Wert 0 aufweisen. Die Phasenlagen ϕ1UB, ϕ1LB, ϕ2UW, ϕ2LW sind in diesem
Fall zunächst ohne Belang.
[0069] Im Rahmen der Erläuterung der vorliegenden Erfindung wurden obenstehend als erste
und zweite Größen RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW Exzentrizitätsamplituden
RUB, RUW, RLW, RLB und Phasenlagen ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW verwendet. Die Exzentrizitäten
der Walzen 1U, 1L, 2U, 2L könnten alternativ jedoch auch durch Amplituden AUB, BUB,
ALB, BLB, AUW, BUW, ALW, BLW von korrespondierenden Sinus- und Cosinusfunktionen beschrieben
werden. Anstelle von Gleichung 2 könnte daher ebenso von der nachstehenden Gleichung
5 ausgegangen werden.

[0070] Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere können alle Walzenexzentrizitäten
ermittelt und kompensiert werden. Dies gilt unabhängig davon, ob die Exzentrizitäten
durch Arbeitswalzen 1U, 1L oder Stützwalzen 2U, 2L hervorgerufen werden. Weiterhin
können die Walzenexzentrizitäten schneller und genauer ermittelt werden. Weiterhin
können die Walzenexzentrizitäten auch dann ermittelt werden, wenn das Walzgerüst zusätzlich
zu den Arbeitswalzen 1U, 1L und den Stützwalzen 2U, 2L weitere Walzen aufweist, insbesondere
zwischen den Arbeitswalzen 1U, 1L und den Stützwalzen 2U, 2L angeordnete Zwischenwalzen.
[0071] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert
und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele
eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden,
ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
[0072]
- 1L, 1U
- Arbeitswalzen
- 2L, 2U
- Stützwalzen
- 3
- flaches Walzgut
- 4
- Steuereinrichtung
- 5
- Computerprogramm
- 6
- Maschinencode
- 7U, 7L
- Walzgerüstantriebe
- 8
- Walze
- 9U, 9L
- Drehstellungsgeber
- 10U, 10L
- Referenzsignalgeber
- C
- modellierte Exzentrizität
- K
- Kostenfunktion
- L, U
- Walzensätze
- L0
- Erfassungslänge
- L1
- gewalzte Länge
- M
- gemessene Exzentrizität
- r
- Radius
- r0
- mittlerer Radius
- RUB, RUW, RLW, RLB
- Exzentrizitätsamplituden
- s
- Walzspalt
- s*
- Sollwalzspalt
- S1 bis S33
- Schritte
- α0 bis α2
- Wichtungsfaktoren
- δri
- Störung
- ε
- Kompensationswert
- ε, ε', εr
- Exzentrizitäten
- ϕi
- Phasenlage
- ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW
- Drehstellungen
- ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW
- Exzentrizitätsphasen
1. Betriebsverfahren für ein Walzgerüst zum Walzen eines flachen Walzguts (3) aus Metall,
- wobei das Walzgerüst einen oberen Walzensatz (U) und einen unteren Walzensatz (L)
aufweist,
- wobei der obere Walzensatz (U) zumindest eine obere Arbeitswalze (1U) und eine obere
Stützwalze (2U) aufweist und der untere Walzensatz (L) zumindest eine untere Arbeitswalze
(1L) und eine untere Stützwalze (2L) aufweist,
- wobei das Walzgerüst zumindest zeitweise in einem Normalbetrieb betrieben wird,
- wobei das Walzgerüst während des Walzens des flachen Walzguts (3) im Normalbetrieb
betrieben wird,
- wobei während des Walzens des flachen Walzguts (3) eine Steuereinrichtung (4) für
das Walzgerüst kontinuierlich
-- anhand von ersten Größen (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB), die für eine Exzentrizität der
Stützwalzen (2U, 2L) des Walzgerüsts als Funktion einer Drehstellung (ϕUB, ϕUW, ϕLB,
(ϕLW) mindestens einer Walze (1U, 1L, 2U, 2L) des Walzgerüsts charakteristisch sind,
und zweiten Größen (RUW, RLW, ϕ2UW, ϕ2LW), die für eine Exzentrizität der Arbeitswalzen
(1U, 1L) des Walzgerüsts als Funktion einer Drehstellung (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) mindestens
einer Walze (1U, 1L, 2U, 2L) des Walzgerüsts charakteristisch sind, einen von der
Drehstellung (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) der mindestens einen Walze (1U, 1L, 2U, 2L) des
Walzgerüsts abhängigen Kompensationswert (ε) ermittelt,
-- einen Walzspaltsollwert (s*) für das Walzgerüst um den ermittelten Kompensationswert
(ε) korrigiert und
-- einen Walzspalt (s) des Walzgerüsts entsprechend dem korrigierten Walzspaltsollwert
einstellt,
so dass das flache Walzgut (3) mittels des Walzgerüsts entsprechend dem korrigierten
Walzspaltsollwert gewalzt wird,
- wobei die Drehstellung (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) nur der Arbeitswalzen (1U, 1L) oder
nur der Stützwalzen (2U, 2L) des Walzgerüsts erfasst und von der Steuereinrichtung
(4) entgegengenommen werden,
- wobei die Drehstellungen (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) derjenigen Walzen (1U, 1L, 2U, 2L),
deren Drehstellungen (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) nicht erfasst werden, von der Steuereinrichtung
(4) aus den Drehstellungen (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) derjenigen Walzen, (1U, 1L, 2U, 2L)
deren Drehstellungen (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) erfasst werden, ermittelt werden und
- wobei für Walzen (1U, 1L, 2U, 2L), deren Drehstellungen (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) nicht
erfasst, sondern ermittelt werden, jeweils das Passieren einer Referenzdrehstellung
erfasst und der Steuereinrichtung (4) zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass während Walzpausen, während derer kein flaches Walzgut (3) gewalzt wird, der obere
und/oder der untere Walzensatz (U, L) derart gedreht werden, dass beim Walzen des
nächsten flachen Walzguts (3) eine Kostenfunktion (K) minimiert wird, in welche eine
durch die Summe der Exzentrizitäten der Arbeitswalzen (1U, 1L) und der Stützwalzen
(2U, 2L) gebildete Gesamtexzentrizität (ε), die erste zeitliche Ableitung (
ε̇) der Gesamtexzentrizität (ε) und/oder die zweite zeitliche Ableitung (
ε̈) der Gesamtexzentrizität (ε) eingehen.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Walzgerüst zeitweise in einem Kalibrierbetrieb betrieben wird, in dem mittels
des Walzgerüsts kein flaches Walzgut (3) gewalzt wird, und dass die Steuereinrichtung
(4) im Kalibrierbetrieb
- für eine Anzahl von definierten Anfangsdrehstellungen sowohl des oberen Walzensatzes
(U) als auch des unteren Walzensatzes (L) das Walzgerüst derart steuert, dass die
obere Arbeitswalze (1U) auf der unteren Arbeitswalze (1L) aufliegt und die Walzen
(1U, 1L, 2U, 2L) aneinander abrollen,
- während des Abrollens der Walzen (1U, 1L, 2U, 2L) aneinander über eine von der jeweiligen
Anfangsdrehstellung ausgehende jeweilige Erfassungslänge (L0) jeweils einen von der
Drehstellung (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) der mindestens einen Walze (1U, 1L, 2U, 2L) abhängigen
Verlauf eines für eine Änderung des Walzspaltes (s) charakteristischen Signals (s,
F) erfasst und
- anhand der erfassten Verläufe die ersten und zweiten Größen (RUB, RUW, RLW, RLB,
ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, (ϕ2LW) ermittelt.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl an Anfangsdrehstellungen größer als 1 ist.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die ersten und zweiten Größen (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB, RUW, RLW, ϕ2UW, ϕ2LW) der Steuereinrichtung
(4) von einer übergeordneten Steuereinrichtung oder von einer Bedienperson vorgegeben
werden.
5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
- dass die ersten Größen (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB) die Exzentrizität der Stützwalzen
(2U, 2L) in Abhängigkeit von der Drehstellung (ϕUB, ϕLB) der Stützwalzen (2U, 2L)
charakterisieren,
- dass die zweiten Größen (RUW, RLW, ϕ2UW, (ϕ2LW) die Exzentrizität der Arbeitswalzen
(1U, 1L) in Abhängigkeit von der Drehstellung (ϕUW, (ϕLW) der Arbeitswalzen (1U, 1L)
charakterisieren und
- dass die Steuereinrichtung (4) den Kompensationswert (ε) in Abhängigkeit von der
Drehstellung (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) sowohl der Arbeitswalzen (1U, 1L) als auch der
Stützwalzen (2U, 2L) ermittelt.
6. Betriebsverfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Drehstellungen (ϕUB, ϕLB) der Stützwalzen (2U, 2L) des Walzgerüsts unabhängig
voneinander ermittelt oder erfasst werden und dass die Drehstellungen (ϕUW, (ϕLW)
der Arbeitswalzen (1U, 1L) des Walzgerüsts unabhängig voneinander ermittelt oder erfasst
werden,
- dass die ersten Größen (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB) Größen (RUB, ϕ1UB) umfassen, welche die
durch die obere Stützwalze (2U) hervorgerufene Exzentrizität in Abhängigkeit von der
Drehstellung (ϕUB) der oberen Stützwalze (2U) charakterisieren, und Größen (RLB, ϕ1LB)
umfassen, welche die durch die untere Stützwalze (2L) hervorgerufene Exzentrizität
in Abhängigkeit von der Drehstellung (ϕLB) der unteren Stützwalze (2L) charakterisieren,
- dass die zweiten Größen (RUW, RLW, ϕ2UW, (ϕ2LW) Größen (RUW, ϕ2UW) umfassen, welche die
durch die obere Arbeitswalze (1U) hervorgerufene Exzentrizität in Abhängigkeit von
der Drehstellung (ϕUW) der oberen Arbeitswalze (1U) charakterisieren, und Größen (RLW,
(ϕ2LW) umfassen, welche die durch die untere Arbeitswalze (1L) hervorgerufene Exzentrizität
in Abhängigkeit von der Drehstellung (ϕLW) der unteren Arbeitswalze (1L) charakterisieren,
und
- dass die Steuereinrichtung (4) den Kompensationswert (ε) in Abhängigkeit von der jeweiligen
Drehstellung (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) sowohl der oberen und unteren Arbeitswalze (1U,
1L) als auch der oberen und unteren Stützwalze (2U, 2L) ermittelt.
7. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Normalbetrieb während Walzpausen, während derer kein flaches Walzgut (3) gewalzt
wird, ein Drehen der Walzen (1U, 1L, 2U, 2L) des Walzgerüsts entgegen der Drehrichtung
während des Walzens des zuletzt gewalzten flachen Walzguts (3) erfolgt.
8. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (4) während des Walzens des flachen Walzguts (3) ein Signal
(F, Z) erfasst, das für eine Restexzentrizität (er) charakteristisch ist, die trotz
der Korrektur des Walzspaltsollwerts (s*) um den ermittelten Kompensationswert (ε)
auftritt, und die ersten und zweiten Größen (RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB,
(ϕ2LW) anhand der Restexzentrizität (er) nachführt.
9. Computerprogramm für eine Steuereinrichtung (4) eines Walzgerüsts zum Walzen eines
flachen Walzguts (3) aus Metall, wobei das Computerprogramm Maschinencode (6) umfasst,
der von der Steuereinrichtung (4) unmittelbar abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung
des Maschinencodes (6) durch die Steuereinrichtung (4) bewirkt, dass die Steuereinrichtung
(4) das Walzgerüst gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
10. Steuereinrichtung für ein Walzgerüst zum Walzen eines flachen Walzguts (3) aus Metall,
wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie das Walzgerüst gemäß
einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 betreibt.
11. Walzgerüst zum Walzen eines flachen Walzguts (3) aus Metall, umfassend eine Steuereinrichtung
(4) nach Anspruch 10 zur Steuerung des Walzgerüstes.
1. Operating method for a roll stand for rolling flat rolled stock (3) from metal,
- the roll stand having an upper roll set (U) and a lower roll set (L),
- the upper roll set (U) having at least one upper working roll (1U) and an upper
back-up roll (2U), and the lower roll set (L) having at least one lower working roll
(1L) and a lower back-up roll (2L),
- the roll stand being operated at least temporarily in normal operation,
- the roll stand being operated in normal operation during the rolling of the flat
rolled stock (3),
- during the rolling of the flat rolled stock (3), a control device (4) for the roll
stand continuously
-- by using first variables (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB), which are characteristic of an
eccentricity of the back-up rolls (2U, 2L) of the roll stand as a function of a rotational
position (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) of at least one roll (1U, 1L, 2U, 2L) of the roll stand,
and second variables (RUW, RLW, ϕ2UW, ϕ2LW), which are characteristic of an eccentricity
of the working rolls (1U, 1L) of the roll stand as a function of a rotational position
(ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) of at least one roll (1U, 1L, 2U, 2L) of the roll stand, determining
a compensation value (ε) that depends on the rotational position (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW)
of the at least one roll (1U, 1L, 2U, 2L) of the roll stand,
-- correcting a roll nip set point (s*) for the roll stand by the compensation value
(ε) determined and
-- adjusting a roll nip (s) of the roll stand in accordance with the corrected roll
nip set point,
so that the flat rolled stock (3) is rolled by means of the roll stand in accordance
with the corrected roll nip set point,
- the rotational position (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) of only the working rolls (1U, 1L)
or only the back-up rolls (2U, 2L) of the roll stand being detected and accepted by
the control device (4),
- the rotational positions (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) of those rolls (1U, 1L, 2U, 2L) whose
rotational positions (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) are not detected being determined by the
control device (4) from the rotational positions (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) of those rolls
(1U, 1L, 2U, 2L) whose rotational positions (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) are detected, and
- for rolls (1U, 1L, 2U, 2L) whose rotational positions (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) are
not detected but are determined, in each case the passing of a reference rotational
position being detected and supplied to the control device (4),
characterized in that
during rolling pauses during which no flat rolled stock (3) is rolled, the upper and/or
the lower roll set (U, L) is/are rotated in such a way that, during the rolling of
the next flat rolled stock (3), a cost function (K) is minimized, in which a total
eccentricity (ε) formed by the sum of the eccentricities of the working rolls (1U,
1L) and the back-up rolls (2U, 2L), the first time derivative (

) of the total eccentricity (ε) and/or the second time derivative (

) of the total eccentricity (ε) are included.
2. Operating method according to Claim 1,
characterized in that
the roll stand is temporarily operated in a calibration operation, in which no flat
rolled stock (3) is rolled by means of the roll stand, and
in that in the calibration operation the control device (4)
- for a number of defined initial rotational positions both of the upper roll set
(U) and of the lower roll set (L), controls the roll stand in such a way that the
upper working roll (1U) rests on the lower working roll (1L) and the rolls (1U, 1L,
2U, 2L) roll on one another,
- while the rolls (1U, 1L, 2U, 2L) are rolling on one another over a respective detection
length (L0) starting from the respective initial rotational position, in each case
detects a profile, which depends on the rotational position (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) of
the at least one roll (1U, 1L, 2U, 2L), of a signal (s, F) that is characteristic
of a change in the roll nip (s) and
- by using the detected profiles, determines the first and second variables (RUB,
RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW) .
3. Operating method according to Claim 2,
characterized in that
the number of initial rotational positions is greater than 1.
4. Operating method according to Claim 1,
characterized in that
the first and second variables (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB, RUW, RLW, ϕ2UW, (ϕ2LW) of the
control device (4) are predefined by a higher-order control device or by an operator.
5. Operating method according to one of the above claims,
characterized in that
- the first variables (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB) characterize the eccentricity of the
back-up rolls (2U, 2L) as a function of the rotational position (ϕUB, ϕLB) of the
back-up rolls (2U, 2L),
- in that the second variables (RUW, RLW, ϕ2UW, (ϕ2LW) characterize the eccentricity of the
working rolls (1U, 1L) as a function of the rotational position (ϕUW, (ϕLW) of the
working rolls (1U, 1L), and
- in that the control device (4) determines the compensation value (ε) as a function of the
rotational position (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) both of the working rolls (1U, 1L) and also
of the back-up rolls (2U, 2L).
6. Operating method according to Claim 5,
characterized in that
- the rotational positions (ϕUB, ϕLB) of the back-up rolls (2U, 2L) of the roll stand
are determined or detected independently of one another, and in that the rotational positions (ϕUW, ϕLW) of the working rolls (1U, 1L) of the roll stand
are determined or detected independently of one another,
- in that the first variables (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB) comprise variables (RUB, ϕ1UB) which characterize
the eccentricity caused by the upper back-up roll (2U) as a function of the rotational
position (ϕUB) of the upper back-up roll (2U), and variables (RLB, ϕ1LB) which characterize
the eccentricity caused by the lower back-up roll (2L) as a function of the rotational
position (ϕLB) of the lower back-up roll (2L),
- in that the second variables (RUW, RLW, ϕ2UW, (ϕ2LW) comprise variables (RUW, (ϕ2UW) which
characterize the eccentricity caused by the upper working roll (1U) as a function
of the rotational position (ϕUW) of the upper working roll (1U), and variables (RLW,
(ϕ2LW) which characterize the eccentricity caused by the lower working roll (1L) as
a function of the rotational position (ϕLW) of the lower working roll (1L), and
- in that the control device (4) determines the compensation value (ε) as a function of the
respective rotational position (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) both of the upper and lower working
roll (1U, 1L) and also of the upper and lower back-up roll (2U, 2L).
7. Operating method according to one of Claims 1 to 6,
characterized in that
in normal operation, during rolling pauses during which no flat rolled stock (3) is
rolled, rotation of the rolls (1U, 1L, 2U, 2L) of the roll stand counter to the direction
of rotation during the rolling of the last rolled flat rolled stock (3) is carried
out.
8. Operating method according to one of the above claims,
characterized in that
during the rolling of the flat rolled stock (3), the control device (4) detects a
signal (F, Z) which is characteristic of a residual eccentricity (εr) which occurs
despite the correction of the roll nip set point (s*) by the compensation value (ε)
determined, and tracks the first and second variables (RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW,
ϕ1LB, (ϕ2LW) by using the residual eccentricity (εr).
9. Computer program for a control device (4) of a roll stand for rolling a flat rolled
stock (3) from metal, wherein the computer program comprises machine code (6) which
can be processed directly by the control device (4), wherein the processing of the
machine code (6) by the control device (4) has the effect that the control device
(4) operates the roll stand in accordance with an operating method according to one
of the above claims.
10. Control device for a roll stand for rolling a flat rolled stock (3) from metal, wherein
the control device is formed in such a way that it operates the roll stand in accordance
with an operating method according to one of Claims 1 to 8.
11. Roll stand for rolling a flat rolled stock (3) from metal, comprising a control device
(4) according to Claim 10 for controlling the roll stand.
1. Procédé d'exploitation pour une cage de laminoir destinée au laminage d'un produit
plat de laminage (3) en métal ;
- dans lequel la cage de laminoir présente une batterie de cylindres supérieurs (U)
et une batterie de cylindres inférieurs (L) ;
- dans lequel la batterie de cylindres supérieurs (U) présente au moins un cylindre
de travail supérieur (1U) et un cylindre de soutien supérieur (2U) et la batterie
de cylindres inférieurs (L) présente au moins un cylindre de travail inférieur (1L)
et un cylindre de soutien inférieur (2L) ;
- dans lequel la cage de laminoir est exploitée au moins par moments conformément
à une exploitation normale ;
- dans lequel la cage de laminoir, au cours du laminage du produit plat de laminage
(3) est exploitée conformément à une exploitation normale ;
- dans lequel, au cours du laminage du produit plat de laminage (3), un mécanisme
de commande (4) d'une manière continue, pour la cage de laminoir,
-- détermine, en se référant à des premières valeurs (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB) qui sont
caractéristiques pour une excentricité des cylindres de soutien (2U, 2L) de la cage
de laminoir en fonction d'une position rotatoire (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) d'au moins un
cylindre (1U, 1L, 2U, 2L) de la cage de laminoir, et à des secondes valeurs (RUW,
RLW, ϕ2UW, (ϕ2LW) qui sont caractéristiques pour une excentricité des cylindres de
travail (1U, 1L) de la cage de laminoir en fonction d'une position rotatoire (ϕUB,
ϕUW, ϕLB, ϕLW) d'au moins un cylindre (1U, 1L, 2U, 2L) de la cage de laminoir, une
valeur de compensation (ε) qui dépend de la position rotatoire (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW)
dudit au moins un cylindre (1U, 1L, 2U, 2L) de la cage de laminoir ;
-- corrige, sur base de la valeur de compensation déterminée (ε), une valeur de consigne
de l'emprise (s*) pour la cage de laminoir ; et
-- règle une emprise (s) de la cage de laminoir de manière correspondante à la valeur
de consigne corrigée de l'emprise ;
d'une manière telle que le produit plat de laminage (3) fait l'objet d'un laminage
au moyen de la cage de laminoir de manière correspondante à la valeur de consigne
corrigée de l'emprise ;
- dans lequel la position rotatoire (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) uniquement des cylindres
de travail (1U, 1L) ou uniquement des cylindres de soutien (2U, 2L) de la cage de
laminoir est enregistrée et est prise en compte par le mécanisme de commande (4) ;
- dans lequel les positions rotatoires (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) des cylindres (1U, 1L,
2U, 2L) dont les positions rotatoires (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) ne sont pas enregistrées
sont déterminées par le mécanisme de commande (4) à partir des positions rotatoires
(ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) des cylindres (1U, 1L, 2U, 2L) dont les positions rotatoires
(ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW) sont enregistrées ; et
- dans lequel pour des cylindres (1U, 1L, 2U, 2L) dont les positions rotatoires (ϕUB,
ϕUW, ϕLB, ϕLW) ne sont pas enregistrées, mais déterminées, à chaque fois le passage
d'une position rotatoire de référence est enregistrée et est transmise au mécanisme
de commande (4),
caractérisé en ce que,
au cours des poses de laminage, au cours desquelles aucun produit plat de laminage
(3) n'est soumis à un laminage, les batteries de cylindres supérieurs et/ou de cylindres
inférieurs (U, L) sont mises en rotation d'une manière telle que, lors du laminage
du produit plat de laminage suivant (3), on minimise une fonction de coût (K) qui
prend en compte une excentricité totale (ε) formée par la somme des excentricités
des cylindres de travail (1U, 1L) et des cylindres de soutien (2U, 2L), la première
déviation dans le temps (
έ) de l'excentricité totale (ε) et/ou la deuxième déviation dans le temps (
ε̈) de l'excentricité totale (ε) .
2. Procédé d'exploitation selon la revendication 1,
caractérisé en ce que la cage de laminoir est exploitée par moments conformément à une exploitation d'étalonnage,
dans laquelle aucun produit plat de laminage (3) n'est soumis à un laminage au moyen
de la cage de laminoir, et
en ce que le mécanisme de commande (4) au cours de l'exploitation d'étalonnage :
- commande, pour un certain nombre de positions rotatoires initiales définies, aussi
bien de la batterie de cylindres supérieurs (U) que de la batterie de cylindres inférieurs
(L), la cage de laminoir d'une manière telle que le cylindre de travail supérieur
(1U) s'appuie sur le cylindre de travail inférieur (1L) et que les cylindres (1U,
1L, 2U, 2L) roulent l'un contre l'autre ;
- au cours du roulement des cylindres (1U, 1L, 2U, 2L) l'un contre l'autre, sur une
longueur d'enregistrement respective (L0) qui part de la position rotatoire initiale
respective, enregistre respectivement l'allure d'un signal caractéristique (s, F)
pour une modification de l'emprise (s), qui dépend de la position rotatoire (ϕUB,
ϕUW, ϕLB, ϕLW) dudit au moins un cylindre (1U, 1L, 2U, 2L) ; et
détermine, sur base des allures enregistrées, les premières et les secondes valeurs
(RUB, RUW, RLW, RLB, ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, ϕ2LW) .
3. Procédé d'exploitation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le nombre de positions rotatoires initiales est supérieur à 1.
4. Procédé d'exploitation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premières et les secondes valeurs (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB, RUW, RLW, ϕ2UW, (ϕ2LW)
du mécanisme de commande (4) sont prédéfinies par un mécanisme de commande de niveau
supérieur ou par un préposé à la manœuvre.
5. Procédé d'exploitation selon l'une quelconque des revendications ci-dessus,
caractérisé
- en ce que les premières valeurs (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB) caractérisent l'excentricité des cylindres
de soutien (2U, 2L) en fonction de la position rotatoire (ϕUB, ϕLB) des cylindres
de soutien (2U, 2L) ;
- en ce que les secondes valeurs (RUW, RLW, ϕ2UW, (ϕ2LW) caractérisent l'excentricité des cylindres
de travail (1U, 1L) en fonction de la position rotatoire (ϕUW, ϕLW) des cylindres
de travail (1U, 1L) ; et
- en ce que le mécanisme de commande (4) détermine la valeur de compensation (ε) en fonction
de la position rotatoire (ϕUB, ϕUW, ϕLB, ϕLW), aussi bien des cylindres de travail
(1U, 1L) que des cylindres de soutien (2U, 2L).
6. Procédé d'exploitation selon la revendication 5,
caractérisé
- en ce que les positions rotatoires (ϕUB, ϕLB) des cylindres de soutien (2U, 2L) de la cage
de laminoir sont enregistrées ou déterminées indépendamment l'une de l'autre et en
ce que les positions rotatoires (ϕUW, ϕLW) des cylindres de travail (1U, 1L) de la
cage de laminoir sont enregistrées ou déterminées indépendamment l'une de l'autre
;
- en ce que les premières valeurs (RUB, RLB, ϕ1UB, ϕ1LB) comprennent des valeurs (RUB, ϕ1UB)
qui caractérisent l'excentricité provoquée par le cylindre de soutien supérieur (2U)
en fonction de la position rotatoire (ϕUB) du cylindre de soutien supérieur (2U),
et des valeurs (RLB, ϕ1LB) qui caractérisent l'excentricité provoquée par le cylindre
de soutien inférieur (2L) en fonction de la position rotatoire (ϕLB) du cylindre de
soutien inférieur (2L) ;
- en ce que les secondes valeurs (RUW, RLW, ϕ2UW, (ϕ2LW) comprennent des valeurs (RUW, (ϕ2UW)
qui caractérisent l'excentricité provoquée par le cylindre de travail supérieur (1U)
en fonction de la position rotatoire (ϕUW) du cylindre de travail supérieur (1U),
et des valeurs (RLW, (ϕ2LW) qui caractérisent l'excentricité provoquée par le cylindre
de travail inférieur (1L) en fonction de la position rotatoire (ϕLW) du cylindre de
travail inférieur (1L) ;
en ce que le mécanisme de commande (4) détermine la valeur de compensation (ε) en fonction
de la position rotatoire respective (ϕUB, ϕUW, ϕLB, (ϕLW) aussi bien des cylindres
de travail supérieur et inférieur (1U, 1L) que des cylindres de soutien supérieur
et inférieur (2U, 2L).
7. Procédé d'exploitation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, au cours de l'exploitation normale, lors de poses de laminage au cours desquelles
aucun produit plat de laminage (3) n'est soumis à un laminage, a lieu une rotation
des cylindres (1U, 1L, 2U, 2L) de la cage de laminoir à l'encontre de la direction
de rotation en vigueur au cours du laminage du produit plat de laminage (3) qui a
été laminé en dernier lieu.
8. Procédé d'exploitation selon l'une quelconque des revendications ci-dessus, caractérisé en ce que le mécanisme de commande (4) au cours du laminage du produit plat de laminage (3)
enregistre un signal (F, Z) qui est caractéristique pour une excentricité résiduelle
(εr) qui apparaît malgré la correction de la valeur de consigne de l'emprise (s*)
sur base de la valeur de compensation déterminée (ε), et met à jour les premières
et secondes valeurs (RUB, RUW, RLW, RLB, (ϕ1UB, ϕ2UW, ϕ1LB, (ϕ2LW) sur base de l'excentricité
résiduelle (εr).
9. Programme informatique pour un mécanisme de commande (4) d'une cage de laminoir destinée
au laminage d'un produit plat de laminage (3) en métal ; dans lequel le programme
informatique comprend un code de machine (6) qui peut être exécuté directement ; dans
lequel l'exécution du code de machine (6) par le mécanisme de commande (4) fait en
sorte que le mécanisme de commande (4) exploite la cage de laminoir conformément à
un procédé d'exploitation selon une des revendications précédentes.
10. Mécanisme de commande pour une cage de laminoir destinée au laminage d'un produit
plat de laminage (3) en métal ; dans lequel le mécanisme de commande est réalisé d'une
manière telle qu'il exploite la cage de laminoir conformément à un procédé d'exploitation
selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
11. Cage de laminoir destinée au laminage d'un produit plat de laminage (3) en métal,
comprenant un mécanisme de commande (4) selon la revendication 10 pour la commande
de la cage de laminoir.