[0001] Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung und ein Verfahren zur Regelung eines
Walzspalts eines Walzgerüsts, insbesondere für das Flexible Walzen von Bandmaterial.
[0002] In Bandwalzwerken wird Bandmaterial mit einer Einlaufdicke in einem warmen oder kalten
Zustand in ein oder mehreren Schritten auf eine Solldicke gewalzt. Dabei wird das
Bandmaterial durch einen definierten Walzspalt geführt, der durch zwei Arbeitswalzen
gebildet ist. Der Walzspalt kann dabei über eine in der Regel hydraulische Anstelleinheit
eingestellt werden, um Störgrößen des Walzprozesses, beispielsweise Änderungen der
Ausgangsdicke, auszuregeln. In Standard-Flachwalzprozessen wird Bandmaterial mit einer
konstanten Solldicke hergestellt, sodass nach einem initialen Einstellen des Nennwalzspalts
nur kleine Abweichungen, die sich aus dem Einfluss von Störgrößen ergeben, nachgeregelt
werden müssen. Beim Flexiblen Walzen wird Bandmaterial mit einem variablen Solldickenprofil
in Bandlängsrichtung hergestellt. Neben dem Ausregeln der Abweichungen bedingt durch
Störgrößen muss der Walzspalt dem Solldickenprofil nachgeführt werden. Die dabei notwendigen
Walzspaltänderungen sind in der Regel um ein Vielfaches größer als die durch das Ausregeln
der Störgrößen bedingten Walzspaltänderungen. Um hohe Walzgeschwindigkeiten und somit
eine hohe Produktivität beim Flexiblen Walzen zu erreichen, muss eine Vorrichtung
zur Ansteuerung des Walzspalts relativ große Hubwege der Walzen in kurzer Zeit bei
gleichzeitiger hochgenauen Einstellung des Walzspalts ermöglichen.
[0003] Aus der
DE 38 03 490 C2 ist eine Vorrichtung zur hydraulischen Ansteuerung einer Druckwalze mittels Stellzylindern
bekannt. Zur Steuerung von Druckmittelwegen zwischen den zwei Kammern eines Stellzylinders,
einer Druckmittelquelle und einem Tank umfasst die Vorrichtung jeweils ein schaltbares
Ventil. Nachteilig bei diesem Aufbau der hydraulischen Ansteuerung ist, dass das eine
Ventil entweder so ausgelegt werden kann, dass dieses möglichst schnell oder möglichst
exakt den Stellzylinder bewegt.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikanordnung und ein Verfahren
zur Regelung eines Walzspalts eines Walzgerüsts bereitzustellen, die eine variable,
hochdynamische Einstellung des Walzspaltes mit hoher Positionsgenauigkeit und ein
Walzen bei hohen Walzgeschwindigkeiten ermöglicht.
[0005] Zur Lösung der Aufgabe wird eine Hydraulikanordnung zur Regelung eines Walzspalts
eines Walzgerüsts vorgeschlagen, umfassend: zumindest eine hydraulische Anstelleinheit
zum Einstellen des Walzspalts; eine erste doppeltwirkende Ventilanordnung zur variablen
Steuerung der Anstelleinheit; und eine zweite doppeltwirkende Ventilanordnung zur
variablen Steuerung der Anstelleinheit, die parallel zu der ersten Ventilanordnung
geschaltet ist und einen größeren Nennvolumenstrom aufweist als die erste Ventilanordnung.
[0006] Die erfindungsgemäße Hydraulikanordnung weist den Vorteil auf, dass zumindest für
eine Teilzahl von Walzspaltänderungen während des Walzens ein definierter Hubweg zwischen
einer Start- bzw. Ist-Walzenposition und einer Soll-Walzenposition in mehrere Abschnitte
unterteilt werden kann, wobei in einem ersten Abschnitt ein Großteil des Hubweges
mittels der zweiten Ventilanordnung mit einem großen Nennvolumenstrom und hohen Stellgeschwindigkeiten
realisiert werden kann und in einem zweiten Abschnitt ein hochgenaues Positionieren
der Walzen durch die erste Ventilanordnung mit einem kleineren Nennvolumenstrom und
kleineren Stellgeschwindigkeiten erfolgen kann. Die Anordnung eignet sich insbesondere
für das Flexible Walzen von Bandmaterial, bei dem Bandmaterial mit einer variablen
Dicke über der Länge erzeugt wird, da diese eine hochdynamische und schnelle Regelung
des Walzspalts mit hoher Genauigkeit ermöglicht.
[0007] Unter Nennvolumenstrom soll der maximale Volumenstrom des ein- oder ausströmende
Hydraulikfluids bei vollständiger Öffnung durch die jeweilige Ventilanordnung verstanden
werden, der sich bei einer definierten Druckdifferenz ergibt. Nach einer möglichen
Ausführungsform kann die zweite Ventilanordnung einen Nennvolumenstrom aufweisen,
der mindestens das 8-fache, insbesondere mindestens das 10-fache, insbesondere mindestens
das 15-fache des Nennvolumenstroms der ersten Ventilanordnung beträgt. Sofern eine
von der ersten und/oder zweiten Ventilanordnung mehrere einzelne Ventile umfasst,
soll sich der angegebene Nennvolumenstroms der jeweiligen Anordnung auf die Summe
der jeweiligen Nennvolumenströme der einzelnen Ventile dieser ersten bzw. zweiten
Ventilanordnung beziehen.
[0008] Als hydraulische Anstelleinheit soll im Rahmen dieser Offenbarung jede Einheit mit
umfasst sein, die eine von der ersten und/oder zweiten Ventilanordnung übertragbare
hydraulische Energie in eine mechanische Energie umwandeln kann. Es ist zumindest
eine hydraulische Anstelleinheit zur Walzspaltregelung in einem Walzgerüst vorgesehen,
was die Möglichkeit von zwei oder mehr Anstelleinheiten mit umfasst. Insbesondere
kann je Seite einer Arbeitswalze eines Walzgerüsts eine zugehörige Anstelleinheit
vorgesehen sein. Die beiden Anstelleinheiten können in diesem Fall synchron angesteuert
werden, um die Arbeitswalze zu bewegen.
[0009] Die zumindest eine hydraulische Anstelleinheit kann in einer möglichen Ausführungsform
einen Zylinder und einen Anstellkolben umfassen, wobei der Anstellkolben den Zylinder
beweglich in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt. Die Anstelleinheit
ist in diesem Fall ein doppeltwirkender Zylinder und kann auch als Kolben-Zylinder-Einheit
bezeichnet werden. Durch Beaufschlagen der ersten Kammer mit Arbeitsdruck und zuführen
eines Volumenstroms aus einer Druckmittelquelle wird der Anstellkolben in Richtung
der zweiten Kammer bewegt, und umgekehrt. Der Anstellkolben kann durch diese Bewegung
ein in einem Walzgerüst vertikal verschiebbar angeordnetes Einbaustück, in dem eine
erste Arbeitswalze drehbar gelagert ist, bewegen bzw. dieses mit einer Walzkraft beaufschlagen.
Die erste Arbeitswalze kann zusammen mit einer zweiten Arbeitswalze, die drehbar gelagert
und verschiebefest im Walzgerüst angeordnet ist, einen Walzspalt bilden. Der Walzspalt
lässt sich somit durch die Anstelleinheit variabel einstellen und eine definierte
Walzkraft auf ein Bandmaterial aufbringen.
[0010] Der jeweils notwendige Volumenstrom in eine Kammer der Anstelleinheit herein und
aus der gegenüberliegenden Kammer heraus ergibt sich aus dem Hubweg des Anstellkolbens
und der jeweils in der ersten Kammer bzw. der zweiten Kammer wirkenden Querschnittsfläche.
Dabei können sich die Querschnittsflächen der ersten Kammer bzw. der zweiten Kammer
unterscheiden. Insbesondere kann eine der Kammer durch eine Kolbenstange einen ringförmigen
Querschnitt mit einem Außendurchmesser aufweisen während die andere Kammer einen kreisförmigen
Querschnitt mit dem gleichen Außendurchmesser aufweist.
[0011] Die hydraulische Anstelleinheit kann in einer möglichen Ausführungsform von einer
oder mehreren Druckmittelquellen mit einem Arbeitsdruck größer als 200 bar, insbesondere
größer als 250 bar, insbesondere größer als 300 bar, beaufschlagt werden. Durch die
hohen Drücke wird sichergestellt, dass hohe Kolbengeschwindigkeiten an den Anstelleinheiten
erreicht werden, bei schnellen Schaltzeiten von kleiner 200 ms realisiert werden können.
Außerdem ermöglichen die hohen Drücke, dass ausreichend Walzkraft auf die Arbeitswalzen
einwirken kann. Insgesamt wird somit eine hochdynamische Walzspaltregelung erreicht.
Mit steigender Anzahl der Druckmittelquellen kann eine schnellere Bereitstellung des
benötigten Volumens des Hydraulikfluids sichergestellt werden. Es ist aber grundsätzlich
jede Anordnung denkbar, die einen weitgehend konstanten Arbeitsdruck bereitstellen
kann. In einer möglichen Ausführungsform kann eine der einen oder mehreren Druckmittelquellen
eine Pumpe oder ein Druckmittelspeicher mit angeschlossener Pumpe aufweisen. Die erste
und die zweite Ventilanordnung kann aus einer gemeinsamen Druckmittelquelle gespeist
werden oder eine Teilzahl der Druckanschlüsse der ersten und der zweiten Ventilanordnung
kann mit einer separaten Druckmittelquelle verbunden sein.
[0012] Als doppeltwirkende Ventilanordnungen sollen alle Ventilanordnungen verstanden werden,
durch die Volumenströme derart variabel gestellt werden können, dass ein doppeltwirkender
Zylinder sowohl aus- als auch eingefahren werden kann. Die Verwendung von zwei Ventilanordnungen
mit unterschiedlichen Volumenströmen ermöglicht dabei, dass der doppeltwirkende Zylinder
sowohl schnell als auch langsam verfahren werden kann. Hierfür kann die Anstelleinheit
der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung sowohl durch die erste Ventilanordnung als
auch durch die zweite Ventilanordnung unabhängig voneinander und/oder in Kombination
von beiden Ventilanordnungen aus- und eingefahren werden.
[0013] Die erste Ventilanordnung kann in einer möglichen Ausführungsform einen Volumenstrom
eines ersten Druckmittelweges, der mit der ersten Kammer verbunden ist, und einen
Volumenstrom eines zweiten Druckmittelweges, der mit der zweiten Kammer verbunden
ist, steuern. Die zweite Ventilanordnung kann einen Volumenstrom eines dritten Druckmittelweges,
der mit der ersten Kammer verbunden ist, und einen Volumenstrom eines vierten Druckmittelweges,
der mit der zweiten Kammer verbunden ist, steuern. Dabei kann jeweils über die erste
und zweite Ventilanordnung ein Volumenstrom aus einer der Kammern des Anstellzylinders
heraus und in eine der Kammern des Anstellzylinders hinein gesteuert werden. Die jeweils
über die erste und zweite Ventilanordnung gesteuerten Volumenströme können bei einem
definierten Arbeitsdruck von einer Öffnungsstellung bis hin zu einer Schließstellung
vollvariabel gestellt werden. Hierzu können in einer möglichen Ausführungsform ein
Ventil der ersten Ventilanordnung und ein Ventil der zweiten Ventilanordnung jeweils
als Stetigventil, insbesondere als Servoventil, ausgestaltet sein. Dabei können auch
vorgesteuerte Ventile verwendet werden.
[0014] In einer möglichen Ausführungsform kann die zweite Ventilanordnung zumindest ein
Ventil zur Steuerung der hydraulischen Anstelleinheit umfassen. Ein Ventil weist dabei
ein Stellglied, beispielsweise einen Ventilkolben auf, durch den der Volumenstrom
durch das Ventil gesteuert werden kann. In Ausführungsformen mit einem Ventil lässt
sich die Ventilanordnung mit geringer Steuerungskomplexität ansteuern. Bei Ausführungsformen
mit mehreren Ventilen können mehrere kinematisch entkoppelte Ventil-Stellglieder angesteuert
werden und somit eine hochvariable Ansteuerung der Anstelleinheit realisiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann die erste Ventilanordnung zumindest ein Ventil
zur Steuerung der hydraulischen Anstelleinheit umfassen. Die zur vor genannten Vorteil
gelten somit analog.
[0015] Die erste und die zweite Ventilanordnung können dabei jeweils beliebig viele in Reihe
und/oder parallel geschaltete Ventile umfassen, die zusammen eine doppeltwirkende
Ansteuerung der Anstelleinheit ermöglichen, wobei der sich ergebende Nennvolumenstrom
der zweiten Ventilanordnung insbesondere um ein Vielfaches größer ist als der sich
ergebende Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung. Sofern die erste und/oder die
zweite Ventilanordnung mehrere einzelne Ventile aufweist, können diese einzelnen Ventile
jeweils einfachwirkend oder doppeltwirkend gestaltet sein, das heißt, auf die Anstelleinheit
nur in einer Betätigungsrichtung oder in beiden Betätigungsrichtungen hydraulisch
einwirken. Beispielsweise kann ein erstes Ventil der jeweiligen Ventilanordnung so
auf die Anstelleinheit einwirken, dass diese eingefahren wird, während ein zweites
Ventil der Ventilanordnung auf die Anstelleinheit einwirkt, dass diese ausgefahren
wird, insbesondere nach dem sogenannten Prinzip der aufgeteilten Steuerkanten. Gemeinsam
bilden das erste und zweite Ventil somit eine doppeltwirkende Ventilanordnung. Alternativ
oder in Ergänzung können eine oder beide der Ventilanordnungen auch ein oder mehrere
Ventile umfassen, die jeweils doppeltwirkend gestaltet sind, das heißt, bei der das
jeweilige Ventil die Anstelleinheit in beide Richtungen beaufschlagen kann. Es versteht
sich, dass die genannten Möglichkeiten jeweils für die erste und/oder die zweite Ventilanordnung
gelten. Der Nennvolumenstrom von Ventilanordnungen mit mehreren Ventilen soll dabei
der durch die Ventile einer Ventilanordnung in Summe maximal ein- oder ausströmende
Volumenstrom bei einer bestimmten Druckdifferenz sein. Die Ventilanordnungen können
insbesondere aus 2/2-, 3/2-, 3/3-, 4/2-, 4/3-, oder 5/3-Wege-Ventile zusammengesetzt
sein. Beispielsweise kann eine Ventilanordnung aus einer Parallelschaltung von zwei
3/3-Wege-Ventilen oder zwei 4/3-Wege-Ventilen gebildet werden.
[0016] Die erste Ventilanordnung und die zweite Ventilanordnung sind hydraulisch mit einem
Haupttank verbunden. In der Zulaufleitung (Druckleitung) zwischen dem Haupttank und
der ersten bzw. zweiten Ventilanordnung kann optional ein oder mehrere Druckspeicher
vorgesehen sein. Der zumindest eine Druckspeicher dient insbesondere dazu, einen stetigen
Druckölzufluss zur ersten und/oder zweiten Ventilanordnung sicherzustellen und Verbrauchspitzen
auszugleichen.
[0017] Zum Abführen und Speichern von aus der Anstelleinheit herausströmendem Hydraulikfluid
kann in einer möglichen Ausführungsform ein Zwischentank in einer Rücklaufleitung
zwischen der ersten Ventilanordnung und einem Haupttank und/oder zwischen der zweiten
Ventilanordnung und dem Haupttank angeordnet sein. Von dem Zwischentank wird das Hydraulikfluid
dann in den Haupttank gefördert. Durch den Zwischentank kann die Hydraulikfluidsäule
frühzeitig entspannt werden und Pulsationen in der Rücklaufleitung zwischen Ventil
und dem Haupttank können verringert werden, sodass ein schnelleres Abführen des aus
der Anstelleinheit herausströmenden Hydraulikfluid realisiert werden kann. Zur Dämpfung
der Pulsationen des Hydraulikfluids sind auch Pulsationsdämpfer in der Rücklaufleitung
zwischen den Ventilanordnungen und dem Haupttank, insbesondere vor dem Zwischentank,
denkbar. In einer möglichen Ausführungsform kann der Zwischentank oberhalb des Haupttanks
angeordnet sein. Insofern kann der Zwischentank auch als Hochtank bezeichnet werden.
Insbesondere kann der Zwischentank in einer vertikalen Höhe mit der ersten und der
zweiten Ventilanordnung und/oder in einem Abstand kleiner als drei Meter, insbesondere
kleiner als zwei Meter, von den Ventilanordnungen angeordnet sein.
[0018] Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Regelung eines Walzspalts eines
Walzgerüsts, insbesondere mittels einer der zuvor beschriebenen Hydraulikanordnungen,
gelöst, mit den Schritten: Ermitteln einer Ist-Walzenposition einer Arbeitswalze;
Ermitteln einer Soll-Walzenposition der Arbeitswalze; und Steuern eines Öffnungsgrades
einer ersten Ventilanordnung und eines Öffnungsgrades einer zweiten Ventilanordnung
zum Betätigen der Anstelleinheit in Abhängigkeit der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition,
wobei der Walzspalt während des Walzens geändert wird, und wobei zumindest für eine
Dickenänderung eines zu walzenden Walzprofils während des Walzens die Anstelleinheit
in einem ersten Abschnitt eines Hubweges zwischen der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition
mittels der ersten Ventilanordnung und der zweiten Ventilanordnung und in einem zweiten
Abschnitt des Hubweges nur von der ersten Ventilanordnung gesteuert wird. Der genannte
erste bzw. zweite Abschnitt des Hubweges können in diesem Zusammenhang beliebige Hubwegabschnitte
zwischen der Ist- und der Sollposition sein. Es sind weitere Hubwegabschnitte denkbar,
die vor, zwischen und/oder nachlagert sein können. Somit sind diverse Steuerungsmöglichkeiten
mit der ersten und zweiten Ventilanordnung denkbar, beispielsweise Öffnen mindestens
eines Ventils der ersten Ventilanordnung, anschließendes Öffnen mindestens eines Ventils
der zweiten Ventilanordnung, erneutes Schließen des Ventils der zweiten Ventilanordnung
und danach erneutes Schließen des Ventils der ersten Ventilanordnung. Das Öffnen des
mindestens einen Ventils der ersten und des mindestens einen Ventils der zweiten Ventilanordnung
kann auch zeitgleich oder in umgekehrter Reihenfolge erfolgen.
[0019] Die beschriebene Steuerung bezieht sich auf zumindest eine Dickenänderung während
des Walzprozesses zur Herstellung eines insbesondere flexibel gewalzten Bandmaterials.
Das heißt, während des Walzens des Bandmaterials erfolgt zumindest bei einer Teilzahl
von Walzspaltänderungen bzw. Hüben eine hydraulische Steuerung der Anstelleinheit(en)
mittels der ersten und der zweiten Ventilanordnung. Hiermit lässt sich der gewünschte
Walzspalt schnell einstellen, wobei eine genaue Positionierung dann mittels der auf
den kleineren Nennvolumenstrom ausgelegten Ventilanordnung erfolgen kann. Es versteht
sich, dass im Rahmen des Walzprozesses auch Dickenänderungen von herzustellenden Profilabschnitten
nur mittels einer der beiden Ventilanordnungen, insbesondere der kleinen Ventilanordnung
bei kleineren Hüben, durchgeführt werden können.
[0020] Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuerung der Anstelleinheit in dem ersten
Abschnitt eines Hubweges zwischen der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition
mittels der ersten und/oder zweiten Ventilanordnung zur Erreichung hoher Stellgeschwindigkeiten
erfolgt, und in dem zweiten Abschnitt des Hubweges, der insbesondere die Soll-Walzenposition
umfasst, von den beiden Ventilanordnungen alleinig mittels der ersten Ventilanordnung
zur Erreichung hoher Positionsgenauigkeit erfolgt. Nach einer möglichen Ausführung
kann die Anstelleinheit für Walzspaltänderungen von mehr als 10% Abweichung zwischen
Ist- und Sollposition, insbesondere von mehr als 5 % des Walzspaltmaßes, mittels der
ersten und zweiten Ventilanordnung im ersten Abschnitt des Hubweges (ΔX) gesteuert
werden. Ein absoluter Wert, bei dem beide Ventilanordnungen zum Betätigen der Anstelleinheit
gesteuert werden, kann beispielsweise mit größer 0,1 mm Dicken- bzw. Walzspaltänderung
angegeben werden.
[0021] Das Verfahren weist die Vorteile der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung analog
auf. Es versteht sich daher, dass alle im Zusammenhang mit der Anordnung genannten
Merkmale sinngemäß auf das Verfahren übertragbar sind und, umgekehrt, alle im Zusammenhang
mit dem Verfahren genannten Merkmale auf die Anordnung.
[0022] In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens kann zumindest eine Stellgröße
zum Steuern des Öffnungsgrades der ersten Ventilanordnung und zumindest eine Stellgröße
zum Steuern des Öffnungsgrades der zweiten Ventilanordnung zeitversetzt ausgegeben
werden. In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann für das Steuern des Öffnungsgrades
der ersten Ventilanordnung eine erste Stellgröße für ein erstes Ventil der ersten
Ventilanordnung und eine zweite Stellgröße für ein zweites Ventil der ersten Ventilanordnung
zeitversetzt ausgegeben werden und/oder für das Steuern des Öffnungsgrades der zweiten
Ventilanordnung eine erste Stellgröße für ein erstes Ventil der zweiten Ventilanordnung
und eine zweite Stellgröße für ein zweites Ventil der zweiten Ventilanordnung zeitversetzt
ausgegeben werden. Durch beide zuvor genannten Ausführungsformen lässt sich die Variabilität
in der Steuerung der Anstelleinheit erhöhen.
[0023] In einer weiteren Ausführungsform kann die Soll-Walzenposition in Abhängigkeit von
einem Soll-Dickenprofil sowie zumindest von einem von einer Dickenmessung auf der
Einlaufseite der Arbeitswalze und einer Profildickenmessung auf der Auslaufseite der
Arbeitswalze bestimmt werden.
[0024] In den folgenden Figurendarstellungen werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Hydraulikanordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Dabei zeigt
- Figur 1
- schematisch eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung in einer ersten Ausführungsform;
- Figur 2a
- einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 1 in einer ersten Schaltposition
der Ventilanordnungen 9, 10;
- Figur 2b
- einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 1 in einer zweiten Schaltposition
der Ventilanordnungen 9, 10;
- Figur 2c
- einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 1 in einer dritten Schaltposition
der Ventilanordnungen 9, 10;
- Figur 2d
- einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 1 in einer vierten Schaltposition
der Ventilanordnungen 9, 10;
- Figur 3
- schematisch eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung in einer zweiten Ausführungsform;
- Figur 4a
- einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer ersten Schaltposition
der Ventilanordnungen 9, 10';
- Figur 4b
- einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer zweiten Schaltposition
der Ventilanordnungen 9, 10';
- Figur 4c
- einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer dritten Schaltposition
der Ventilanordnungen 9, 10';
- Figur 4d
- einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer vierten Schaltposition
der Ventilanordnungen 9, 10';
- Figur 4e
- einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer fünften Schaltposition
der Ventilanordnungen 9, 10';
- Figur 5
- ein Verfahren zur Regelung eines Walzspalts in einem Flussdiagramm.
[0025] In den Figuren 1 und 2a bis 2d, die im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, ist
eine Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Walzspalts 19 in einer ersten Ausführungsform
schematisch dargestellt. Im Walzprozess wird einlaufendes Bandmaterial 18 durch den
Walzspalt 19 von einer konstanten Nenndicke auf einen variablen Dickenprofilverlauf
des auslaufenden Bandmaterials 18' gewalzt. Der Walzspalt 19 wird dabei durch zwei
Arbeitswalzen 6, 6' eines Quarto-Walzgerüsts gebildet. Die Arbeitswalzen 6, 6' werden
jeweils durch eine Stützwalze 5, 5' abgestützt, um die Durchbiegung der Arbeitswalzen
6, 6' zu verringern. Die Arbeitswalzen 6, 6' und die Stützwalzen 5, 5' werden jeweils
in Einbaustücken, die in den Figuren nicht dargestellt sind, drehend gelagert. Die
Einbaustücke sind ihrerseits in einem Walzgerüst aufgenommen. Das Einbaustück der
unteren Arbeitswalze 6' und der unteren Stützwalze 5' sind fest und das Einbaustück
der oberen Arbeitswalze 6 und der oberen Stützwalze 5 sind vertikal verschiebbar im
Walzgerüst gelagert. Das Einbaustück der oberen Arbeitswalze 6 und der oberen Stützwalze
5 kann über eine Anstelleinheit 1 vertikal positioniert werden bzw. die Anstelleinheit
1 kann auf das Einbaustück eine vertikale Walzkraft ausüben. Die Anstelleinheit 1
umfasst einen Anstellkolben 2 der einen Anstellzylinder 17 beweglich in eine erste
Kammer 3 und eine zweite Kammer 4 unterteilt. Wird die erste Kammer 3 mit einem höheren
Druck als die zweite Kammer 4 beaufschlagt, bewegt sich der Anstellkolben 2 in Richtung
der zweiten Kammer 4 und der Walzspalt 19 wird verringert. Wird die zweite Kammer
4 mit einem höheren Druck als die erste Kammer 3 beaufschlagt, bewegt sich der Anstellkolben
2 in Richtung der ersten Kammer 3 und der Walzspalt 19 wird vergrößert.
[0026] Das Beaufschlagen der beiden Kammer 3, 4 mit Druck wird durch zwei Ventilanordnungen
9, 10 gesteuert. Dabei umfassen die erste Ventilanordnung 9 und die zweite Ventilanordnung
10 jeweils genau ein Ventil 11, 12, wobei das Ventil 12 der zweiten Ventilanordnung
10 einen größeren Nennvolumenstrom aufweist als das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung
9.
[0027] Wie in den Figuren 2a bis 2b zu erkennen, ist das Ventil 11 in der ersten Ausführungsform
der Hydraulikanordnung als 5/3-Wegeventil, das einen ersten Druckmittelweg 13 und
einen zweiten Druckmittelweg 14 steuert, mit einem Stellglied 20 ausgeführt. Das Ventil
11 ist mit einem Anschluss A über den ersten Druckmittelweg 13 mit der ersten Kammer
3 und mit einem Anschluss B über den zweiten Druckmittelweg 14 mit der zweiten Kammer
4 verbunden. Zudem ist das Ventil 11 über zwei Anschlüsse P mit einer Druckmittelquelle
27 und mit einem Anschluss T mit einem Tank 28 verbunden, die nur in Figur 1 dargestellt
sind.
[0028] Das Ventil 12 der zweiten Ventilanordnung 10 ist in der ersten Ausführungsform der
Hydraulikanordnung ebenfalls als 5/3-Wegeventil, das einen dritten Druckmittelweg
15 und einen vierten Druckmittelweg 16 steuert, mit einem Stellglied 21 ausgeführt.
Das Ventil 12 ist mit einem Anschluss A über den dritten Druckmittelweg 15 mit der
ersten Kammer 3 und mit einem Anschluss B über den vierten Druckmittelweg 16 mit der
zweiten Kammer 4 verbunden. Zudem ist das Ventil 12 über zwei Anschlüsse P mit einer
Druckmittelquelle 27 und mit einem Anschluss T mit einem Tank 28 verbunden, die nur
in Figur 1 dargestellt sind.
[0029] Als Druckmittelquelle 27 ist jede Anordnung denkbar, die einen weitgehend konstanten
Arbeitsdruck, der größer als 200 bar ist, insbesondere größer als 250 bar, insbesondere
größer als 300 bar, bei einem definierten Volumenstrom an den Anschlüssen P der Ventilanordnungen
9, 10 bereitstellen kann. So ist eine direkte Anbindung einer oder mehrerer Pumpen
an die Anschlüsse P der Ventilanordnungen 9, 10 möglich oder ein oder mehrere Druckmittelspeicher
können zwischen den Ventilanordnungen 9, 10 und einer Pumpe angeordnet sein. In der
dargestellten Ausführungsform, werden die Anschlüsse P der Ventilanordnungen 9, 10
aus einer gemeinsamen Druckmittelquelle gespeist. Es ist jedoch auch denkbar, dass
zumindest eine Teilzahl der Anschlüsse P der Ventilanordnungen 9, 10 mit einer separaten
Druckmittelquelle verbunden ist.
[0030] Als Tank 28 ist jede Anordnung denkbar, die eine Aufnahme des Hydraulikfluids ermöglicht,
das aus der Anstelleinheit 1 herausströmt, und die Pumpen der Druckmittelquelle 27
mit Hydraulikfluid speist. Die Anordnung kann dabei so ausgestaltet sein, dass das
herausströmende Hydraulikfluid möglichst schnell abfließen kann. Dazu ist es denkbar,
dass das herausströmende Hydraulikfluid in einen Zwischentank 29, der in der Nähe
der Ventilanordnungen 9, 10 positioniert ist und insbesondere einen Abstand von den
Ventilanordnungen 9, 10 kleiner als 3 m aufweist, gelangt und von dort in einen Haupttank
28 gefördert wird. Zur Dämpfung von Pulsationen des aus den Ventilanordnungen 9, 10
schnell ausströmenden Hydraulikfluids können Pulsationsdämpfer 30 in der Rücklaufleitung
31 zwischen den Ventilanordnungen 9, 10 und dem Haupttank 28, insbesondere vor dem
Zwischentank 29 angeordnet sein.
[0031] Das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung 9 und das Ventil 12 der zweiten Ventilanordnung
10 sind in Figur 2a in einer ersten Schaltposition dargestellt, in der die erste Kammer
3 und die zweite Kammer 4 nicht mit Arbeitsdruck aus der Druckmittelquelle beaufschlagt
werden und der Anstellkolben 2 in Schließstellung verbleibt. Dies wird dadurch erreicht,
dass die Stellglieder 20, 21 jeweils so positioniert sind, dass die beiden Kammern
3, 4 des Anstellzylinders 17 sowohl von der Druckmittelquelle als auch von dem Tank
hydraulisch getrennt sind und somit ein Zufluss und ein Abfluss des Hydraulikfluids
in eine der beiden Kammern 3, 4 unterbunden wird. Bei Vernachlässigung ungewollter
Leckagen zwischen dem Anstellzylinder 17 und dem Anstellkolben 2 bzw. an den Ventilanordnungen
9, 10, kann der Anstellkolben 2 durch die weitgehende Inkompressibilität des Hydraulikfluids
sich weder in die Richtung der ersten Kammer 3 noch in die Richtung der zweiten Kammer
4 bewegen.
[0032] In Figur 2b sind das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung 9 und das Ventil 12 der
zweiten Ventilanordnung 10 in einer zweiten Schaltposition dargestellt, in der die
zweite Kammer 4 mit dem Arbeitsdruck der Druckmittelquelle beaufschlagt wird. Der
Anstellkolben 2 bewegt sich in dieser Schaltstellung in Richtung der ersten Kammer
3 und der Walzspalt 19 wird vergrößert. Dies wird dadurch erreicht, dass die Stellglieder
20, 21 jeweils so positioniert sind, dass die erste Kammer 3 des Anstellzylinders
17 mit dem Tank hydraulisch verbunden ist und somit ein Abfluss des Hydraulikfluids
aus der ersten Kammer 3 in Richtung des Tanks erfolgen kann. Der Abfluss des Hydraulikfluids
wird in den Figuren jeweils durch weiße Pfeile mit schwarzer Umrandung dargestellt.
Zudem ist die zweite Kammer 4 des Anstellzylinders 17 jeweils über die Ventile 11,
12 mit der Druckmittelquelle hydraulisch verbunden und es erfolgt ein Zufluss des
Hydraulikfluids unter dem Arbeitsdruck in die zweite Kammer 4. Der Zufluss des Hydraulikfluids
wird in den Figuren jeweils durch ausgefüllte Pfeile dargestellt.
[0033] In Figur 2c sind das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung 9 und das Ventil 12 der
zweiten Ventilanordnung 10 in einer dritten Schaltposition dargestellt, in der die
erste Kammer 3 mit dem Arbeitsdruck der Druckmittelquelle beaufschlagt wird. Der Anstellkolben
2 bewegt sich in dieser Schaltstellung in Richtung der zweiten Kammer 4 und der Walzspalt
wird verkleinert bzw. die Walzkraft wird erhöht. Dies wird dadurch erreicht, dass
die Stellglieder 20, 21 jeweils so positioniert sind, dass die zweite Kammer 4 mit
dem Tank hydraulisch verbunden ist und somit ein Abfluss des Hydraulikfluids aus der
zweiten Kammer 4 in Richtung des Tanks erfolgen kann. Zudem ist die erste Kammer 3
des Anstellzylinders 17 jeweils über die Ventile 11, 12 mit der Druckmittelquelle
hydraulisch verbunden und es erfolgt ein Zufluss des Hydraulikfluids unter dem Arbeitsdruck
in die erste Kammer 3.
[0034] Bei einer angestrebten Verschiebung des Anstellkolbens 2 um den Hubweg ΔX, wie zwischen
den Figuren 2a und 2b dargestellt, muss ein Hubvolumen das dem Produkt aus der wirkende
Querschnittsfläche des Anstellzylinders 17 und dem Hubweg ΔX in die zweite Kammer
4 herein und gleichzeitig aus der ersten Kammer 3 heraus gefördert werden. Hierbei
ist zu beachten, dass die wirkende Querschnittsfläche der zweiten Kammer 4 auf Grund
der Kolbenstange ringförmig ausgebildet und kleiner als die wirkende Querschnittsfläche
der ersten Kammer 3 ist. Die zweite Ventilanordnung 10 weist einen größeren Nennvolumenstrom
als die erste Ventilanordnung 9 auf. Bei vollständiger Öffnung der Ventilanordnungen
9, 10, wird somit ein größerer Teil des Hubvolumens durch die zweite Ventilanordnung
10 in die zweite Kammer gefördert als durch die erste Ventilanordnung. Es ist daher
möglich, den Hubweg ΔX in einen ersten Abschnitt, in dem eine möglichst schnelle Änderung
der Walzenposition erzielt werden soll, und zumindest einen nachfolgenden zweiten
Abschnitt, in dem die Soll-Position möglichst genau angefahren werden soll, zu unterteilen.
Die Ansteuerung der Ventilanordnungen 9, 10 kann so ausgelegt sein, dass in dem ersten
Abschnitt des Hubweges ΔX beide Ventilanordnungen 9, 10 geöffnet sind, um einen möglichst
großen Volumenstrom zu ermöglichen, wie in den Figuren 2b und 2c dargestellt. In dem
zweiten Bereich wird die zweite Ventilanordnung 10 geschlossen und der resultierende
Volumenstrom entspricht dem Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung 9.
[0035] In Figur 2d sind das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung 9 und das Ventil 12 der
zweiten Ventilanordnung 10 in einer vierten Schaltposition dargestellt, in der-wie
zuvor in Figur 2c - die erste Kammer 3 mit dem Arbeitsdruck der Druckmittelquelle
beaufschlagt wird. Der Anstellkolben 2 bewegt sich in dieser Schaltstellung in Richtung
der zweiten Kammer 4 und der Walzspalt wird verkleinert bzw. die Walzkraft wird erhöht.
In dieser vierten Schaltposition ist das Stellglied 21 des Ventils 10 in einer Schließstellung,
sodass ein Einströmen des Hydraulikfluids in die erste Kammer 3 und ein Ausströmen
des Hydraulikfluids aus der zweiten Kammer 4 nur über das erste Ventil 9 erfolgt.
Der resultierende Volumenstrom und somit auch die Stellgeschwindigkeit des Anstellkolbens
2 verringern sich somit gegenüber der dritten Schaltposition. Somit wird eine genauere
Positionierung der Anstelleinheit bzw. der Arbeitswalze 6 ermöglicht.
[0036] Die Ansteuerung der Ventilanordnungen 9, 10 erfolgt jeweils über eine von einem Regler
25 ausgegebene Stellgröße. Die Ventile 11, 12 sind jeweils als Stetigventil, insbesondere
als Servoventil oder Servoventile mit Vorsteuerung, ausgeführt, sodass die beiden
Ventile 11, 12 stetig zwischen einer Öffnungsstellung mit Nennvolumenstrom und einer
Schließstellung ohne Volumenstrom über die Stellgröße gestellt werden können. Durch
Variation der Öffnungsgrade der Ventile 11, 12 kann der resultierenden Volumenstrom
und somit die Hubgeschwindigkeit des Stellkolbens 2 gezielt über dem Hubweg ΔX eingestellt
werden.
[0037] Zur Ermittlung der Stellgrößen kann dem Regler 25 die Ist-Walzenposition als Regelgröße
und von einer Prozesssteuerung die Soll-Walzenposition als eine Führungsgröße zugeführt
werden. Die Soll-Walzenposition kann von der Prozesssteuerung in Abhängigkeit eines
Soll-Dickenprofils vorgegeben werden. Es ist auch denkbar, dass die Soll-Walzenposition
in Abhängigkeit eines durch die Messeinheit 8 aufgenommenen Ist-Dickenprofils des
auslaufenden Bandmaterials 18' und/oder eines durch die Messeinheit 7 aufgenommenen
Dickenverlaufs des einlaufenden Bandmaterials 18 bestimmt wird.
[0038] In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung in einer zweiten Ausführungsform
schematisch dargestellt, die sich von der Hydraulikanordnung in Figur 1 nur durch
die alternative Ausgestaltung der zweiten Ventilanordnung 10' unterscheidet. Identische
Elemente der Hydraulikanordnungen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Für die
Gemeinsamkeiten sei daher an dieser Stelle auf die Ausführungen zu den Figuren 1 und
2a bis 2d verwiesen.
[0039] Die zweite Ventilanordnung 10' umfasst in der zweiten Ausführungsform ein erstes
Ventil 12' und ein zweites Ventil 12". Das erste Ventil 12' steuert mit einem Stellglied
21' den dritten Druckmittelweg 15' und einen zusätzlichen fünften Druckmittelweg 22.
Dazu ist das erste Ventil 12' ist mit einen Anschluss A über den dritten Druckmittelweg
15' mit der ersten Kammer 3 und mit einem Anschluss B über den fünften Druckmittelweg
22 mit der zweiten Kammer 4 hydraulisch verbunden. Zudem ist das Ventil 12' über einen
Anschluss P mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle und mit einem Anschluss
T mit einem Tank hydraulisch verbunden. Das zweite Ventil 12" steuert mit einem Stellglied
21" den vierten Druckmittelweg 16' und einen zusätzlichen sechsten Druckmittelweg
23. Das zweite Ventil 12" ist mit einen Anschluss B über den vierten Druckmittelweg
16' mit der zweiten Kammer 4 und mit einen Anschluss A über den sechsten Druckmittelweg
23 mit der ersten Kammer 3 hydraulisch verbunden. Zudem ist das Ventil 12' über einen
Anschluss P mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle und mit einem Anschluss
T mit einem Tank hydraulisch verbunden.
[0040] Die beiden Stellglieder 21', 21" der Ventile 12', 12" sind kinematisch entkoppelt,
sodass das Ventil 12' und das Ventil 12" unabhängig voneinander durch einen Regler
25 gestellt werden können. Die beiden Ventile 12', 12" sind insbesondere identisch
als 5/3-Wegeventile ausgeführt und weisen in Summe einen Nennvolumenstrom auf, der
größer ist als der Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung 9. Es versteht sich,
dass die einzelnen Ventile auch anders gestaltet bzw. gesteuert sein können, beispielsweise
als jeweils nur in eine Richtung auf die Anstelleinheit 1 wirkende Ventile, welche
zusammen steuerungstechnisch die doppeltwirkende Ventilanordnung zum Betätigen der
Anstelleinheit 1 in beide Richtungen bilden. In einer weiteren abgewandelten Ausführungsform
kann alternativ oder ergänzend auch die erste Ventilanordnung 9 zwei oder mehr Ventile
umfassen, die analog zu den beiden Ventilen 12', 12" der zweiten Ventilanordnung 10'
gestaltet sein können, wie oben beschrieben.
[0041] Die Figuren 4a bis 4d zeigen die Schaltstellungen der zweiten Ausführungsform analog
zu den Schaltstellungen der ersten Ausführungsform in den Figuren 2a bis 2d, wobei
die jeweiligen zu den Schaltstellungen gehörenden Volumenströme zusätzlich durch die
beiden Druckmittelwege 22, 23 realisiert werden. Es sei daher an dieser Stelle auf
die Erläuterungen zu den Figuren 2a bis 2d verwiesen.
[0042] In Figur 4e wird eine Zwischenschaltstellung zwischen den Schaltstellungen der Figur
4c, in der durch einen maximalen Volumenstrom eine große Hubgeschwindigkeit realisiert
wird, und der Schaltstellung der Figur 4d, in der durch einen kleinen Volumenstrom
eine kleine Hubgeschwindigkeit zur exakten Positionierung realisiert wird, gezeigt.
Dabei wird das zweite Ventil 12" der zweiten Ventilanordnung 10' geschlossen, sodass
ein Volumenstrom in die erste Kammer 3 und aus der zweiten Kammer 4 heraus, nur noch
durch die Ventile 11 und 12' realisiert wird. Der sich ergebende Volumenstrom ist
dabei kleiner als der in der Figur 4c realisierte Volumenstrom und größer als der
in der Figur 4d realisierte Volumenstrom. Es wird somit ersichtlich, dass durch die
Aufteilung der zweiten Ventilanordnung 10' in zwei Ventile 12', 12" mit kinematisch
entkoppelten Stellgliedern 21', 21" eine höhere Variabilität in der Steuerung der
Anstelleinheit erzielt wird. Die zweite Ventilanordnung kann dabei durch beliebig
viele in Reihe und/oder parallel geschaltete Ventile dargestellt werden, die zusammen
eine doppeltwirkende Ansteuerung des Anstellzylinders 17 mit einem größeren Nennvolumenstrom
ermöglichen als der Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung. Hierzu können insbesondere
2/2-, 3/2-, 3/3-, 4/2-, 4/3-, oder 5/3-Wege-Ventile verwendet werden. Es versteht
sich, dass auch die erste Ventilanordnung 9 analog durch mehrere Ventile zusammengesetzt
sein kann und somit die Variabilität der Ansteuerung der Anstelleinheit 1 weiter erhöht
werden kann.
[0043] In Figur 5 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Regelung eines Walzspalts 19 in
einem Flussdiagramm dargestellt. In einem Prozessschritt V10 wird eine Start-Walzenposition
einer Arbeitswalze 6 ermittelt. Nachfolgend wird in einem Prozessschritt V20 eine
Soll-Walzenposition der Arbeitswalze 6 ermittelt, sodass sich ein Hubweg ΔX zwischen
der Start-Walzenposition und der Soll-Walzenposition bestimmen lässt. Dies kann durch
eine Steuereinheit 24 in Abhängigkeit von einem Soll-Dickenprofil sowie von einer
Dickenmessung 7 auf der Einlaufseite der Arbeitswalze 6 und einer Profildickenmessung
8 auf der Auslaufseite der Arbeitswalze erfolgen. In einem Prozessschritt V30 wird
eine Ist-Walzenposition durch einen Positionsaufnehmer 26 gemessen.
[0044] In einer Prozessentscheidung VE10 wird nachfolgend geprüft, ob die Ist-Walzenposition
mit der Soll-Walzenposition übereinstimmt. Falls die Ist-Walzenposition mit der Soll-Walzenposition
übereinstimmt wird der Prozess in einem Prozessschritt S gestoppt und die Walzenposition
gehalten. Unterscheiden sich die Ist-Walzenposition und die Soll-Walzenposition voneinander
wird in einem Prozessschritt V40 ein Öffnungsgrad einer ersten Ventilanordnung 9 und
ein Öffnungsgrad einer zweiten Ventilanordnung 10, 10' gesteuert, um eine Anstelleinheit,
die mit der Arbeitswalze 6 verbunden ist, in Abhängigkeit der Ist-Walzenposition und
der Soll-Walzenposition zu steuern. Die zweite Ventilanordnung 10, 10' weist dabei
einen größeren Nennvolumenstrom auf als die erste Ventilanordnung 9.
[0045] Die Steuerung der Anstelleinheit in einem ersten Abschnitt eines Hubweges zwischen
der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition erfolgt mittels der zweiten Ventilanordnung.
In diesem ersten Abschnitt kann somit die Steuerung der Anstelleinheit alleine durch
die zweite Anstelleinheit erfolgen oder durch die zweite Ventilanordnung zusammen
mit der ersten Ventilanordnung. Es können somit große Volumenströme gestellt werden,
die zu einer hohen Stellgeschwindigkeit der Anstelleinheit führen.
[0046] Die Steuerung der Anstelleinheit in einem zweiten Abschnitt des Hubweges zwischen
der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition, der die Soll-Walzenposition umfasst,
erfolgt alleinig mittels der ersten Ventilanordnung. Durch den kleineren Nennvolumenstrom
der ersten Ventilanordnung kann die Anstelleinheit genauer positioniert werden, wobei
allerdings kleinere Stellgeschwindigkeiten erreicht werden.
Bezugszeichenliste
[0047]
- 1
- Anstelleinheit
- 2
- Stellkolben
- 3
- Erste Kammer
- 4
- Zweite Kammer
- 5, 5'
- Stützwalze
- 6, 6'
- Arbeitswalze
- 7
- Dickenmesssystem
- 8
- Dickenmesssystem
- 9
- Erste Ventilanordnung
- 10, 10'
- Zweite Ventilanordnung
- 11
- Ventil
- 12, 12', 12"
- Ventil
- 13;
- Erster Druckmittelweg
- 14
- Zweiter Druckmittelweg
- 15,15'
- Dritter Druckmittelweg
- 16, 16'
- Vierter Druckmittelweg
- 17
- Anstellzylinder
- 18, 18'
- Bandmaterial
- 19
- Walzspalt
- 20
- Stellglied
- 21, 21',21"
- Stellglied
- 22
- Fünfter Druckmittelweg
- 23
- Sechster Druckmittelweg
- 24
- Steuereinheit
- 25
- Regler
- 26
- Positionsaufnehmer
- 27
- Druckmittelquelle
- 28
- Haupttank
- 29
- Zwischentank
- 30
- Pulsationsdämpfer
- 31
- Rücklaufleitung
- A
- Ventilanschluss für erste Kammer
- B
- Ventilanschluss für zweite Kammer
- P
- Ventilanschluss für Druckmittelquelle
- T
- Ventilanschluss für Tank
- ΔX
- Hubweg
1. Hydraulikanordnung zur Regelung eines Walzspalts eines Walzgerüsts, insbesondere zum
flexiblen Walzen von Bandmaterial, umfassend:
zumindest eine hydraulische Anstelleinheit (1) zum Einstellen des Walzspalts (19);
eine erste doppeltwirkende Ventilanordnung (9) zur variablen Steuerung der Anstelleinheit
(1);
gekennzeichnet durch,
eine zweite doppeltwirkende Ventilanordnung (10, 10') zur variablen Steuerung der
Anstelleinheit (1), die parallel zu der ersten Ventilanordnung (9) geschaltet ist
und einen größeren Nennvolumenstrom aufweist, als die erste Ventilanordnung (9).
2. Hydraulikanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Ventilanordnung (9) zumindest ein Stetigventil (11) zur Steuerung der hydraulischen
Anstelleinheit (1) umfasst, und/oder dass die zweite Ventilanordnung (10, 10') zumindest
ein Stetigventil (12, 12', 12") zur Steuerung der hydraulischen Anstelleinheit (1)
umfasst.
3. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die hydraulische Anstelleinheit (1) von einer oder mehreren Druckmittelquellen mit
einem Arbeitsdruck größer als 200 bar, insbesondere größer als 250 bar, insbesondere
größer als 300 bar, beaufschlagbar ist, wobei zumindest eine der einen oder mehreren
Druckmittelquellen eine Pumpe oder ein Druckmittelspeicher mit angeschlossener Pumpe
aufweist.
4. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Ventilanordnung (10, 10') einen Nennvolumenstrom aufweist, der um ein
Vielfaches größer ist als ein Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung (9), insbesondere
mindestens das 8-fache des Nennvolumenstroms der ersten Ventilanordnung (9) beträgt.
5. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Haupttank vorgesehen ist, der mit der ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten
Ventilanordnung (10, 10') hydraulisch verbunden ist, sowie zumindest ein Zwischentank,
der zwischen der ersten Ventilanordnung (9) und dem Haupttank und/oder zwischen der
zweiten Ventilanordnung (10, 10') und dem Haupttank angeordnet ist, wobei der zumindest
eine Zwischentank oberhalb des Haupttanks angeordnet ist.
6. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anstelleinheit (1) einen Zylinder (17) und einen Anstellkolben (2) umfasst, wobei
der Anstellkolben (2) den Zylinder (17) beweglich in eine erste Kammer (3) und eine
zweite Kammer (4) unterteilt.
7. Hydraulikanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Ventilanordnung (9) einen Volumenstrom eines ersten Druckmittelweges (13),
der mit der ersten Kammer (3) verbunden ist, und einen Volumenstrom eines zweiten
Druckmittelweges (14), der mit der zweiten Kammer (4) verbunden ist, steuert.
8. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Ventilanordnung (10, 10') einen Volumenstrom eines dritten Druckmittelweges
(15), der mit der ersten Kammer (3) verbunden ist, und einen Volumenstrom eines vierten
Druckmittelweges (16), der mit der zweiten Kammer (4) verbunden ist, steuert.
9. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Pulsationsdämpfer (30) in einer Rücklaufleitung (31) zwischen zumindest einer
von der ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten Ventilanordnung (10, 10') und dem
Haupttank (28) angeordnet ist.
10. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Hochtank (29) in einer Rücklaufleitung (31) zwischen zumindest einer von der
ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten Ventilanordnung (10, 10') und dem Haupttank
(28) angeordnet ist.
11. Verfahren zur Regelung eines Walzspalts (19) eines Walzgerüsts mittels einer Hydraulikanordnung
nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend die Schritte:
Ermitteln (V10) einer Ist-Walzenposition einer Arbeitswalze (6);
Ermitteln (V20) einer Soll-Walzenposition der Arbeitswalze (6); und
Steuern (V40) eines Öffnungsgrades der ersten Ventilanordnung (9) und eines Öffnungsgrades
der zweiten Ventilanordnung (10, 10') in Abhängigkeit von der Ist-Walzenposition und
der Soll-Walzenposition, wobei der Walzspalt (19) während des Walzens geändert wird,
und
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für eine Dickenänderung eines zu walzenden Dickenprofils die Anstelleinheit
(1) in einem ersten Abschnitt eines Hubweges (ΔX) zwischen der Ist-Walzenposition
und der Soll-Walzenposition mittels der ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten
Ventilanordnung (10, 10') und in einem zweiten Abschnitt des Hubweges (ΔX) nur von
der ersten Ventilanordnung (9) gesteuert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anstelleinheit (1) für Walzspaltänderungen von mehr als 10 % des Walzspaltmaßes,
insbesondere von mehr als 5 % des Walzspaltmaßes, in dem ersten Abschnitt des Hubweges
(ΔX) mittels der ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten Ventilanordnung (10, 10')
gesteuert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Stellgröße zum Steuern des Öffnungsgrades der ersten Ventilanordnung
(9) und zumindest eine Stellgröße zum Steuern des Öffnungsgrades der zweiten Ventilanordnung
(10, 10') zeitversetzt ausgegeben werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass für das Steuern des Öffnungsgrades der ersten Ventilanordnung (9) eine erste Stellgröße
für ein erstes Ventil der ersten Ventilanordnung (9) und eine zweite Stellgröße für
ein zweites Ventil der ersten Ventilanordnung (9) zeitversetzt ausgegeben werden,
und/oder
für das Steuern des Öffnungsgrades der zweiten Ventilanordnung (10, 10') eine erste
Stellgröße für ein erstes Ventil (12') der zweiten Ventilanordnung (10, 10') und eine
zweite Stellgröße für ein zweites Ventil (12") der zweiten Ventilanordnung (10, 10')
zeitversetzt ausgegeben werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Soll-Walzenposition in Abhängigkeit von einem Soll-Dickenprofil sowie zumindest
von einem von einer Dickenmessung (7) auf der Einlaufseite der Arbeitswalze (6) und
einer Profildickenmessung (8) auf der Auslaufseite der Arbeitswalze (6) bestimmt wird.