DE3205589A1

DE3205589A1 - Method and device for controlling the tension in tandem hot-rolling trains

Info

Publication number: DE3205589A1
Application number: DE19823205589
Authority: DE
Inventors: Shinichi Fussa Morita
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1982-08-26
Also published as: JPH0212642B2; DE3205589C2; JPS57137015A

Abstract

The invention relates to a method and a device for controlling the tension to be exerted on a workpiece when the workpiece is being rolled in the roll stand of a tandem hot-rolling mill. A rolling torque in the absence of a forward tension is here stored in a storage device, more precisely at a point in time immediately before the leading end of the workpiece enters the following roll stand. The stored rolling torque is then temperature-compensated and compared to a rolling torque during a rolling operation of the tandem stand. The tension exerted on the workpiece by the following roll stand is then calculated, more precisely from the difference between the rolling torques which have been compared to one another, each of the roll stands then being driven in such a way that the tension calculated in this way is made equal to a reference value without the necessity of measuring the rolling force in each roll stand.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM STEUERN DER ZUGSPANNUNG BEIMETHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE TENSION AT

TANDEM-HEISSWALZSTRASSEN Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Zug spannung bei einem Tandem-Heißwalzwerk mit einer Reihe von Walzgerüsten in Tandemanordnung.TANDEM HOT ROLLING MILLS The invention relates to a method and a device for controlling the train tension in a tandem hot rolling mill with a series of roll stands in tandem.

. ist bekannt, daß die in jedem Walzgerüst eines Tandem-Walzwerks auf das zu walzende Material ausgeübte Zugspandurch nung/zwei unterschiedliche Verfahren gesteuert werden kann, nämlich ein Verfahren, bei dem die auf die Walze ausgeübte Walzkraft. Verwendung findet, und ein Verfahren, bei dem das Walzdrehmoment verwendet wird.. is known that in every roll stand of a tandem mill Tensile stress stress exerted on the material to be rolled / two different methods can be controlled, namely a method in which the applied to the roller Rolling force. Is used, and a method in which the rolling torque is used will.

Bei dem erstgenannten, auf der Walzkraft basierenden Verfahren muß jedoch an jedem Walzgerüst ein Meßinstrument, etwa eine Lastzelle, vorgesehen sein, was die Baukosten erhöht und eine aufwendige Wartung und Inspektion der Lastzellen erfordert.In the case of the former, which is based on the rolling force, must however, a measuring instrument, such as a load cell, can be provided on each roll stand, which increases the construction costs and an expensive maintenance and inspection of the load cells requires.

Bei d'e:nanderen Verfahren, das auf dem auf die Walze jedes Walzgerüsts ausgeübten Walzmoment beruht, neigt der Wert des Drehmoments zu beträchtichen Schwankungen, und zwar in Abhängigkeit von Temperaturänderungen des im Walzgerüst zu walzenden Material, und zwar unabhängig davon, ob auf das Material eine Zugspannung ausgeübt wird oder nicht.Dis führt zu Ungenauigkeiten der Steuerung, es sei denn es gelingt, den Einfluß der Temperaturveränderung in geeigneter Weise zu kompensieren.At d'e: another process that is carried out on the roll of each roll stand exerted rolling torque is based, the value of the torque tends to fluctuate considerably, namely as a function of temperature changes to be rolled in the roll stand Material, regardless of whether tensile stress is exerted on the material will or not. This leads to inaccuracies in the control, unless it is possible to to compensate the influence of the temperature change in a suitable manner.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und einerVorrichtung zum Steuern der Zug spannung bei Tandem-Heißwalzwerken zu schaffen, mit deren Hilfe es gelingt, die erwähnten Nachteile der üblichen Steuerungen zu vermeiden. Insbesondere soll es nicht erforderlich sein, an den Wal2gerüsten eine Messung der Walzkräfte vorzunehmen.The object of the invention is to provide a method and a device for Control of the tension in tandem hot rolling mills to create with their help it is possible to avoid the disadvantages of the usual controls mentioned. In particular if it should not be necessary to measure the rolling forces on the rolling stands to undertake.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Steuern der Zugspannung bei Tandem-Heißwalzwerken mit einer Vielzahl von Walzständen zum nacheinanderfolgenden Walzen eines Werkstückes vorgeschiagen, das folgende Verfahrensschritte aufweist: Fortlaufendes Errechnen eines für den Antrieb jedes Walzengerüstes erforderlichen Walzmoments, mit Ausnahme des letzten Walzgerüsts, gestützt auf Antriebsdaten des Walzgerüstes; Speichern eines Wertes des Walzmomentes in Abwesenheit einer Zugspannung in Vorwärtsrichtung in einem, Speicher; Temperaturkompensation des gespeicherten Walzmoments für eine Veränderung der Temperatur während einer Zeitspanne zwischen einem Zeitpunkt, an welchem das Walzmoment gespeichert, worden ist und einem Zeitpunkt nach Angriff einer Zug spannung in Vorwärtsrichtung, Errechnen einer Zugspannung oder einer Komprimierung auf das Werkstück auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Walzmoment zum letztgenannten Zeitpunkt und dem in Abwesenheit einer Zugspannung in Vorwärtsrichtung gemessenen und temperaturkompensierten Walzmoment; Steuern des Walzgerüsts derart, daß die gerechnet Zugspannung oder Komprimierung gleich dem vorbestimmten Wert ist.To solve this problem, according to the invention, a method for Control of tensile stress in tandem hot rolling mills with a large number of rolling stands The following process steps are proposed for the successive rolling of a workpiece has: Continuous calculation of a required for the drive of each roll stand Rolling torque, with the exception of the last roll stand, based on drive data of the Roll stand; Storing a value of the rolling torque in the absence of tensile stress in forward direction in one, memory; Temperature compensation of the saved Rolling moment for a change in temperature during a period between a point in time at which the rolling torque has been stored and a point in time after a tensile stress has been applied in the forward direction, a tensile stress is calculated or compression on the workpiece based on the difference between the rolling moment at the latter point in time and that in the absence of tensile stress rolling torque measured in the forward direction and temperature compensated; Controlling the Roll stand such that the calculated tensile stress or compression is equal to the predetermined value.

Weiterhin wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern der auf ein zu walzendes Werkstück in jedem Walzgerüst eines Tandem-Heißwalzwerks ausgeübten Zugspannung, mit Ausnahme des letzten Walzgerüstes, geschaffen. Die Vorrichtung enthält einen Rechenkreis zum Errechnen des im Walzgerüst erforderlichen Walzmoments auf der Basis von Antriebsdaten des Walzgerostes, eine Speichervorrichtung zum Speichern des Ausgangs des Walzmoment-Rechenkreises zum Zeitpunkt, wenn keine Vorwärtsspannung auf das Werkstück einwirkt, einen Temperatur-Kompensationskreis zur Temperaturkompensation des gespeicherten Walzmoments bei einer Veränderung der Temperatur während einer Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt, an welchem das Walzmoment eingespeichert worden ist'und einem Zeitpunkt nach Einwirkung einer Vorwärtsspannung, einem Zugspannungs-Rechenkreis zum Errechnen der auf das Werkstück auszuübenden Zugspannung auf der Grundlage des Ausgangs des Wa.lzmoment-Rcchenkrcisos zum jeweiligen Zeitpunkt und dem Ausgang des Temperatur-Kompensationskreises, und einen Kreis zum Steuern der im Walzgerüst auf das Werkstück auszuübenden Zugspannung, derart, daß der Ausgang des Zugspannungs-Rechenkreises gleich einem Bezugswert gemacht wird.Furthermore, the invention provides a device for controlling the exerted on a workpiece to be rolled in each roll stand of a tandem hot rolling mill Tensile stress, with the exception of the last roll stand, created. The device contains a computing circuit for calculating the rolling torque required in the rolling stand based on drive data of the rolling grate, a memory device for storing of the output of the rolling torque calculation circuit at the time when there is no forward voltage acts on the workpiece, a temperature compensation circuit for temperature compensation of the stored rolling torque when the temperature changes during a Time span between the point in time at which the rolling torque was stored ist'and a point in time after the action of a forward tension, a tensile stress calculation circuit to calculate the tensile stress to be applied to the workpiece based on the Outcome of the rolling moment-backcrisis at the respective point in time and the outcome the temperature compensation circuit, and a circuit for controlling the in the roll stand on the workpiece to be exerted tensile stress, in such a way that the output of the tensile stress calculation circuit is made equal to a reference value.

auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: lig. 1 in skizzenhafter Darstellung die typische Anordnung eines Tandem-Heißwalzwers, bei dem die Erfindung mit Vorteil anwendbar ist, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Zugspannungs-Steuervorrichtung für -jedes Walzgerüst des Tandem-Walzwerks, Fig. 3 ein Blockschaltbild des Temperatur-Kompensationskreises der Zugspannungs-Steuervorrichtung, Fig. 4 in skizzenhafter Darstellung die Gesamtanordnung des Tandem-Heißwalzwerks, bei dem das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung Anwendungen' finden, Fig. 5 schemat.ische Darstellungen verschiedener Anwendungen bis 8 der Erfindung bei Tandem-Heißwalzwerken..on the drawing an embodiment of the invention is for example shown. It show: lig. 1 shows a sketch of the typical arrangement of a tandem hot roller in which the invention can advantageously be used, Fig. 2 is a block diagram of a tension control device for each roll stand of the tandem rolling mill, FIG. 3 is a block diagram of the temperature compensation circuit the tension control device, Fig. 4 in a sketchy representation of the overall arrangement of the tandem hot rolling mill, in which the method and the device according to the invention Applications' find, Fig. 5 schematic representations of various applications to 8 of the invention in tandem hot rolling mills ..

Fig. 1 zeigt ein Tandem-Heißwalzwerk, auf welches die Erfindung anwendbar ist. Das Walzwerk enthält n Walzgerüste, deren jedes aus zwei Arbeitswalzen WRi und zwei Rückwalzen BRI besteht, wobei i = 1, 2, ..., n. Jede der Arbeitswalzen WRi wird durch einen Motor Mi über ein Geschwindigkeitsverminderungsgetriebe SCi angetrieben. Ein Werkstück W, etwa ein Metallband, wird in jedem Walzgerüst zwischen den.beiden Arbeitswalzen WRi gewalzt, so daß eine Querschnittsfläche Ai entsteht.Fig. 1 shows a tandem hot rolling mill to which the invention can be applied is. The rolling mill contains n rolling stands, each of which consists of two work rolls WRi and two back rolls BRI, where i = 1, 2, ..., n. Each of the work rolls WRi is driven by a motor Mi through a speed reduction gear SCi driven. A workpiece W, such as a metal strip, is in between each roll stand den.beiden work rolls WRi rolled, so that a cross-sectional area Ai is formed.

An der Eingangsseite des ersten Walzgerüsts #1 oder an jedem Walzgerüst ist ein Thermometer T vorgesehen, welches die Temperatur des Werkstückes W beim Einlauf in das Walzgerüst ist.On the entry side of the first stand # 1 or on each stand a thermometer T is provided, which the temperature of the workpiece W at Entry into the roll stand is.

Für das Walzgerüst #1 (i = 1, 2, ...., n) werden folgende Konstanten und Parameter angenommen: Li Entfernung zum nächstfolgenden Walzgerüst ll(i+1), ei Temperatur des in das Walzgerüst #i einlaufenden Werkstücks, hi Dicke des Werkstücks nach Walzung im Walzgerüst #i, vi Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen WRi, #i äquivalenterWärmeübergangskoeffizient des Werkstücks im Walzgerüst #i, #Ri | Bezugstemperatur des in das Walzgerüst #i einlaufenden Werkstücks, c spezifische Wärme des Werkstücks, spezifisches Gewicht des Werkstücks, iIN Temperatur des Werkstücks, gemessen am Eingang des Walzgerüsts #1, #0 Umgebungstemperatur, Ai Querschnittsfläche des Werkstücks nach Walzung im Walzgerüst #i, r. effektiver Radius der Arbeitswal-ze WRi, Verhältnis der Geschwindigkeitsabnahme durch das Getriebe SRi,.The following constants are used for roll stand # 1 (i = 1, 2, ...., n) and parameters assumed: Li distance to the next rolling stand ll (i + 1), ei temperature of the workpiece entering the roll stand #i, hi thickness of the Workpiece after rolling in the roll stand #i, vi peripheral speed of the work rolls WRi, #i equivalent heat transfer coefficient of the workpiece in the roll stand #i, #Ri | Reference temperature of the workpiece entering the roll stand #i, c specific Heat of the workpiece, specific weight of the workpiece, iIN temperature of the workpiece, measured at the entrance of the roll stand # 1, # 0 ambient temperature, Ai cross-sectional area of the workpiece after rolling in the roll stand #i, r. effective radius of the work roll WRi, ratio of the decrease in speed by the gearbox SRi ,.

Magnetfluß des Elektromotors Mi, Iai Strom des Elektromotors Mi, Ni Drehgeschwindigkeit des Elektromotors Mi. Magnetic flux of the electric motor Mi, Iai current of the electric motor Mi, Ni speed of rotation of the electric motor Mi.

Wie eingangs erwähnt-, ändert sich das für den Antrieb der Arbeitswalzen im Walzgerüst #i erforderliche Walz'moment GRi i Abhängigkeit von der Temperatur des zu walzenden Werkstücks.As mentioned at the beginning, this changes for the drive of the work rolls in the roll stand #i required rolling moment GRi i depending on the temperature of the workpiece to be rolled.

Die Änderung des Walzmoments zwei kann folgendermaßen ausgedrückt werden #G#i = αi # (#Ri - #i) = α@ # ##@ ......... (1) 1 1 wobei αi eine Konstante ist, die von der Art des zu walzenden Werkstücks und außerdem von der Walzbedingung des Walzgerüsts vorgegeben ist. Der Optimalwert dieser Konstante kann durch Versuche ermittelt werden.The change in the rolling torque two can be expressed as follows become # G # i = αi # (#Ri - #i) = α @ # ## @ ......... (1) 1 1 where αi is a constant that depends on the type of workpiece to be rolled and also on the rolling condition of the roll stand is given. The optimal value of this constant can be determined through experiments.

Wird die Temperatur T an der Eingangs seite des Walzgerüsts #1 ermittelt, dann kann die Temperatur e. des Materials im Walzgerüst #1 folgendermaßen ausgedrückt werden: #I = #IN ......... (2) wobei #IN der gemessene Wert der Temperatur des Werkstückes 1st, und zwar bei fortlaufender Messung durch das Thermometer T.If the temperature T at the entrance side of the mill stand # 1 determined, then the temperature e. of the material in mill stand # 1 as follows expressed as follows: #I = #IN ......... (2) where #IN is the measured Value of the temperature of the workpiece 1st, and that with continuous measurement by the thermometer T.

Die Bezugstemperatur #Ri des Werkstückes im Walzstand i wird definiert als die Temperatur des Werkstückes zum Zeitpunkt unmittelbar bevor das Führungsende des Werkstückes in den Walzstand #(i+1) einläuft. Wie später im einzelnen beschrieben ist, wird vorzugsweise das für den Antrieb der Arbeitswalzen des Walzstandes fti erforderliche Walzmoments zu eben diesem Zeitpunkt in einem Speicher gespeichert, der dem Walzgerüst #i zugeordnet ist.The reference temperature #Ri of the workpiece in the roll stand i is defined than the temperature of the workpiece at the time immediately before the leading end of the workpiece enters the roll stand # (i + 1). As described in detail later is, preferably that for the drive of the work rolls of the rolling stand fti required rolling torque is stored in a memory at precisely this point in time, which is assigned to the roll stand #i.

Gemäß der bekannten Gleichung für die Temperaturänderung eines gewalzten Werkstücks kann dessen Temperatur beim Einlauf in das Walzgerüst #2 folgendermaßen ausgedrückt werden. According to the well-known equation for the temperature change of a rolled workpiece, its temperature as it enters roll stand # 2 can be expressed as follows.

Durch. Einsetzen von Gleichung (2) in Gleichung (3) erhalt man: Der Wert 82 zum Augenblick der Speicherung des Walzmoments im Gerüst #2 in einem Speicher kann, wenn erwünscht, als Bezugswert e R2 der Temperatur des Materials im Gerüst #2 angenommen werden.By. Substituting equation (2) into equation (3) one obtains: The value 82 at the moment the rolling torque in stand # 2 is stored in a memory can, if desired, be adopted as the reference value e R2 of the temperature of the material in stand # 2.

Die Temperatur des in das Gerüst #3 einlaufenden Werkstücks kann folgendermaßen ausgedrückt werden wobei der Wert von 93 im Augenblick der Speicherung des Walzmoments des Gerüstes #3 in einem dem Gerüst #3 zugeordneten Speicher als Bezugswert #R3 der Temperatur des Werkstückes im Gerüst #num;3 angenommen werden kann.The temperature of the workpiece entering stand # 3 can be expressed as follows the value of 93 at the moment the rolling torque of stand # 3 is stored in a memory assigned to stand # 3 can be assumed as the reference value # R3 of the temperature of the workpiece in stand #num; 3.

In ähnlicher Weise wird die Temperatur des in das Gerüst i einlauf enden Werk stücks ausgedrückt durch wobei der Wert von #i im Augenblick der Speicherung des Walzmoments im Gerüst #num;i als Bezugswert #Ri der Temperatur des Werkstücks im Gerüst #1 angenommen werden kann.In a similar way, the temperature of the work piece entering the stand i is expressed by where the value of #i at the moment the rolling torque is stored in stand #num; i can be taken as the reference value #Ri of the temperature of the workpiece in stand # 1.

In Gleichung (6) stellen der äquivalente Wärmeübergangskoeffizient #i-1' die Entfernung Li-1 zwischen Gerüst #(i-1) und Gerüst #i, die spezifische Wärme c und das'spezifische Gewicht γ Kostanten dar. Andererseits kann die Umgebungstemperatur #0 durch Messung festgestellt werden, die Umfangsgeschwindigkeit vi-1 1 der Walzen im Gerüst #(i-1) kann durch Messung oder Rechnung ermittelt werden, und die sich ergebende Dicke h i-1 des Materials nach Walzung im Gerüst #(i-1) ergibt sich als gegebener Wert in diesem Gerüst.In equation (6) represent the equivalent heat transfer coefficient # i-1 'the distance Li-1 between framework # (i-1) and framework #i, the specific Heat c and the specific weight γ constants. On the other hand, the Ambient temperature # 0 can be determined by measuring the peripheral speed vi-1 1 of the rolls in stand # (i-1) can be determined by measurement or calculation and the resulting thickness h i-1 of the material after rolling in the stand # (i-1) results as a given value in this framework.

Obwohl die Temperatur e. des Werkstücks im Gerüst i unter Verwendung der Temperatur #i-1' #i-2' ..., #2 und #IN nacheinander für jeden Zeitpunkt nach Messung von #IN errechnet werden kann, und zwar sogar vor Ankunft des Werkstückes am Gerüst #i, wird eine Berechnung dann unmöglich, wenn das Nachlaufende des Werkstückes das Gerüst 111 verläßt und die Temperatur #IN nicht mehr gemessen werden kann.Although the temperature e. of the workpiece in the framework i using the temperature # i-1 '# i-2' ..., # 2 and #IN one after the other for each point in time Measurement of #IN can be calculated even before the workpiece arrives on scaffold #i, a calculation becomes impossible if the trailing end of the Workpiece leaves the framework 111 and the temperature #IN can no longer be measured can.

Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, wird die Berechnung der Temperatur #i derart verzögert, daß die Berechnung erst zu dem Zeitpunkt beginnt, wenn das Führungsende des Werkstücks in den Spalt zwischen den Arbeitswalzen des Gerüstes #i eintritt. Beispielsweise kann die Berechnung der Temperatur 92 dann begonnen werden, wenn das Führungsende des Werkstücks in das Gerüst #2 einläuft, d.h., die Berechnung wird zu e1-nem Zeitpunkt durchgeführt, der um L1/v1 gegenüber dem Zeitpunkt der Messung der Temperatur #1 im Gerüst #1 verzögert ist. In ähnlicher Weise kann die Berechnung der Temperatur 93 um L2/v2 gegenüber dem Zeitpunkt der Berechnung der Temperatur 82 verzögert werden, allgemein gesprochen, kann die Berechnung der Temperatur 9. gegenüber der Berechnung der Temperatur 9i-1 um Li-1/vi-1 verzögert werden.To avoid this difficulty, the calculation of the temperature is made #i is delayed in such a way that the calculation does not begin until the Leading end of the workpiece into the gap between the work rolls of the stand #i enters. For example, the calculation of the temperature 92 then started when the leading end of the workpiece enters stand # 2, i.e., the calculation is carried out at a point in time which is opposite by L1 / v1 the time of the measurement of the temperature # 1 in the stand # 1 is delayed. In a similar way Way can calculate the temperature 93 by L2 / v2 compared to the time of Calculation of the temperature 82 can be delayed, generally speaking, the calculation the temperature 9. delayed by Li-1 / vi-1 compared to the calculation of the temperature 9i-1 will.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird auch mehr auf die Stärke bzw. Dicke des Werkstücks eingegangen als sonst üblich ist. Das bedeutet, es wird ein äquivalenter Querschnitt eines Rcchtecks zum Vergleich mit dem zu walzenden Werkstück herangezogen und die Dicke dieseg äquivalenten Querschnitts wird dann als Werkstücksdickeangenommen. The method according to the invention also focuses more on strength or thickness of the workpiece received than is otherwise usual. That means it will an equivalent cross-section of a rectangle for comparison with the one to be rolled Workpiece and the thickness of this equivalent cross-section is then assumed as workpiece thickness.

Ausgehend von dieser Annahme kann die Temperatur des in das Gerüst #n einlaufenden Werkstücks mittels der Gleichung (6.) errechnet werden, unabhängig von der tatsächlichen Querschnittsform des Werkstücks. Based on this assumption, the temperature of the in the framework #n incoming workpiece can be calculated using equation (6.), independently on the actual cross-sectional shape of the workpiece.

Fig. 2 zeigt in Form eines Blockschaltbildes eine Spannungssteuervorrichtung nach der Erfindung für die Steuerung jedes Walzgerüstes, mit Ausnahme des letzten Walzgerüstes #n, wobei die Zuführgeschwindigkeit des Werk stückes konstant gehalten wird. Fig. 2 shows, in block diagram form, a voltage control device according to the invention for the control of each roll stand, with the exception of the last Roll stand #n, the feed speed of the workpiece being kept constant will.

Bei dieser Vorrichtung nimmt ein arithmetischer Operatorkreis 11 verschiedene Eingangssignale auf, wie etwa den magnetischen Fluß #i, den Ankerstrom Iai und die Drehgeschwindigkeit Ni des Elektromotors M. und errechnet daraus das Walzmoment GRi, das für das Walzgerüst #i erforderlich ist (wobei i=1, 2, n-1). So errechnet beispielsweise der arithmetische Operatorkreis 11 der Vorrichtung für das Gerüst #1 ein erforderliches Walzmoment GR1 gemäß folgender Gleichung: dN1 GR1 = K1#1Ia1 - K21 - (K31N1 + K41) dt .............. (7) wobei K1, K21, K31 und K41 Konstanten sind und wobei der Magnetfluß #1 aus dem Feldstrom If1 des Elektromotors nach folgender Gleichung ermittelt wird V1 - Ia1Ra1 (wobei V1 die spannung der Stromquelle und #1 = N1 Ra1 den Ankerwiderstand des Elektromotors darstellt). In this device, an arithmetic operator circuit 11 takes various input signals, such as the magnetic flux #i, the armature current Iai and the rotational speed Ni of the electric motor M. and calculates it from this Rolling moment GRi required for roll stand #i (where i = 1, 2, n-1). For example, the arithmetic operator circuit 11 of the device calculates for stand # 1 has a required rolling torque GR1 according to the following equation: dN1 GR1 = K1 # 1Ia1 - K21 - (K31N1 + K41) dt .............. (7) where K1, K21, K31 and K41 are constants and where the magnetic flux # 1 from the field current If1 of the electric motor V1 - Ia1Ra1 (where V1 is the voltage of the current source and # 1 = N1 Ra1 represents the armature resistance of the electric motor).

Es ist ersichtlich, daß das Moment G von Gleichung (7) eine R1 Funktion der Zeit ist und es wird der Wert des Moments GR1 entsprechend einem Zeitpunkt unmittelbar bevor das Führungsende des Materials in den Spalt der Arbeitswalzen des Gerüsts #2 einläuft (d.h., wenn noch keine Zugspannung auf das Werkstück ausgeübt wird), in einem Speicher 12 der Vorrichtung gespeichert.It can be seen that the moment G of equation (7) is an R1 function is the time and it becomes the value of the moment GR1 corresponding to a point in time immediately before the leading end of the material into the gap of the work rolls of the stand # 2 breaks in (i.e., when tension is not yet applied to the workpiece), stored in a memory 12 of the device.

Sobald das Führungsende des Werkstücks in den Spalt zwischen den Arbeitswalzen des Gerüsts #2 eintritt, wirkt auf das im Gerüst #1 zu walzende Werkstück eine Spannung ein, mit der Folge, daß sich das Walzmoment GR1 ändert. Nachfolgend soll nun das zum erwähnten Zeitpunkt in Speicher 12 yespeicherte Walzmoment mit GOM1 bezeichnet werden. Die Veränderung des Walzmoments infolge der Einwirkung einer Zugspannung oder einer Kompression vom Gerüst #2 her kann folgendermaßen ausgedrückt werden: AGRl = GOM1 - GRl (8) wobei GR1 einen Wert des Walzmoments mit Zug spannung in Vorwärtsrichtung darstellt. Ein positiver Wert von #GR1 bedeutet das Vorliegen einer Zugspannung, während ein negativer Wert das Vorliegen einer Kompression anzeigt.As soon as the leading end of the workpiece is in the gap between the work rolls of stand # 2 occurs, acts on the workpiece to be rolled in stand # 1 a voltage, with the result that the rolling torque GR1 changes. Below the rolling torque stored in memory 12 at the mentioned point in time should now also be included GOM1 are designated. The change in the rolling torque as a result of the action of a Tensile stress or compression from frame # 2 can be expressed as follows are: AGRl = GOM1 - GRl (8) where GR1 is a value of the rolling torque with tensile stress represents in forward direction. A positive value of # GR1 means the presence tension, while a negative value indicates the presence of compression.

Gleichung (8) ist korrekt für den Fall, daß die Eigenschaft des Werkstücks sich nicht innerhalb einer Zeitspanne ändert, die zwischen dem Augenblick der Speicherung des Moments GOM1 ohne Vorwärts spannung und einem anderen Zeitpunkt mit Vorwärtsspannung liegt. In der Praxis jedoch ändert sich die Eigenschaft des Werkstücks gemäß der Temperaturänderung während des Tandem-Walzvorgangs, und es ist dabei aus der durch die Gleichung (8) erhaltenen Änderung des Moments #GR1 nicht erkennbar, ob es sich dabei um den Einfluß der Vorwärtsspannung oder Kompression oder der Änderung der Temperatur des Werkstücks handelt.Equation (8) is correct for the case that the property of the workpiece does not change within a period of time between the moment of storage of the moment GOM1 without forward voltage and another point in time with forward voltage lies. In practice, however, the property of the workpiece changes according to FIG Temperature change during the tandem rolling process, and it is doing it from the through the change in torque # GR1 obtained from equation (8) does not reveal whether it is the influence of the forward voltage or compression or the change in the Temperature of the workpiece.

Gemäß der Erfindung wird die Anderung des Walzmoments infolge, Temperaturveränderung aus der Gleichung (1) errechnet, und die Gleichung (8) wird so modifiziert, daß der Effekt der Temperaturänderung kompensiert wird.According to the invention, the change in the rolling torque is due to the temperature change is calculated from the equation (1), and the equation (8) is modified so that the effect of the temperature change is compensated.

Eine Veränderung des Walzmoments AGo1 infolge einer Anderung der Temperatur von einem Bezugswert OR1 zu einem Wert e1 wird aus Gleichung (1) im Temperaturkompensationskreis 13 von Fig.A change in the rolling torque AGo1 due to a change in temperature from a reference value OR1 to a value e1 becomes from equation (1) in the temperature compensation circuit 13 of Fig.

2 errechnet, und die damit erhaltene Anderung des Walzmoments tGe1 wird im Addierwerk 14 zum Moment ohne Spannung GOM1 hinzugezählt, das aus dem Speicher 12 gewonnen wird, womit dann für das Moment ohne Spannung ein temperaturkompensierter Wert OM1 erhalten wird.2 is calculated, and the resulting change in the rolling torque tGe1 is added in the adder 14 to the moment without voltage GOM1 that from the memory 12 is obtained, with which a temperature-compensated one for the moment without voltage Value OM1 is obtained.

- GO,M1 = GOM1 + AGel ........... (9) Durch Einsetzen der Gleichung (9) in die Gleichung (8) kann eine temperaturkompensierte Momentänderung #G'R1 erhalten werden. - GO, M1 = GOM1 + AGel ........... (9) By substituting the equation (9) into the equation (8) can obtain a temperature-compensated torque change # G'R1 will.

#G'R1 = G'OM1 - GR1 ......... (10) Diese Berechnung wird durch einen Subtraktionskreis 15 (Fig.2) durchgeführt, wobei der Ausgang des Kreises 15 auf einen Zugspannungs-Berechenkreis 16 gegeben wird. # G'R1 = G'OM1 - GR1 ......... (10) This calculation is performed by a Subtraction circuit 15 (Fig.2) performed, the output of circuit 15 on a tensile stress calculating circuit 16 is given.

Die Steuervorrichtung enthält für jedes Walzgerüst einen solchen Temperatur-Kompensationskreis 13, jedoch nicht für das Gerüst #1 und für das Gerüst #n, wie aus Fig. 3 hervorgeht.The control device contains such a temperature compensation circuit for each roll stand 13, but not for frame # 1 and for frame #n, as shown in FIG. 3 emerges.

Der Kreis 13 ist so geschaltet, daß er vom entsprechenden Kreis 13 des Gerüsts #(i-1) einen Temperaturwert #i-1 auf nimmt; außerdem nimmt er die Umgebungstemperatur e0 auf. Der Kreis 13 für das Gerüst i enthält einen Subtraktionskreis 13a zum Abziehen der Umgebungstemperatur #0 von der Temperatur #i-1' die ihm vom Kreis 13 des Walzgerüsts #(i-1) zugeführt worden ist. Der Kreis 13 weist ferner einen Temperatur-Berechnungskreis 13b auf, der verschiedene Konstanten aufnimmt, wie etwa #i-1' Li-1' hi-1' c und γ, und nimmt außerdem eine Veränderliche Vi-l des Gerüsts #(i-1), sowie schließlich. den Ausgang e - e des Subtraktionskreises 13a.The circuit 13 is connected in such a way that it is separated from the corresponding circuit 13 of the stand # (i-1) takes a temperature value # i-1; he also takes the Ambient temperature e0. The circle 13 for the stand i contains a subtraction circle 13a to subtract the ambient temperature # 0 from the temperature # i-1 'given to him by Circle 13 of mill # (i-1) has been fed. The circle 13 also has a temperature calculating circuit 13b, which receives various constants, such as # i-1 'Li-1' hi-1 'c and γ, and also takes a variable Vi-l of the framework # (i-1), as well as finally. the output e - e of the subtraction circle 13a.

@-@. @ Der Kreis 13b führt folgende Berechnung aus: wobei diese Berechnung den zweiten Term von Gleichung (6) darstellt; der Ausgang des Kreiscs 13b wird in einem Addiorwerk 13c dem Wert der Umgebungstemperatur #0 hinzugeführt, um so die Temperatur e. des Werkstückes zu erhalten, das im Gerüst #i gewalzt wird. Die Temperatur Ei die ebenfalls eine Funktion der Zeit ist, wird in einem Verzögerungskreis 13d verzögert, und zwar um eine Zeitspanne entsprechend Li-1/Vi-1' wie bereits oben erwähnt worden ist. Die Temperatur e. wird nach ihrer Verzögerung dem Gerüst Zi+1)zugeleitet, um die Temperatur #i+1 berechnen zu können; auch wird die verzögerte Temperatur #i einem Generatorkreis 13e zur Erzeugung einer Bezugstemperatur #Ri zugeführt. Der Kreis 13 weist ferner einen Subtraktionskreis 13f zum Errechnen von ##i =#Ri -#i' sowie einen Rechenkreis 13g zum Errechnen der Momentänderung #G#i = α ##i auf. Der Ausgang #G#i des Kreises 13g wird dem Addierwerk 14 (Fig. 2) zugeführt und wird dort dem Moment ohne Spannung GOMi hinzugefügt, das aus dem Speicher 12 (Fig. 2) gewonnen wird, womit ein temperaturkompensiertes~Mõment ohne Spannung G'OMi erhalten wird. Ein Subtraktionskreis 15 (Fig.@ - @. @ Circle 13b carries out the following calculation: this calculation representing the second term of equation (6); the output of the circle 13b is added to the value of the ambient temperature # 0 in an adding unit 13c, so as to determine the temperature e. of the workpiece that is rolled in stand #i. The temperature Ei, which is also a function of time, is delayed in a delay circuit 13d, specifically by a period of time corresponding to Li-1 / Vi-1 ', as has already been mentioned above. The temperature e. is fed to the stand Zi + 1) after its delay in order to be able to calculate the temperature # i + 1; also, the delayed temperature #i is supplied to a generator circuit 13e for generating a reference temperature #Ri. The circuit 13 also has a subtraction circuit 13f for calculating ## i = # Ri - # i 'and a calculating circuit 13g for calculating the change in moment # G # i = α ## i. The output # G # i of the circuit 13g is fed to the adder 14 (FIG. 2) and is added there to the torque without voltage GOMi that is obtained from the memory 12 (FIG 'OMi is received. A subtraction circle 15 (Fig.

2) errechnet die Differenz GBoMi - GRi gemäß Gleichung (10) und gibt einen Ausgang tG'Ri auf den Spannungsberechnungskreis 16. Der Kreis 16 ist so geschaltet, daß er die Konstanten R.2) calculates the difference GBoMi - GRi according to equation (10) and gives an output tG'Ri to the voltage calculation circuit 16. The circuit 16 is connected in such a way that that he has the constants R.

und gi aufnimmt und folgende Spannungsberechnung durchführt: Gemäß Fig. 2 ist ein dem Gerüst #1 zugeordneter Schaltkreis 17 außerdem so geschaltet, daß er den Spannungswert Ti sowie einen Querschnitts-Flächenwert A. des im Gerüst.#1 zu walzen den Werkstückes aufnimmt und die Spannung pro Flächeneinheit ATi errechnet, welcher Wert in einem Kreis 18 mit einem Bezugswert #Trefi verglichen wird. Die Differenz #Ti - #Trefi wird einem Spannungssteuerkreis 19 zugeleitet, der die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors um einen 13etrag #Ni korrigiert und somit eine Spannungssteuerung des Walzgerüsts #1 vornimmt, und zwar eine Proportionalsteuerung zusammen mit einer Integrationssteuerung.and gi and performs the following stress calculation: 2, a circuit 17 assigned to stand # 1 is also connected so that it receives the voltage value Ti and a cross-sectional area value A. of the workpiece to be rolled in stand # 1 and calculates the voltage per unit area ATi, which value is compared in a circle 18 with a reference value #Trefi. The difference #Ti - #Trefi is fed to a voltage control circuit 19, which corrects the rotational speed of the electric motor by an amount #Ni and thus carries out a voltage control of the rolling stand # 1, namely a proportional control together with an integration control.

Die Konstruktion des Temperaturkompensationskreises 13 für das Gerüst #1 ist -wenn auch aus der Zeichnung nicht ersichtlich- wesentlich einfacher als die Konstruktion, die in Fig. 3 dargestellt ist, weil für das Walzgerüst #1 keine Temperaturberechnung und Temperaturverzögerung erforderlich sind.The construction of the temperature compensation circuit 13 for the stand # 1 is - even if not evident from the drawing - much simpler than the construction shown in Fig. 3 because for mill stand # 1 no temperature calculation and temperature delay are required.

Auch das Walzgerüst #n benötigt die.in Fig. 2 dargestellte Spannungssteuervorrichtung nicht, sondern lediglich eine üb-1.iche Geschwindigkeitssteuerung, die den die Arbeitswalzen des Gerüstes #n antreibenden Motor mit einer konstanten Geschwindigkeit umlaufen läßt.The roll stand #n also requires the tension control device shown in FIG not, just a common speed control that controls the work rolls of the stand #n driving motor rotate at a constant speed leaves.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung, wobei ein Thermometer T an der Eingangsseite lediglich des Gerüstes #1 vorgesehen ist. Jedem Walzqerüst sind ein Elektromotor mit Geschwi.ndigkeitsverminderungsgetriebe SC. und ein Steuersystem zugeordnet und werden auf der Zeichnung durch strichpunktierte Umrahmungslinien angedeutet. Auf der Zeichnung von Fig. 4 ist ein Gleichstrommotor gezeichnet; es kann selbstverständlich jedoch auch ein Wechsel -strommotor Verwendung finden.FIG. 4 is a block diagram of a first embodiment according to FIG Invention, wherein a thermometer T on the input side only of the frame # 1 is provided. Each roll stand has an electric motor with a speed reduction gear SC. and a control system are assigned and are shown on the drawing by dash-dotted lines Outline lines indicated. In the drawing of Fig. 4 is a DC motor drawn; However, an AC motor can of course also be used.

Der Ausgang ßNi der Spannungssteuervorrichtung des Gerüstes #i wird einem Bezugswert NREFi 'hinzugefügt, und die Differenz zwischen der so erhaltenen Summe und dem Ausgang eines Tachometergenerators TG wird einer Geschwindigkeitssteuervorrich tung ASR des Elektromotors zugeleitet. Genauer gesagt, durch das Differenzsignal wird die Gatter-Steuerelektrode eines Thyristors der Steuervorrichtung ASR gesteuert.The output ßNi of the tension control device of the stand #i is added to a reference value NREFi 'and the difference between that thus obtained Sum and the output of a tachometer generator TG is a speed control device the ASR of the electric motor. More precisely, by the difference signal the gate control electrode of a thyristor of the control device ASR is controlled.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 4 sind die gemäß Fig. 2 miteinander verbundenen Steuervorrichtungen für die einzelnen Walzgerüste #1 bis #(n-1) in einer gemeinsamen Steuervorrichtung 20 zusammengefaßt. Der'Temperaturkompensationskreis 13 jeder einzelnen Steuervorrichtung ist von den .übrigen Schaltkreiselementen derselben Vorrichtung abgesondert, und die Kreise 13 aller einzelnen Spannungssteuervorrichtungen sind in einer Temperaturkompensationseinheit 22 der Gesamt-Spannungssteuervorrichtung 20 zusammengefaßt', während. die restlichen Elemente der Einzel-Steuervorrichtungen an eine besondere Spannungssteuereinheit 21 des Gesamtapparates darstellen.In the first embodiment of the invention according to FIG. 4, the 2 interconnected control devices for the individual roll stands # 1 to # (n-1) are combined in a common control device 20. The temperature compensation circuit 13 of each individual control device is of the .other circuit elements of the same device, and the circuits 13 of all individual voltage control devices are in a temperature compensation unit 22 of the overall tension control device 20 ', while. the remaining Elements of the individual control devices to a special voltage control unit 21 of the entire apparatus.

Unabhängig von der eben beschriebenen Anordnung sind Aufbau und Wirkungsweise der Vorrichtung sehr ähnlich der in Fig. 2 dargestellten Steuervorrichtungen, wob.ei jedem Walzgerüst eine gesonderte Steuervorrichtung zugeordnet ist.The structure and mode of operation are independent of the arrangement just described of the device very similar to the control devices shown in Fig. 2, wob.ei a separate control device is assigned to each roll stand.

Bei der Gesamt-Spannungssteuervorrichtung 20 nimmt die darin enthaltene Spannungssteuereinheit 21 für die Gerüste #i Parameter Iai, vi, Ni, Ifi.usw. von den Gerüsten i auf und gibt ein Ausgangssignal 4N. ab. Das Ausgangssignal N. wird bei 1 1 dieser Ausführungsform durch einen Spannun,gsausgleichskreis 23 für jedes Gerüst korrigiert, womit eine auf ein'Walzgerüst ausgeübte Spannung mit denjenigen Spannungen ausgeglichen wird, die auf die benachbarten Walzgerüste ausgeübt werden. Damit können nachteilige Einflüsse unausgeglichener Spannungen auf das Werkstück ausgeschaltet werden. Da der Ausgleichskreis 23 nicht Gegenstand vorliegender Erfindung ist, wird auf eine nähere Erläuterung verzichtet.In the overall tension control device 20, the included therein Tension control unit 21 for the stands #i parameters Iai, vi, Ni, Ifi, etc. from the stands i and gives an output signal 4N. away. The output signal N. is at 1 1 of this embodiment by a voltage compensation circuit 23 for corrected each stand, thus causing a tension exerted on a rolling stand with those Tension is compensated, which are exerted on the neighboring roll stands. This can have adverse effects of unbalanced stresses on the workpiece turned off. Since the compensation circuit 23 is not the subject of the present invention a more detailed explanation is dispensed with.

Ebenfalls aus Gründen des Ausgleichs der Spannungen kann auf jeden der Spannungssteuerungs-Teilkreise 21, die mit Ausnahme des Temperaturkompensationskreises 13, der in die Einheit 22 integriert ist, gemäß Fig. 2 aufgebaut ist, ein Eingangssignal Ti~1 (genauer gesagt Ri#iTi-1) gegeben werden und zwar vom Gerüst #(i-1), so daß er an das Gerüst #(i-1) ein Signal T.Likewise, for the sake of balancing the tension, everyone can the voltage control sub-circuits 21, with the exception of the temperature compensation circuit 13, which is integrated in the unit 22, is constructed according to FIG. 2, an input signal Ti ~ 1 (more precisely Ri # iTi-1) are given by the framework # (i-1), see above that it sends a signal T.

abgibt, wie dies durch gestrichelte Linien in Fig. 2 angedeutet ist.outputs, as indicated by dashed lines in FIG.

Die Temperaturkompensationseinheit 22 der Spannungssteuerungsvorrichtung nimmt die Umgangstemperatur #0' die Umfangsgeschwindigkeiten v1' v2, ..., vn der Arbeitswalzen der Walzengerüste, die der Art des zu walzenden Materials und den Walzbedingungen zugeordneten Daten, welche die Werte yit , hi, c, und dergleichen definieren, und außerdem die Temperatur BIN auf, welche vom Thermometer T gemessen wird, das sich.an der Eingangsseite des Gerüsts #1 befindet. Die Temperaturkompensationseinheit 22 errechnet somit nacheinander die Temperaturen #2, #3, ..., #n, und zwar auf der Grundlage der Temperatur #IN und leitet Ausgangssignale #G#1' #G#2, ..., #G#n an Addierkreise.14 weiter, die sich in den Spannungssteuereinheiten 21 der Vorrichtung 20 befinden. Nacheinanderfolgende Operationen werden in ähnlicher Weise durchgeführt, wie oben anhand von Fig. 2 erläutert worden ist.The temperature compensation unit 22 of the tension control device the handling temperature # 0 'takes the circumferential speeds v1' v2, ..., vn der Work rolls of the roll stands, the type of material to be rolled and the Data associated with rolling conditions, including the values yit, hi, c, and the like define, and also the temperature BIN, which is measured by the thermometer T. which is located on the entrance side of stand # 1. The temperature compensation unit 22 thus successively calculates the temperatures # 2, # 3, ..., #n on the Basis of the temperature #IN and directs output signals # G # 1 '# G # 2, ..., # G # n Adding circuits. 14 further, which are located in the voltage control units 21 of the device 20 are located. Successive operations are performed in a similar manner, as has been explained above with reference to FIG.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei der Aufbau sehr ähnlich ist dem Aufbau der in Fig. 4 dargestell ten ersten Ausführungsform. Im Gegensatz dazu sind jedoch Thermometer Ti, T2, ..., Tn-1 an der Eingangsseite aller Walzgerüste #1 bis #(i-1) vorgesehen1 und die von den.Thermometern T1 bis Tn-1 gemessenen Temperaturen #1, #2, ..., #n-1 werden der Temperaturkompensaionseinheit 22 der Spannungssteuerungsvorrichtung 20 zugeführt.Fig. 5 shows a second embodiment of the invention, wherein the Structure is very similar to the structure of the first embodiment dargestell th in FIG. In contrast, however, thermometers Ti, T2, ..., Tn-1 are on the input side of all roll stands # 1 to # (i-1) and those of the thermometers T1 to Tn-1 measured temperatures # 1, # 2, ..., # n-1 become the temperature compensation unit 22 of the tension control device 20 is supplied.

Weil die Temperatur 01', #2' t en tatsächliche Meßwerte sind, ist es bei dieser, Ausfüh.rungsform nicht erforderlich, diese Temperaturen in der Einheit 22 zu berechnen, und die Ausgänge #G ei können auf der Grundlage dieser tatsächlich gemessenen Temperaturen errechnet werden.Because the temperature 01 ', # 2' t are actual readings In this embodiment it is not necessary to have these temperatures in the unit 22, and the outputs #G ei can actually be based on this measured temperatures can be calculated.

Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, deren Aufbau im wesentlichen gleich ist mit dem Aufbau der ersten Ausführungsform, mit der einen Ausnahme jedoch, daß anstelle des Thermometers T ein Temperaturverlaufsgenerator 24 bzw.Fig. 6 shows a third embodiment of the invention, its structure is substantially the same as the structure of the first embodiment, with one The exception, however, is that instead of the thermometer T, a temperature profile generator 24 or

Temperatur-Modellgenerator 24 vorgesehen ist, der einen Temperaturwert 91 erzeugt und auf die Temperaturkompensationseinheit 22 der Spannungssteuervorrichtung 20 gibt. Die Temperaturkompensationseinheit 22 errechnet nacheinander die Temperaturen #2' aus der Temperatur 91 und gibt Ausgangssignale #G#1' #G#2' ..., #G#n auf die Spannungssteuereinheiten 21 der Gerüste #1 bis #n, wie dies auch in Verbindung mLt dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Der Temperaturverlaufsgenerator 24 kann auf der Grundlage der Verwendung einer Verlaufsmarke arbeiten, entsprechend einer niedrigen Temperatur des Heizofens zum Erhitzen des Werkstücks, oder auch auf der Grundlage der Verwendung einer thermischen Abkühlungskurve, darstellend die Temperaturveränderung des Werkstücks über die Länge des Materials während des Walzvorgangs.Temperature model generator 24 is provided which has a temperature value 91 generated and to the temperature compensation unit 22 of the voltage control device 20 there. The temperature compensation unit 22 successively calculates the temperatures # 2 'from the temperature 91 and gives output signals # G # 1' # G # 2 '..., # G # n to the Tension control units 21 of stands # 1 to #n, as well as this in connection mLt has been described in the second embodiment. The temperature history generator 24 can work on the basis of the use of a gradient mark, accordingly a low temperature of the heating furnace for heating the workpiece, or also based on the use of a thermal cooling curve the change in temperature of the workpiece over the length of the material during the Rolling process.

Fig. 7 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung, die im wesentlichen der in Fig. 5 dargestellten zweiten Ausführungsform entspricht, mit der Ausnahme jedoch, daß anstelle der an den Walzgerüsten v.orgesehenen Thermometer in der Spannungssteuervorrichtung 20 Generatoren für Temperatur-Veränderungsverläufe vorgesehen sind, welche die Temperaturen 81r 2 t in 1 des Werkstücks in den Gerüsten #1, #2, zwar #(n-1) simulieren, wobei die Ausgänge der die tatsächlichen Temperaturen e 2' t in 1 repräsentierenden Muster bzw. Veriäufe der Temperaturkompensationseinheit 22 der Vorrichtung 20 zugeführt werden. Die Temperaturkompensationseinheit 22 errechnet die Veränderungen tGoi der Walzmomente aufgrund der Temperaturveränderungen und gibt Veränderungssignale #G#i auf die Spannungssteuereinheit 21 der Vorrichtung 20.Fig. 7 shows a fourth embodiment of the invention, which essentially corresponds to the second embodiment shown in FIG. 5, with the exception however, that instead of the thermometers provided on the roll stands in the tension control device 20 generators for temperature change profiles are provided, which the temperatures 81r simulate 2 t in 1 of the workpiece in stands # 1, # 2, although # (n-1), where the outputs represent the actual temperatures e 2 't in FIG Patterns or gradients are supplied to the temperature compensation unit 22 of the device 20 will. The temperature compensation unit 22 calculates the changes tGoi Rolling torques due to the temperature changes and gives change signals # G # i to the voltage control unit 21 of the device 20.

Fig. 8 zeigt eine fünfte Ausführungsform, wobei eine Lastzelle LC zur Messung der Walzkraft bzw. der Niederdrückkraft am Walzgerüst #1 vorgesehen ist. Der Ausgang P der Lastzelle l..C wird auf die Temperaturkompensationseinheit 22 der -Spannungssteuervorrichtung 20 gegeben, um so die Temperatur 91 des Werkstücks am Walzgerüst #1 zu erhalten. Die Temperaturen e3, ,#n des Werkstücks an den Walzgerüsten #2, #3, ..., werden dann nacheinander aus der Temperatur 81 berechnet.Fig. 8 shows a fifth embodiment, wherein a load cell LC intended for measuring the rolling force or the pressing force on roll stand # 1 is. The output P of the load cell l..C is on the temperature compensation unit 22 given to the voltage control device 20 so as to adjust the temperature 91 of the Workpiece on mill stand # 1. The temperatures e3,, # n of the workpiece at the Roll stands # 2, # 3, ..., are then successively from the temperature 81 calculated.

Dies ist deshalb möglich, weil sich nach der Formel von Sim die Walzkraft P folgendermaßen ausdrücken läßt: wobei -B : Breite des Werkstücks, Ri' : Deformationsradius der Arbeitswalze, H : Dicke des Werk stücks an der Eingangsseite des Walzgerüsts, KP : Deformationswiderstand, QP : Rollkraftfunktion, tb : Rückspannung.This is possible because, according to Sim's formula, the rolling force P can be expressed as follows: where -B: width of the workpiece, Ri ': deformation radius of the work roll, H: thickness of the workpiece on the entry side of the roll stand, KP: deformation resistance, QP: rolling force function, tb: back tension.

Obwohl die Rollkraftfunktion QP durch das Reduktionsverhält-H-h1 nis , den Deformationsradius der Walze R1' und den Schlupf H in Vorwärtsrichtung des Werkstücks verändert wird, kann diese Funktion QP trotzdem bei der nachfolgenden Berechnung als Konstante angenommen werden. Darüberhinaus ist der Deformationsradius der Walze .R1' im wesentlichen gleich dem effektiven Radius R1, unter der Voraussetzung, daß die Deformation sehr klein ist.Although the roll force function QP is given by the reduction ratio-H-h1 nis , the deformation radius of the roller R1 'and the slip H in the forward direction of the Workpiece is changed, this function QP can still be used in the following Calculation can be assumed as a constant. In addition, is the deformation radius of the roller .R1 'essentially equal to the effective radius R1, provided that that the deformation is very small.

R1' # R1 .......... (13) Die Rückspannung kann vernachlässigt werden, weil ihr Wert äußerst klein ist, womit dann die Dicke h1 auf der Auslaufseite des Gerüsts #1 folgendermaßen ausdrückbar ist: h1 = S + P/M .......... (14) wobei S : Walzspalt des Gerüstes #1, M : Walzkonstante des Gerüstes #1. R1 '# R1 .......... (13) The back tension can be neglected, because its value is extremely small, which means that the thickness h1 on the outlet side of the Framework # 1 can be expressed as follows: h1 = S + P / M .......... (14) whereby S: roll gap of stand # 1, M: rolling constant of stand # 1.

Die Breite B des Werkstücks und seine Dicke H an der Eingangsseite des Walzgerüstes #1 werden als bekannt vorausgesetzL' und die Walzkraft P am Walzgerüst #1 kann mittels der Lastzelle gemessen werden. Somit ist in Gleichung (12) lediglich noch der Deformationswiderstand KP unbekannt. Setzt man Gleichung (13) in Gleichung (12) ein und vernachlässigt die Rückspannung tb, dann erhält man Andererseits kann die Temperatur 91 folgendermaßen ausgedrückt werden: wobei 6 : Deformation des Materials, Deformationsverhältnis, C1 : Kohlenstoffanteil des Materials, a1 bis a8: Konstanten.The width B of the workpiece and its thickness H at the entrance side of the roll stand # 1 are presumed to be known as L ', and the rolling force P on the roll stand # 1 can be measured by means of the load cell. Thus, only the deformation resistance KP is still unknown in equation (12). Inserting equation (13) into equation (12) and neglecting the back tension tb, one obtains On the other hand, the temperature 91 can be expressed as follows: where 6: deformation of the material, deformation ratio, C1: carbon content of the material, a1 to a8: constants.

Durch Einsetzen der Gleichung (15) in die Gleichung (16) kann die Temperatur #1 des Materials im Walzgerüst #1 erhalten werden.By substituting equation (15) into equation (16), the Temperature # 1 of the material in mill stand # 1 can be obtained.

Die Temperaturkompensationseinheit 22 enthält bei dieser Ausführungsform einen Schaltkreis zum Errechnen der Temperatur 81, wie oben beschrieben worden ist, wenn auch der Einzelaufbau dieses Schaltkreises aus der Zeichnung nicht hervorgeht. Ist einmal die Temperatur #1 berechnet worden, dann gleichen die nachfolgenden Operationen denjenigen, die anhand der Fig. 3 beschrieben worden sind, wobei die Ausgänge #G#1 bis #G#n-1 der Einheit 22 den Einheiten 21 zugeführt werden, die den Walzgerüsten #1 bis W(n-1) zugeordnet sind.The temperature compensation unit 22 includes in this embodiment a circuit for calculating the temperature 81 as described above, even if the individual structure of this circuit is not apparent from the drawing. Once temperature # 1 has been calculated, the subsequent operations are the same those that were based on FIG. 3 have been described, with the outputs # G # 1 to # G # n-1 of the unit 22 are fed to the units 21 which are assigned to the rolling stands # 1 to W (n-1).

Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Thermometer oder deren mehrere, Temperaturmustergeneratoren oder eine .Lastzelle vorzusehen, um die Temperaturen eines in verschiedenen Walzgerüsten zu walzenden Werkstücks festzustellen. Es wird dann ein Walzmoment ohne Zugspannung an jedem Walzgerüst in einem Speicher gespeichert, und zwar zusammen mit der Temperatur des Werkstücks zum Zeitpunkt der Speicherung. Das auf diese Weise gespeicherte Walzmoment ohne Spannung wird sodann kompensiert bezüglich der Temperaturänderung des Werk stücks von der gespeicherten Temperatur. zu einer Temperatur während des Tandem-Walzvorgangs, d.h. einer Temperatur des unter der Spannung zwischen dem Walzgerüst und dem unmittelbar folgenden Walzgerüst gewalzten Werkstücks. Aus der Differenz zwischen dem temperaturkompensierten Walzmoment ohne Spannung und dem während des Tandem-Walzvorgangs erforderlichen Walzmoment wird die auf das Material auszuübende Zugspannung oder Kompression errechneu und die Drehgeschwindigkeit der Arbeitswalzen jedes Walzgerüstes wird derart'gesteuert, daß die errechnete Zugspannung bzw. Kompression gleich einem vorbestimmten Wert gemacht wird..According to the invention it is possible to use a thermometer or several, Provide temperature pattern generators or a load cell to measure the temperatures determine a workpiece to be rolled in different roll stands. It will then a rolling moment without tensile stress on each roll stand is stored in a memory, together with the temperature of the workpiece at the time of storage. The rolling torque stored in this way without tension is then compensated regarding the temperature change of the workpiece from the stored temperature. to a temperature during the tandem rolling process, i.e. a temperature of below the tension between the roll stand and the immediately following roll stand Workpiece. From the difference between the temperature-compensated rolling torque without Tension and the rolling torque required during the tandem rolling process calculate the tension or compression to be exerted on the material and the The speed of rotation of the work rolls of each roll stand is controlled in such a way that that the calculated tension or compression is equal to a predetermined value is made ..

Aus obigem ergibt sich, daß im Vergleich mit den vorbekannten Spa'nnung'ssteuervorrichtungen mit Lastzelle an jedem Walzgerüst die Spannungssteuervorrichtung nach der Erfindung einen wesentlich vereinfachten Aufbau besitzt, wobei sowohl die Konstruktionskosten als auch die Kosten und Zeiten für Wartung und Inspektion wesentlich vermindert sind.From the above it follows that in comparison with the previously known voltage control devices with load cell on each roll stand, the tension control device according to the invention has a much simplified structure, with both the construction costs as well as the costs and times for maintenance and inspection are significantly reduced are.

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Claims

PATENT CLAIMS 1. Apparatus for controlling tension in one Tandem hot rolling mill with a large number of rolling stands that are mounted one after the other on one Perform workpiece rolling processes, characterized in that continuously the required for the drive of each roll stand, with the exception of the last roll stand Rolling torque calculated on the basis of the drive data of the respective roll stand is that the value of the rolling torque is stored in a memory without forward voltage is that then the stored rolling torque is temperature compensated, namely regarding a change in temperature during a period between the point in time the storage of the rolling torque and a point in time after the action of a forward voltage, that the tension or compression exerted on the workpiece is calculated, on the basis of the difference between the rolling torque to the relevant Point in time and the temperature-compensated rolling torque without the effect of tensile stress, and that finally the roll stand is controlled in such a way that the calculated tensile stress or compression.

is made equal to a given value.

2. The method according to claim.1, characterized in that at the entrance of the first roll stand- a temperature measuring device is arranged and that the temperature compensation of stored rolling torque without forward tension based on temperatures is carried out, which are calculated from the value measured by the temperature measuring device.

3. The method according to claim 1, characterized in that at the entrance each roll stand a temperature measuring device is provided and that the temperature compensation of stored rolling torque without forward tension based on temperatures is carried out by the temperature measuring devices assigned to the respective roll stand is measured.

4. The method according to claim 1, characterized in that a temperature change model generator is provided, which is the temperature of the workpiece at the entrance of the first roll stand predicts and that the temperature compensation of the stored Waizmoments without Forward voltage is carried out on the base coats of T <'Jip (' raturon, the can be calculated from the workpiece temperature predicted by the model generator.

5. The method according to claim 1, characterized in that a temperature change Mödell generator is provided that the temperatures of the workpiece at the entrance of all roll stands, with the exception of the last roll stand, and that the temperature compensation of stored rolling torque without forward tension based on temperatures which have been predicted by the model generator, t.

6. The method according to claim 1, characterized in that the first Roll stand a rolling force detector is provided and that the temperature compensation of stored rolling torque without forward tension based on temperatures is carried out, which are calculated from the rolling force, which is determined by the rolling force detector has been established.

7. The method according to claim 2, characterized in that the temperature compensation of the stored rolling torque without.

Forward voltage is carried out by calculating the temperatures of the workpiece at the entrance of the corresponding roll stands, on the basis of a temperature 81 which has been determined by the measuring device as follows: where # 0: ambient temperature # 1- # i: temperature at the entrance of the roll stands # 1- # i, #i: equivalent heat transfer coefficient of the material in the roll stand #i, Li: distance to the following roll stand # (i + 1), c: specific Heat of the workpiece to be rolled, Y: specific weight of the workpiece, hi: thickness of the workpiece after passing through the roll stand #i, vi: peripheral speed of the work rolls of the stand #i.

8. The method according to any one of claims 2 to 6, characterized in that that the temperature compensation of the stored rolling torque without forward tension is carried out in such a way that first the rolling torque required for the stand i GRi is calculated according to the following equation: dNi GRi = Ki # iIai - K2i dt - (K3iNi + K4i) where Ki 'K, K3i and K4i are constants:: Magnetic flux of an electric motor for driving the work rolls in the stands #i, Iai: armature current of the electric motor, Ni: speed of rotation of the electric motor, whereupon the change in temperature ## i = #Ri - #i is calculated, where #Ri is the temperature of the material on the framework i is at the point in time at which the rolling torque was stored, that thereupon the change in the rolling moment # G # i of the stand #num; i by means of the equation AGoi = aii is calculated, where Xi is a constant, and that finally the value ßGoi corresponds to the stored, de-energized torque GOMi will be added.

9. Apparatus for controlling the tension applied to a workpiece is exercised, the one rolling process in each roll stand of a Tanctem hot rolling mill is subject to, with the exception of the control of the last roll stand, marked by a rolling torque calculation circle for calculating the rolling torque in the roll stand is required, based on the drive data of the relevant Roll stand, by a memory device for storing the output of the rolling torque computing circuit at the point in time at which there is still no tensile stress in the forward direction on the workpiece attacks, through a temperature compensation circuit for temperature compensation of the stored rolling torque with respect to a change in temperature during a Period of time between the point in time when the rolling torque was stored and a point in time after a forward tension has attacked, by a tensile stress computing circuit to calculate the tensile force applied to the workpiece based on the output of the rolling torque calculation circuit at the relevant point in time and the output of the temperature compensation circuits, and by a control circuit for such Controlling the tensile stress exerted on the workpiece in the roll stand concerned, that the output of the tensile stress computing circuit is set equal to a reference value.

10. Apparatus according to claim 9, characterized by a thermometer at the entrance of the first roll stand for measuring the temperature of the workpiece to be rolled., wherein the temperature compensation circuit calculates the compensation value based on the calculated by the thermometer.

11. - Device according to claim 9, characterized by a thermometer at the entrance of all roll stands with the exception of the last roll stand, with the temperature compensation circuit the compensation value based on the temperatures measured by the thermometers calculated.

12. The device according to claim 9, characterized by a temperature change model generator for predicting the temperatures of the workpiece at the entrance of all rolling stands, wherein the Temperaturkompensationskrels' the compensation value on the basis of calculated by the model generator predetermined temperatures.

13. The device according to claim 9, characterized by a rolling force detector on the first roll stand, where the temperature compensation circuit is the compensation value calculated on the basis of the rolling force determined by the detector.