DE102011012062B4

DE102011012062B4 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren für ein Walzwerk

Info

Publication number: DE102011012062B4
Application number: DE102011012062.9A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Hattori; Yutaka Fukuchi; Shinichi Kaga; Takehiko Saito
Original assignee: Hitachi Ltd; Primetals Technologies Japan Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Primetals Technologies Japan Ltd
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2023-03-09
Anticipated expiration: 2031-02-24
Also published as: KR101199083B1; KR20110107737A; DE102011012062A1; BRPI1101881A2; JP2011200896A; CN102198452B; CN102198452A; JP5123346B2

Abstract

Steuervorrichtung (S) für ein Tandem-Kaltwalzwerk (T) mit einer Anzahl von Walzgerüsten (1, 2), die nacheinander angeordnet sind, wobei das Walzwerk (T)
Walzspaltsteuerungen (21, 22) zum Steuern des Spalts zwischen den Arbeitswalzeri (1w, 2w) der Walzgerüste (1, 2),
Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24) zum Steuern der Geschwindigkeiten der Arbeitswalzen (1w, 2w),
eingangsseitige Geschwindigkeitssteuerungen (25) zum Steuern der Geschwindigkeiten des zu walzenden Materials (h) an den Eingangsseiten der Walzgerüste (1, 2) und
abgabeseitige Geschwindigkeitssteuerungen (26) zum Steuern der Geschwindigkeiten des zu walzenden Materials (h) an den Abgabeseiten der Walzgerüste (1, 2) umfasst,
wobei die Steuervorrichtung (S) aufweist:
eine Speichervorrichtung (42) zum Speichern der Produktspezifikationsdaten für eine vordere Komponente und eine hintere Komponente des zu walzenden Materials (h), wobei die vordere und die hintere Komponente an einem Schweißpunkt zusammengeschweißt sind,
eine Aufnahmeeinrichtung (41) für die Betriebsbedingungen des Walzwerks (T), die Daten über die Betriebsbedingungen jedes der Walzgerüste (1, 2) des Walzwerks (T) aufnimmt,
eine Bestimmungsvorrichtung (44) für den Schweißpunktdurchgang, die auf der Basis der aufgenommenen Daten für die Betriebsbedingungen und den für das zu walzende Material (h) gespeicherten Produktspezifikationen festlegt, ob die Arbeitswalzen (1w, 2w) in den einzelnen Walzgerüsten (1, 2) vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente in einen Walzmodus oder in einen Öffnungsmodus zu bringen sind,
eine Einstellvorrichtung (46) für die Sollwerte für den Schweißpunktdurchgang, die auf der Basis der Produktspezifikationen für die vordere Komponente und die hintere Komponente, die in der Speichervorrichtung (42) für die Produktspezifikationen gespeichert sind, einen Sollwert für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) an den einzelnen Walzgerüsten (1, 2) beim Durchlauf des Schweißpunktes festlegt,
eine Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs, die die Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) in den einzelnen Walzgerüsten (1, 2) für den Durchlauf des Schweißpunktes festlegt,
eine Erzeugungsvorrichtung (49) für die Geschwindigkeits-Sollwerte zum Bestimmen der Geschwindigkeits-Sollwerte für die Watzgerüst-Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24), die eingangsseitigen Geschwindigkeitssteuerungen (25) und die abgabeseitigen Geschwindigkeitssteuerungen (26), und
eine Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert zum Vorgeben, des Öffnens und Schließens der Arbeitswalzen (1w, 2w) an die Walzspaltsteuerungen (21, 22) auf der Basis des Sollwerts für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w), der von der Einstellvorrichtung (46) für die Sollwerte für den Schweißpunktdurchgang vorgegeben wird, und der Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w), die von der Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs vorgegeben werden,
wobei vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts jede der Walzspaltsteuerungen (21, 22) für die einzelnen Walzgerüste (1, 2), durch die der Schweißpunkt läuft, den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis der Anweisungen zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) von der Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert steuert,
und wobei jede der Walzgerüst-Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24) für die Walzgerüste (1, 2), durch die der Schweißpunkt durchläuft, die Geschwindigkeit der Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis des Geschwindigkeits-Sollwerts von der Erzeugungsvorrichtung (49) für den Geschwindigkeits-Sollwert steuert,
gekennzeichnet durch eine Leitgerüst-Festlegungsvorrichtung (48), die ein Walzgerüst (1, 2) als Leitgerüst festlegt, dessen Geschwindigkeit als Bezugsgeschwindigkeit heranzuziehen ist, indem es ein Walzgerüst (1, 2) auswählt, dessen Arbeitswalzen (1w, 2w) gerade geschlossen sind oder dessen Walzkraft gerade geändert wird, und
wobei die Erzeugungsvorrichtung (49) für die Geschwindigkeits-Sollwerte die Geschwindigkeits-Söllwerte der einzelnen Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24, 25, 26) derart festlegt, dass die Geschwindigkeit desjenigen Walzgerüsts (1, 2), konstant auf der Bezugsgeschwindigkeit gehalten wird, das von der Leitgerüst-Festlegungsvörrichtüng (48) als Leitgerüst festgelegt wurde.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für ein Walzwerk zum Steuern des Walzwerks ohne Anhalten des Walzvorgangs beim Übergang von einem Walzmodus, bei dem das die Walzgerüste durchlaufende Material zwischen Arbeitswalzen gewalzt wird, zu einem Nicht-Walz- oder Nicht-Kontakt-Modus, bei dem das die Walzgerüste durchlaufende Material nicht gewalzt wird bzw. nicht mit den Arbeitswalzen in Kontakt steht, und umgekehrt.
In einem Kaltwalzwerk wie zum Beispiel einem kontinuierlichen Walzwerk oder einem Tandem-Walzwerk, bei dem hintereinander eine Anzahl von Walzgerüsten angeordnet ist, läuft das zu walzende Material kontinuierlich durch das Walzwerk. Das zu walzende Material wird in Rollenform angeliefert. Um den kontinuierlichen Durchlauf zu gewährleisten, wird der Anfang des bandförmigen Materials von einer neuen Rolle mittels einer Schweißvorrichtung an der Eingangsseite des kontinuierlichen Walzwerks mit dem Ende des Materials von der vorhergehenden Rolle zusammengeschweißt. Die Metallart, die Dicke und die Breite des zu walzenden Materials können jedoch von Rolle zu Rolle variieren, so daß die Walzbedingungen an den einzelnen Walzgerüsten des Walzwerks jedesmal dann daran angepaßt werden müssen, wenn der Schweißpunkt, der das Material von zwei Rollen verbindet, durch die Walzgerüste läuft.
Die JP-A-62-254916 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Kaltwalzwerks mit mehreren Walzgerüsten zum kontinuierlichen Walzen eines Materials, das aus einer vorderen Komponente und einer daran angeschweißten, nachfolgenden hinteren Komponente besteht, wobei vor der Ankunft des Schweißpunktes zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente des Materials an einem Walzgerüst ein Abbremsbefehl ausgegeben wird, dann der Walzspalt (mit anderen Worten die Walzenposition) zwischen den Arbeitswalzen des jeweiligen Walzgerüsts auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird, bevor der Schweißpunkt durch dieses Walzgerüst läuft, und dabei die Spannung an der hinteren Seite des zu walzenden Materials so gesteuert wird, daß die Walzkraft an diesem Gerüst nicht vom einen feststehenden Wert abweicht. Nachdem der Schweißpunkt durch das Walzgerüst gelaufen ist, wird der Walzspalt auf den festgelegten Wert für die hintere Komponente eingestellt, während die Spannung an der Vorderseite des zu walzenden Materials von den für die vordere Komponente und die hintere Komponente festgelegten Werten auf den niedrigeren Wert gesetzt wird. Nachdem der Schweißpunkt das letzte Walzgerüst durchlaufen hat, wird ein Beschleunigungsbefehl ausgegeben.
Bei diesem in der JP-A-62-254916 beschriebenen Verfahren wird der Walzspalt nach dem Durchlaufen des Schweißpunktes durch das jeweilige Walzgerüst jedoch nur auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, so daß sich ein Problem ergibt, wenn der Unterschied in der Dicke zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente groß ist. Beim erneuten Beginn des Walzens am Anfangsteil der hinteren Komponente können die Arbeitswalzen beschädigt werden, wenn die Dicke der hinteren Komponente sehr viel größer ist als die der vorderen Komponente, oder es tritt zwischen der hinteren Komponente und den Arbeitswalzen ein Schlupf auf, der die Arbeitswalzen ebenfalls beschädigen kann, wenn die Dicke der hinteren Komponente sehr viel kleiner ist als die der vorderen Komponente.
Gemäß der JP-A-2004-34039 wird daher der Walzvorgang unterbrochen, wenn der Schweißpunkt hindurchläuft, damit die Arbeitswalzen vollständig vom Material der Rollen freikommen können und um zu vermeiden, daß das zu walzende Material bei einem großen Dickenunterschied, bei einem großen Breitenunterschied oder bei einer anderen Materialqualität am Schweißpunkt zwischen der vorderen und der hinteren Komponente bricht. Nachdem der Schweißpunkt die Walzgerüste durchlaufen hat, wird der Walzvorgang wieder gestartet.
Bei einem Tandem-Kaltwalzwerk ist es wünschenswert, daß sich die Arbeitswalzen der Walzgerüste kurz vor Eintreffen des Schweißpunktes am jeweiligen Walzgerüst öffnen und, nachdem der Schweißpunkt durchgelaufen ist, wieder schließen. Es ist jedoch schwierig, während eines laufenden Walzvorgangs die Arbeitswalzen zu öffnen und dann wieder mit dem zu walzenden Material in Kontakt zu bringen. Es gibt daher im wesentlichen auch noch keine Vorgehensweise für diesen Fall, die in der Praxis zufriedenstellend arbeiten würde.
Für die Probleme, die beim Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen beim laufenden Walzvorgang auftreten können, sind der Schlupf zwischen den Arbeitswalzen und dem zu walzenden Material und Schäden an den Arbeitswalzen und dem zu walzenden Material beim Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen zu nennen.
Bei dem in der JP-A-2004-34039 beschriebenen Verfahren ergeben sich auf dem zu walzenden Material an den Stellen Stoppmarken, an denen der Walzvorgang unterbrochen wird. Da die Arbeitswalzen erst wieder geschlossen werden, nachdem der Schweißpunkt durchgelaufen ist, hat das durchgelaufene Material bis zu dieser Wiederaufnahme des Walzvorgangs nicht die gewünschte Dicke und wird zu Ausschuß, der die Ausbeute herabsetzt. Bis zur Wiederaufnahme des Walzvorgangs nach dem Anhalten des Walzvorgangs und dem Öffnen der Arbeitswalzen vergeht einige Zeit, so daß auch die Betriebseffizienz herabgesetzt ist.
Der Übersichtsartikel „The Advanced Set-Up and Control System for Dofasco's Tandem Cold Mill“ von Sekiguchi et al., der in IEEE Transactions on Industry Applications, Band 32, Nr. 3, Mai/Juni 1996, Seiten 608-616, veröffentlicht wurde, beschreibt ein Tandem-Kaltwalzwerk, dessen Steuervorrichtung bzw. Steuerverfahren die Merkmale des Oberbegriffs der vorliegenden Ansprüche 1, 2, 8 bzw. 9 enthält. Nachteilig an dem darin beschriebenen herkömmlichen Tandem-Kaltwalzwerk ist allerdings, dass es nicht hinreichend schnell und betriebseffizient auf Geschwindigkeitsänderungen reagieren kann, die insbesondere aus den Dickeänderungen des zu walzenden Materials resultieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für ein Walzwerk zu schaffen, bei der bzw. bei dem die Arbeitswalzen mit einer hohen Betriebseffizienz geöffnet und geschlossen werden können, ohne daß die Arbeitswalzen oder das zu walzende Material durch Schlupf und dergleichen Schaden erleiden.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen 1, 2, 8 und 9 gelöst.
Die vorliegende Erfindung umfaßt eine Steuervorrichtung für ein Walzwerk mit einem einzigen oder mit mehreren Walzgerüsten.
Die vorliegende Erfindung umfaßt des weiteren auch ein Steuerverfahren für ein Walzwerk mit einem oder mit mehreren Walzgerüsten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß wird so eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für ein Walzwerk geschaffen, bei der bzw. bei dem die Arbeitswalzen geöffnet und geschlossen werden können, ohne daß an den Arbeitswalzen oder an dem gewalzten Material Schäden auftreten, die zum Beispiel durch Schlupf verursacht werden. Im Ergebnis wird ein stabiler Betrieb des Walzwerks mit einer hohen Produktausbeute sichergestellt.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer kontinuierlichen Walzvorrichtung mit einem Tandem-Kaltwalzwerk;
2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung für ein kontinuierliches Walzwerk mit zum Beispiel zwei Walzgerüsten;
3(a) bis 3(d) Ansichten zur Erläuterung der Verwendung der Walzgerüste bei dem Tandem-Walzwerk mit zwei Walzgerüsten;
4 eine Übersicht über neun mögliche Fälle beim Durchlaufen eines Schweißpunktes durch das Tandem-Walzwerk mit zwei Walzgerüsten;
5(a) bis 5(c) Ansichten zur Erläuterung, wie sich die Dicke des zu walzenden Materials vor und nach dem Durchlaufen des Schweißpunktes an der Eingangsseite des Tandem-Walzwerks mit zwei Walzgerüsten, an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 hinsichtlich der Arten des Durchlaufs des Schweißpunktes in den Fällen 1 bis 3 der 4 ändert;
6(a) bis 6(c) Ansichten zur Erläuterung, wie sich die Dicke des zu walzenden Materials vor und nach dem Durchlaufen des Schweißpunktes an der Eingangsseite des Tandem-Walzwerks mit zwei Walzgerüsten, an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 hinsichtlich der Arten des Durchlaufs des Schweißpunktes in den Fällen 4 bis 6 der 4 ändert;
7(a) bis 7(c) Ansichten zur Erläuterung, wie sich die Dicke des zu walzenden Materials vor und nach dem Durchlaufen des Schweißpunktes an der Eingangsseite des Tandem-Walzwerks mit zwei Walzgerüsten, an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 hinsichtlich der Arten des Durchlaufs des Schweißpunktes in den Fällen 7 bis 9 der 4 ändert;
8 eine funktionelle Blockdarstellung eines Abschnitts zum Einstellen der Art des Durchlaufs des Schweißpunkts bei der Steuervorrichtung für das Walzwerk;
9 eine Produktspezifikationstabelle;
10 eine Tabelle für die Reihenfolge des Walzens von mehreren Rollen mit dem zu walzenden Material;
11 eine Modifikation der Tabelle der 10;
12 eine Tabelle wie in der 10 nach der Modifikation hinsichtlich einer darin enthaltenen Rolle #3;
13 berechnete Einstellwerte für den Durchlauf des Schweißpunkts;
14 eine Formel zur Berechnung der Walzkraft;
15(a) eine Formel zur Berechnung einer leichten Walzkraft;
15(b) eine logische Darstellung zur Berechnung eines Arbeitswalzen-Öffnungswerts;
16(a) eine graphische Darstellung mit der Zeit an der Abszisse und der Dicke des zu walzenden Materials an der Abgabeseite des Gerüsts #1 an der Ordinate;
16(b) eine graphische Darstellung mit der Zeit an der Abszisse und der Materialgeschwindigkeit an der Abgabeseite des Gerüsts #1, der Walzwerkgeschwindigkeit und der Materialgeschwindigkeit an der Eingangsseite des Gerüsts #1 an der Ordinate;
17 (a) eine graphische Darstellung mit der Zeit an der Abszisse und der Dicke des zu walzenden Materials an der Abgabeseite des Gerüsts #2 an der Ordinate;
17(b) eine graphische Darstellung mit der Zeit an der Abszisse und der Materialgeschwindigkeit an der Abgabeseite des Gerüsts #2, der Walzwerkgeschwindigkeit und der Materialgeschwindigkeit an der Eingangsseite des Gerüsts #2 an der Ordinate;
18(a) eine schematische Seitenansicht eines Tandem-Kaltwalzwerks mit zwei Walzgerüsten;
18(b) eine graphische Darstellung der Walzkraft im Walzgerüst #1 des Walzwerks der 18(a);
18(c) eine graphische Darstellung der Walzkraft im Walzgerüst #2 des Walzwerks der 18(a);
19 eine schematische Ansicht eines Abschnitts zum Festlegen eines Leit-Walzgerüsts;
20(a) eine schematische Ansicht eines Tandem-Kaltwalzwerks mit zwei Walzgerüsten;
20(b) eine graphische Darstellung des Übergangs der Walzkraft am Walzgerüst #1;
20(c) eine graphische Darstellung des Übergangs der Walzkraft am Walzgerüst #2; und
20(d) eine Ansicht zur Änderung des Walzgerüsts, das als Leit-Walzgerüst zur Festlegung einer Bezugsgeschwindigkeit ausgewählt wird.

Im folgenden wird eine Ausführungsform einer Steuervorrichtung für ein Walzwerk beschrieben.
Die 1 zeigt eine Übersicht über eine kontinuierliche Walzvorrichtung, bei der eine Ausführungsform einer Steuervorrichtung S für ein Walzwerk (in der 2 dargestellt) verwendet werden kann.
Die 1 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer kontinuierlichen Walzvorrichtung 200 mit einem Tandem-Kaltwalzwerk.
Die kontinuierliche Walzvorrichtung 200 zum kontinuierlichen Walzen eines zu walzenden Materials h umfaßt eine eingangsseitige Einrichtung 110, die das zu walzende Material h ausgibt, eine mittlere Einrichtung 120 zum Vorbereiten der Oberflächen und der Härte des zu walzenden Materials h und eine abgabeseitige Einrichtung 130, in der das zu walzenden Material h dann tatsächlich gewalzt wird.
Die eingangsseitige Einrichtung 110 gibt das zu walzende Material h von einer Abrolltrommel 111 aus und führt es einem Walzwerk 131 in der abgabeseitigen Einrichtung 130 zu, in dem das Walzen erfolgt. Die eingangsseitige Einrichtung 110 umfaßt eine Schweißvorrichtung 112, damit das zu walzende Material h kontinuierlich zugeführt werden kann. Wenn eine erste Rolle des Materials h vollständig ausgegeben wurde, wird eine zweite Rolle mit dem Material h auf die Abrolltrommel 111 gesetzt und das vordere Ende des Materials h von der zweiten Rolle (die hintere Komponente) an das hintere Ende des Materials h von der ersten Rolle (die vordere Komponente) angeschweißt.
Die mittlere Einrichtung 120 umfaßt ein Abbeizbad zum Reinigen der Oberfläche des zu walzenden Materials h und eine Vorrichtung wie einen kontinuierlichen Glühofen zum Einstellen der Härte des Materials h. Da die mittlere Einrichtung 120 zur chemischen und thermischen Behandlung des zu walzenden Materials h vorgesehen ist, ist es erforderlich, die Durchlaufgeschwindigkeit des Materials h durch die mittlere Einrichtung 120 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu halten.
In der abgabeseitigen Einrichtung 130 wird das Material h mittels des Walzwerks 131 zu einem Produkt mit der gewünschten Dicke ausgewalzt, wobei das gewalzte Material h von einer fliegenden Schere 132 abgeschnitten wird, wenn eine bestimmte Länge des Produkts aufgewickelt wurde. Nach der fliegenden Schere 132 ist eine Zughaspel 133 vorgesehen, auf die das gewalzte Material h in der Form einer Produktrolle aufgewickelt wird.
In manchen Fällen durchläuft das zu walzende Material h die abgabeseitige Einrichtung 130 mehrere Male, bis das gewünschte Produkt erhalten wird.
In der eingangsseitigen Einrichtung 110 muß die Zuführung des Materials h für den Schweißvorgang zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente unterbrochen werden. In der abgabeseitigen Einrichtung 130 muß die Geschwindigkeit des Walzwerks 131 verringert werden, wenn das Material h abgeschnitten werden soll oder wenn sich die Produktspezifikationen ändern. Wie bereits angegeben, muß die Durchlaufgeschwindigkeit des Materials h durch die mittlere Einrichtung 120 in einem bestimmten Bereich liegen.
Zum Ausgleichen der Unterschiede in den Zuführgeschwindigkeiten des zu walzenden Materials h zwischen der eingangsseitigen Einrichtung 110, der mittleren Einrichtung 120 und der abgabeseitigen Einrichtung 130 sind ein eingangsseitiger Schlingenkanal 121 und ein ausgangsseitiger Schlingenkanal 122 vorgesehen. Das zu walzende Material h wird bis zu einer Länge, die von den Einrichtungen 110, 120 und 130 vorgegeben wird, von den eingangsseitigen und ausgangsseitigen Schlingenkanälen 121, 122 aufgenommen. Ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen der eingangsseitigen Einrichtung 110 und der mittleren Einrichtung 120 wird vom eingangsseitigen Schlingenkanal 121 aufgenommen, während ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen der mittleren Einrichtung 120 und der abgabeseitigen Einrichtung 130 vom abgabeseitigen Schlingenkanal 121 aufgenommen wird.
Anhand der 2 erfolgt nun die Erläuterung eines Verfahrens zum Steuern des Öffnens und Schließens der Arbeitswalzen in einem Tandem-Kaltwalzwerk T mit zwei Walzgerüsten, einem Walzwerk mit einer kleinen Anzahl von Walzgerüsten, mittels einer Steuervorrichtung S zum Öffnen der Arbeitswalzen während des Durchlaufs des zu walzenden Materials h, zum Niederdrücken der Arbeitswalzen auf das zu walzende Material h, um dieses elastisch zu verformen, und zum Schließen der Arbeitswalzen, um das Material h plastisch zu verformen (zu walzen).
Die 2 ist eine schematische Ansicht eines kontinuierlichen Walzwerks T mit zwei Walzgerüsten (eines Tandem-Kaltwalzwerks) als Beispiel für eine kontinuierliche Walzvorrichtung und einer Ausführungsform einer Steuervorrichtung S für das Walzwerk.
Bei dem kontinuierlichen Walzwerk T sind die beiden Walzgerüste, das Walzgerüst #1 (1) und das Walzgerüst #2 (2), nacheinander in der kontinuierlichen Walzvorrichtung 200 der 1 angeordnet. Das zu walzende Material h durchläuft nacheinander das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2 und kann auf diese Weise in einem einmaligen Durchlauf in einen Zustand gebracht werden, der zwei Durchläufen durch ein einziges Walzgerüst entspricht.
Bei dem Walzwerk 131 ist der Vorgang, der am längsten dauert, die Durchführung des Material h durch den Spalt zwischen den Arbeitswalzen 1wu, 1ws im Walzgerüst #2 und durch den Spalt zwischen den Arbeitswalzen 2wu, 2ws im Walzgerüst #2. Wenn das Material h von einer Rolle an der Eingangsseite des Walzwerks zur Neige geht, wird das vordere Ende des Material h von einer zweiten Rolle an das hintere Ende des Materials h von der ersten Rolle angeschweißt, damit das Material h kontinuierlich durch die Walzgerüste laufen kann. In der Abrolleinrichtung können vor den Spannrollen 3 an der Eingangsseite des Walzwerks für das zu walzende Material h zwei Abrolltrommeln 111 (siehe 1) vorgesehen sein, wobei das Material h immer von einer beiden Abrolltrommeln 111 ausgegeben wird, während die andere Abrolltrommel 111 für die Ausgabe des Materials h vorbereitet wird.
Wenn das Material h an der ersten Abrolltrommel zu Ende geht, wird die Ausgabe des Materials h gestoppt, und das hintere Ende des Materials h von der ersten Abrolltrommel (die vordere Komponente) wird mit dem vorderen Ende des Materials h von der zweiten Abrolltrommel (der hinteren Komponente) mit Hilfe der Schweißvorrichtung 112 (siehe 1) zusammengeschweißt und das Material h so ohne Unterbrechung den Walzgerüsten #1 und #2 zugeführt.
An der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 wird das gewalzte Material h auf die Zughaspel 133 (siehe 1) aufgewickelt. Wenn sich die für eine Produktrolle vorgegebene Menge an Material h auf der Zughaspel 133 befindet, wird das gewalzte Material h von der fliegenden Schere 132 (siehe 1) abgeschnitten. In manchen Fällen durchläuft das Material h das Tandem-Kaltwalzwerk T mehrmals, bevor es zu einer Produktrolle mit dem fertigen Produkt aufgewickelt wird.
Statt nur einer Zughaspel 133 können zwei Zughaspeln 133 vorgesehen werden, wobei das Material h immer auf eine der Zughaspeln 133 aufgewickelt wird, während eine volle Zughaspel 133 entfernt oder eine leere Zughaspel 133 zum Aufwickeln vorbereitet wird.
Wenn das Material h an der Eingangsseite mittels der Schweißvorrichtung 112 der 1 zusammengeschweißt wird, muß das Material an der Stelle der Schweißvorrichtung 112 angehalten werden. Während dieser Zeit wird im eingangsseitigen Schlingenkanal 122 gespeichertes Material h den Walzgerüsten #1 und #2 zugeführt, so daß das Zusammenschweißen erfolgen kann, ohne die Walzgerüste #1 und #2 anzuhalten.
Wenn jedoch die Arbeitswalzen 1w (1wu, 1ws) und 2w (2wu, 2ws) der Walzgerüste #1 und #2 auszutauschen sind, müssen die Walzgerüste #1 und #2 gestoppt und die Arbeitswalzen 1w, 2w geöffnet werden.
Wenn die Schweißstelle zwischen dem hinteren Ende der vorderen Komponente und dem vorderen Ende der hinteren Komponente von geringer Güte ist, kann das Band mit dem Material h an der Schweißstelle (die in der seitlichen Ansicht der 2 ein „Schweißpunkt“ ist) beim Durchlaufen der Walzgerüste #1 und #2 brechen.
Um das zu verhindern, wird folgendes unternommen: Kurz bevor der Schweißpunkt das Walzgerüst #1 erreicht, werden die Arbeitswalzen 1wu, 1ws des Walzgerüsts #1 geöffnet, der Schweißpunkt wird durch das Walzgerüst #1 zur Abgabeseite des Walzgerüsts #1 durchgelassen und daraufhin die Arbeitswalzen 1wu, 1ws wieder geschlossen, um das Material h weiter zu walzen. Kurz bevor der Schweißpunkt das Walzgerüst #2 erreicht, werden die Arbeitswalzen 2wu, 2ws des Walzgerüsts #2 geöffnet, der Schweißpunkt wird durch das Walzgerüst #2 zur Abgabeseite des Walzgerüsts #2 durchgelassen und daraufhin die Arbeitswalzen 2wu, 2ws wieder geschlossen, um das Material h fertig zu walzen.
<Durchlauf des Schweißpunkts durch den Spalt zwischen den Arbeitswalzen 1w, 2w der Walzgerüste #1 und #2>
Beim Öffnen der Arbeitswalzen 1w, 2w der Walzgerüste #1 und #2 zum Durchlassen eines Schweißpunktes werden bei der vorliegenden Ausführungsform, anders als im Stand der Technik, die Walzkräfte an den Walzgerüsten #1 und #2 jeweils auf einem Wert gehalten, bei dem das Material h nach wie vor mit den Arbeitswalzen in Kontakt steht und sich in einem Zustand elastischer Verformung befindet, das heißt das Material h wird weiter festgehalten und von den Arbeitswalzen weiterbefördert, auch wenn es nicht mehr plastisch verformt (gewalzt) wird. In diesem Zustand elastischer Verformung des Materials h ist es erforderlich, daß die Spannungen (oder die Geschwindigkeiten) des Materials h an der Eingangsseite und der Abgabeseite des jeweiligen Walzgerüsts gleich groß sind. Die Spannungen und/oder die Geschwindigkeiten des Materials h an der Eingangsseite und der Abgabeseite des Walzgerüsts müssen bereits vor dem Öffnen und Schließen der Walzen gleich groß sein.
Wenn der Dickenunterschied im Material h zwischen der vorderen Komponente und der daran angeschweißten hinteren Komponente 40 % oder mehr beträgt, werden jedoch die Arbeitswalzen 1w, 2w beim Durchlaufen des Schweißpunktes durch die Walzgerüste vom Material h abgehoben. Wenn der Dickenunterschied kleiner ist als 40 %, wird der Schweißpunkt im Zustand elastischer Deformation des Materials h durch die Walzgerüste geführt.
Der Wert, bei dem die Arbeitswalzen vom Material h abgehoben werden und der hier beispielhaft 40 % beträgt, hängt jedoch von der Produktspezifikation des Materials h ab und vom Zustand des Schweißpunkts, so daß dieser Wert nicht immer 40 % beträgt.
Sind beim Öffnen der Arbeitswalzen die Spannungen des Materials h zwischen der Eingangsseite und der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 oder #2 verschieden groß, wird das Material h durch die Arbeitswalzen von der Seite der niedrigeren Spannung zur Seite der höheren Spannung gezogen, so daß zwischen den Arbeitswalzen 1w, 2w und dem Material h ein Schlupf entsteht, der die Arbeitswalzen 1w, 2w beschädigen kann. Das Öffnen der Arbeitswalzen 1w, 2w sollte daher unter der Bedingung erfolgen, daß die Spannungen und die Geschwindigkeiten an der Eingangsseite und an der Ausgangsseite der Walzgerüste #1 und #2 gleich groß sind.
Andererseits sollte hinsichtlich der Arbeitsleistung der Schweißpunkt so schnell wie möglich durch die Walzgerüste laufen. Das Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen erfolgt jedoch bei extrem geringer Geschwindigkeit des Materials h, damit die Arbeitswalzen 1w, 2w nicht beschädigt werden, auch wenn an den Arbeitswalzen aufgrund eines gewissen Unterschieds in der Geschwindigkeit oder der Spannung des Materials h ein Schlupf auftritt. Die geringe Geschwindigkeit stellt auch eine Vorsichtsmaßnahme für den Fall eines Meßfehlers an den Spannungsdetektoren 13A, 13B, 13C und den Geschwindigkeitsdetektoren 12A, 12B und 12C der 2 dar, wie es später noch genauer erläutert wird.
<Aufbau des kontinuierlichen Walzwerks mit zwei Walzgerüsten>
Anhand der 2 wird nun der Aufbau des kontinuierlichen Walzwerks T mit zwei Walzgerüsten beschrieben.
Das kontinuierliche Walzwerk T enthält die beiden Walzgerüste #1 und #2 sowie die eingangsseitigen Spannrollen 3 zum Zuführen des zu walzenden Materials h vom abgabeseitigen Schlingenkanal 122 (siehe 1) zu den Walzgerüsten #1 und #2. Darüberhinaus sind nach den Walzgerüsten #1 und #2 Treibrollen 4 zum Zuführen des gewalzten Materials h zu der Zughaspel 133 (siehe 1) vorgesehen.
Das Walzgerüst #1 enthält die obere und die untere Arbeitswalze 1wu, 1ws, eine obere und eine untere Zwischenwalze 1cu, 1cs und einer obere und eine untere Stützwalze 1bu, 1bs. Das Material h wird zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 1wu, 1ws gewalzt.
Das Walzgerüst #1 enthält des weiteren eine Walzgeschwindigkeitssteuerung 23 zum Steuern der Geschwindigkeit der oberen und der unteren Arbeitswalze 1wu, 1ws, eine obere Walzenpositionssteuerung 21U und eine untere Walzenpositionssteuerung 21L zum Steuern des Spalts zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 1wu, 1ws sowie ein Walzkraftmeßgerät 18 zum Erfassen der Walzkraft P₁ am Material h, das zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 1wu, 1ws gewalzt wird.
Das Walzgerüst #2 enthält die obere und die untere Arbeitswalze 2wu, 2ws, eine obere und eine untere Zwischenwalze 2cu, 2cs und einer obere und eine untere Stützwalze 2bu, 2bs. Das Material h wird zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 2wu, 2ws gewalzt.
Das Walzgerüst #2 enthält des weiteren eine Walzgeschwindigkeitssteuerung 24 zum Steuern der Geschwindigkeit der oberen und der unteren Arbeitswalze 2wu, 2ws, eine obere Walzenpositionssteuerung 22U und eine untere Walzenpositionssteuerung 22L zum Steuern des Spalts zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 2wu, 2ws sowie ein Walzkraftmeßgerät 28 zum Erfassen der Walzkraft P₂ am Material h, das zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 2wu, 2ws gewalzt wird.
An der Eingangsseite des kontinuierlichen Walzwerks T mit zwei Walzgerüsten sind die Spannrollen 3 zum Anlegen einer Spannung an der Eingangsseite des Walzgerüsts #1 und eine Geschwindigkeitssteuerung 25 zum Steuern der Geschwindigkeit der Spannrollen 3 angeordnet. An der Abgabeseite des kontinuierlichen Walzwerks T sind die Treibrollen 4 zum Anlegen einer Spannkraft an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 und eine Geschwindigkeitssteuerung 26 zum Steuern der Geschwindigkeit der Treibrollen 4 vorgesehen.
Zwischen den Spannrollen 3 und dem Walzgerüst #1 sind ein eingangsseitiger Spannungsdetektor 13A zum Erfassen der Spannung am Material h an der Eingangsseite des Walzgerüsts #1, eine eingangsseitige Spannungssteuerung 32a zum Steuern der Spannung am Material h an der Eingangsseite des Walzgerüsts #1, ein eingangsseitiger Geschwindigkeitsdetektor 12A zum Erfassen der Geschwindigkeit des Materials h an der Eingangsseite des Walzgerüsts #1 und ein Schweißpunktdetektor 14 zum Erfassen der Position des Schweißpunkts zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente des Materials h vorgesehen.
Zwischen dem Walzgerüst #1 und dem Walzgerüst #2 sind ein Zwischengerüst-Spannungsdetektor 13B zum Erfassen der Spannung am Material h zwischen dem Walzgerüst #1 und dem Walzgerüst #2, eine Zwischengerüst-Spannungssteuerung 32B zum Steuern der Spannung am Material h zwischen dem Walzgerüst #1 und dem Walzgerüst #2 und ein Zwischengerüst-Geschwindigkeitsdetektor 12B zum Erfassen der Geschwindigkeit des Materials h zwischen dem Walzgerüst #1 und dem Walzgerüst #2 vorgesehen.
Zwischen dem Walzgerüst #2 und den Treibrollen 4 sind ein abgabeseitiger Spannungsdetektor 13C zum Erfassen der Spannung am Material h an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2, eine abgabeseitige Spannungssteuerung 32C zum Steuern der Spannung am Material h an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 und ein abgabeseitiger Geschwindigkeitsdetektor 12C zum Erfassen der Geschwindigkeit des Materials h an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 vorgesehen.
Zwischen dem Walzgerüst #1 und dem Walzgerüst #2 ist außerdem ein Zwischengerüst-Materialdickendetektor 11A zum Erfassen der Dicke des Materials h an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und zwischen dem Walzgerüst #2 und den Treibrollen 4 ein abgabeseitiger Materialdickendetektor 11B zum Erfassen der Dicke des Materials h an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 angebracht.
<Durchlauf des Schweißpunkts durch das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2>
Es folgt nun eine genaue Erläuterung des Durchlaufs des Schweißpunkts durch das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2.
Damit das Material h in dem kontinuierlichen Walzwerk T mit zwei Walzgerüsten gewalzt werden kann, ist es bei großen Unterschieden in der Breite, der Dicke oder der Qualität des Materials vor und nach dem Schweißpunkt erforderlich, daß die Arbeitswalzen zum Durchlaufen des Schweißpunkts so geöffnet und geschlossen werden, daß das Material h keinen Kontakt mehr zu den Arbeitswalzen 1w, 2w hat. Das Öffnen und Schlie-ßen der Arbeitswalzen 1w, 2w ist ebenso unerläßlich, wenn die Arbeitswalzen zu ersetzen sind oder wenn entsprechend einer Produktspezifikation die Anzahl der arbeitenden Walzgerüste zu ändern ist.
Beim Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen werden die Materialgeschwindigkeiten an der Eingangsseite und der Abgabeseite des betreffenden Walzgerüsts vom nachfolgenden bzw. vorhergehenden Walzgerüst bestimmt. Das Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen ist erforderlich für den Schweißpunkt und ist an jedem der beiden Walzgerüste #1 und #2 des Tandem-Kaltwalzwerks T auszuführen. Bei offenen Arbeitswalzen stehen die Arbeitswalzen 1w und 2w des jeweiligen Walzgerüsts #1, #2 nicht mehr mit dem Material h in Kontakt, so daß die Spannung und die Geschwindigkeit des Materials h von den Arbeitswalzen nicht mehr gesteuert werden kann. Bei mehreren Walzgerüsten sollte daher das Öffnen der Walzen nicht gleichzeitig erfolgen.
Andererseits dauert der Durchlauf des Materials h durch das Walzwerk länger, wenn die Walzgerüste nacheinander einzeln geöffnet werden, so daß die Arbeitsleistung sinkt.
Beim kontinuierlichen Walzen kann die Spezifikation für das Material h für jede zu walzende Rolle anders sein, so daß das Öffnen und Schließen der Walzgerüste darauf abgestimmt werden muß.
Wenn aufgrund einer Änderung in der Produktspezifikation oder der Betriebsbedingungen (die Anzahl der Walzgerüste ändert sich) eine Walzenöffnung auszuführen ist, müssen die Steuerwerte für die Walzkraft, die Spannungen und dergleichen sowie die Zeiten für den Beginn und das Ende des Öffnens und Schließens entsprechend eingestellt werden.
Es werden daher die Steuerparameter für das Öffnen und Schließen, wie die Walzkräfte und die Spannungen beim Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen in den Walzgerüsten #1 und #2, und die Steuerzeitpunkte zum Beginnen und Beenden des Öffnens und Schließens entsprechend den Produktspezifikationen (der Qualität, der Dicke und der Breite des Materials h und dergleichen) vor und nach dem Schweißpunkt sowie die Änderungen der Betriebsbedingungen (Spalt zwischen den Arbeitswalzen 1wu und 1ws bzw. 2wu und 2ws, Spannung am Material h, Walzkraft an den Arbeitswalzen und dergleichen) festgelegt. In der 2 sind die Produktspezifikationen wie die Qualität, die Dicke und Breite des Materials h und dergleichen in einer Produktspezifikationen-Datenbank 42 gespeichert.
Die Steuerparameter und die Steuerzeitpunkte werden somit auf die folgende Weise festgelegt:

1) Das Öffnen der Arbeitswalzen erfolgt an jedem der Walzgerüste #1 und #2 an der gleichen Stelle des Materials h. Dabei werden die Änderungen des Walzspalts, die für das Öffnen und Schließen in jedem der Walzgerüste erforderlich sind, abgeschätzt und daraufhin das Öffnen und Schließen mit einer Änderungslänge (die aus den Änderungswerten abgeleitet wird) am Material h ausgeführt.

Die Änderungswerte und dergleichen werden dabei entsprechend dem Walzplan für das Material h (der vorderen Komponente und der hinteren Komponente) und den Betriebsbedingungen für das jeweilige Walzgerüst abgeschätzt.

2) Die Änderungsrate für die Walzkraft oder die Walzgeschwindigkeit wird so festgelegt, daß sich die Öffnungszeiten von aufeinanderfolgenden Walzgerüsten nicht überlappen.

Um die Walzgeschwindigkeit an dem Gerüst, an dem das Öffnen der Walzen ausgeführt wird, mit der Geschwindigkeit des durchlaufenden Materials h zu synchronisieren, wird die Geschwindigkeit des Walzgerüsts vor bzw. nach dem fraglichen Walzgerüst (zum Beispiel die Geschwindigkeit des Walzgerüsts #2, wenn die Öffnung der Walzen am Walzgerüst #1 erfolgt, und umgekehrt), entsprechend der Walzenöffnung geregelt.
Es ist anzumerken, daß die Arbeitswalzen an dem Walzgerüst, an dem die Walzenöffnung erfolgt, bei der Öffnung der Walzen in den Leerlauf übergehen, so daß das Walzgerüst keine Bezugsgeschwindigkeit mehr vorgibt und sich gegebenenfalls die Stelle auf dem Material h, an dem die Öffnung der Walzen erfolgt, dabei ändert.
Um diese Vorgänge zu steuern, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die in der 2 gezeigte Steuervorrichtung S für das Walzwerk vorgesehen.
Diese Steuervorrichtung S für das kontinuierliche Walzwerk T mit zwei Walzgerüsten wird nun beschrieben.
<Aufbau der Steuervorrichtung S für ein kontinuierliches Walzwerk T mit zwei Walzgerüsten>
Die Funktionen der in der 2 gezeigten Steuervorrichtung S für das Walzwerk können dadurch ausgeführt werden, daß von einem Computer wie einem PLC (einer programmierbaren Logikschaltung) oder in einer entsprechenden elektronischen Schaltung ein diesbezügliches Programm abgearbeitet wird. Es können jedoch auch andere funktionale Komponenten verwendet werden, die eine vorgegebene Funktion erfüllen.
Wie in der 2 gezeigt, enthält die Steuervorrichtung S für das Walzwerk einen Überwachungsabschnitt 41 für die Walzbedingungen, der aus einer Pegelverschiebungsschaltung, einer Skalierungsschaltung und einer Sensorinterfaceschaltung wie einem A/D-Konverter und dergleichen besteht, wobei die Sensorinterfaceschaltung mit verschiedenen Sensoren verbunden ist.
Dem Überwachungsabschnitt 41 für die Walzbedingungen werden von den Walzgeschwindigkeitssteuerungen 23, 24 Signale zugeführt, die die Geschwindigkeiten V_R1, V_R2 der oberen und der unteren Arbeitswalze 1w, 2w anzeigen, von den Walzkraftdetektoren 18, 28 Signale, die die Walzkräfte P₁, P₂ anzeigen, Signale, die den Spalt S₁ (den Abstand) zwischen den Arbeitswalzen 1wu, 1ws im Walzgerüst #1 anzeigen, Signale, die den Spalt S₂ (den Abstand) zwischen den Arbeitswalzen 2wu, 2ws im Walzgerüst #2 anzeigen, Signale, die die Geschwindigkeit V_BR der Spannrollen 3 anzeigen und die von der Geschwindigkeitssteuerung 25 übertragen werden, sowie ein Signal t_POFF, das das Vorhandensein des Schweißpunkts am Material h anzeigt und das vom Schweißpunktdetektor 14 und dergleichen übertragen wird. Der Überwachungsabschnitt 41 für die Walzbedingungen wandelt diese Signale in Daten um, die für Computerprozesse geeignet sind.
Ein Einstellabschnitt 44 für den Schweißpunktdurchgang in der Steuervorrichtung S bestimmt die Bedingungen für die Arbeitswalzen 1w, 2w im Walzgerüst #1 und im Walzgerüst #2 hinsichtlich der sich ergebenden Walzlänge oder durch eine Frequenzanalyse der Dickenergebnisse für das Material h und entscheidet, ob die Arbeitswalzen zu ersetzen sind oder nicht und ob das jeweilige Walzgerüst verwendet werden kann oder nicht. Der Einstellabschnitt 44 für den Schweißpunktdurchgang berechnet aus den in der Produktspezifikations-Datenbank 42 gespeicherten Produktspezifikationen für das Material h, wie viele Walzgerüste erforderlich sind, damit der Walzvorgang die Produktspezifikationen erfüllt. Das heißt es wird die Anzahl der erforderlichen Walzgerüste bestimmt. Die Datenbank 42 für die Produktspezifikationen kann jede beliebige Form haben, etwa die Form einer Tabelle, einer temporären Datei oder einer an einer Eingabevorrichtung (nicht gezeigt) eingegebenen Datei, solange sie die Form eines Speicherabschnitts aufweist. Sie ist daher nicht auf eine bestimmte Form festgelegt.
Mit der erhaltenen Anzahl von zu verwendenden Walzgerüsten und der Art des Schweißpunktdurchgangs (Durchgang mit einer Walzenöffnung oder Durchgang mit einer elastischen Verformung des Materials h), die vorher festgelegt wurde, wird nun festgelegt, wie der Schweißpunkt durchgelassen wird.
Ein Berechnungsabschnitt 46 für einen Schweißpunktdurchgangswert berechnet die Einstellwerte für die Walzgerüste (das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2), die Spannrollen 3 und die Treibrollen 4, die zum Durchlassen des Schweißpunkts erforderlich sind.
Ein Einstellabschnitt 45 für die Schweißpunkt-Durchgangszeit bestimmt den Zeitpunkt zum Ändern der Einstellwerte derart, daß die Walzenöffnung und das Walzenschließen beim Durchgang des Schweißpunkts in den einzelnen Walzgerüsten jeweils an der gleichen Stelle des Materials h erfolgt.
Ein Walzenöffnungs- und Schließabschnitt 47 schaltet zwischen den einzelnen Moden für das Walzen in den Walzgerüsten um, das heißt zwischen einem Modus plastischer Verformung für das Material h, einem Modus mit offenen Walzen, bei dem die Arbeitswalzen 1w, 2w vollständig geöffnet werden und das Material h nicht mehr mit den Arbeitswalzen 1w, 2w in Kontakt steht, und einem Modus elastischer Verformung des Materials h mit einem Kontakt zwischen den Arbeitswalzen 1w, 2w und dem Material h derart, daß dieses elastisch verformt wird.
Ein Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48 legt in Abhängigkeit davon, ob sich das jeweilige Walzgerüst im Walzmodus oder im Offenmodus (dem Modus mit offenen Walzen) befindet, fest, welche von den Anweisungen an die Geschwindigkeitssteuerungen 23, 24, 25, 26 als Bezugswert für die Geschwindigkeitsanweisungen an die einzelnen Walzgerüste (das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2), die eingangsseitigen Spannrollen 3 und die ausgangsseitigen Treibrollen 4 verwendet wird.
Ein Sollgeschwindigkeits-Erzeugungsabschnitt 49 legt den Geschwindigkeitssollwert für die einzelnen Geschwindigkeitssteuerungen 23, 24, 25, 26 derart fest, daß die Geschwindigkeit einer der anderen Geschwindigkeitssteuerungen (einer der Geschwindigkeitssteuerungen 23, 24, 25, 26), die vom Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48 festgelegt wird, und die Geschwindigkeit, die als Bezugsgeschwindigkeit verwendet wird, konstant bleiben. In diesem Fall wird nicht nur der Sollwert geändert, sondern es werden auch die Geschwindigkeitsanweisungen an die eingangsseitige Spannungssteuerung 32A zum Steuern der eingangsseitigen Spannung mittels des eingangsseitigen Detektors 13A, die ausgabeseitige Spannungssteuerung 32C zum Steuern der ausgabeseitigen Spannung mittels des ausgabeseitigen Spannungsdetektors 13C und die Zwischengerüst-Spannungssteuerung 32B zum Steuern der Spannung zwischen den Walzgerüsten mittels des Zwischengerüst-Spannungsdetektors 13B so festgelegt, daß die Anweisung an die Geschwindigkeitssteuerung (eine der Geschwindigkeitssteuerungen 23, 24, 25, 26) mit der Bezugsgeschwindigkeit unverändert bleibt.
<Verwendung der Walzgerüste #1 und #2>
In den 3(a) bis 3(d) ist die Verwendung der Walzgerüste #1 und #2 bei dem kontinuierlichen Walzwerk T dargestellt.
Hinsichtlich der Moden, in denen das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2 betrieben werden, gibt es zwei Moden, den Walzmodus, in dem die Arbeitswalzen 1w, 2w mit dem Material h in Kontakt stehen und das Material h plastisch verformt wird, und den Offenmodus, in dem die Arbeitswalzen 1w, 2w mit dem Material h nicht in Kontakt stehen. Außerdem gibt es den Fall, daß das Material h beim Öffnen und Schließen der Walzen elastisch verformt wird. Dieser Zustand ist jedoch nur vorübergehend, so daß im stationären Zustand entweder die Walzbedingungen oder die Öffnungsbedingungen vorliegen.
Im Modus A, der in der 3(a) gezeigt ist, arbeitet sowohl das Walzgerüst #1 als auch das Walzgerüst #2 im Walzmodus, und entsprechend wird das Material h in dem kontinuierlichen Walzwerk T mit zwei Walzgerüsten zweimal einem Walzvorgang unterzogen.
In dem in der 3(b) gezeigten Modus B befindet sich sowohl das Walzgerüst #1 als auch das Walzgerüst #2 im Öffnungszustand, und das Material h wird nicht gewalzt. Wie in der 2 gezeigt, wird das Material h von der Abrolltrommel 111 in der Abrollvorrichtung auf die Zughaspel 133 in der Wickelvorrichtung auf der Abgabeseite des Walzwerks geführt. Wenn wegen eines kontinuierlichen Glühofens oder dergleichen in der mittleren Einrichtung 120 vor dem Walzgerüst #1 und dem Walzgerüst #2 das Material h nicht stillstehen soll, muß das Material h nach dem Durchlaufen des Tandem-Walzwerks auch dann auf die Zughaspel 133 aufgewickelt werden, wenn sich beide Walzgerüste des Walzwerks im Öffnungszustand befinden. Das Material h durchläuft dann die Walzgerüste bei offenen Arbeitswalzen, ohne gewalzt zu werden, und wird anschließend von der Abgabeseite wieder zur Eingangsseite verbracht, um erneut das Walzwerk zu durchlaufen und dann dabei gewalzt zu werden.
In dem in der 3(c) gezeigten Modus C befindet sich das Walzgerüst #1 im Öffnungszustand und das Walzgerüst #2 im Walzzustand, so daß das Material h nur im Walzgerüst #2 dem Walzvorgang unterworfen wird.
In dem in der 3(d) gezeigten Modus D befindet sich das Walzgerüst #1 im Walzzustand und das Walzgerüst #2 im Öffnungszustand, so daß das Material h nur im Walzgerüst #1 dem Walzvorgang unterworfen wird. In Abhängigkeit von den Produktspezifikationen reicht es in manchen Fällen aus, wenn das Material nicht in beiden Walzgerüsten, sondern nur einmal in einem Walzgerüst gewalzt wird. In diesem Fall wird das Material nur im Walzgerüst #1 oder nur im Walzgerüst #2 dem Walzvorgang unterworfen. Dabei können die Arbeitswalzen 1wu, 1ws bzw. 2wu, 2ws oder die Zwischenwalzen 1cu, 1cs bzw. 2cu, 2cs des Walzgerüsts, das sich im Öffnungszustand befindet, während des laufenden Walzbetriebs ausgetauscht werden, so daß die Arbeitsleistung größer wird.
Wenn das Material h gemäß den Produktspezifikationen fünfmal zu walzen ist, wird es dreimal durch das Tandem-Kaltwalzwerk T mit zwei Walzgerüsten geführt, wobei es beim letzten Durchlauf an nur einem Walzgerüst dem Walzvorgang unterworfen wird. In diesem Fall wird das Walzen mit einem Walzgerüst im Modus C der 3(c) oder im Modus D der 3(d) ausgeführt, und eines der Walzgerüste befindet sich im Öffnungszustand, so daß dadurch Energie eingespart werden kann. Die Energieeinsparung ist besonders groß, wenn das Walzen an nur einem Walzgerüst für ein Bündel von mehreren Materialien h erfolgt.
In manchen Fällen erfordern die Produktspezifikationen für das Material h ein Mattwalzen zum Aufbringen eines geflammten Musters auf die Außenseite des Materials h. Für das Mattwalzen sind besondere Arbeitswalzen 1w, 2w erforderlich, die auch häufiger auszutauschen sind als normale Arbeitswalzen. Dieser Austausch der Arbeitswalzen 1w, 2w kann bei den Moden C und D sehr leicht an dem jeweils im Öffnungsmodus befindlichen Walzgerüst erfolgen, wobei abwechselnd zwischen den Moden C und D umgeschaltet wird, so daß auch das Mattwalzen kontinuierlich und ohne Unterbrechung ausgeführt werden kann.
Bei dem Tandem-Kaltwalzwerk T mit zwei Walzgerüsten gibt es die vier genannten Moden A bis D. Beim Umschalten zwischen den Moden ist es erforderlich, den Zeitpunkt des Durchlaufs des Schweißpunkts und dergleichen durch das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2 zu berücksichtigen. Der Zeitpunkt des Umschaltens zwischen den Moden wird entsprechend dem Durchgang des Schweißpunkts festgelegt. Der Schweißpunkt kann nicht nur einen realen Schweißpunkt umfassen, die Verbindung zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente des Materials h von zwei Rollen, sondern auch einen virtuellen Schweißpunkt, an dem sich bei ein und demselben Material h die Produktspezifikationen ändern.
Die 4 zeigt eine Tabelle 80 mit neun Fällen, wie ein Schweißpunkt durch das Tandem-Kaltwalzwerk T mit zwei Walzgerüsten durchlaufen kann.
In jedem der Fälle 80a ist bei 80b bis 80e angegeben, wie das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2 zu betreiben ist, wenn der Schweißpunkt durchläuft, und bei 80f, 80g, wie sich die Moden vor und nach dem Durchlauf des Schweißpunkts ändern.
In den Spalten 80b bis 80e ist der Betrieb des Walzgerüsts #1 und des Walzgerüsts #2 jeweils durch einen Kreis angegeben. In den Spalten 80f und 80g ist der jeweilige Zustand des Walzgerüsts #1 und des Walzgerüsts #2 anhand der Moden A bis D der 3 angegeben.
In der Tabelle 80 für den Durchlauf des Schweißpunkts durch das Walzwerk sind einige mögliche Fälle nicht angegeben, etwa wenn beide Walzgerüste vom Walzzustand in den Öffnungszustand übergehen (Modus A -> Modus B) oder wenn sich das Walzgerüst #1 im Walzzustand befindet und das Walzgerüst #2 im Öffnungszustand und beide Walzgerüste in den Öffnungszustand übergehen (Modus D -> Modus B). Die 9 zeigt lediglich neun typische Beispiele. Wenn diese neun Fälle ausgeführt werden können, ist auch der Übergang aus dem Modus, in dem sich beide Walzgerüste im Öffnungszustand befinden, in den Modus, in dem sich entweder das Walzgerüst#1 oder das Walzgerüst #2 im Walzzustand befindet, leicht durchzuführen.
Die 5 bis 7 zeigen die Änderung der Materialdicke beim Durchlauf des Schweißpunkts an der Eingangsseite des Tandem-Kaltwalzwerks T mit zwei Walzgerüsten, an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 in jedem der neun Fälle der 4.
In den 5 bis 7 wird das Material, das das Walzgerüst vor dem Schweißpunkt durchläuft, als „vordere Komponente“ bezeichnet, und das Material, das das Walzgerüst nach dem Durchlauf des Schweißpunktes passiert, wird als „hintere Komponente“ bezeichnet. In den 5 bis 7 ist die ursprüngliche Materialdicke gestrichelt dargestellt, die Materialdicke an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 mit der dicken ausgezogenen Linie und die Materialdicke an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 mit der mittelstarken gestrichelten Linie.
Wie in den 5 bis 7 gezeigt, erfolgt der Übergang vom Zustand plastischer Verformung in den Zustand elastischer Verformung während des Walzens durch eine Änderung der Walzkraft in einem rampenartigen (geneigten) Muster. Bei dem entsprechenden Abschnitt in den 5 bis 7 ändert sich die Materialdicke an der Abgabeseite entsprechend der Änderung der Walzkraft ebenfalls rampenartig. Das heißt, daß in den 5 bis 7 diejenigen Teile, in denen sich die Materialdicke an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und die Materialdicke an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 rampenartig verändert, den Übergang vom Zustand plastischer Verformung in den Zustand elastischer Verformung anzeigen bzw. den Übergang vom Zustand elastischer Verformung in den Zustand plastischer Verformung.
Beim Übergang vom Zustand elastischer Verformung in den Zustand mit offenen Walzen und beim Übergang vom Zustand mit offenen Walzen in den Zustand elastischer Verformung ergibt sich keine Änderung in der Materialdicke, da sich die auf das Material h einwirkende Walzkraft nicht ändert oder da das Material h elastisch verformt wird und sich dabei seine Dicke nicht ändert. Der Übergang vom Zustand elastischer Verformung in den Zustand mit offenen Walzen oder der Übergang vom Zustand mit offenen Walzen in den Zustand elastischer Verformung erfolgt in der Zone der rampenartigen Änderung der Dicke des Materials h zum Schweißpunkt.
In dem in der 5(a) gezeigten Fall 1 sind die Materialdicken an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 an der vorderen Komponente und an der hinteren Komponente des Materials h verschieden, da vor und nach dem Durchlauf des Schweißpunkts beide Walzgerüste in Gebrauch sind. Die Änderung in der Materialdicke an der Abgabeseite jedes der beiden Walzgerüste beim Durchlauf des Schweißpunktes erfolgt bei dem Tandem-Waltwalzwerk als fliegende Meßdickenänderung (FCG). Bei der vorliegenden Ausführungsform werden jedoch zusätzlich die Walzen geöffnet und geschlossen. Bei der fliegenden Meßdickenänderung erfolgt die Änderung von der Materialdicke der vorderen Komponente des Materials h an der Abgabeseite jedes Walzgerüsts zu der Dicke der hinteren Komponente davon an der Abgabeseite jedes Walzgerüsts in einem rampenartigen Muster, wobei sich bei der vorliegenden Ausführungsform beim Durchlauf des Schweißpunktes die Materialdicke an der Abgabeseite jedes Walzgerüsts bis zur Dicke der Matrix des Materials h einmal in der Form einer schrägen Rampe ändert und sich dann nach dem Öffnen und Schließen der Walzen rampenartig bis zur Materialdicke der hinteren Komponente des Materials h an der Abgabeseite jedes Walzgerüsts ändert. In einem besonderen Fall dieses Beispiels läuft der Schweißpunkt nur durch, wobei die vordere Komponente und die hintere Komponente ein und dieselbe Dicke haben. In diesem Fall ist die Dicke der hinteren Komponente an der Abgabeseite jedes Walzgerüsts gleich der der vorderen Komponente, da die Einstellwerte die gleichen sind.
Bei dem in der 5(b) gezeigten Fall 2 wird die vordere Komponente vor dem Durchlauf des Schweißpunktes sowohl im Walzgerüst #1 als auch im Walzgerüst #2 gewalzt, nach dem Durchlauf des Schweißpunktes bleiben jedoch beide Walzgerüste im Modus mit offenen Walzen. In diesem Fall ist die Dicke der hinteren Komponente nach dem Durchlauf des Schweißpunktes gleich der Dicke der hinteren Komponente an der Eingangsseite, und die Materialdicken an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 sind gleich, da sich beide Walzgerüste im Zustand mit offenen Walzen befinden.
In dem in der 5(c) gezeigten Fall 3 wird die vordere Komponente gewalzt, da sich vor dem Durchlauf des Schweißpunkts sowohl das Walzgerüst #1 als auch das Walzgerüst #2 im Walzmodus befinden, bei der hinteren Komponente sind jedoch beide Walzgerüste nach dem Durchlauf des Schweißpunkts im Modus mit offenen Walzen. Die Materialdicke der vorderen Komponente ist an der Eingangsseite gleich der Materialdicke an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2, da sich sowohl das Walzgerüst #1 als auch das Walzgerüst #2 im Modus mit offenen Walzen befinden. Die Materialdicken der hinteren Komponente sind jedoch an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 nicht gleich, da sich sowohl das Walzgerüst #1 als auch das Walzgerüst #2 im Walzmodus befinden.
Bei dem in der 6(a) gezeigten Fall 4 wird die vordere Komponente des Materials h vor dem Durchlauf des Schweißpunktes sowohl im Walzgerüst #1 als auch im Walzgerüst #2 gewalzt, bei der hinteren Komponente befindet sich jedoch nach dem Durchlauf des Schweißpunkts nur das Walzgerüst #1 im Zustand mit offenen Walzen. Die Materialdicke der vorderen Komponente ist an der Eingangsseite, der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 jeweils unterschiedlich, die Materialdicke der hinteren Komponente ist jedoch am Walzgerüst #1 an der Eingangsseite gleich der an der Abgabeseite und am Walzgerüst #2 an der Eingangsseite verschieden von der an der Abgabeseite, da sich das Walzgerüst #1 im Offenmodus befindet.
Bei dem in der 6(b) gezeigten Fall 5 wird die vordere Komponente vor dem Durchlauf des Schweißpunktes sowohl im Walzgerüst #1 als auch im Walzgerüst #2 gewalzt, bei der hinteren Komponente befindet sich jedoch nach dem Durchlauf des Schweißpunkts nur das Walzgerüst #2 im Zustand mit offenen Walzen. Die Materialdicke der vorderen Komponente ist an der Eingangsseite, der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 jeweils unterschiedlich, die Materialdicke der hinteren Komponente ist jedoch an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 jeweils gleich, jedoch verschieden von der Materialdicke an der Eingangsseite (der ursprünglichen Materialdicke), da sich das Walzgerüst #2 im Offenmodus befindet.
Bei dem in der 6(c) gezeigten Fall 6 befindet sich das Walzgerüst #1 während des Durchlaufs der vorderen Komponente vor dem Durchlauf des Schweißpunkts im Offenmodus und nach dem Durchlauf des Schweißpunkts für die hintere Komponente im Walzzustand. Die Materialdicke der vorderen Komponente ist an der Eingangsseite und der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 gleich, jedoch ist die Dicke der hinteren Komponente an der Eingangsseite verschieden von der an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und der an Abgabeseite des Walzgerüsts #2, da sich jetzt außer dem Walzgerüst #2 auch das Walzgerüst #1 im Walzmodus befindet.
Bei dem in der 7(a) gezeigten Fall 7 befindet sich das Walzgerüst #2 während des Durchlaufs der vorderen Komponente im Offenmodus und nach dem Durchlauf des Schweißpunkts für die hintere Komponente im Walzzustand. Die Materialdicke der vorderen Komponente ist an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 gleich, jedoch ist die Dicke der hinteren Komponente an der Eingangsseite verschieden von der an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und der an Abgabeseite des Walzgerüsts #2, da sich jetzt außer dem Walzgerüst #1 auch das Walzgerüst #2 im Walzmodus befindet.
Bei dem in der 7(b) gezeigten Fall 8 befindet sich während des Durchlaufs der vorderen Komponente nur das Walzgerüst #2 im Walzmodus, und nach dem Durchlauf des Schweißpunkts befindet sich nur das Walzgerüst #1 für die hintere Komponente im Walzzustand. Die Materialdicke der vorderen Komponente ist am Walzgerüst #1 an der Eingangsseite gleich der an der Abgabeseite, und die Dicke der hinteren Komponente ist an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 gleich der an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2, da sich nur das Walzgerüst #1 im Walzmodus befindet.
Bei dem in der 7(c) gezeigten Fall 9 befindet sich während des Durchlaufs der vorderen Komponente nur das Walzgerüst #1 im Walzmodus, und nach dem Durchlauf des Schweißpunkts befindet sich nur das Walzgerüst #2 für die hintere Komponente im Walzzustand. Die Materialdicke der vorderen Komponente ist an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 gleich der an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2, da sich nur das Walzgerüst #1 im Walzzustand befindet. Die Dicke der hinteren Komponente ist an der Eingangsseite gleich der an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1, da sich nur das Walzgerüst #2 im Walzmodus befindet.
Der Einstellabschnitt 44 für den Schweißpunktdurchgang der 2 bestimmt, wie der Schweißpunkt mittels einem der Fälle 1 bis 9 der Tabelle 80 der 4 und den 5 bis 7 durch die Walzgerüste #1 und #2 durchzulassen ist.
<Arbeitsweise des Einstellabschnitts 44 für den Schweißpunktdurchgang in der Steuervorrichtung S für ein Walzwerk>
Anhand der 8, die ein funktionelles Blockdiagramm für den Einstellabschnitt 44 für den Schweißpunktdurchgang in der Steuervorrichtung S ist, wird nun die Arbeitsweise des Einstellabschnitts 44 für den Schweißpunktdurchgang (siehe 2) erläutert.
Der Oberflächenzustand der Arbeitswalzen 1w, 2w der Walzgerüste #1 und #2, die mit dem zu walzenden Material h in direkten Kontakt kommen, ist hinsichtlich der Abnutzung von großer Bedeutung, und die Arbeitswalzen werden daher in Abhängigkeit von der geleisteten Walzlänge des Materials h oder im Fall des Auftretens von Dickenänderungen, die durch die Arbeitswalzen 1w, 2w verursacht werden, periodisch ausgetauscht. Um die Arbeitswalzen 1w, 2w ersetzen zu können, müssen die Walzgerüste #1 und #2 in den Offenmodus mit offenen Walzen versetzt werden. Außerdem reicht es in manchen Fällen aufgrund der Produktspezifikationen für das Material h aus, wenn das Material nur von einem der Walzgerüste des Tandem-Walzwerks gewalzt wird. In diesem Fall wird eines der beiden Walzgerüste des Tandem-Walzwerks in den Offenmodus versetzt.
Das Ersetzen der Arbeitswalzen 1w, 2w nach dem Walzen einer gewissen Länge des Materials h wird von einem Walzlängen-Bestimmungsabschnitt 44b wie folgt festgelegt.
Der Walzlängen-Bestimmungsabschnitt 44b berechnet die Länge des Materials h, das von den jeweiligen Arbeitswalzen 1w, 2w gewalzt wurde. Wenn die berechnete Länge größer wird als eine vorgegebene Walzlänge, ist ein Ersetzen der Arbeitswalzen im entsprechenden Walzgerüst erforderlich. Um die Arbeitswalzen 1w, 2w ersetzen zu können, ist es erforderlich, das jeweilige Walzgerüst in den Offenmodus zu versetzen. Dasjenige von den Walzgerüsten, bei dem die Arbeitswalzen nicht ersetzt werden, kann jedoch weiter in Betrieb bleiben.
Ein Materialdicken-Bestimmungsabschnitt 44c in dem Einstellabschnitt 44 für den Schweißpunktdurchgang führt an der Abgabeseite jedes der Walzgerüste eine Frequenzanalyse der das Arbeitsergebnis darstellenden Materialdicke durch, um das Vorhandensein von Fluktuationen in der Dicke festzustellen, die von den Arbeitswalzen 1w, 2w oder den Zwischenwalzen 1c, 2c im Fall des 6-Walzen-Walzwerks der 1 und 2 verursacht werden. Wenn solche Fluktuationen in der Dicke festgestellt werden, ist ein Ersetzen der Arbeitswalzen 1w, 2w oder der Zwischenwalzen 1c, 2c des Walzgerüsts erforderlich. Das andere Walzgerüst kann weiter in Betrieb bleiben.
Ein Bestimmungsabschnitt 44d für das verwendbare Gerüst im Einstellabschnitt 44 für den Schweißpunktdurchgang der 8 stellt auf der Basis von Daten über das verwendbare Walzgerüst, die vom Walzlängen-Bestimmungsabschnitt 44b und vom Materialdicken-Bestimmungsabschnitt 44c übertragen werden, fest, welches der Walzgerüste verwendet werden kann. Es ist dasjenige Walzgerüst verwendbar, das sowohl vom Walzlängen-Bestimmungsabschnitt 44b als auch vom Materialdicken-Bestimmungsabschnitt 44c als verwendbar bezeichnet wird.
Ein Bestimmungsabschnitt 44a für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten im Einstellabschnitt 44 für den Schweißpunktdurchgang der 8 stellt fest, wie viele Walzgerüste für den Walzvorgang erforderlich sind, damit die Produktspezifikationen für das Material h erfüllt werden.
Im Bestimmungsabschnitt 44a für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten ist die in der 9 gezeigte Spezifikationstabelle 81 für den Walzvorgang und die in der 10 gezeigte Rollen-Reihenfolgetabelle 82A gespeichert.
In der Produktspezifikationstabelle 81 der 9 sind die Arten 81a des zu walzenden Materials h, die ursprüngliche Materialdicke des Materials h und die Materialdicken 81c an der Abgabeseite für jeden Walzzyklus enthalten.
Die Rollen-Reihenfolgetabelle 82A enthält einen Identifikator 82a für die Rollen mit dem zu walzenden Material h, die Art 82b des zu walzenden Materials auf der Rolle 82a, die ursprüngliche Materialdicke 82c, die Materialdicke 82d an der Eingangsseite des Tandem-Kaltwalzwerks T mit zwei Walzgerüsten und die Materialdicke 82e an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 und die Materialdicke 82f an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2, die Walz-Reihenfolge 82a und die Schweißpunktdurchgänge 82h. Das Zeichen O gibt an, daß die Walzgerüste beim Durchgang des Schweißpunkts offenstehen. Das heißt, daß O82h1 beim Schweißpunktdurchgang 82h angibt, daß das Walzgerüst für den Schweißpunkt zwischen den Rollen mit den Nummern 3 und 4 der Walz-Reihenfolge 82g offen steht, O82h2 beim Schweißpunktdurchgang 82h, daß das Walzgerüst für den Schweißpunkt zwischen den Rollen mit den Nummern 7 und 8 der Walz-Reihenfolge 82g offen steht, und O82h3 beim Schweißpunktdurchgang 82h, das das Walzgerüst für den Schweißpunkt zwischen den Rollen mit den Nummern 9 und 10 der Walz-Reihenfolge 82g offen steht.
Die Walzgerüste stehen immer dann offen, wenn der Unterschied zwischen den Materialdicken der vorderen Komponente und der hinteren Komponente an der Eingangsseite 40% oder mehr beträgt. Zum Beispiel weisen die Rollen mit den Nummern 3 und 4 der Reihenfolge 82 eine Dicke von 2,8 mm bzw. 1,6 mm auf, so daß der Unterschied in der Materialdicke mehr als 40 % beträgt.
Der Bestimmungsabschnitt 44a für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten macht von der Spezifikationstabelle 81 für den Walzvorgang der 9 und der Rollen-Reihenfolgetabelle 82A der 10 Gebrauch, wobei die Tabellen vorab erstellt wurden, um bestimmen zu können, wie viele Walzzyklen in Abhängigkeit vom Zustand des Materials h an der Eingangsseite des Tandem-Kaltwalzwerks T und von den Produktspezifikationen erforderlich sind.
Das Tandem-Kaltwalzwerk T mit zwei Walzgerüsten kann bei einem Durchlauf immer nur zwei Walzzyklen ausführen, und in Abhängigkeit von den Produktspezifikationen kann es erforderlich sein, das Material h mehrmals durch das Walzwerk zu führen. Zum Beispiel erfordert die Art AAA des Materials h fünf Walzzyklen, wie es die Produktspezifikationstabelle 81 der 9 angibt, und die Art BBB des Materials h erfordert 4 Walzzyklen, während die Art CCC des Materials h zwei Walzzyklen erfordert.
Wie es die Spalte 81c für die Materialdicke an der Abgabeseite der Produktspezifikationstabelle 81 der 9 angibt, wird die Art AAA des Materials h mit einer ursprünglichen Materialdicke von 3,2 mm im ersten Walzzyklus auf 2,3 mm gebracht, dann im zweiten Walzzyklus auf 1,6 mm und so weiter bis hin zu 0,6 mm im fünften Walzzyklus.
Wenn das Tandem-Kaltwalzwerk T mit zwei Walzgerüsten nur drei Arten von Materialien walzen kann, das heißt die drei Arten AAA, BBB und CCC, enthält der Bestimmungsabschnitt 44a für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten eine Tabelle zum Bestimmen der Reihenfolge des Walzvorgangs für das zu walzende Material h, wie es die Rollen-Reihenfolgetabelle 82A der 10 angibt.
Die Spalte 82a mit den Rollennummern in der Rollen-Reihenfolgetabelle 82A enthält einen Identifikator für die Rollen mit dem zu walzenden Material h, wobei eine identische Rollennummer anzeigt, daß das Material das gleiche ist.
Die Rolle Nr. 1 der Tabelle 82A, die von der Art AAA ist, erfordert gemäß der Produktspezifikationstabelle 81 der 9 fünf Walzzyklen. In der Spalte 82g für die Walz-Reihenfolge ist die Rolle Nr. 1 an den Stellen 1, 4 und 8 angegeben. An der Stelle 1 beträgt die eingangsseitige Materialdicke 3,2 mm. Nach dem zweiten Walzzyklus, das heißt dem Durchlaufen des Walzgerüsts #2, beträgt die abgabeseitige Materialdicke 1,6 mm. An der Stelle 4 der Walz-Reihenfolge 82g wird die abgabeseitige Materialdicke von 1,6 mm (82f) zur eingangsseitigen Materialdicke 82d, und die abgabeseitige Materialdicke (82f) beträgt 0,9 mm. An der Stelle 8 der Walz-Reihenfolge 82g beträgt die eingangsseitige Materialdicke 82d 0,9 mm und die abgabeseitige Materialdicke (82e) 0,6 mm.
Die abgabeseitige Materialdicke der Spalte 82e gibt die nach dem ersten Walzzyklus am Walzgerüst #1 erhaltene Dicke an und die abgabeseitige Materialdicke der Spalte 82f die nach dem zweiten Walzzyklus am Walzgerüst #2 erhaltene Dicke. Die Art AAA des Materials h, die fünf Walzzyklen erfordert, wird an der Stelle 8 der Walz-Reihenfolge 82g nur noch einmal gewalzt. Das zu walzende Material h kann dabei vom Walzgerüst #1 oder vom Walzgerüst #2 gewalzt werden. Wenn sich die Maschinenspezifikationen für die beiden Walzgerüste unterscheiden, wenn zum Beispiel die Motorkapazitäten der beiden Walzgerüste verschieden sind, kann gegebenenfalls nur ein bestimmtes der zwei Walzgerüste eingesetzt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind jedoch die beiden Walzgerüste #1 und #2 identisch. An der Stelle 8 der Walz-Reihenfolge 82g kann daher das Material h entweder vom Walzgerüst #1 oder vom Walzgerüst #2 gewalzt werden.
Der Bestimmungsabschnitt 44a für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten der 8 legt unter Verwendung der Rollen-Reihenfolgetabelle 82A der 10 die Anzahl der für den Walzvorgang insgesamt erforderlichen Walzgerüstdurchgänge fest.
Der Bestimmungsabschnitt 44e für die Walzenöffnung im Einstellabschnitt 44 für den Schweißpunktdurchgang der 8 legt die Walzgerüste oder das Walzgerüst fest, die bzw. das in den Offenmodus zu versetzen ist oder sind, und zwar auf der Basis von Daten über die verwendbaren Walzgerüste, die vom Bestimmungsabschnitt 44d für verwendbare Walzgerüste erhalten werden, und Daten, die vom Bestimmungsabschnitt 44a für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten erhalten werden. Wenn anhand der Daten vom Bestimmungsabschnitt 44d für die verwendbaren Walzgerüste festgestellt wird, daß beide Walzgerüste verwendet werden können, und wenn zum Beispiel das Material an der Stelle 8 der Walz-Reihenfolge 82g der 10 einmal zu walzen ist, ist gemäß dem Bestimmungsabschnitt 44a für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten nur ein Walzgerüst erforderlich, so daß der Bestimmungsabschnitt 44e für die Walzenöffnung entweder das Walzgerüst #1 oder das Walzgerüst #2 in den Offenmodus bringt. Gewöhnlich wird dabei für den Walzvorgang dasjenige Walzgerüst ausgewählt, dessen Arbeitswalzen die geringere Betriebszeit oder Gesamt-Walzlänge aufweisen, und das andere Walzgerüst mit der größeren Walzlänge wird in den Offenmodus versetzt.
Wenn die Anzahl von verwendbaren Walzgerüsten größer ist als die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten, ergibt sich so kein Problem. Wenn jedoch die Anzahl von verwendbaren Walzgerüsten kleiner ist als die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten, wird die Walz-Reihenfolge 82g geändert, oder es werden alle Walzgerüste in den Offenmodus versetzt und das Material h durch das Walzwerk geführt, ohne einem Walzvorgang unterworfen zu werden. Danach wird erneut bestimmt, ob das Material noch einmal zu walzen ist oder nicht.
Ein Einstellabschnitt 43 für die Walz-Reihenfolge behandelt dieses Problem.
Wenn zum Beispiel beim Walzen des Materials h an der Stelle 6 der Walz-Reihenfolge 82g der 10 der Bestimmungsabschnitt 44d für die verwendbaren Walzgerüste feststellt, daß nur das Walzgerüst #1 verwendet werden kann, und das Material h an der Stelle 7 der Walz-Reihenfolge 82g der 10 gemäß der Walz-Reihenfolgetabelle 82A der 10 zwei Walzzyklen erfordert, durchsucht ein Rollensuchabschnitt 43a (siehe 8) die Walz-Reihenfolgetabelle 82A der 10 nach einem Material h, bei dem nur ein Walzgerüst erforderlich ist. Da das Material h mit der Rollennummer 1 an der Stelle 8 der Walz-Reihenfolge 82g nur ein Walzgerüst erfordert, werden das Material für die Stelle 7 der Walz-Reihenfolge 82g, das Material für die Stelle 8 der Walz-Reihenfolge 82g und das Material für die Stelle 9 der Walz-Reihenfolge 82g gegeneinander ausgetauscht. Da die Stellen 8 und 9 der Walz-Reihenfolge die gleiche Art AAA des Materials h betreffen, ist es besser, sie kontinuierlich zu walzen, da die Arbeitsleistung dadurch besser wird.
Der Austauschvorgang wird von einem Rolleneinfügeabschnitt 43b (siehe 8) ausgeführt. Beim Austauschvorgang wird die Rollen-Reihenfolgetabelle 82A der 10 in die Rollen-Reihenfolgetabelle 82B der 11 geändert. Die 11 zeigt die Rollen-Reihenfolgetabelle 82A nach der Modifikation. Diejenigen Teile der Tabelle 82A, die modifiziert wurden, sind in der Rollen-Reihenfolgetabelle 82B grau hinterlegt.
Wenn zum Beispiel während des Walzens des Materials h an der Stelle 2 der Rollen-Reihenfolge der 10 das Walzgerüst #1 ausfällt und unbrauchbar wird, werden beim Durchlauf der Stelle 3 der Rollen-Reihenfolge 82g durch das Tandem-Kaltwalzwerk T für den Fall, daß in der Rollen-Reihenfolgetabelle 82A keine Rolle mit einem Material h gefunden werden kann, das mit einem einzigem brauchbaren Walzgerüst gewalzt werden kann, beide Walzgerüste (#1 und #2) in den Offenmodus versetzt, so daß das zu walzende Material h von der Rolle Nr. 3 durch das Tandem-Kaltwalzwerk T durchläuft, ohne gewalzt zu werden. Die Rollen-Reihenfolgetabelle 82A wird anschließend entsprechend aktualisiert.
In diesem Fall wird die Rollen-Reihenfolgetabelle 82A zu der Rollen-Reihenfolgetabelle 82C der 12 modifiziert. Die 12 zeigt als Rollen-Reihenfolgetabelle 82C die Rollen-Reihenfolgetabelle 82A nach der Modifikation hinsichtlich der Rolle Nr. 3. Diejenigen Teile der Tabelle 82A, die modifiziert wurden, sind in der Rollen-Reihenfolgetabelle 82C grau hinterlegt.
Wenn der Einstellabschnitt 43 für die Walz-Reihenfolge der 8 die Walz-Reihenfolge für das zu walzende Material h ändert, wird auch die Produktspezifikationen-Datenbank 42 für das Material h entsprechend geändert. Die Daten dieser Datenbank werden unter anderem zum Bestimmungsabschnitt 44a für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten übertragen. Der Bestimmungsabschnitt 44e für die Walzenöffnung führt dann eine neue Festlegung der Walzgerüste mit geöffneten Walzen durch.
Ein Auswahlabschnitt 44f für den Schweißpunktdurchgang in der 8 legt auf der Basis von Daten vom Bestimmungsabschnitt 44e für die Walzenöffnung über die Walzgerüste, die sich im Offenmodus befinden, und den gegenwärtigen Benutzungsbedingungen fest, welcher der Fälle 1 bis 9 der Schweißpunktdurchgangstabelle 80 der 4 vorliegt und auszuführen ist. Dabei werden nicht nur die Benutzungsbedingungen für die Walzgerüste, sondern auch die Spezifikationen für die vordere Komponente und die hintere Komponente berücksichtigt.
Der Grund dafür ist, daß nur in dem Fall, daß die Dicke der vorderen Komponente an der Eingangsseite sich erheblich von der Dicke der hinteren Komponente unterscheidet (zum Beispiel um 40 % oder mehr), der Schweißpunkt im Zustand offener Walzen durch die Walzgerüste durchläuft. Wenn sich die Dicken der vorderen und der hinteren Komponente weniger unterscheiden oder gleich sind, kann es ausreichen, den üblichen fliegenden Dickenwechsel (FGC) auszuführen. In der Rollen-Reihenfolgetabelle 82A der 10 ist zum Beispiel an den mit dem Kreis O (und den Bezugszeichen 82h1, 82h2, 82h3) bezeichneten Stellen die eingangsseitige Dicke der vorderen Komponente um 40 % oder mehr von der eingangsseitigen Dicke der hinteren Komponente verschieden, so daß für den Schweißpunktdurchgang eine Walzenöffnung erforderlich ist. Entsprechendes gilt für die Rollen-Reihenfolgetabelle 82B der 11 und die Rollen-Reihenfolgetabelle 82C der 12.
Der Einstellabschnitt 44 für den Schweißpunktdurchgang und der Einstellabschnitt 43 für die Walz-Reihenfolge der 8 legen somit anhand der Walzbedingungen und der in der Produktspezifikationen-Datenbank 42 gespeicherten Produktspezifikationen für das Material h fest, welcher der Schweißpunktdurchgänge der 4 beim Durchlauf des Schweißpunktes anzuwenden ist.
Der Berechnungsabschnitt 46 für die Einstellwerte des Schweißpunktdurchgangs der 2 berechnet anhand der Produktspezifikationen für das Material h die Einstellwerte, die für einen Durchlauf im Modus mit offenen Walzen erforderlich sind.
Die 13 zeigt die Einstellwerte, die vom Berechnungsabschnitt 46 für die Einstellwerte des Schweißpunktdurchgangs festgelegt werden.
Als Einstellwerte können die jeweiligen Walzkräfte P₁, P₂ für die vordere und die hintere Komponente, die leichten Walzkräfte Pe₁, Pe₂, die Walzänderungszeiten (die im folgenden einfach als „Änderungszeiten“ bezeichnet werden) Δt₁, Δt₂, die die verstrichene Zeit beim Übergang zum Nichtwalzen und zum Walzen angeben, die leichten Reduktionshaltezeiten Δt_Pel, Δt_Pe2, die Walzenöffnungswerte S_open und die Walzenöffnungszeit Δt_open verwendet werden. Die leichten Walzkräfte sind die Walzkräfte, die dann am Material h anliegen, wenn sich das Material h im Zustand elastischer Verformung befindet.
Die Walzkraft P wird mit Hilfe der Formel (1) in der 14 aus den Produktspezifikationen für das Material h berechnet.
Dabei können für die eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spannungen t_f, t_b diejenigen Werte verwendet werden, die durch Multiplikation der Verformungswiderstandswerte, die mit Spannungsprüfungen und dergleichen empirisch ermittelt werden, mit den Raten erhalten werden, die vorab unter Berücksichtigung der Betriebsstabilität festgelegt wurden. Der berechnete Wert der Walzkraft wird generell mit den sich ergebenden Walzkräften verglichen, das heißt es werden die allgemein bekannten Lernkoeffizienten Zp angewendet.
Für die leichten Walzkräfte Pe wird die Formel (2) der 15(a) verwendet.
Die Walzkraft P kann auch mit anderen Formeln berechnet werden. Die Einstellwerte für die Walzkraft P und die leichte Walzkraft Pe können mit jeder beliebigen, geeigneten Formel berechnet werden.
Der Walzenöffnungswert S_open wird wie in der 15(b) gezeigt berechnet.
Hinsichtlich des Walzenöffnungswerts S_open werden die Arbeitswalzen um einen festen Wert So (zum Beispiel etwa 1 mm) geöffnet, der vorab unter Berücksichtigung des Zustands für die leichte Walzkraft festgelegt wurde. Beim Durchlauf mit einem FCG-Punkt (einer fliegenden Dickenänderung) erfolgt, wenn die Dicke H_II der hinteren Komponente größer ist als die Dicke H_I der vorderen Komponente, die Öffnung unter Hinzuaddieren des Werts (H_III - H_I) zu dem obigen Wert.
Der Grund dafür ist, daß die hintere Komponente stärker mit den Arbeitswalzen 1w, 2w in Kontakt kommt, wenn die Dicke der hinteren Komponente größer ist als die Dicke der vorderen Komponente. Deshalb erfolgt die Öffnung mit dem addierten Wert.
Der Einstellabschnitt 45 für die Schweißpunktdurchlaufzeit der 2 berechnet die Änderungszeiten Δt₁, Δt₂, die wie in der 13 gezeigt die verstrichene Zeit während des Übergangs zum Nichtwalzen oder Walzen der vorderen und der hinteren Komponente angeben, aus den Einstellwerten, die der Berechnungsabschnitt 46 für die Einstellwerte des Schweißpunktdurchgangs berechnet hat.
Hinsichtlich der Betriebsstabilität ist für die Änderungszeiten Δt₁, Δt₂ ein fester Wert von etwa 5 Sekunden vorgegeben. Da jedoch das Walzen und das Öffnen der Walzen an zwei Walzgerüsten erfolgen, unterliegen die oberen und der untere Walzensteuerungen 21U, 21L, 22U, 22L in der Walzsteuerung für die Walzgerüste hinsichtlich der Betriebswerte Einschränkungen. Es ist daher eventuell erforderlich, für die Änderungszeiten Δt₁, Δt₂ Werte festzulegen, die größer sind als die vorgegebenen festen Werte.
Die Absolutwerte ΔS₁, ΔS₂ für die Spaltänderungswerte am Walzgerüst #1 und am Walzgerüst #2 bei der Freigabe der Walzen (dem Übergang von der Walzkraft zur leichten Walzkraft) können aus den folgenden Formeln (3) und (4) erhalten werden.
Walzgerüst #1 $Δ S_{1} = \frac{P_{1} - {Pe}_{1}}{M_{1}} + (H - h_{1})$

Walzgerüst #2 $Δ S_{2} = \frac{P_{2} - {Pe}_{2}}{M_{2}} + (H - h_{2})$
wobei M₁ und M₂ jeweils der Walzmodulus für das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2 ist.
Wenn die Walzänderungsrate für das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst #2 auf α1 (mm/s) bzw. α2 (mm/s) festgelegt wird, können die Änderungszeiten Δt₁, Δt₂ aus den folgenden Formeln (5) und (6) berechnet werden: $Δ t_{1} = \frac{Δ S_{1}}{α_{1}} [s]$
$Δ t_{2} = \frac{Δ S_{2}}{α_{2}} [s]$
Aus den vorab festgelegten fixen Werten für die Änderungszeiten, der berechneten Änderungszeit Δt₁ für das Walzgerüst #1 und der berechneten Änderungszeit Δt₂ für das Walzgerüst #2 wird die jeweils längste Zeit ausgewählt und als Walzänderungszeit festgelegt.
Da die Änderung der Dicke des Materials h an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 zu einer Änderung der Dicke des Materials h an der Eingangsseite des Walzgerüsts #2 wird, ist es zur Synchronisation der Walzenöffnungszeit des Walzgerüsts #1 mit der Walzenöffnungszeit des Walzgerüsts #2 erforderlich, die Änderung der Dicke des Materials h an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 mit der Änderung der Dicke des Materials h an der Eingangsseite des Walzgerüsts #2 in Übereinstimmung zu bringen.
Es werden daher die folgenden Bedingungen festgelegt:

Die abgabeseitige Länge innerhalb der Änderungszeit Δt₁ während des ersten Durchlaufs (Walzgerüst #1) = der eingangsseitigen Länge l₂ innerhalb der Änderungszeit Δt₁ während des nächsten Durchlaufs (Walzgerüst #2).

Mit Hilfe dieser Formeln kann die Beziehung zwischen der Änderungszeit Δt₁ und der Änderungszeit Δt₂ erhalten werden.
Bei einer Änderung der Geschwindigkeit von V_e zu V_o zum Zeitpunkt t, wobei V_e die Geschwindigkeit des Materials h an der Eingangsseite des Walzgerüsts ist und V_o die Geschwindigkeit des Materials an der Abgabeseite des Walzgerüsts, kann die Geschwindigkeit V in der Zeit Δt durch die folgende Formel (7) ausgedrückt werden, und der Abstand 1, um den das Material h in der Zeit Δt weiterbefördert wird, läßt sich mit der Formel (8) berechnen: $V = V_{e} + \frac{V_{e} - V_{e}}{Δ t} t$
$\begin{array}{l} I = \int_{t=0}^{t = Δ t} V \cdot dt = \int_{t = 0}^{t = Δ t} (V_{e} + \frac{V_{o} - V_{e}}{Δ t} t) \cdot dt = V_{e} \cdot (Δ t + \frac{1}{2} \frac{V_{o} - V_{e}}{V_{e} \cdot Δ t} Δ t^{2}) \\ = V_{e} \cdot Δ t (1 + \frac{1}{2} \frac{(V_{o} - V_{e})}{V_{e}}) = V_{e} \cdot Δ t (1 + \frac{1}{2} \frac{H - h}{h}) \end{array}$
Die 16 zeigt die Beziehung zwischen der Walzposition am Walzgerüst #1 und der Änderungszeit Δt₁, sie umfaßt die Ansicht (a) mit der Zeit t längs der Abszisse und der ursprünglichen Materialdicke H und der Materialdicke h₁ an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 an der Ordinate und die Ansicht (b) mit der Zeit t längs der Abszisse und der Materialgeschwindigkeit V_o1 an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1, der Walzgeschwindigkeit V_R1 und der eingangsseitigen Materialgeschwindigkeit V_e1 an der Ordinate.
Angesichts der Formel (8) läßt sich der Abstand l₁, um den das Material h während der Änderungszeit Δt₁ vorgeschoben wird, mit der Formel (9) ausdrücken: $l_{1} = V_{e1} \cdot Δ t_{1} \cdot (1 + \frac{1}{2} \frac{H - h_{1}}{h_{1}})$
Die 17 zeigt die Beziehung zwischen der Walzposition am Walzgerüst #2 und der Änderungszeit Δt₂, sie umfaßt die Ansicht (a) mit der Zeit t längs der Abszisse und der ursprünglichen Materialdicke H und der Materialdicke h₂ an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2 an der Ordinate und die Ansicht (b) mit der Zeit t längs der Abszisse und der Materialgeschwindigkeit V_o2 an der Abgabeseite des Walzgerüsts #2, der Walzgeschwindigkeit V_R2 und der eingangsseitigen Materialgeschwindigkeit V_e2 an der Ordinate.
Die eingangsseitige Länge l₂ der Änderung der Dicke des Materials h in der Änderungszeit V_e2 für die Walzposition am Walzgerüst #2 wird mit der folgenden Formel (10) berechnet, wobei f₂ der Vorwärtsschlupf am Walzgerüst #2 ist: $l_{2} = V_{e2} \cdot Δ t_{2} \cdot (1 + \frac{1}{2} (\frac{1}{1 + f_{2}} \frac{H}{h_{2}} - 1))$
Aus der Beziehung l₁ in der Änderungszeit Δt₁ am Walzgerüst #1 = l₂ in der Änderungszeit Δt₂ am Walzgerüst #2 läßt sich mit der Formel (11) die Beziehung zwischen der Änderungszeit Δt₁ und der Änderungszeit Δt₂ berechnen: $Δ t_{2} = \frac{V_{e1}}{V_{e2}} \frac{(1 + \frac{1}{2} \frac{H - h_{1}}{h_{1}})}{(1 + \frac{1}{2} (\frac{1}{1 + f_{2}} \frac{H}{h_{2}} - 1))} Δ t_{1}$
Damit wird die für den Durchlauf des Schweißpunkts durch das Walzgerüst #1 und das Walzgerüst#2 erforderliche Zeit bestimmt, und die Walzgeschwindigkeit beim Durchlauf des Schweißpunktes wird so festgelegt, daß die Zeiten für den Durchlauf des Schweißpunktes durch das Walzgerüst #1 nicht mit den Zeiten für den Durchlauf des Schweißpunktes durch das Walzgerüst #2 überlappen, wie es in der 18 gezeigt ist.
Die 18 dient zur Erläuterung der Art des Einstellens der Walzgeschwindigkeit während des Durchlaufens des Schweißpunktes, sie umfaßt eine schematische Seitenansicht (a) des Tandem-Kaltwalzwerks T mit zwei Walzgerüsten, eine Ansicht (b) der Walzkraft am Walzgerüst #1, die der Ansicht (a) entspricht, und eine Ansicht (c) der Walzkraft am Walzgerüst #2, die ebenfalls der Ansicht (a) entspricht.
Das Öffnen der Walzen und das Walzen mit der leichten Walzkraft erfolgen immer an ein und derselben Position i am Material h. Der Abstand L_#1STD von der Position 11 zur Position 12 am Material h im Walzgerüst #1 (18(b)) und der Abstand L_#2STD von der Position 10 zur Position 11 am Material h im Walzgerüst #2 (18(c)) wird mit der folgenden Formel (12) ausgedrückt: $\begin{array}{l} L_{# 1 STD} = (Δ t_{2} + t_{Pell} + \frac{t_{open}}{2}) V_{R1} \cdot (1 + f_{1}) \\ L_{#2STD} = (Δ t_{1} + t_{Pell} + \frac{t_{open}}{2}) V_{R1} \cdot (1 + f_{1}) \end{array}$
Die Geschwindigkeit V_r1 erfüllt die folgende Bedingung, wobei L₁₂ der Abstand (der Zwischengerüstabstand) zwischen dem Walzgerüst #1 und dem Walzgerüst #2 ist: $L_{#1STD} + L_{#2STD} > L_{12} (Zwischenger \ddot{u} stabstand) .$
.
Mit den so erhaltenen Einstellwerten und Durchlaufzeiten für den Schweißpunktdurchgang führt der Walzenöffnungs- und Schließabschnitt 47 der 2 das Öffnen und Schließen der Walzen in den beiden Walzgerüsten #1 und #2 aus.
Der Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48 der 2 bestimmt das Steuerende der Bezugsgeschwindigkeit in dem Tandem-Kaltwalzwerk T mit zwei Walzgerüsten. Das Material h wird beim Walzen im Walzgerüst #1 und Walzgerüst #2 immer dünner und entsprechend die Geschwindigkeit immer größer. Das heißt, daß die Geschwindigkeit des Materials h am Walzgerüst #1 größer ist als an den Spannrollen 3, am Walzgerüst #2 größer ist als am Walzgerüst #1 und an den abgabeseitigen Treibrollen 4 größer ist als am Walzgerüst #2. Die Geschwindigkeit ändert sich entsprechend der Änderung der Dicke des Materials h an den Walzgerüsten, und entsprechend muß auch die Geschwindigkeit am Geschwindigkeits-Steuerende verändert werden. Bei einem Öffnen der Arbeitswalzen lösen sich die Arbeitswalzen 1w, 2w und das Material h voneinander, wenn das Walzgerüst in den Offenmodus versetzt wird. Es ist daher wichtig, das Leitgerüst festzulegen, dessen Geschwindigkeit sich nicht ändert, wenn sich die Geschwindigkeit am Geschwindigkeits-Steuerende ändert.
Der Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48 bestimmt das Leitgerüst wie folgt.
Der Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48 wählt für das Leitgerüst für jedes Walzgerüst hinsichtlich des Walzergebnisses und der Steuerausgänge für die Spannungssteuerung und die Dickensteuerung das Bezugsgeschwindigkeits-Steuerende aus, an dem der Ausgabewert für die Geschwindigkeitskorrektur minimal ist. Der Erzeugungsabschnitt 49 für den Geschwindigkeits-Sollwert (siehe 2) bestimmt die Geschwindigkeits-Sollwerte in Abhängigkeit vom Leitgerüst und überträgt sie zu den Walzgerüsten und den eingangsseitigen Spannrollen 3 sowie den abgabeseitigen Treibrollen 4.
Dabei werden bei der Steuerung zum Betreiben der Walzgerüste die eingangsseitige Spannungssteuerung, die Zwischengerüstspannungssteuerung zwischen dem Walzgerüsten und die abgabeseitige Spannungssteuerung herangezogen. Die Ausgangswerte der jeweiligen Spannungssteuerung werden im folgenden für den Fall betrachtet, daß das Walzgerüst #2 das Leitgerüst ist.
Die 19 zeigt schematisch den Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48.
Der Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48 berechnet bezüglich des Walzgerüsts #2 aus der eingangsseitigen Spannung, der Zwischengerüstspannung und der abgabeseitigen Spannung mittels einer Fuzzy-Steuerung die Steuergrößen. Die eingangsseitige Abweichung der Spannung, die Zwischengerüstabweichung der Spannung und die abgabeseitige Abweichung der Spannung werden dadurch erhalten, daß der Einstellwert für die jeweilige Spannung von der vom eingangsseitigen Spannungsdetektor 13A ausgegebenen eingangsseitigen Spannung, von der vom Zwischengerüst-Spannungsdetektor 13B ausgegebenen Zwischengerüstspannung bzw. von der vom abgabeseitigen Spannungsdetektor 13C ausgegebenen abgabeseitigen Spannung abgezogen wird. Aus den dabei erhaltenen Ergebnissen bestimmt der Gegebenheiten-Bestimmungsabschnitt 481 anhand der Zugehörigkeitsfunktionen, die in der 19 dargestellt sind, die Gegebenheit für die jeweilige Spannung.
Für diese Gegebenheiten gilt:

EM: Die eingangsseitige Spannung ist kleiner als der Einstellwert.
EP: Die eingangsseitige Spannung ist größer als der Einstellwert.
SM: Die Zwischengerüstspannung ist kleiner als der Einstellwert.
SP: Die Zwischengerüstspannung ist größer als der Einstellwert.
DM: Die abgabeseitige Spannung ist kleiner als der Einstellwert.
DP: Die abgabeseitige Spannung ist größer als der Einstellwert.

Der Ausführungsabschnitt 484 in einem Ableitungsabschnitt 482 leitet aus den vom Gegebenheiten-Bestimmungsabschnitt 481 bestimmten Gegebenheiten anhand von Steuerregeln, die in einer Datenbank 483 für die Steuerregeln gespeichert sind, die zu treffenden Schlußfolgerungen ab. Die Steuerregeln sind zum Beispiel wie im folgenden angegeben so festgelegt, daß die Geschwindigkeits-Korrekturwerte für die Geschwindigkeitssteuerungen 25, 23, 24, 26 (siehe 2) minimal werden:

IF (EM UND SP) THEN wird das Walzgerüst #2 zum Leitgerüst (i).
IF (EM UND SM UND DP) THEN wird das Walzgerüst #1 zum Leitgerüst (i+1).
IF (EP UND SM) THEN wird das Walzgerüst #2 zum Leitgerüst (i+2).

Das „UND“ wird verwendet, um bei der Anordnung der Fuzzy-Steuerung den Minimalwert zu erhalten. Die Ableitung erfolgt mit diesen Steuerregeln anhand einer vorgegebenen Regelnummer, dem Wahrscheinlichkeitsgrad, mit dem das Walzgerüst #1 oder das Walzgerüst #2 als Leitgerüst bei jeder Schlußfolgerung erhalten wird, wobei das Walzgerüst, dessen Wahrscheinlichkeitsgrad maximal ist, zum Leitgerüst wird.
Ein Bestimmungsabschnitt 485 vergleicht den Wahrscheinlichkeitsgrad für das Walzgerüst #1 mit dem Wahrscheinlichkeitsgrad für das Walzgerüst #2 und legt das Walzgerüst mit dem größeren Wahrscheinlichkeitsgrad als Leitgerüst für das Steuerende fest. Wenn der Wahrscheinlichkeitsgrad dafür, daß das Walzgerüst #1 das Leitgerüst ist, größer ist als der Wahrscheinlichkeitsgrad dafür, daß das Walzgerüst #2 das Leitgerüst ist, wird die Nummer für das Bezugsgeschwindigkeits-Steuerende natürlich auf 1 gesetzt (das Walzgerüst #1 ist das Leitgerüst). Welches das Leitgerüst ist, das Walzgerüst #1 oder das Walzgerüst #2, wird zum Erzeugungsabschnitt 49 für den Geschwindigkeits-Sollwert übertragen.
Damit ist der vom Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48 ausgeführte Prozeß beschrieben.
Beim Öffnen der Arbeitswalzen und beim Durchlauf des Materials h legt der Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48 die Geschwindigkeit des Leitgerüsts wie in der 20 gezeigt so fest, daß die Arbeitwalzen 1w, 2w in dem Walzgerüst, an dem die Walzenöffnung erfolgt, geöffnet und geschlossen werden können.
Die 20 zur Erläuterung des Übergangs auf das Walzgerüst, dessen Geschwindigkeit zum Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der Arbeitswalzen 1w, 2w beim Durchlaufen des Schweißpunktes als Bezugsgeschwindigkeit dient, umfaßt eine schematische Ansicht (a) des Tandem-Kaltwalzwerks T mit zwei Walzgerüsten, eine Ansicht (b) der Walzkraft am Walzgerüst #1, eine Ansicht (c) der Walzkraft am Walzgerüst #2 und eine Ansicht (d), die den Übergang des für die Festlegung der Bezugsgeschwindigkeit ausgewählten Walzgerüsts (das Leitgerüst) vom Walzgerüst #2 auf das Walzgerüst #1 und umgekehrt zeigt.
Da die Spannungen an der Eingangsseite und an der Abgabeseite des Walzgerüsts #1 bei einer Änderung der Walzkraft in die leichte Walzkraft variieren, wird wie in der 20(b) gezeigt das Walzgerüst #1 dabei zum Leitgerüst bestimmt (siehe 20(d)), damit der Steuereffekt der eingangsseitigen und abgabeseitigen Spannungssteuerungen 32A, 32B maximal wird. Unter der Bedingung der leichten Walzkraft wird auf das Material h von den Arbeitswalzen 1w im Walzgerüst #1 nur eine geringe Kraft ausgeübt. Das Walzgerüst #1 kann daher nicht für das Geschwindigkeits-Steuerende verwendet werden, weshalb für diesen Zustand das Walzgerüst #2 als Leitgerüst festgelegt wird. Beim Übergang von der leichten Walzkraft zur normalen Walzkraft am Walzgerüst #1 wird, wie in der 20(d) gezeigt, wieder das Walzgerüst #1 zum Leitgerüst.
Beim Übergang von der normalen Walzkraft auf die leichte Walzkraft und umgekehrt wird daher das Walzgerüst #1 zum Leitgerüst, um zu verhindern, daß die Arbeitswalzen 1w und das Material h beschädigt werden. Beim Öffnen der Arbeitswalzen 1w erfolgt dadurch eine Synchronisation für den Übergang des Leitgerüst-Status vom Walzgerüst #1 zum Walzgerüst #2, daß die Geschwindigkeit der Arbeitswalzen 1w gleich der der Arbeitswalzen 2w im Walzgerüst #2 gemacht wird.
Beim Übergang von der leichten Walzkraft zur normalen Walzkraft wird wieder das Walzgerüst #2 zum Leitgerüst.
Die Art der Festlegung des Leitgerüstes für die Bezugsgeschwindigkeit ist nicht auf die in der 20 gezeigte Art beschränkt, in Abhängigkeit von dem zu walzenden Material h und dem Steuerverfahren beim Walzen kann auch eine andere Art der Festlegung zweckdienlich sein.
Der Erzeugungsabschnitt 49 für die Geschwindigkeits-Sollwerte der 2 erzeugt die als Geschwindigkeits-Steuerenden zu den eingangsseitigen Spannrollen 3, zum Walzgerüst #1, zum Walzgerüst #2 und den abgabeseitigen Treibrollen 4 übertragenen Geschwindigkeits-Sollwerte auf der Basis der vom jeweiligen Leitgerüst erhaltenen Werte.
Mit dem beschriebenen Schema ist es möglich, bei dem Tandem-Kaltwalzwerk T mit zwei Walzgerüsten stabile Betriebsbedingungen zu erhalten, und entsprechend ist es möglich, die Arbeitswalzen beim Durchlaufen eines Schweißpunktes und dergleichen bei einer maximalen Produktionsausbeute zu öffnen und schließen.
Die beschriebene Vorgehensweise kann nicht nur bei einem Tandem-Kaltwalzwerk T mit zwei Walzgerüsten angewendet werden, sondern auch bei Tandem-Kaltwalzwerken mit einer beliebigen Anzahl von Walzgerüsten.
In einem Walzwerk können daher die Arbeitswalzen geöffnet und geschlossen werden, ohne daß das Material h, bei dem eine vordere Komponente und eine hintere Komponente zusammengeschweißt sind, und die Arbeitswalzen beschädigt werden, wenn der Schweißpunkt zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente durch die Arbeitswalzen durchläuft, wobei die Produktionsausbeute maximal ist.
Die vorstehende Erläuterung erfolgte zwar anhand eines Tandem-Kaltwalzwerks T mit zwei Walzgerüsten, die nacheinander angeordnet sind, die gleiche Technik kann jedoch auch bei einem Walzwerk mit nur einem einzigen Walzgerüst angewendet werden. In diesem Fall legt der Leitgerüst-Festlegungsabschnitt 48 beim Übergang des einen Walzgerüsts vom Modus mit leichter Walzkraft in den Modus mit offenen Walzen fest, ob die abgabeseitigen Treibrollen 4 (die Einrichtung zum Bestimmen der Geschwindigkeit an der Abgabeseite des Walzwerks) oder die eingangsseitigen Spannrollen 3 (die Einrichtung zum Bestimmen der Geschwindigkeit an der Eingangsseite des Walzwerks) als Leitstelle für die Bezugsgeschwindigkeit dienen. Wenn in diesem Fall außerdem die Einstellwerte für das Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen oder die sich daraus ergebenden Daten vorab in einem Speicher gespeichert werden oder mittels einer Eingabeeinheit eingegeben werden, kann der Einstellabschnitt 45 für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs die Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen des Walzgerüsts mit den Einstellwerten und Ergebnissen festlegen, die für die gleiche Art Material h in der Vergangenheit erhalten wurden.

Claims

Steuervorrichtung (S) für ein Tandem-Kaltwalzwerk (T) mit einer Anzahl von Walzgerüsten (1, 2), die nacheinander angeordnet sind, wobei das Walzwerk (T) Walzspaltsteuerungen (21, 22) zum Steuern des Spalts zwischen den Arbeitswalzeri (1w, 2w) der Walzgerüste (1, 2), Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24) zum Steuern der Geschwindigkeiten der Arbeitswalzen (1w, 2w), eingangsseitige Geschwindigkeitssteuerungen (25) zum Steuern der Geschwindigkeiten des zu walzenden Materials (h) an den Eingangsseiten der Walzgerüste (1, 2) und abgabeseitige Geschwindigkeitssteuerungen (26) zum Steuern der Geschwindigkeiten des zu walzenden Materials (h) an den Abgabeseiten der Walzgerüste (1, 2) umfasst, wobei die Steuervorrichtung (S) aufweist: eine Speichervorrichtung (42) zum Speichern der Produktspezifikationsdaten für eine vordere Komponente und eine hintere Komponente des zu walzenden Materials (h), wobei die vordere und die hintere Komponente an einem Schweißpunkt zusammengeschweißt sind, eine Aufnahmeeinrichtung (41) für die Betriebsbedingungen des Walzwerks (T), die Daten über die Betriebsbedingungen jedes der Walzgerüste (1, 2) des Walzwerks (T) aufnimmt, eine Bestimmungsvorrichtung (44) für den Schweißpunktdurchgang, die auf der Basis der aufgenommenen Daten für die Betriebsbedingungen und den für das zu walzende Material (h) gespeicherten Produktspezifikationen festlegt, ob die Arbeitswalzen (1w, 2w) in den einzelnen Walzgerüsten (1, 2) vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente in einen Walzmodus oder in einen Öffnungsmodus zu bringen sind, eine Einstellvorrichtung (46) für die Sollwerte für den Schweißpunktdurchgang, die auf der Basis der Produktspezifikationen für die vordere Komponente und die hintere Komponente, die in der Speichervorrichtung (42) für die Produktspezifikationen gespeichert sind, einen Sollwert für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) an den einzelnen Walzgerüsten (1, 2) beim Durchlauf des Schweißpunktes festlegt, eine Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs, die die Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) in den einzelnen Walzgerüsten (1, 2) für den Durchlauf des Schweißpunktes festlegt, eine Erzeugungsvorrichtung (49) für die Geschwindigkeits-Sollwerte zum Bestimmen der Geschwindigkeits-Sollwerte für die Watzgerüst-Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24), die eingangsseitigen Geschwindigkeitssteuerungen (25) und die abgabeseitigen Geschwindigkeitssteuerungen (26), und eine Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert zum Vorgeben, des Öffnens und Schließens der Arbeitswalzen (1w, 2w) an die Walzspaltsteuerungen (21, 22) auf der Basis des Sollwerts für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w), der von der Einstellvorrichtung (46) für die Sollwerte für den Schweißpunktdurchgang vorgegeben wird, und der Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w), die von der Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs vorgegeben werden, wobei vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts jede der Walzspaltsteuerungen (21, 22) für die einzelnen Walzgerüste (1, 2), durch die der Schweißpunkt läuft, den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis der Anweisungen zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) von der Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert steuert, und wobei jede der Walzgerüst-Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24) für die Walzgerüste (1, 2), durch die der Schweißpunkt durchläuft, die Geschwindigkeit der Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis des Geschwindigkeits-Sollwerts von der Erzeugungsvorrichtung (49) für den Geschwindigkeits-Sollwert steuert, gekennzeichnet durch eine Leitgerüst-Festlegungsvorrichtung (48), die ein Walzgerüst (1, 2) als Leitgerüst festlegt, dessen Geschwindigkeit als Bezugsgeschwindigkeit heranzuziehen ist, indem es ein Walzgerüst (1, 2) auswählt, dessen Arbeitswalzen (1w, 2w) gerade geschlossen sind oder dessen Walzkraft gerade geändert wird, und wobei die Erzeugungsvorrichtung (49) für die Geschwindigkeits-Sollwerte die Geschwindigkeits-Söllwerte der einzelnen Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24, 25, 26) derart festlegt, dass die Geschwindigkeit desjenigen Walzgerüsts (1, 2), konstant auf der Bezugsgeschwindigkeit gehalten wird, das von der Leitgerüst-Festlegungsvörrichtüng (48) als Leitgerüst festgelegt wurde.
Steuerverfahren, für ein Tandem-Kaltwalzwerk (T) mit einer Anzahl von Walzgerüsten (1, 2), die nacheinander angeordnet sind, wobei das Walzwerk (T) Walzspaltsteuerungen (21, 22) zum Steuern des Spalts zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) der Walzgerüste (1, 2), Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24) zum Steuern der Geschwindigkeiten der Arbeitswalzen (1w, 2w), eingangsseitige Geschwindigkeitssteuerungen (25) zum Steuern der Geschwindigkeiten des zu walzenden Materials (h) an den Eingangsseiten der Walzgerüste (1,2) sowie abgabeseitige Geschwindigkeitssteuerungen (26) zum Steuern der Geschwindigkeiten des zu walzenden Materials (h) an den Abgabeseiten der Walzgerüste (1, 2) umfasst, wobei in dem Verfahren: eine Speichervorrichtung (42) die Produktspezifikationsdaten für eine vordere Komponente und eine hintere Komponente des zu walzenden Materials (h) speichert, wobei die vordere und die hintere Komponente an einem Schweißpunkt zusammengeschweißt sind, eine Aufnahmeeinrichtung (41) für die Betriebsbedingungen des Walzwerks (T) Daten über die Betriebsbedingungen jedes der Walzgerüste (1, 2) des Walzwerks (T) aufnimmt, eine Bestimmungsvorrichtung (44) für den Schweißpunktdurchgang auf der Basis der aufgenommenen Daten für die Betriebsbedingungen und den für das zu walzende Material (h) gespeicherten Produktspezifikationen festlegt, ob die Arbeitswalzen (1w, 2w) in den einzelnen Walzgerüsten (1, 2) vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente in einen Walzmodus oder in einen Öffnungsmodus zu bringen sind, eine Einstellvorrichtung (46) für die Sollwerte für den Schweißpunktdurchgang auf der Basis der Produktspezifikationen für die vordere Komponente und die hintere Komponente, die in der Speichervorrichtung (42) für die Produktspezifikationen gespeichert sind, einen Sollwert für den Spalt zwischen den Arbeitswal- zen (1w, 2w) an den einzelnen Walzgerüsten (1, 2) beim Durchlauf des Schweißpunktes festlegt, eine Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs die Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) in den einzelnen Walzgerüsten (1, 2) für den Durchlauf des Schweißpunktes festlegt, eine Erzeugungsvorrichtung (49) für Geschwindigkeits-Sollwerte die Geschwindigkeits-Sollwerte für die Walzgerüst-Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24), die eingangsseitigen Geschwindigkeitssteuerungen (25) und die abgabeseitigen Geschwindigkeitssteüerungen (26) bestimmt, und eine Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert das Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) an die Walzspaltsteuerungen (21, 22) auf der Basis des Sollwerts für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w), der von der Einstellvorrichtung (46) für die Sollwerte für den Schweißpunktdurchgang vorgegeben wird, und der Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w), die von der Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs erhalten werden, vorgibt, wobei vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts jede der Walzspaltsteuerungen (21, 22) für die einzelnen Walzgerüste (1, 2), durch die der Schweißpunkt läuft, den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis der Anweisungen zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) von der Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert steuert, und wobei jede der Walzgerüst-Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24) für die Walzgerüste (1, 2), durch die der Schweißpunkt durchläuft, die Geschwindigkeit der Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis des Geschwindigkeits-Sollwerts von der Erzeugungsvorrichtung (49) für den Geschwindigkeits-Sollwert steuert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitgerüst-Festlegungsvorrichtung (48) ein Walzgerüst (1, 2) als Leitgerüst festlegt, dessen Geschwindigkeit als Bezugsgeschwindigkeit heranzuziehen ist, indem es ein Walzgerüst (1, 2) auswählt, dessen Arbeitswalzen (1w, 2w) gerade geschlossen sind oder dessen Walzkraft gerade geändert wird, und die Erzeugungsvorrichtung (49) für Geschwindigkeits-Sollwerte die Geschwindigkeits-Sollwerte der einzelnen Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24, 25, 26) derart festlegt, dass die Geschwindigkeit desjenigen Walzgerüsts (1, 2) konstant auf der Bezugsgeschwindigkeit gehalten wird, das von der Leitgerüst-Festlegungsvorrichtung (48) als Leitgerüst festgelegt wurde.
Steuervorrichtung (S) nach Anspruch 1, oder Steuerverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (45).für den Zeit-punkt des Schweißpunktdurchgangs das Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis der Position des zu walzenden- Materials (h) in dem jeweiligen Walzgerüst (1, 2) in der Zuführrichtung des zu walzenden Materials (h) steuert.
Steuervorrichtung (S) nach Anspruch 1 oder 3, oder Steuerverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitgerüst-Festlegungsvorrichtung (48) das Leitgerüst für die Geschwindigkeit so auswählt, dass die Spannung an dem zu walzenden Material gesteuert werden kann.
Steuervorrichtung (S) nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, oder Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (46) für die Sollwerte für den Schweißpunktdurchgang den Sollwert für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) so festlegt, dass verhindert wird, dass das Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) an mehreren der Walzgerüste (1, 2) gleichzeitig erfolgt.
Steuervorrichtung (S) nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, oder Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellvorrichtung für die Walz-Reihenfolge die Reihenfolge ändert, in der das zu walzende Material (h) im Walzwerk (T) gewalzt wird, wenn festgestellt wird, dass die Produktspezifikationen für das Material (h) mit den zur Verfügung stehenden Walzgerüsten (1, 2) nicht erhalten werden können.
Steuervorrichtung (S) nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 6, oder Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzspaltsteuerungen (21, 22) die Arbeitswalzen (1w, 2w) in allen Walzgerüsten (1, 2) öffnen, damit das zu walzende Material (h) durch das Walzwerk (T) durchläuft, ohne einem Walzvorgang unterworfen zu werden, wenn in der Bestimmungsvorrichtung (44) für den Schweißpunktdurchgang festgestellt wird, dass die Produktspezifikationen für das Material mit den zum gegebenen Zeitpunkt betriebenen Walzgerüsten (1, 2) nicht erhalten werden können.
Steuervorrichtung (S) für ein Tandem-Kaltwalzwerk (T) mit einem Walzge-rüst(1, 2) mit einer Walzspaltsteuerung (21, 22) zum Steuern des Spalts zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) des,Walzgerüsts (1, 2), einer Geschwindigkeitssteuerung (23, 24) zum Steuernder Geschwindigkeit der Arbeitswalzen (1w, 2w), einer eingangsseitigen Geschwindigkeitssteuerung (25) zum Steuern der Geschwindigkeit des zu walzenden Materials (h) an der Eingangsseite des Walzgerüsts (1, 2) sowie einer abgabeseitigen Geschwindigkeitssteuerung (26) zum Steuern der Geschwindigkeit des zu walzenden Materials (h) an der Abgabeseite des Walzgerüsts (1, 2), wobei die Steuervorrichtung (S) aufweist: eine Speichervorrichtung (42) zum Speichern der Produktspezifikationsdaten für eine vordere Komponente und eine hintere Komponente des zu walzenden Materials (h), wobei die vordere und die hintere Komponente an einem Schweißpunkt zusammengeschweißt sind, eine Aufnahmeeinrichtung (41) für die Betriebsbedingungen des Walzwerks (T), die Daten über die Betriebsbedingungen des Walzgerüsts (1, 2) aufnimmt, eine Bestimmungsvorrichtung (44) für den Schweißpunktdurchgang, die auf der Basis der aufgenommenen Daten für die Betriebsbedingungen und den für das zu walzende Material (h) gespeicherten Produktspezifikationen festlegt, ob die Arbeitswalzen (1w, 2w) des Walzgerüsts (1, 2) vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente in einen Walzmodus oder in einen Öffnungsmodus zu bringen sind, eine Einstellvorrichtung (46) für die Sollwerte für den Schweißpunktdurchgang, die auf der Basis der Produktspezifikationen für die vordere Komponente und die hintere Komponente, die in der Speichervorrichtung (42) für die Produktspezifikationen gespeichert sind, einen Sollwert für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) des Walzgerüsts (1, 2) beim Durchlauf des Schweißpunktes festlegt, eine Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs, die die Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) des Walzgerüsts (1, 2) für den Durchlauf des Schweißpunktes festlegt, eine Erzeugungsvorrichtung (49) für die Geschwindigkeits-Sollwerte zum Bestimmen der Geschwindigkeits-Sollwerte für die Walzgerüst-Geschwindigkeitssteuerung (23, 24), die eingangsseitige Geschvivindigkeitssteuerung (25) und die abgabeseitige Geschwindigkeitssteuerung (26) und eine Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert zum Vorgeben des Öffnens und Schließens der Arbeitswalzen (1w, 2w) an die Walzspaltsteuerung (21, 22) auf der Basis des Sollwerts für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w), der von der Einstellvorrichtung (46) für den Sollwert für den Schweißpunktdurchgang vorgegeben wird, und der Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w), die von der Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs vorgegeben werden, wobei vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts die Walzspaltsteuerung (21, 22) für das Walzgerüst (1, 2) den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis der Anweisungen zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) von der Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert steuert, und wobei die Walzgerüst-Geschwindigkeitssteuerung (23, 24) für das Walzgerüst (1, 2) beim Durchlaufen des Schweißpunkts die Geschwindigkeit der Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis des Geschwindigkeits-Sollwerts von der Erzeugungsvorrichtung (49) für den Geschwindigkeits-Sollwert steuert, gekennzeichnet durch eine Leitstellen-Festlegungsvorrichtung (48), die, wenn das Walzgerüst (1, 2) von einem Walzmodus in einen Öffnungsmodus übergeht, festlegt, ob die Geschwindigkeit der eingangsseitigen Geschwindigkeitssteuerung (25) oder die Geschwindigkeit der ausgangsseitigen Geschwindigkeitssteuerung (26) als Bezugsgeschwindigkeit zum Bestimmen der Geschwindigkeit an der Eingangsseite bzw. der Ausgangsseite des Walzgerüsts (1, 2) heranzuziehen ist, wobei die Erzeugungsvorrichtung (49) für die Geschwindigkeits-Sollwerte die Geschwindigkeits-Sollwerte der einzelnen Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24, 25, 26) auf der Basis der Bezugsgeschwindigkeit bestimmt, die von der Leitstellen-Festlegungsvorrichtung (48) festgelegt wurde.
Steuerverfahren für ein Tandem-Kaltwalzwerk (T) mit einem Walzgerüst (1, 2) mit einer Walzspaltsteuerung (21, 22) zum Steuern des Abstands zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) des Walzgerüsts (1, 2), einer Geschwindigkeitssteuerung (23, 24) zum Steuern der Geschwindigkeit der Arbeitswalzen (1w, 2w), einer eingangsseitigen Geschwindigkeitssteuerung (25) zum Steuern der Geschwindigkeiten des zu walzenden Materials (h) an der Eingangsseite des Walzgerüsts (1,2) sowie einer abgabeseitigen Geschwindigkeitssteuerung (26) zum Steuern, der Geschwindigkeit des zu walzenden Materials (h) an der Abgabeseite des Walzgerüsts (1, 2), wobei in dem Verfahren: eine Speichervorrichtung (42) die Produktspezifikationsdaten für eine vordere Komponente und eine hintere Komponente des zu walzenden Materials (h) speichert, wobei die vordere und die hintere Komponente an einem Schweißpunkt zusammengeschweißt sind, eine Aufnahmeeinrichtung (41) Daten über die Betriebsbedingungen des Walzgerüsts (1, 2) aufnimmt, eine Bestimmungsvorrichtung (44) für den Schweißpunktdurchgang auf der Basis der aufgenommenen Daten für die Betriebsbedingungen und den für das zu walzende Material (h) gespeicherten Produktspezifikationen festlegt, ob die Arbeitswalzen (1w, 2w) des Walzgerüsts (1, 2) vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts zwischen der vorderen Komponente und der hinteren Komponente in einen Walzmodus oder in einen Öffnungsmodus zu bringen sind, eine Einstellvorrichtung (46) für die Sollwerte für den Schweißpunktdurchgang auf der Basis der Produktspezifikationen für die vordere Komponente und die hintere Komponente, die in der Speichervorrichtung (42) für die Produktspezifikationen gespeichert sind, einen Sollwert für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) des Walzgerüsts (1, 2) beim Durchlauf des Schweißpunktes festlegt, eine Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs die Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) des Walzgerüsts (1, 2) für den Durchlauf des Schweißpunktes festlegt, eine Erzeugungsvorrichtung (49) für die Geschwindigkeits-Sollwerte die Geschwindigkeits-Sollwerte für die Walzgerüst-Geschwindigkeitssteuerung (23, 24), die eingangsseitige Geschwindigkeitssteuerung (25) und die abgabeseitige Geschwindigkeitssteuerung (26) bestimmt, und eine Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert das Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) an die Walzspaltsteuerung (21, 22) auf der Basis des Sollwerts für den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w), der von der Einstellvorrichtung (46) für den Sollwert für den Schweißpunktdurchgang vorgegeben wird, und der Zeiten zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w), die von der Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangserhalten werden, vorgibt, wobei vor und nach dem Durchgang des Schweißpunkts die Walzspaltsteuerung (21, 22) für das Walzgerüst (1, 2) den Spalt zwischen den Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis der Anweisungen zum Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) von der Ausgabevorrichtung (47) für den Arbeitswalzenspalt-Sollwert steuert, und wobei die Walzgerüst-Geschwindigkeitssteuerung (23, 24) für das Walzgerüst (1, 2) beim Durchlaufen des Schweißpunkts die Geschwindigkeit der Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis des Geschwindigkeits-Sollwerts von der Erzeugungsvorrichtung (49) für den Geschwindigkeits-Sollwert steuert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitstellen-Festlegungsvorrichtung (48), wenn das Walzgerüst (1, 2) von einem Walzmodus in einen Öffnungsmodus übergeht, festlegt, ob die Geschwindigkeit der eingangsseitigen Geschwindigkeitssteuerung (25) oder die Geschwindigkeit der ausgangsseitigen Geschwindigkeitssteuerung (26) als Bezugsgeschwindigkeit zum Bestimmen der Geschwindigkeit an der Eingangsseite bzw. der Ausgangsseite des Walzgerüsts (1, 2) heranzuziehen ist, und die Erzeugungsvorrichtung (49) für die Geschwindigkeits-Sollwerte die Geschwindigkeits-Sollwerte der einzelnen Geschwindigkeitssteuerungen (23, 24, 25, 26) auf der Basis der Bezugsgeschwindigkeit bestimmt, die von der Leitstellen-Festlegungsvorrichtung (48) festgelegt wurde.
Steuervorrichtung (S) nach Anspruch 8, oder Steuerverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (45) für den Zeitpunkt des Schweißpunktdurchgangs die Zeiten für das Öffnen und Schließen der Arbeitswalzen (1w, 2w) auf der Basis von Einstellwerten steuert, die erhalten wurden, als in der Vergangenheit ein zu walzendes Material (h) mit den gleichen Produktspezifikationen gewalzt wurde.
Steuervorrichtung (S) nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 8, und 10, oder Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungsvorrichtung (44) für den Schweißpunktdurchgang aufweist: einen Bestimmungsabschnitt (44a) für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten, der feststellt, wie viele Walzgerüste, (1, 2) für den Walzvorgang erforderlich sind, damit die Produktspezifikationen für das Material (h) erfüllt werden, einen Bestimmungsabschnitt (44d) für die Anzahl verwendbarer Walzgerüste, der auf der Basis von Daten, aufgrund derer über das Ersetzen der Arbeitswalzen (1w, ,2w) entschieden wird, feststellt, welches der Walzgerüste (1, 2) verwendet werden kann, und einen Bestimmungsabschnitt (44e) für die Walzenöffnung, der wenigstens ein Walzgerüst (1, 2) festlegt, das in den Offenmodus zu versetzen ist, und zwar auf der Basis der Anzahl verwendbarer Walzgerüste (1, 2), die vom Bestimmungsabschnitt (44d) für die Anzahl verwendbarer Walzgerüste festgestellt wurde, und der erforderlichen Anzahl von Walzgerüsten (1, 2), die vom Bestimmungsabschnitt (44a) für die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten festgestellt wurde.
Steuervorrichtung (S) oder Steuerverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestimmungsabschnitt (44e) für die Walzenöffnung, falls die Anzahl von verwendbaren Walzgerüsten mindestens so groß ist wie die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten, wenigstens ein Walzgerüst (1, 2) festlegt, das in den Offenmodus zu versetzen ist, und falls die Anzahl von verwendbaren Walzgerüsten kleiner ist als die erforderliche Anzahl von Walzgerüsten, festlegt, dass die Walz-Reihenfolge (82g) geändert wird, oder dass alle Walzgerüste (1, 2) in den Offenmodus versetzt werden und das Material (h) durch das Walzwerk (T) geführt wird, ohne einem Walzvorgang unterworfen zu werden.
Programm, das bei Ausführung auf einem Computer das Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, und 9 bis 12 in einem Walzwerk (T) ausführt.