AT510198B1 - METHOD AND DEVICE FOR LATERAL SURFACE CONTROL OF A METAL PROCESS BELT - Google Patents

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AT510198B1 AT5232010A AT5232010A AT510198B1 AT 510198 B1 AT510198 B1 AT 510198B1 AT 5232010 A AT5232010 A AT 5232010A AT 5232010 A AT5232010 A AT 5232010A AT 510198 B1 AT510198 B1 AT 510198B1
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Abstract

Zur seitlichen Positionsregelung eines Metall-Prozessbandes (1) wird durch Heizung oder Kühlung eine geeignete Temperaturverteilung in Querrichtung (1b) auf das Band aufgebracht. Durch das so bewirkte thermische Biegemoment stellt sich eine seitliche Krümmung im Band ein, welche beim Auflaufen auf die folgenden zylindrischen Umlenkrollen (2, 5) einen seitlichen Verlauf proportional zur Krümmung des Bandes bewirkt. Durch eine aktive Regelung wird die seitliche Position des Bandes gemessen und der Stelleingriff der Beheizung oder Kühlung geeignet angepasst.For lateral position control of a metal processing belt (1), a suitable temperature distribution in the transverse direction (1b) is applied to the belt by heating or cooling. By thus causing thermal bending moment a lateral curvature in the band, which causes a lateral course proportional to the curvature of the band when running on the following cylindrical guide rollers (2, 5). By an active control, the lateral position of the tape is measured and adjusted the adjustment of the heating or cooling suitable.

Description

österreichisches Patentamt AT510198B1 2012-05-15Austrian Patent Office AT510198B1 2012-05-15

Beschreibungdescription

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR SEITLICHEN LAGEREGELUNG EINES METALLPROZESSBANDESMETHOD AND DEVICE FOR LATERAL SURFACE CONTROL OF A METAL PROCESS BELT

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur seitlichen Lageregelung eines um Umlenkrollen geführten, in seiner Längsrichtung laufenden Metall-Prozessbandes, insbesondere Stahl-Prozessbandes.The invention relates to a method and apparatus for the lateral position control of guided around pulleys, running in its longitudinal direction metal processing belt, in particular steel process belt.

[0002] Bei der Führung von Metallbändern über zylindrische Umlenkrollen wird das Metall-Prozessband in meist stark vorgespanntem Zustand bewegt. Wegen der immer vorhandenen geometrischen Imperfektionen des Metall-Prozessbandes, wie Säbeligkeit oder Mäander, aber noch mehr wegen prozessbedingter Störungen wie ungleichmäßiger Erwärmung, asymmetrischen Reibkräften, seitlichen Kraftwirkungen oder Biegemomenten läuft das Metall-Prozessband nicht mit gleichbleibender seitlicher Position auf den Umlenkrollen. Vielmehr ändert sich die seitliche Lage des Bandes auf den Umlenkrollen, und bei länger andauernder Störung kann es zu einem seitlichen Verlaufen des Bandes kommen. In diesem Fall läuft das Band seitlich aus dem zulässigen Betriebsbereich hinaus. Dies kann zu Oualitätseinbußen, Betriebsunterbrechungen oder sogar zur Beschädigung des Bandes und der Anlage führen.In the leadership of metal bands on cylindrical pulleys, the metal processing belt is moved in most strongly biased state. Because of the ever-present geometric imperfections of the metal process belt, such as saber or meander, but even more due to process-related disturbances such as uneven heating, asymmetric frictional forces, lateral force effects or bending moments, the metal processing belt does not run with constant lateral position on the pulleys. Rather, the lateral position of the belt changes on the pulleys, and with prolonged disruption, it can lead to a lateral bleeding of the belt. In this case, the belt runs laterally out of the permissible operating range. This can lead to loss of quality, interruptions to operation or even damage to the belt and the system.

[0003] Aus diesem Grund wurden bereits passive oder aktive Vorrichtungen vorgeschlagen, welche die seitliche Position des Bandes in allen Betriebsfällen innerhalb eines Toleranzbereichs halten sollen.For this reason, passive or active devices have already been proposed which should keep the lateral position of the band in all operating cases within a tolerance range.

[0004] Passive Vorrichtungen bestehen meist aus seitlichen Führungselementen, die fest oder beweglich angebracht werden. Diese Maßnahmen können weder gröbere Störungen kompensieren noch hohe Ansprüche an Genauigkeit erfüllen. Überdies kommt es bei der Berührung des Bandes mit passiven Führungselementen zum Verschleiß des Bandes an seinen empfindlichen Seitenkanten sowie zum Verschleiß des Führungselementes. Berührungslose passive Vorrichtungen nach dem Prinzip magnetischer Anziehung für die seitliche Positionierung von Stahlbändern sind gemäß ihres grundlegenden Funktionsprinzips auf ferromagnetische Stahlbänder eingeschränkt. Die GB2073150 (A) zeigt eine Vorrichtung auf, wobei ein oder mehrere Magnete über oder unter dem Stahlband über die gesamte Breite reichend angebracht sind. Damit kann zugleich eine Bandspannung aufgebracht werden, und das Band wird selbsttätig in seiner seitlichen Lage korrigiert. Lediglich der Abstand der Magnete zum Stahlband wird einfach geregelt.Passive devices usually consist of lateral guide elements, which are fixed or movable. These measures can neither compensate for grosser disturbances nor meet high standards of accuracy. Moreover, when the tape touches passive guide elements, it will wear the tape to its delicate side edges and wear the guide member. Magnetic attraction non-contact passive devices for the lateral positioning of steel strips are limited to ferromagnetic steel strips according to their basic operating principle. GB2073150 (A) discloses a device wherein one or more magnets are mounted over or under the steel strip across the entire width. Thus, at the same time a tape tension can be applied, and the tape is automatically corrected in its lateral position. Only the distance of the magnets to the steel strip is easily controlled.

[0005] Aktive Vorrichtungen mit verstellbaren seitlichen Führungseinrichtungen weisen dieselben Nachteile auf, auch wenn durch die Steuerungseinrichtung die seitlichen Führungskräfte besser angepasst werden können. Die JP2007125580 (A) zeigt eine Vorrichtung sowie ein Verfahren auf, wobei die Vorrichtung aus zwei seitlichen einzeln hydraulisch verstellbaren Führungselementen besteht, die gemeinsam auf einer seitlich über einen Motor verschieblichen Führung montiert sind. Über eine Messung der seitlichen Kantenposition werden die Stelleingriffe durch eine zentrale Steuerung berechnet.Active devices with adjustable lateral guide devices have the same disadvantages, even if the side guides can be better adapted by the controller. JP2007125580 (A) shows a device and a method, wherein the device consists of two lateral individually hydraulically adjustable guide elements, which are mounted together on a laterally displaceable by a motor guide. By measuring the lateral edge position, the control interventions are calculated by a central control.

[0006] Stelleingriffe zur seitlichen Bandlageregelung, welche für aktive Regelkonzepte geeignet sind, können ausgeführt werden durch Verschwenken der Umlenkrolle um eine vertikale Achse, wobei die vertikale Achse als normalstehend auf die Ebene des auflaufenden Bandes definiert ist. Damit wird eine Schraubenbewegung des Bandes nur um die Umlenkrolle eingeleitet, welche in der Folge zum seitlichen Verlaufen des Bandes auf der Umlenkrolle führt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass das Band in der ursprünglichen Ebene bleibt, und damit geringe Einflüsse auf etwaige Produktionsprozesse gegeben sind. Die Nachteile liegen in der stark erhöhten Randfaser-Spannung des Bandes, was zu Ermüdung und Rissen führen kann. Die DE4408099 (B4) zeigt eine Vorrichtung und Methode, wobei die Lagerschilde über Hydraulikzylinder so verstellt werden können, dass sich eine Verschwenkung um eine vertikale Achse einstellt und die gewünschte seitliche Bandposition eingehalten werden kann. Zusätzlich wird die Längendehnung der Presse gemessen und zur Korrektur der Bandspannung herangezo- 1 /12 österreichisches Patentamt AT510198B1 2012-05-15 gen.Adjusting the lateral band position control, which are suitable for active control concepts, can be performed by pivoting the guide roller about a vertical axis, wherein the vertical axis is defined as normal to the level of the incoming band. Thus, a screw movement of the belt is introduced only around the deflection roller, which leads in the sequence to the lateral running of the belt on the deflection roller. This method has the advantage that the tape remains in the original plane, and thus little influence on any production processes are given. The disadvantages are the greatly increased marginal fiber tension of the belt, which can lead to fatigue and cracks. DE4408099 (B4) shows a device and method whereby the bearing plates can be adjusted by means of hydraulic cylinders so that pivoting about a vertical axis is achieved and the desired lateral belt position can be maintained. In addition, the elongation of the press is measured and used to correct the tension of the belt.

[0007] Stelleingriffe zur seitlichen Bandlageregelung, welche für aktive Regelkonzepte geeignet sind, können ferner ausgeführt werden durch Verschwenken der Umlenkrolle um eine horizontale Achse, wobei diese horizontale Achse als parallel zur Ebene des auflaufenden Bandes und normal auf die Drehachse der Umlenkrolle definiert ist. Damit wird ebenfalls eine Schraubbewegung des Bandes zwischen den Umlenkrollen verursacht, und es tritt ein seitliches Verlaufen des Bandes auf. Der Vorteil ist dabei, dass die Belastung der Randfasern des Bandes wesentlich geringer ist. Weiters ist das dynamische Verhalten des seitlichen Verlaufs günstiger. Nachteilig ist jedoch, dass sich das Band aus der ursprünglichen Ebene verdrehen muss, ansonsten ist das Prinzip nicht wirksam. Die DE102005014498 zeigt eine Vorrichtung und eine Methode zur seitlichen Lageregelung eines Transportbandes in einer Fixiermaschine, bei der eine Umlenkrolle des Transportbandes um eine horizontale Achse verschwenkt wird.Control interventions for lateral band position control, which are suitable for active control concepts, can also be carried out by pivoting the deflection roller about a horizontal axis, said horizontal axis being defined as parallel to the plane of the incoming band and normal to the axis of rotation of the deflection roller. This also causes a screw movement of the belt between the pulleys, and there is a lateral running of the belt. The advantage here is that the load on the edge fibers of the tape is much lower. Furthermore, the dynamic behavior of the lateral course is more favorable. The disadvantage, however, is that the tape must twist out of the original plane, otherwise the principle is not effective. DE102005014498 shows a device and a method for the lateral position control of a conveyor belt in a fixing machine, in which a deflection roller of the conveyor belt is pivoted about a horizontal axis.

[0008] Stelleingriffe zur seitlichen Bandlageregelung, welche für aktive Regelkonzepte geeignet sind, können ferner ausgeführt werden durch Verschwenken der Umlenkrolle um eine schrägstehende Achse, wobei diese schrägstehende Achse in einer Normalebene zur Drehachse der Umlenkrolle liegt. Damit kombiniert dieses Verfahren die beiden vorstehend genannten Prinzipien in einer Vorrichtung. Die EP1040066B1 zeigt eine Vorrichtung sowie ein Verfahren auf, wobei die Vorrichtung mittels einer um eine schräge Achse drehbar gelagerte Umlenkrolle die gewünschte seitliche Position des Bandes einstellt. Die US4572417 zeigt eine Vorrichtung und Methode analog zu den beiden vorstehenden Schriften für ein Gewebeband.Control interventions for lateral band position control, which are suitable for active control concepts, can also be carried out by pivoting the guide roller about an inclined axis, said inclined axis is in a plane normal to the axis of rotation of the guide roller. Thus, this method combines the two aforementioned principles in one device. EP1040066B1 shows a device and a method, wherein the device adjusts the desired lateral position of the belt by means of a deflection roller rotatably mounted about an oblique axis. US4572417 shows a device and method analogous to the two preceding documents for a fabric tape.

[0009] Stelleingriffe zur seitlichen Bandlageregelung, welche für aktive Regelkonzepte geeignet sind, können ferner ausgeführt werden durch Aufpressen von Steuerwalzen auf das vorgespannte Band. Dabei werden Steuerwalzen auf die Bandoberfläche angepresst, und bei sehr geringem Umschlingungswinkel schräg gestellt. Alternativ kann auch ohne Umschlingungswinkel durch beidseitiges Anpressen von Walzen der gleiche Effekt erzeugt werden. Die Schrägstellung kann über eine vertikale oder horizontale Achse erfolgen. Speziell bei der Verstellung über eine vertikale Achse treten seitliche Schubkräfte und bei größeren Verschwenkwinkeln deutlicher Schlupf auf. Damit ist aber immer auch eine Beeinträchtigung der Bandoberfläche durch Verschleiß gegeben. Die JP2006326658 (A) zeigt eine Vorrichtung, wobei jeweils zwei Steuerwalzen, die mit parallelen Achsen in ein verschwenkbares Gestell montiert sind, von beiden Seiten auf das Band gepresst werden. Durch Verschwenken des Gestells um eine neben dem Band liegende vertikale Achse kann das Band in die gewünschte seitliche Position gebracht werden.Control interventions for lateral band position control, which are suitable for active control concepts, can also be carried out by pressing control rollers on the prestressed belt. In this case, control rollers are pressed onto the belt surface, and inclined at a very low angle of wrap. Alternatively, the same effect can be generated without wrap-around angle by pressing rollers on both sides. The inclination can take place via a vertical or horizontal axis. Especially in the case of adjustment via a vertical axis, lateral thrust forces and, for larger pivoting angles, significant slippage occur. But this is always a deterioration of the belt surface caused by wear. JP2006326658 (A) shows a device, wherein two control rollers, which are mounted with parallel axes in a pivotable frame, are pressed from both sides on the tape in each case. By pivoting the frame about a vertical axis lying next to the belt, the belt can be brought into the desired lateral position.

[0010] Stelleingriffe zur seitlichen Bandlageregelung, welche für aktive Regelkonzepte geeignet sind und ohne Vorrichtungen zur mechanischen Verstellung von Umlenkrollen oder Steuerwalzen funktionieren, sind wesentlich seltener zu finden. Die DE3939385 (C2) zeigt eine Vorrichtung und Methode, wobei verschiedene in Laufrichtung des Stahlbandes unterteilte Heizzonen in einer Bandpresse derart mit Heizleistung beaufschlagt werden, dass sich ein gewünschtes Temperaturprofil in Bandlängsrichtung entsprechend einer Sollwertkurve einstellt. Damit kann ein für das Pressgut günstiger Temperaturverlauf eingestellt werden, ohne dass in der Erfindung auf die seitliche Positionierung des Bandes eingegangen wird.Control interventions for lateral band position control, which are suitable for active control concepts and work without devices for mechanical adjustment of pulleys or control rollers are to find much rarer. DE3939385 (C2) shows a device and method wherein different heating zones subdivided in the running direction of the steel strip are subjected to heating power in a belt press in such a way that a desired temperature profile in the strip longitudinal direction is set in accordance with a desired value curve. In order for a favorable temperature for the material to be pressed can be adjusted, without being addressed in the invention on the lateral positioning of the tape.

[0011] Die japanische Patentanmeldung JP 3189012 A offenbart eine Kühlvorrichtung für ein warmgewalztes Stahlband. Diese Kühlvorrichtung setzt sich aus mehreren Kühleinheiten zusammen, die quer über das Stahlband verschiebbar sind, um die Temperaturverteilung über die Breite des Stahlbandes zu steuern. Dazu wird die Temperaturverteilung in Querrichtung über das Stahlband und/oder das Ausmaß des Mäanderns des Stahlbandes gemessen und darauf basierend jede Kühleinheit in Breitenrichtung des Stahlbandes verlagert. Ziel ist es, eine konstante Temperatur über den Bandquerschnitt zu erreichen bzw. einen eventuell vorhandenen Temperaturgradienten zum Verschwinden zu bringen. Somit offenbart dieses Dokument kein Verfahren zur seitlichen Lageregelung eines über Umlenkrollen geführten Metall-Prozessbandes, sondern beschreibt ein Verfahren zur Erreichung eines konstanten Temperaturprofils in Bandquerrichtung. 2/12 österreichisches Patentamt AT510 198B1 2012-05-15 [0012] Die Dokumente JP 61238414 A, JP 10067091 A und JP 3020417 A zeigen Bandmaschinen und Verfahren zur Lageregelung nach dem allgemeinen Stand der Technik, bieten jedoch keine Lösungen für die oben angesprochenen Probleme.Japanese Patent Application JP 3189012 A discloses a cooling apparatus for a hot-rolled steel strip. This cooling device is composed of a plurality of cooling units that are slidable across the steel strip to control the temperature distribution across the width of the steel strip. For this purpose, the temperature distribution in the transverse direction over the steel strip and / or the extent of meandering of the steel strip is measured and based on this, each cooling unit is displaced in the width direction of the steel strip. The aim is to achieve a constant temperature above the strip cross-section or to make any temperature gradient disappear. Thus, this document does not disclose a method for the lateral position control of a metal processing belt guided over deflection rollers, but describes a method for achieving a constant temperature profile in the transverse direction of the belt. The documents JP 61238414 A, JP 10067091 A and JP 3020417 A show belt machines and methods for position control according to the general state of the art, but offer no solutions to the above-mentioned problems ,

[0013] Es besteht somit nach wie vor das Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur seitlichen Lageregelung eines um Umlenkrollen geführten, in seiner Längsrichtung laufenden Metall-Prozessbandes, insbesondere Stahl-Prozessbandes, bereitzustellen, denen die oben angeführten Nachteile nicht anhaften, oder bei denen diese Nachteile zumindest wesentlich gemildert sind.There is thus still the problem of providing a method and a device for lateral position control of guided around pulleys, running in its longitudinal direction metal processing belt, in particular steel processing belt to provide, which does not adhere to the above-mentioned disadvantages, or at which these disadvantages are at least substantially mitigated.

[0014] Die vorliegende Erfindung löst die vorstehend beschriebene Aufgabe durch Bereitstellen eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch Bereitstellen einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung definiert.The present invention achieves the above-described object by providing a method having the features of claim 1 and by providing a device having the features of claim 12. Advantageous embodiments of the invention are defined in the subclaims and the description below.

[0015] Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt eine gewünschte seitliche Lageregelung eines um Umlenkrollen geführten, in seiner Längsrichtung umlaufenden oder durchlaufenden Metall-Prozessbandes, insbesondere Stahl-Prozessbandes, durch das Erfassen der momentanen seitlichen Lage des Metall-Prozessbandes und das Generieren zumindest eines Temperaturgradienten im Metall-Prozessband in Querrichtung des Metall-Prozessbandes in Abhängigkeit von einer Abweichung der momentanen seitlichen Lage des Metall-Prozessbandes von einer seitlichen Soll-Lage. Bevorzugt wird der quer zur Umlaufrichtung des Metall-Prozessbandes verlaufende Temperaturgradient durch Betätigen von zumindest einer seitlich von einer Längsmittelachse des Metall-Prozessbandes angeordneten Temperiereinrichtung erzeugt, wobei die zumindest eine Temperiereinrichtung Heiz- und/oder Kühleinrichtungen umfassen kann, mit denen das Metallprozessband abschnittsweise so beheizt bzw. gekühlt wird, dass sich aufgrund des resultierenden Temperaturgradienten ein zusätzliches Biegemoment ergibt, welches das Metall-Prozessband seitlich elastisch verformt. Aufgrund dieser elastischen Verformung kommt es zu einem seitlichen Verlaufen des Metall-Prozessbandes auf den stromabwärts und stromaufwärts gelegenen Umlenkrollen. Erfassungseinrichtungen bestimmen die seitliche Position des Metall-Prozessbandes relativ zur gewünschten Position und geben entsprechende Messsignale an eine Steuereinrichtung weiter. Die Steuereinrichtung erzeugt Stellsignale für die Temperiereinrichtung aufgrund geeignet ausgelegter Regelalgorithmen. Diese Stellsignale werden an der Temperiereinrichtung in entsprechende Heiz- bzw. Kühlleistung umgesetzt. Dadurch wird das Metall-Prozessband abschnittsweise so erwärmt bzw. abgekühlt, dass das resultierende Biegemoment im Metall-Prozessband eine seitliche elastische Verformung bewirkt, welche an den Umlenkrollen derart zu einer seitlichen Bewegung des Metall-Prozessbandes führt, dass das Metall-Prozessband zur gewünschten seitlichen Position zurück bewegt wird.According to the present invention, a desired lateral position control of guided around pulleys, rotating in its longitudinal direction or continuous metal processing belt, in particular steel process belt, by detecting the current lateral position of the metal processing belt and generating at least one temperature gradient in Metal processing belt in the transverse direction of the metal processing belt in response to a deviation of the current lateral position of the metal processing belt from a desired lateral position. The temperature gradient running transversely to the direction of circulation of the metal processing belt is preferably generated by operating at least one tempering device arranged laterally from a longitudinal central axis of the metal processing belt, wherein the at least one tempering device may comprise heating and / or cooling devices with which the metal processing belt is heated in sections or is cooled, that due to the resulting temperature gradient results in an additional bending moment, which elastically deforms the metal processing belt laterally. Due to this elastic deformation, the metal processing belt runs laterally on the downstream and upstream deflection rollers. Detecting devices determine the lateral position of the metal processing belt relative to the desired position and pass corresponding measurement signals to a control device. The control device generates control signals for the tempering device based on suitably designed control algorithms. These control signals are converted at the tempering into corresponding heating or cooling capacity. As a result, the metal processing belt is partially heated or cooled so that the resulting bending moment causes a lateral elastic deformation in the metal processing belt, which leads to the deflection rollers such a lateral movement of the metal processing belt that the metal processing belt to the desired lateral Position is moved back.

[0016] Geeignete Temperiereinrichtungen können unter anderem auf folgenden Prinzipien beruhen: Strahlung über Heizflächen, Konvektion über Fluide (Luft, Schutzgas, Flüssigkeiten, Prozessmaterialen) sowie direkte Erwärmung des Stahlbandes durch elektromagnetische Induktion oder direkte Erwärmung des Pressgutes durch Mikrowelle oder Ultraschall. Aktive Kühlung ist vor allem durch Konvektion realisierbar. Da bei vielen Prozessen ohnedies bereits aktive Heiz- bzw. Kühleinrichtungen vorhanden sind, die für andere Prozessschritte vorgesehen sind, könnten diese bei entsprechender konstruktiver Gestaltung (d.h. bezüglich der Bandlängsachse asymmetrische Ansteuerung) zusätzlich als Temperiereinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Falls der Temperaturgradient nur auf einem beschränkten Bandabschnitt wirksam sein soll, beispielsweise, weil danach bestimmte Temperaturen auf dem Band herrschen müssen, so kann in einem definierten Abstand zur Aufbringung des Temperaturgradienten dieser durch eine weitere Temperiereinrichtung wieder kompensiert werden. Dies kann aktiv erfolgen (Abkühlen der wärmeren Bandbereiche und/oder Erwärmen der kühleren Bandbereiche), oder es reicht der Wärmeübergang beim Kontakt mit der Umlenkrolle zum Temperaturausgleich aus.Suitable tempering can be based inter alia on the following principles: radiation over heating surfaces, convection of fluids (air, inert gas, liquids, process materials) and direct heating of the steel strip by electromagnetic induction or direct heating of the material to be pressed by microwave or ultrasound. Active cooling is mainly achieved by convection. Since in many processes already active heating or cooling devices are provided, which are provided for other process steps, they could be used with appropriate structural design (i.e., with respect to the tape longitudinal axis asymmetric control) in addition as tempering in the sense of the present invention. If the temperature gradient should be effective only on a limited band section, for example, because then certain temperatures must prevail on the band, it can be compensated again by a further tempering at a defined distance to the application of the temperature gradient. This can take place actively (cooling of the warmer belt areas and / or heating of the cooler belt areas), or the heat transfer on contact with the deflection roller for temperature compensation is sufficient.

[0017] Wesentliche Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind vor allem: 3/12 österreichisches Patentamt AT510198B1 2012-05-15 [0018] 1) Die Aufbringung eines Temperaturmomentes und damit die seitliche Lageänderung des Bandes erfolgt berührungslos. Es tritt kein Verschleiß an Metall-Prozessband und Stelleinrichtung auf, und insbesondere Bänder mit sehr hohen Oberflächengüten werden nicht beeinträchtigt.Significant advantages of the invention over the prior art are, in particular, the application of a temperature moment and thus the lateral change in position of the strip takes place contactlessly. There is no wear on the metal processing belt and actuator, and particularly belts with very high surface finishes are not affected.

[0019] 2) Das Metall-Prozessband wird durch den Stelleingriff geringstmöglich beansprucht. Das oft knapp an der Streckgrenze vorgespannte Band wird nicht durch von außen aufgebrachte Längskräfte gedehnt, sondern es wird ein reines Biegemoment aufgebracht.2) The metal processing belt is claimed as low as possible by the control intervention. The band, which is often tightly stretched at the yield point, is not stretched by longitudinal forces applied from the outside, but a pure bending moment is applied.

[0020] 3) Es sind keine aufwändigen Stellreinrichtungen erforderlich. Heizung und Kühlung können sehr effizient in beengten Einbauverhältnissen realisiert werden, mechanisch präzise Stelleinrichtungen, welche zugleich große Stellkräfte aufbringen müssen, können entfallen.3) There are no complicated Stellreinrichtungen required. Heating and cooling can be realized very efficiently in cramped installation conditions, mechanically precise adjusting devices, which at the same time have to apply large actuating forces, can be omitted.

[0021] 4) Alle Bandmaterialien können verwendet werden, sofern ein Temperaturmoment ausreichende elastische Verformung erzeugt. Vor allem bei rostfreien Stahlbändern, welche nicht ferromagnetisch sind, ist das ein Vorteil gegenüber Verfahren auf Prinzip der magnetischen Anziehung des Bandes.4) All strip materials can be used as long as a temperature moment produces sufficient elastic deformation. Especially with stainless steel strips, which are not ferromagnetic, this is an advantage over methods based on magnetic attraction of the strip.

[0022] Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine mittlere Längendehnung im Metall-Prozessband auftreten, welche durch geeignete Bandspanneinrichtungen nach dem Stand der Technik auszugleichen ist. Ist in der Temperiereinrichtung gleichzeitges Heizen und Kühlen des Bandes in unterschiedlichen seitlichen Positionen möglich, so kann das erfindungsgemäße Verfahren auch ohne Änderung der mittleren Bandspannung eingesetzt werden. In diesem Fall muss im Regelalgorithmus die konstante Zugkraft im Metall-Prozessband als Nebenbedingung eingeführt werden.By the method according to the invention, an average elongation in the metal process belt occur, which is compensated by suitable band tensioning devices according to the prior art. If simultaneous heating and cooling of the strip in different lateral positions is possible in the tempering device, then the method according to the invention can also be used without changing the mean strip tension. In this case, the constant tensile force in the metal processing belt must be introduced as a secondary condition in the control algorithm.

[0023] Wenn die zumindest eine Temperiereinrichtung zwischen einem Obertrum und einem Untertrum des Metall-Prozessbandes angeordnet ist, benötigt sie keinen zusätzlichen Platz, ist geschützt eingebaut und kollidiert nicht mit anderen Prozessgeräten, welche üblicherweise oberhalb des Obertrums und gelegentlich unterhalb des Untertrums angeordnet sind. Dieselben Vorteile gelten auch für eine Ausführung der Erfindung, bei der eine Temperiereinrichtung in einer Umlenkrolle angeordnet ist.If the at least one tempering device is arranged between an upper strand and a lower strand of the metal processing belt, it requires no additional space, is protected installed and does not interfere with other process devices, which are usually located above the upper strand and occasionally below the lower strand. The same advantages apply to an embodiment of the invention in which a tempering device is arranged in a deflection roller.

[0024] Wenn Temperiereinrichtungen - in Längsrichtung des Metall-Prozessbandes gesehen -hintereinander angeordnet sind, führt dies zu verfeinerten Einstellmöglichkeiten. Insbesondere können durch diese Maßnahmen unterschiedliche Temperaturgradienten eingestellt werden. Weiters ist es möglich, eine abschnittsweise asymmetrische Erwärmung des Bandes, gefolgt von einer asymmetrischen Abkühlung des Bandes zu realisieren und so den Netto-Wärmeeintrag zu kompensieren. Man vermeidet dadurch z.B. Störungen, die aufgrund der nachlassenden Bandspannung durch Erwärmen oder übermäßigen Bandspannung durch Abkühlen auftreten könnten. Die Temperierung des Bandes kann in einer Ausgestaltung der Erfindung unter der Nebenbedingung der unveränderten mittleren Bandspannung erfolgen. Indem der in Band-Querrichtung verlaufende Temperaturgradient in einem stromabwärtigen Bandabschnitt kompensiert wird, erzielt man eine örtliche Begrenzung des Temperaturgradienten und erreicht Null Netto-Wärmeeintrag.If temperature control devices - seen in the longitudinal direction of the metal processing belt - are arranged one behind the other, this leads to more refined adjustment options. In particular, different temperature gradients can be set by these measures. Furthermore, it is possible to realize a partially asymmetric heating of the strip, followed by an asymmetric cooling of the strip and thus to compensate for the net heat input. This avoids e.g. Disturbances that could occur due to decreasing belt tension due to heating or excessive belt tension due to cooling. The tempering of the band can be done in one embodiment of the invention under the constraint of the unchanged mean band tension. By compensating for the transverse belt temperature gradient in a downstream belt section, one achieves a localized limitation of the temperature gradient and achieves zero net heat input.

[0025] Der Temperaturgradient ist besonders fein steuerbar, wenn Temperiereinrichtungen - in Längsrichtung des Metall-Prozessbandes gesehen - nebeneinander angeordnet sind. Je nach Anzahl der Temperiereinrichtungen ist so ein beinahe linearer Temperaturgradient generierbar.The temperature gradient is particularly finely controlled when tempering - seen in the longitudinal direction of the metal processing belt - are arranged side by side. Depending on the number of tempering such an almost linear temperature gradient can be generated.

[0026] Für diverse Prozesse ist es wichtig, dass die seitliche Lage des Metall-Prozessbandes an zumindest einer Umlenkrolle oder zumindest einer lagekritischen Stelle, an der ein wichtiger Prozessschritt ausgeführt wird, innerhalb sehr enger Toleranzen eingehalten wird. Um dies zu erreichen, ist in einem Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass die Erfassung der momentanen seitlichen Lage des Metall-Prozessbandes an zumindest einer Umlenkrolle und/oder an zumindest einer für den Prozess, in dem das Metall-Prozessband eingesetzt wird, lagekritischen Position erfolgt.For various processes, it is important that the lateral position of the metal processing belt is adhered to at least one deflection roller or at least one position-critical point at which an important process step is carried out within very narrow tolerances. In order to achieve this, it is provided in one aspect of the invention that the detection of the instantaneous lateral position of the metal processing belt takes place on at least one deflection roller and / or on at least one position-critical position for the process in which the metal processing belt is used ,

[0027] Gemäß einer bevorzugten Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur seitlichen Lageregelung eines Metall-Prozessbandes ist diese Vorrichtung in eine Bandmaschine mit 4/12 österreichisches Patentamt AT510198B1 2012-05-15 zumindest einem um Umlenkrollen geführten, in seiner Längsrichtung umlaufenden Metall-Prozessband, auf dem Prozessgut transportierbar ist, eingebaut.According to a preferred application of the device according to the invention for the lateral position control of a metal processing belt, this device is in a belt machine with guided around pulleys, circulating in its longitudinal direction metal processing belt, on at least one AT510198B1 the process material is transported, installed.

[0028] Gemäß einer weiteren bevorzugten Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur seitlichen Lageregelung eines Metall-Prozessbandes ist diese in eine Fertigungsanlage mit zumindest einem um Umlenkrollen geführten, in seiner Längsrichtung durchlaufenden Metall-Prozessband eingebaut.According to a further preferred application of the device according to the invention for the lateral position control of a metal processing belt, this is incorporated into a manufacturing plant with at least one guided around pulleys, continuous in its longitudinal direction metal processing belt.

[0029] Die Erfindung wird nun anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt: [0030] Fig.1 ist eine schematische Teilaufsicht einer Umlenkrolle mit der Bahnlinie eines schräg auflaufenden Bandes.The invention will now be described in detail by way of exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings show the following: FIG. 1 is a schematic partial plan view of a deflection roller with the path of a slanted belt.

[0031] Fig.2 ist eine schematische Teilseitenansicht, eine Teilaufsicht, sowie der Verlauf des2 is a schematic partial side view, a partial supervision, and the course of the

Temperaturmoments einer Form der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung.Temperature moments of a form of the device according to the present invention.

[0032] Fig.3 ist eine schematische Ansicht des Temperaturverlaufs im Metall-Prozessband in der Schnittebene A - A aus Fig.1.3 is a schematic view of the temperature profile in the metal processing belt in the sectional plane A - A of Figure 1.

[0033] Fig.4 ist eine schematische Darstellung, die verschiedene Ausführungsformen derFIG. 4 is a schematic diagram illustrating various embodiments of FIGS

Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung zeigt.Device according to the present invention shows.

[0034] Fig.5 ist eine weitere schematische Darstellung, die verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung zeigt.Fig. 5 is another schematic diagram showing various embodiments of the device according to the present invention.

[0035] Fig.6 ist eine schematische Darstellung, die die Zusammenschaltung der Erfassungs und Temperiereinrichtung gemäß vorliegender Erfindung zeigt.Fig. 6 is a schematic diagram showing the interconnection of the detection and tempering device according to the present invention.

[0036] Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, dass ein vorgespanntes Metall-Prozessband, welches unter einem Winkel Θ auf eine rotierende Umlenkrolle aufläuft, unter der Annahme von geringem oder zu vernachlässigenden Schlupf seitlich verläuft. Wie in Fig.1 dargestellt, läuft die Bandkante 1 so wie jede andere dazu parallele bandfeste Linie unter dem Relativwinkel Θ auf die Umlenkrolle 2 auf. Unabhängig vom Umschlingungswinkel α (siehe auch Fig.2) wird die Bandkante entlang einer Schraublinie auf dem Mantel der Umlenkrolle beginnend beim Berührpunkt 3 weiterbewegt. Für die andere Umlenkrolle 5 mit dem Berührpunkt 6 gilt der analoge Bewegungsablauf. Bezeichnet man die Laufgeschwindigkeit des Bandes mit v, so ergibt sich unter Annahme kleiner Winkel Θ für die seitliche Geschwindigkeit des Berührpunktes 3 in z-Richtung die Formel *3 dz dz dx dz ~dt 3 dx 3 dt dx xz\ =v*tan0sv·# 0) [0037] Gemäß Fig.2 wird ein schräges Auf- oder Ablaufen unter den Winkeln θ3 bzw. θ6 auf den parallel ausgerichteten Umlenkrollen 2 und 5 eine elastische Verformung des Metall-Prozessbandes bewirken und umgekehrt. Es wird dabei angenommen, dass das Metall-Prozessband 1 aufgrund genügend hoher Vorspannung immer in einer Ebene projizierend zur x-y-Ebene bleibt. Die elastische Deformation des Metall-Prozessbandes 1 in z-Richtung kann daher für kleine Deformationen durch die lineare Beschreibung eines beidseitig eingespannten Biegebalkens erfolgen. In Fig.2 ist die elastische Deformation des Metall-Prozessbandes in z-Richtung der besseren Sichtbarkeit wegen stark übertrieben dargestellt. Die grundlegende Beziehung für die Biegelinie z(x) ist gegeben durch z”(x) =The invention is based on the principle that a prestressed metal processing belt, which runs at an angle Θ on a rotating guide roller, passes under the assumption of low or negligible slip sideways. As shown in Figure 1, the band edge 1 runs like any other parallel to this band-solid line at the relative angle Θ on the guide roller 2. Regardless of the wrap angle α (see also FIG. 2), the band edge is moved along a helix line on the jacket of the deflection roller beginning at the contact point 3. For the other guide roller 5 with the touch point 6 of the analog movement. If the running speed of the belt is denoted by v, assuming small angles Θ for the lateral speed of the contact point 3 in the z-direction, the formula * 3 dz dz dx dz = dt 3 dx 3 dt dx xz = v * tan0sv # 0). According to FIG. 2, an oblique rising or falling at the angles θ3 and θ6 on the parallel-oriented deflection rollers 2 and 5 will cause an elastic deformation of the metal processing belt and vice versa. It is assumed that the metal processing belt 1 always remains in a plane projecting to the x-y plane due to sufficiently high bias. The elastic deformation of the metal processing belt 1 in the z-direction can therefore be done for small deformations by the linear description of a cantilever clamped on both sides. In Figure 2, the elastic deformation of the metal processing belt in the z-direction of better visibility because of greatly exaggerated. The fundamental relation for the bending line z (x) is given by z "(x) =

M(x) =M (x) =

[A/(jt)+Mr(jc>] (2) [0038] wobei £ der Elastizitätsmodul des Metall-Prozessbandes ist, J y das Flächenträgheits- 5/12 österreichisches Patentamt AT510 198B1 2012-05-15 moment des Metall-Prozessbandes um die y-Achse ist und M(x) das gesamte Biegemoment im Metall-Prozessband ist, welches das Metall-Prozessband in z-Richtung elastisch verformt. Das gesamte Biegemoment im Metall-Prozessband M(x) kann gemäß Gleichung (2) dargestellt werden als Summe zweier überlagerter Anteile. Der erste Anteil ist gegeben durch das Biegemoment aufgrund der Randbedingungen und äußerer Belastungen M (x), und der zweite Anteil ist gegeben durch das Biegemoment MT(x) aufgrund der erfindungsgemäßen Aufbringung eines Temperaturfeldes T(x,z) über eine Temperiereinrichtung 7.[A / (jt) + Mr (jc>] (2) where £ is the modulus of elasticity of the metal process belt, J y is the area inertia of the metal process belt is the y-axis and M (x) is the total bending moment in the metal process band that elastically deforms the metal process band in the z-direction The total bending moment in the metal process band M (x) can be represented according to equation (2) The first component is given by the bending moment due to the boundary conditions and external loads M (x), and the second component is given by the bending moment MT (x) due to the application according to the invention of a temperature field T (x, z ) via a tempering device 7.

[0039] Durch einfache Integration und Einsetzen der Randbedingungen ergibt sichBy simple integration and use of the boundary conditions results

(3) [0040] wobei L den Achsabstand zwischen den Umlenkrollen bezeichnet und C eine aus den Randbedingungen zu bestimmende Konstante ist. Aus Gleichung (3) erhält man bei bekanntem C und M(x) für x = 0 unmittelbar z'3. Damit folgt aus Gleichung (1) die seitliche Geschwindigkeit des Bandes im Berührpunkt 3.(3) where L denotes the center distance between the pulleys and C is a constant to be determined from the boundary conditions. From equation (3), for known C and M (x) for x = 0 we obtain directly z'3. Thus, from equation (1), the lateral velocity of the band follows at the contact point 3.

[0041] Durch die erfindungsgemäße Aufbringung eines Biegemoments MT(x) über ein Temperaturfeld in einem bestimmten Bereich xa < x < xb des Metall-Prozessbandes, kann gemäß den Gleichungen (1-3) der seitliche Verlauf des Metall-Prozessbandes direkt beeinflusst werden. In der Fig.2 ist die erfindungsgemäße Momentenaufbringung durch ein Temperaturmoment MT(x)=-aTED jT(x,z)‘zdz ,...........................................(4) o [0042] dargestellt, wobei im Bereich xa < x < xb ein Temperaturfeld T(x,z) durch eine geeignete Temperiereinrichtung 7, die beheizt oder kühlt, so aufgebracht wird, dass das gesamte Biegemoment M(x) = M (x) + MT(x) dem seitlichen Verlaufen des Bandes auf der Umlenkrolle 2 entgegenwirkt. In Gleichung (4) bezeichnet aT den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials des Metall-Prozessbandes, und es wird angenommen, dass die Temperatur im Metall-Prozessband konstant über die Dicke D des Bandes ist. Wie in Fig.3 dargestellt, ergibt sich durch die Temperierung für jeden Querschnitt des Metall-Prozessbandes ein Temperaturgradient über die Bandbreite, welcher für die Größe des Temperaturmoments MT(x) ausschlaggebend ist.By the application according to the invention of a bending moment MT (x) over a temperature field in a certain range xa < x < xb of the metal processing belt, according to equations (1-3), the lateral course of the metal processing belt can be directly influenced. 2, the torque application according to the invention is represented by a temperature moment MT (x) = - aTED jT (x, z) 'zdz, ...................... ..................... (4) o [0042], where in the range xa < x < xb a temperature field T (x, z) by a suitable tempering device 7, which heats or cools, is applied so that the total bending moment M (x) = M (x) + MT (x) the lateral running of the belt on the pulley 2 counteracts. In equation (4), aT denotes the coefficient of thermal expansion of the material of the metal processing belt, and it is assumed that the temperature in the metal processing belt is constant over the thickness D of the belt. As shown in FIG. 3, the tempering for each cross section of the metal processing belt results in a temperature gradient over the bandwidth, which is decisive for the magnitude of the temperature moment MT (x).

[0043] Der mathematische Zusammenhang zwischen dem aktuellen gesamten Biegemoment M(x) und der für einen Reglerentwurf notwendigen seitlichen Laufdynamik des Metall-Prozessbandes ist in den folgenden Literaturstellen beschrieben: [0044] K Schulmeister, M. Kozek: "Modelling of lateral dynamics for an endless metalprocess beit'·,The mathematical relationship between the actual total bending moment M (x) and the lateral running dynamics of the metal processing belt necessary for a controller design is described in the following references: K Schulmeister, M. Kozek: "Modeling of lateral dynamics for an endless metalprocess beit '·,

Vortrag: 6th Vienna Mathmod 09, Vienna; 11.02.2009 - 13.02.2009; in:"Proceedings ofthe 6th Mathmod Vienna 09', Argesim Report, No. 35 (2009), ISBN: 978-3-901608-35-3; Paper-Nr. 267, 9 S.Lecture: 6th Vienna Mathmod 09, Vienna; 11.02.2009 - 13.02.2009; in: "Proceedings of the 6th Mathmod Vienna 09 ', Argesim Report, no. 35 (2009), ISBN: 978-3-901608-35-3; Paper no. 267, 9 p.

[0045] K Schulmeister. M. Kozek: "Modeling of Lateral Dynamics for an Endless Steel Belt'·, Vortrag: 12th International Conference on the Enhancement and Promotion of Computational Methods in Engineering and Science, Hong Kong and Macao; 30.11.2009 -03.12.2009; in: "Proceedings ofthe Twelfth International Conference on the Enhancement and Promotion of Computational Methods in Engineering and Science", (2009), Paper-Nr. ISCM2-553, 6 S.K schoolmaster. M. Kozek: "Modeling Lateral Dynamics for an Endless Steel Belt" · Lecture: 12th International Conference on the Enhancement and Promotion of Computational Methods in Engineering and Science, Hong Kong and Macao; 30.11.2009 -03.12.2009; in: "Proceedings of the Twelfth International Conference on the Enhancement and Promotion of Computational Methods in Engineering and Science", (2009), Paper no. ISCM2-553, 6 p.

[0046] Damit ist eine Auslegung der erfindungsgemäßen Regelung nach dem Stand der Tech- 6/12 österreichisches Patentamt AT510198B1 2012-05-15 nik möglich.Thus, an interpretation of the scheme according to the invention according to the state of the art Tech- / ATP Austria Patent Office AT510198B1 2012-05-15 nik possible.

[0047] In Fig.4 sind mögliche Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Die Fig.4a zeigt beispielhaft eine einfache Bandmaschine 20 in der Seitenansicht, die übrigen Abbildungen Fig.4b und Fig.4c stellen die Bandmaschine 20 in zwei Ausbaustufen im Grundriss dar. Das endlose Metall-Prozessband 1 wird über zwei zylindrische Umlenkrollen 2 und 5 geführt. Eine Temperiereinrichtung 7 kann Heiz- beziehungsweise Kühlleistung so auf das Metall-Prozessband 1 aufbringen, dass sich ein gewünschter Temperaturgradient einstellt. Die Temperiereinrichtung 7 kann asymmetrisch zur Längsmittelachse des Metall-Prozessbandes 1 angeordnet sein und/oder aus mehreren einzelnen Temperiereinrichtungen 7a, 7b, 7c, 7d zusammengesetzt sein, die nebeneinander in Querrichtung 1b über das Metall-Prozessband 1 angeordnet sind und unterschiedlich angesteuert werden.In Figure 4 possible embodiments of the invention are shown schematically. 4a shows, by way of example, a simple belt machine 20 in a side view, the remaining illustrations FIG. 4b and 4c illustrate the belt machine 20 in two expansion stages in plan view. The endless metal processing belt 1 is guided over two cylindrical deflection rollers 2 and 5 , A tempering device 7 can apply heating or cooling power to the metal processing belt 1 in such a way that a desired temperature gradient is established. The tempering device 7 may be arranged asymmetrically to the longitudinal center axis of the metal processing belt 1 and / or composed of a plurality of individual tempering 7a, 7b, 7c, 7d, which are arranged side by side in the transverse direction 1b on the metal processing belt 1 and are driven differently.

[0048] Die erfindungsgemäßen Temperiereinrichtungen 7, 7a, 7b, 7c, 7d können wie in Fig.4a-c gezeigt, nahe der der Umlenkrolle abgewandten Bandoberfläche, oder wie in Fig.5a gezeigt, nahe der der Umlenkrolle aufliegenden Bandoberfläche angebracht werden.The temperature control devices 7, 7a, 7b, 7c, 7d according to the invention can, as shown in FIGS. 4a-c, be mounted near the belt surface facing away from the deflection roller or, as shown in FIG. 5a, near the belt surface resting on the deflection roller.

[0049] In den Fig.4b und Fig.4c ist die wichtige Unterteilung der Temperiereinrichtung 7 in mehrere Temperiereinrichtungen 7a, 7b, 7c, 7d in Bandquerrichtung zu erkennen, welche Unterteilung allen gezeigten Ausführungsformen gemeinsam ist. Das Grundprinzip ist aus Fig.4b zu erkennen, wo die Temperiereinrichtungen 7a und 7b unterschiedliche Heizleistungen in das Metall-Prozessband einbringen, und damit ein gewünschter Temperaturgradient in Bandquerrichtung eingestellt werden kann. Alternativ könnte eine der beiden Einrichtungen 7a, 7b auch kühlen, was vor allem bei Bändern effizient ist, welche aufgrund des heißen Prozesses ohnehin stark erwärmt sind und gekühlt werden müssen. In Fig.4c ist eine Variante mit mehrfacher Unterteilung der Temperiereinrichtungen 7a, 7b, 7c, 7d in Bandquerrichtung dargestellt. Mit feinerer Unterteilung kann der Temperaturverlauf in Bandquerrichtung (siehe Fig.3) genauer an einen gewünschten Temperaturgradienten angepasst werden, bis hin zu einer Linearisierung des Verlaufs.FIGS. 4b and 4c show the important subdivision of tempering device 7 into a plurality of tempering devices 7a, 7b, 7c, 7d in the transverse direction of the strip, which subdivision is common to all shown embodiments. The basic principle can be seen from FIG. 4 b, where the temperature control devices 7 a and 7 b introduce different heating powers into the metal processing belt, and thus a desired temperature gradient in the transverse direction of the belt can be set. Alternatively, one of the two devices 7a, 7b could also cool, which is efficient, above all, in tapes, which anyway are highly heated due to the hot process and have to be cooled. FIG. 4c shows a variant with multiple subdivision of the tempering devices 7a, 7b, 7c, 7d in the transverse direction of the strip. With a finer subdivision, the temperature profile in the transverse direction of the strip (see FIG. 3) can be adapted more precisely to a desired temperature gradient, up to a linearization of the profile.

[0050] Sofern der Platz für den Einbau vorhanden ist, kann auch die Ausführung nach Fig.5a-c zum Einsatz kommen. Bei dieser Ausführung sind Temperiereinrichtungen 7a, 7b, 7c, 7d nahe der auf der Umlenkrolle 2 aufliegenden Bandoberfläche angebracht. Diese Form der Ausführung ist vor allem bei Prozessen vorteilhaft, wo das Band prozessbedingt ohnehin beheizt und/oder gekühlt werden muss. In diesem Fall können zulässige Temperaturtoleranzen der Prozessführung genützt werden, um den lateralen Bandverlauf zu einzustellen.If the space for installation is available, the embodiment of Fig. 5a-c can also be used. In this embodiment, tempering devices 7a, 7b, 7c, 7d are mounted near the strip surface resting on the deflection roller 2. This form of execution is particularly advantageous in processes where the band process anyway heated and / or cooled. In this case, allowable temperature tolerances of the process control can be used to adjust the lateral band path.

[0051] In Fig.5a-b ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Einfluss des Temperaturmomentes im Band örtlich zwischen den Längskoordinaten xa < x < xb begrenzt bleibt. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Temperiereinrichtungen 7a, 7b, 7c, 7d sowohl Heiz- als auch Kühlleistung in das Band einbringen können. Wie in Fig.5b dargestellt, wird über die Heizung 7b und 7c das Band erwärmt und über die Kühlung 7a und 7d abgekühlt. Bei entsprechender Einstellung der Heiz- beziehungsweise Kühlleistung tritt bei dieser Ausführung nur im Bereich xa < x < xb ein Temperaturmoment auf, und außerhalb von diesem Bereich läuft das Band ohne Temperatureinfluss weiter. Damit eine beidseitige Korrektur der seitlichen Bandlage erfolgen kann, müssen bei dieser Ausführung alle Temperiereinrichtungen wahlweise sowohl heizen als auch kühlen können. Diese Ausführung könnte auch zusätzlich so betrieben werden, dass die mittlere Zugspannung im Band 1 unverändert bleibt. Dies ist genau dann der Fall, wenn das resultierende Temperaturfeld T(x,z) aufgrund der positiven und negativen Temperaturdifferenzen keinen Beitrag zur Netto-Längenveränderung des Bandes 1 liefert.5a-b, an embodiment is shown in which the influence of the temperature moment in the band locally between the longitudinal coordinates xa < x < xb remains limited. It is assumed here that the temperature control devices 7a, 7b, 7c, 7d can introduce both heating and cooling power into the belt. As shown in Fig.5b, the band is heated via the heater 7b and 7c and cooled by the cooling 7a and 7d. With appropriate adjustment of the heating or cooling capacity occurs in this embodiment only in the range xa < x < xb a temperature moment, and outside of this range, the tape continues to run without temperature. So that a two-sided correction of the lateral band position can take place, in this embodiment all tempering devices must be able to heat as well as cool. This embodiment could also be operated in addition so that the average tensile stress in the band 1 remains unchanged. This is the case if and only if the resulting temperature field T (x, z) does not contribute to the net length change of the strip 1 due to the positive and negative temperature differences.

[0052] Nicht abgebildet ist die in Achsrichtung unterteilte Beheizung bzw. Kühlung einer Umlenkrolle von innen, was durch den Wärmeübergang von der Umlenkrolle zum Band ebenfalls den gewünschten Effekt bewirkt. Besonders bei Umlenkrollen mit großem Umschlingungswinkel bzw. großem Durchmesser und geringer Bandgeschwindigkeit ist eine lange Verweildauer des Bandes und damit ein guter Wärmeübergang gegeben.Not shown is the subdivided in the axial direction heating or cooling of a pulley from the inside, which also causes the desired effect by the heat transfer from the pulley to the belt. Especially with pulleys with a large wrap angle or large diameter and low belt speed a long residence time of the belt and thus a good heat transfer is given.

[0053] In Fig.6 ist eine schematische Zusammenschaltung der Erfassungseinrichtung 8a, 8b 7/12FIG. 6 shows a schematic interconnection of the detection device 8a, 8b 7/12

Claims (20)

österreichisches Patentamt AT510198B1 2012-05-15 und Temperiereinrichtungen 7a, 7b, 7c, 7d gemäß vorliegender Erfindung dargestellt. Das Band 1 läuft über zwei achsparallele Umlenkrollen 2 und 5, und die seitliche Lage des Bandes 1 wird über die Erfassungseinrichtung 8a, optional auch die an einer für den Prozess lagekritischen Position angeordnete Erfassungseinrichtung 8b gemessen. Die Erfassungseinrichtungen 8a, 8b sind an zumindest einer Stelle zwischen den Berührpunkten 3 und 6 oder auch entlang der Umschlingung des Bandes auf der Umlenkrolle angebracht. Die Signale der Erfassungseinrichtung 12 werden einer Signalverarbeitung 9 zugeführt, welche für die Reglereinheit 10 geeignete Informationen über die Bandposition 13 ausgibt. In der Reglereinheit 10 werden aufgrund der laufend eingehenden Messinformationen der Bandposition 13 zusammen mit Parametern der Anlage laufend geeignete Stellsignale 14 für die Temperiereinrichtungen 7a, 7b, 7c, 7d berechnet. Diese Signale werden einem Leistungsverstärker 11 zugeführt, welcher die Temperiereinrichtungen 7a, 7b, 7c, 7d mit der für den Stelleingriff notwendigen Leistungen 15 versorgt. Patentansprüche 1. Verfahren zur seitlichen Lageregelung eines um Umlenkrollen (2, 5) geführten, in seiner Längsrichtung umlaufenden oder durchlaufenden Metall-Prozessbandes (1), insbesondere Stahl-Prozessbandes, gekennzeichnet durch das Erfassen der momentanen seitlichen Lage des Metall-Prozessbandes und das Generieren zumindest eines Temperaturgradienten im Metall-Prozessband (1) in Querrichtung (1b) des Metall-Prozessbandes in Abhängigkeit von einer Abweichung der momentanen seitlichen Lage des Metall-Prozessbandes von einer seitlichen Soll-Lage.Austrian Patent Office AT510198B1 2012-05-15 and tempering 7a, 7b, 7c, 7d shown in accordance with the present invention. The belt 1 runs over two axially parallel deflection rollers 2 and 5, and the lateral position of the belt 1 is measured via the detection device 8a, optionally also the detection device 8b arranged at a position-critical position for the process. The detection devices 8a, 8b are mounted on at least one point between the contact points 3 and 6 or along the wrap of the belt on the pulley. The signals of the detection device 12 are supplied to a signal processor 9, which outputs suitable information about the tape position 13 for the controller unit 10. In the controller unit 10 suitable control signals 14 for the temperature control devices 7a, 7b, 7c, 7d are continuously calculated on the basis of the continuously incoming measurement information of the belt position 13 together with parameters of the system. These signals are supplied to a power amplifier 11, which supplies the tempering devices 7a, 7b, 7c, 7d with the power necessary for the control intervention 15. 1. A method for the lateral position control of a deflection rollers (2, 5) out, rotating in its longitudinal direction or continuous metal processing belt (1), in particular steel process belt, characterized by detecting the current lateral position of the metal processing belt and generating at least one temperature gradient in the metal processing belt (1) in the transverse direction (1b) of the metal processing belt as a function of a deviation of the instantaneous lateral position of the metal processing belt from a desired lateral position. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der quer zur Umlaufrichtung des Metall-Prozessbandes (1) verlaufende Temperaturgradient durch Betätigen von zumindest einer seitlich von einer Längsmittelachse des Metall-Prozessbandes angeordneten Temperiereinrichtung (7, 7a, 7b, 7c, 7d) erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the transverse to the direction of rotation of the metal processing belt (1) extending temperature gradient by operating at least one laterally from a longitudinal central axis of the metal processing belt arranged tempering device (7, 7a, 7b, 7c, 7d) he follows. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperiereinrichtung (7, 7a, 7b, 7c, 7d) Heiz- und/oder Kühleinrichtungen umfasst.3. The method according to claim 2, characterized in that the at least one tempering device (7, 7a, 7b, 7c, 7d) comprises heating and / or cooling devices. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Temperiereinrichtung (7a, 7b, 7c, 7d) zwischen einem Obertrum und einem Untertrum des Metall-Prozessbandes (1) angeordnet ist.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that at least one tempering device (7a, 7b, 7c, 7d) between an upper strand and a lower strand of the metal processing belt (1) is arranged. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Temperiereinrichtung in einer Umlenkrolle (2, 5) angeordnet ist.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that at least one tempering device in a deflection roller (2, 5) is arranged. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Temperiereinrichtungen (7a, 7b bzw. 7c, 7d) - in Längsrichtung des Metall-Prozessbandes (1) gesehen - hintereinander angeordnet sind.6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that tempering (7a, 7b and 7c, 7d) - seen in the longitudinal direction of the metal processing belt (1) - are arranged one behind the other. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch Betätigen der Temperiereinrichtungen (7, 7a, 7b, 7c, 7d) unterschiedliche Temperaturgradienten eingestellt werden.7. The method according to claim 6, characterized in that by operating the tempering (7, 7a, 7b, 7c, 7d) different temperature gradients are set. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Temperiereinrichtungen (7a, 7b, 7c, 7d) - in Längsrichtung des Metall-Prozessbandes gesehen - nebeneinander angeordnet sind.8. The method according to any one of claims 2 to 7, characterized in that tempering (7a, 7b, 7c, 7d) - seen in the longitudinal direction of the metal processing belt - are arranged side by side. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierung des Bandes unter der Nebenbedingung der unveränderten mittleren Bandspannung erfolgt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tempering of the belt takes place under the constraint of the unchanged mean belt tension. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in Band-Querrichtung verlaufende Temperaturgradient in einem stromabwärtigen Bandabschnitt kompensiert wird. 8/12 österreichisches Patentamt AT510198B1 2012-05-1510. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the running in the belt transverse direction temperature gradient is compensated in a downstream belt section. 8/12 Austrian Patent Office AT510198B1 2012-05-15 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der momentanen seitlichen Lage des Metall-Prozessbandes an zumindest einer Umlenkrolle (2, 5) und/oder an zumindest einer für den Prozess, in dem das Metall-Prozessband (1) eingesetzt wird, lagekritischen Position erfolgt.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the detection of the current lateral position of the metal processing belt on at least one deflection roller (2, 5) and / or at least one for the process in which the metal processing belt (1 ) is used, position critical position occurs. 12. Vorrichtung zur seitlichen Lageregelung eines um Umlenkrollen (2, 5) geführten, in seiner Längsrichtung umlaufenden oder durchlaufenden Metall-Prozessbandes (1), insbesondere Stahl-Prozessbandes, gekennzeichnet durch zumindest einen Positionssensor (8a, 8b) zum Erfassen der momentanen seitlichen Lage des Metall-Prozessbandes (1), zumindest eine seitlich von einer Längsmittelachse (1a) des Metall-Prozessbandes angeordnete Temperiereinrichtung (7, 7a, 7b, 7c, 7d) und einen Regler (10), der aus den Signalen des zumindest einen Positionssensors (8a, 8b) eine Abweichung der momentanen seitlichen Lage des Metall-Prozessbandes (1) von einer seitlichen Soll-Lage errechnet und in Abhängigkeit von dieser Abweichung durch Ansteuern der zumindest einen Temperiereinrichtung (7, 7a, 7b, 7c, 7d) zumindest einen Temperaturgradienten im Metall-Prozessband in Querrichtung (1b) des Metall-Prozessbandes (1) generiert.12. Device for the lateral position control of a deflection rollers (2, 5) out, rotating in its longitudinal direction or continuous metal processing belt (1), in particular steel processing belt, characterized by at least one position sensor (8a, 8b) for detecting the current lateral position of the metal processing belt (1), at least one tempering device (7, 7a, 7b, 7c, 7d) arranged laterally from a longitudinal center axis (1a) of the metal processing belt and a controller (10) consisting of the signals of the at least one position sensor ( 8a, 8b) calculates a deviation of the instantaneous lateral position of the metal processing belt (1) from a lateral desired position and, depending on this deviation, by controlling the at least one tempering device (7, 7a, 7b, 7c, 7d) at least one temperature gradient generated in the metal processing belt in the transverse direction (1b) of the metal processing belt (1). 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperiereinrichtung (7, 7a, 7b, 7c, 7d) Heiz- und/oder Kühleinrichtungen umfasst, die vorzugsweise auf dem Temperaturstrahlungsprinzip und/oder dem Konvektionsprinzip über Fluide und/oder elektromagnetischer Induktionserwärmung beruhen.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the at least one tempering device (7, 7a, 7b, 7c, 7d) comprises heating and / or cooling devices, preferably on the temperature radiation principle and / or the convection principle via fluids and / or electromagnetic Induction heating based. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperiereinrichtung (7a, 7b, 7c, 7d) zwischen einem Obertrum und einem Untertrum des Metall-Prozessbandes (1) angeordnet ist.14. The apparatus of claim 12 or 13, characterized in that the at least one tempering device (7a, 7b, 7c, 7d) between an upper run and a lower run of the metal processing belt (1) is arranged. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Temperiereinrichtung in einer Umlenkrolle angeordnet ist.15. Device according to one of claims 12 to 14, characterized in that at least one tempering device is arranged in a deflection roller. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Temperiereinrichtungen (7a, 7b, 7c, 7d) - in Längsrichtung des Metall-Prozessbandes (1) gesehen - hintereinander angeordnet sind, wobei die Temperiereinrichtungen vorzugsweise einzeln oder gruppenweise vom Regler (10) ansteuerbar sind.16. The device according to one of claims 12 to 15, characterized in that tempering (7a, 7b, 7c, 7d) - in the longitudinal direction of the metal processing belt (1) seen - are arranged one behind the other, wherein the tempering preferably individually or in groups by the controller (10) are controllable. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Temperiereinrichtungen (7, 7a, 7b, 7c, 7d) - in Längsrichtung des Metall-Prozessbandes gesehen - nebeneinander angeordnet sind, wobei die Temperiereinrichtungen vorzugsweise einzeln oder gruppenweise vom Regler (10) ansteuerbar sind.17. Device according to one of claims 12 to 16, characterized in that tempering (7, 7a, 7b, 7c, 7d) - seen in the longitudinal direction of the metal processing belt - are arranged side by side, wherein the tempering preferably individually or in groups by the controller ( 10) are controllable. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bandpositionssensor (8a, 8b) an zumindest einer Umlenkrolle (2) und/oder an zumindest einer für den Prozess, in dem das Metall-Prozessband (1) eingesetzt wird, lagekritischen Position angeordnet ist.18. Device according to one of claims 12 to 17, characterized in that at least one belt position sensor (8a, 8b) on at least one deflection roller (2) and / or at least one for the process in which the metal processing belt (1) used is arranged, position critical position. 19. Bandmaschine (20) mit zumindest einem um Umlenkrollen geführten, in seiner Längsrichtung umlaufenden Metall-Prozessband, insbesondere Stahl-Prozessband, auf dem Prozessgut transportierbar ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur seitlichen Lageregelung des Metall-Prozessbandes nach einem der Ansprüche 12 bis 18.19. Belt machine (20) with at least one guided around deflection rollers, in its longitudinal direction circumferential metal processing belt, in particular steel processing belt on which process material is transported, characterized by a device for lateral position control of the metal processing belt according to one of claims 12 to 18 , 20. Fertigungsanlage mit zumindest einem um Umlenkrollen geführten, in seiner Längsrichtung durchlaufenden Metall-Prozessband, insbesondere Stahl-Prozessband, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur seitlichen Lageregelung des Metall-Prozessbandes nach einem der Ansprüche 12 bis 18. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 9/1220. Production plant with at least one guided around pulleys, in its longitudinal direction continuous metal processing belt, in particular steel processing belt, characterized by a device for lateral position control of the metal processing belt according to one of claims 12 to 18. See 3 sheet drawings 9/12
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