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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Form von Bandprofilen
oder Blechen, die mittels mehrerer Walzgerüste einer Walzstraße einen Dicken-Reduktions-Prozeß
durchlaufen.
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Bei dem Stand der Technik gemäßen Form-Regelungs-Verfahren dieser
Art, wie z.B. in der japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 54-5384 beschrieben, wird
die Dicken-Reduktion in den Walzgerüsten mit Ausnahme des letzten Walzgerüstes in
Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines Form-Meßwertgebers verändert und die aus den
Änderungen der Dicken-Reduktion der Walzgerüste vor dem letzten Walzgerüst resultierenden
Abweichungen der Dicke und der Form des Walzgutes durch eine Steuerung der Dicken-Reduktion
des letzten Walzgerüstes korrigiert.
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Bei einem solchen, dem Stand der Technik gemäßen Form-Regelungs-Verfahren
ist die Rege]ung der Dicken-Reduktion des letzten Walzgerüstes um eine Zeit verzögert,
die abhängig ist von der Ausstoßgeschwindigkeit und dem Abstand zwischen dem letzten
Walzgerüst und der Endprodukt-Dickenmeßstelle.
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Dadurch wird im Walzgut eine Dickenabweichung und weiterhin in den
Walzgerüsten, deren Dicken-Reduktion verändert wird, eine Formabweichung erzeugt,
durch die sich ein unstetiger Walzbetrieb ergibt.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein effektives Verfahren
vorzuschlagen, das die Nachteile des dem Stand der Technik entsprechenden Form-Regelungs-Verfahren
eliminiert.
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Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen,
das die Dicke des Walzgutes nicht normwidrig beeinträchtigt.
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Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Form-Regelungs-Verfahren
vorzuschlagen, das in der Lage ist, innerhalb kurzer Zeitperioden die Form des Walzgutes
am letzten Walzgerüst und an den Walzgerüsten vor dem letzten Walzgerüst zu korrigieren.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich. Es zeigt:
Fig. 1 beispielhaft ein Blockschaltbild einer Formregelung einer Walzstraße zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Form-Regelungs-Verfahrens; Fig. 2 ein Flußdiagramm
einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Form-Regelungs-Verfahrens.
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Fig. 1 und 2 zeigen Geräte und Verfahren zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Form-Regelungs-Verfahrens in einer Walzstraße. Die Beschreibung der Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus Vereinfachungsgründen nur in Bezug auf
die letzten drei Walzgerüste A, B und C der Walzstraße beschrieben. In Fig. 1 ist
ein Walzgut 1 dargestellt. Die Walzgerüste A, B und C besitzen Oberwalzen 3a, 3b
und 3c und Unterwalzen 4a, 4b, und 4c; ferner sind sie mit Dicken-Reduktions-Reglern
2a, 2b und 2c und Walzkraft-Meßwertgebern 5a, 5b und 5c ausgerüstet. Hinter dem
letzten Walzgerüst C sind an einer Meßstelle 8 ein Blech-Dicken-Meßwertgeber 6 und
ein Form-Meßwertgeber 7 angeordnet.
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Es wird angenommen, daß die Blechdicke am Austritt aus der Walzstraße
mittels der Dicken-Regel-Funktion eines Gerätes (nicht dargestellt) auf einen Sollwert
eingestellt ist, daß der Form-Meßwertgeber 7 (Schritt 11) eine Form-Sollwert-Abweichung
feststellt und daß die Dicken-Reduktionen der beiden Walzgerüste B und C zu ändern
sind (Schritt 12). In diesem Fall werden die Dicken-Reduktionen der Walzgerüste
B und C in Abhängigkeit von den Walzkräften und P auf folgende Weise berechnet (Schritt
c
Dabei sind ha, hb und h die Plattendicken an @@@@@ @@@@ @@a' @@b
@@@@ @@c @@@ @@@@@@@@@@@@@ @@ den Ausgängen aus den Walzgerüsten A, B and C; ferner
sind qa' qb und qc die zugehörigen Verformungsfaktoren in den Walzgerüsten A, B
und C.
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Die Ebenheit (Form) #i (der Index "i" repräsentiert ein beliebiges
Walzgerüst) ergibt sich aus Ci-1 Ci #i = #i ( - ) ..... (3) hi-1 hi Dabei ist Ci/hi
das Wölbung/Dicken-Verhältnis, # , der Verformungsfaktor und Ci die Blechwölbung
an jedem Walzgerüst.
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Die Blechwölbung C. ergibt sich aus Ci = αiPi + ßiCi-1 + γiFi
..... (4) Dabei ist αi der Einflussfaktor der Walzkraft der der Einflußfaktor
der Blechwölbung Ci-1 am Eintritt und #i der Einfluß faktor des Biegedruckes Fi.
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Das Verhältnis zwischen der Endprodukt-Blechdicke h. und der Walzkraft
Pi ergibt sich aus hi = hi-1 -## ..... (5)
Die den Walzgerüsten
B und C entsprechenden Glieder der Gleichungn (3), (4) und (5) ergeben sich aus
Daraus ergibt sich, daß, wenn die Dicken-Reduktionen der Walzgerüste B und C, d.h.,
die Walzkräfte, auf der Basis der aus Gleichung (1) erhaltenen Ergebnisse korrigiert
werden, die durch das letzte Walzgerüst bestimmte Endprodukt-Blechdicke für alle
Formabweichungen # #c vor und nach Formkorrekturen nicht verändert wird. Dies ist
aus Gleichung (7) ersichtlich, die man aus Gleichung (1) und Gleichung (6) erhält.
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Die Korrektur der Walzkräfte jedes Walzgerüstes läßt sich leicht durch
die Korrektur der Dicken-Reduktion gemäß des folgenden Verfahrens korrigieren.
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Der Wert der Dicken-Reduktions-Korrektur der Walzgerüste B und C kann
wie folgt berechnet werden (Schritt 16) #Sb1 = 1/mb##Pb1 ..... (8) #Sc1 = -qc/mc#1/qb##Pc1
..... (9)
Dabei sind m. die Federkonstante jedes Walzgerüstes,#1Pb
und #P1c die Walzkraft-Korrekturen und # 5b und # Sc die Dicken-Reduktions-Korrekturen
der Walzgerüste B und C.
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Es ist erforderlich, daß der Dicken-Reduktionsregler 2b die Dicken-Reduktions-Korrektur
d 5b für das Walzengerüst B und dann der Dicken-Reduktions-Regler 2c die Dicken-Reduktions-Korrektur
# sc für das Walzgerüst C durchführt, wenn der Teil des Walzgutes, der mit einer
korrigierten Dicken-Reduktion im Walzgerüst B gewalzt wurde, am Walzgerüst C ankommt.
In diesem Fall ist die Endprodukt-Blechdicke über den gesamten Bereich des Walzgutes
wunschgemäß korrigiert.
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Die an den Walzgerüsten B und C durchgeführte Korrektur der Dicken-Reduktion
und der Walzkraft bewirkt eine Änderung der Form des Walzgutes (Schritt 14) gemäß
folgender Gleichung ##b1/#b = α6/h5##Pb1 ..... (10) Wenn dieser Änderungswert
einen zulässigen Grenzwert überschreitet oder in diesem Schritt (Schritt 15) eine
mangelhafte Form festgestellt worden ist müssen die Walzkräfte der Walzgerüste A
und B gemäß den folgenden Gleichungen geändert werden
#b = αb/qa#hb # αa/qb (1/ha - ßb/hb) ..... (12)
Wie
bereits erwähnt, wird durch die Änderung der Walzkraft gemäß den Gleichungen (11)
und (12) nur die Formabweichung ##b 1 korrigiert, ohne die Endprodukt-Dicke des
Walzgutes zu ändern.
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Als Ergebnis der Walzkraftänderung ( # Pa2 # # Pb2) wird die Form
des Walzgutes entsprechend der folgenden Gleichung geändert.
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##c2/#c = αa/hb##Pb2 ..... (13) Die Walzkraftänderung zur Korrektur
der Formabweichung wird unter Benutzung der Gleichung (1) wie folgt ermittelt
Die Wiederholung dieser Schritte führt zu einer sehr schnellen exponentialen Dämpfung;
dieser Prozess kann daher nach wenigen Wiederholungsschritten abgebrochen werden.
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Damit läßt sich der tatsächlich notwendige Wert der Wälzkraftänderung
für jedes Walzgerüst (Schritt 17) wie folgt ausdrücken
#Pa = #Pa2 + #Pa4 + #Pa6 + ....
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#Pb = #Pb1 + #Pb2 + #Pb3 + .... ..... (15) #Pc = #Pc1 + #Pc3 + #Pc5
+ ....
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Nachdem die Änderungswerte der Dicken-Reduktion d , b 5b und 5 S für
die Walzgerüste A, B c und C ermittelt worden sind (Schritt 18 bis 20), werden die
entsprechenden Dicken-Reduktionen der Walzgerüste A, B und C nacheinander in der
genannten Reihenfolge mit einem der Durchlaufgeschwindigkeit des Walzgutes entsprechenden
Zeitverzug geändert.
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D.h., die an den Walzgerüsten festgestellten Formabweichungen können
innerhalb einer sehr kurzen Zeitperiode korrigiert werden, ohne daß die Endprodukt-Dicke
des Walzgutes beeinträchtigt wird. Damit wird jede Produktion von Walzgutteilen
mit Dicken-Abweichungen vermieden und die Produktion von Walzgutteilen mit einer
Formabweichung auf die geringste unvermeidliche Länge beschränkt.
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Im vorangegangenen wurde eine Ausführungsform der Erfindung bei der
Anwendung zur Regelung und Korrektur von Formabweichungen eines Walzgutes beschrieben.
Die nachfolgende Anwendung der Walzergebnisse des vorangegangenen Walzgutes nach
dem gleichen Prinzip auf den Walzprozeß des nachfolgenden Walzgutes gestattet die
effektive Nutzung der Ergebnisse des Regel- und Korrekturprozesses.
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Wie im vorangegangenen beschrieben, wird erfindungsgemäß nur die Form
eines Walzgutes in gewünschter Weise in einer sehr kurzen Zeitperiode geregelt,
während die Dicke des Walzgutes ohne Störung der Funktion der Dicken-Regelung vollständig
auf einem festen Wert gehalten wird.
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- L e e r s e i t e -