DE602005003633T2 - Verfahren zur Erkennung von Vibrationen eines Walzgerüstes - Google Patents

Verfahren zur Erkennung von Vibrationen eines Walzgerüstes Download PDF

Info

Publication number
DE602005003633T2
DE602005003633T2 DE602005003633T DE602005003633T DE602005003633T2 DE 602005003633 T2 DE602005003633 T2 DE 602005003633T2 DE 602005003633 T DE602005003633 T DE 602005003633T DE 602005003633 T DE602005003633 T DE 602005003633T DE 602005003633 T2 DE602005003633 T2 DE 602005003633T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
vibrations
rolling
detecting
amplitude
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE602005003633T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602005003633D1 (de
Inventor
Michel Abi Karam
Emilio Lopez Sabio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies France SAS
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens VAI Metals Technologies SAS filed Critical Siemens VAI Metals Technologies SAS
Publication of DE602005003633D1 publication Critical patent/DE602005003633D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602005003633T2 publication Critical patent/DE602005003633T2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/008Monitoring or detecting vibration, chatter or chatter marks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/007Control for preventing or reducing vibration, chatter or chatter marks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/62Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes sowohl beim Warmwalzen als auch beim Kaltwalzen für verschiedene Materialien, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, siehe EP-A 1 125 649 . Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei der Detektion der Vibrationen, die die Dicke beim Walzen von flachen bandförmigen Produkten insbesondere bei der Verwendung von Tandemwalzen beeinflussen.
  • Metallurgische Produkte, insbesondere flache Produkte, wie zum Beispiel Blech, Bänder oder Bandeisen aus Stahl, Aluminium oder anderen Metallen oder Legierungen werden im Allgemeinen durch Walzen mit Hilfe von Walzwerken hergestellt, die aus mindestens einem Walzgerüst und zum Beispiel aus einer Menge von Gerüsten gebildet sind, die hintereinander angeordnet sind und somit eine so genannte Tandemwalzenstraße bilden.
  • Ein Walzgerüst weist im Allgemeinen stark rotierende Massen, wie zum Beispiel Arbeitswalzen oder Stützwalzen oder Reduktionsgetriebe auf. Diese Massen können insbesondere beim Versuch mit großer Geschwindigkeit zu walzen, ungewollt in Schwingungen geraten.
  • Dieses Phänomen, das manchmal auch als "Chattering" bezeichnet wird und insbesondere bei Tandemkaltwalzwerken zu beobachten ist, ähnelt einem Resonanzphänomen, da es sich in einer Vibration mit einer für ein bestimmtes Walzgerüst im Wesentlichen festen Frequenz auswirkt, und oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle auftritt. Es kann Unregelmäßigkeiten in der Dicke des Bandes, oder ein Brechen des Bandes, oder auch Spuren auf den Walzen verursachen. Es ist umso hinderlicher bei der Produktion, da die unverzüglichste Abhilfe in diesem Fall die Herabsetzung der Walzgeschwindigkeit wäre.
  • Der Ursprung dieser Vibrationen ist kaum bekannt, scheint jedoch insbesondere in den Wechselwirkungen zwischen dem Zug der Bänder nach oben und nach unten eines Walzgerüstes sowie in dem Reduktionsvorgang der Dicke des Gerüstes zu liegen.
  • Für ein besseres Verständnis dieser Phänomene wurden Modelle für das Verhalten von Walzgerüsten erstellt, und auf diesen wurden Beschleunigungsmesser angeordnet. Die Simulationen und die Messungen, die sich aus diesen Versuchen ergaben, zeigten, dass die störendsten Vibrationen Frequenzen aufwiesen, die zum einen in dem Band zwischen 100 Hz und 250 Hz (dritte Oktave) und zum anderen in dem Band zwischen 500 Hz und 700 Hz (fünfte Oktave) lagen.
  • Die Auswirkungen dieser beiden Vibrationsarten scheinen im Übrigen nicht die gleichen zu sein, da festgestellt wurde, dass die Vibrationen der dritten Oktave Fehler in der Dicke sowie Brüche des Bandes hervorrufen, während die Vibrationen der fünften Oktave Spuren auf den Stützwalzen hinterlassen. Außerdem erfolgt das Auftreten der Vibration je nach den genauen Umständen des Walzens nicht immer in der gleichen Frequenz, sondern in einem der angegebenen Bereiche.
  • Um die Nachteile des Chattering-Phänomens zu vermeiden, ist es wünschenswert, das Auftreten dieser Vibrationen so schnell wie möglich zu erfassen, so dass erforderliche Korrekturmaßnahmen wie zum Beispiel das Herabsetzen der Walzgeschwindigkeit ergriffen werden können.
  • Hierfür wurde zum Beispiel in der BE 890928 vorgeschlagen, Beschleunigungsmesser auf den Gerüsten anzubringen, das von diesen herausgegebene Signal in einem angepassten Frequenzband zu filtern, und eine Korrekturmaßnahme auszulösen, wenn das gefilterte Signal eine bestimmte Schwelle überschreitet.
  • Solch ein Verfahren ermöglicht es, die größten Schäden, wie zum Beispiel ein Brechen des Bandes, zu vermeiden. Der Sensor vom Typ Beschleunigungsmesser ist jedoch gegenüber allen Beschleunigungen sehr empfindlich, und das Signal wird im Allgemeinen durch Hintergrundgeräusche gestört. Auch wurde der Versuch unternommen, ihn so nah wie möglich an der Stelle einzurichten, wo die unerwünschten Vibrationen im Allgemeinen ihren Ursprung haben. Ebenso wurde vorgeschlagen, sie auf den Lagern der Walzen zu installieren, was jedoch dazu führt, dass alle Sätze mit Lagern ausgestattet und die Verbindungen bei jedem Walzentausch erneuert werden müssen.
  • In jüngster Zeit ist es gelungen, diese Sensoren auf dem oberen Teil des Walzgerüstes anzubringen und ein verwertbares Signal aufzuzeichnen; es ist also notwendig, auf die Verarbeitung des Signals zu achten, um die gesuchte Störung zu extrahieren und zu erfassen.
  • Diese Verarbeitung des Signals zur Beseitigung des Hintergrundgeräusches erzeugt jedoch eine Verzögerung, die für das Auslösen des Alarms und der Korrekturmaßnahme im richtigen Augenblick von Nachteil sein kann. Außerdem macht es die einfache Verarbeitung in einem Frequenzband nicht möglich, die Vibrationsfrequenzen mit einem schädlichen Ursprung von denen zu unterscheiden, die den normalen Vibrationen entsprechen, die durch bestimmte sich drehende Massen der Anlage hervorgerufen wurden.
  • In der EP-A 1 125 649 wurde der Versuch unternommen, diese Nachteile zu beseitigen, indem eine Verarbeitung eines aus einem Mikrofon stammenden akustischen Signals vorgeschlagen wurde. Das Problem der Platzierung des Sensors und seiner Zerbrechlichkeit wurde auf diese Art gelöst, aber das Problem der Verarbeitung des Signals bleibt bestehen. Ein Mikrofon nimmt nämlich alle vorhandenen akustischen Frequenzen auf, und das Signal wird durch ein starkes Hintergrundgeräusch gestört.
  • Um die Hintergrundgeräusche zu beseitigen, wird in diesem Patent eine Signalverarbeitung vorgeschlagen, welche auf der Kombination von mehreren Ansätzen beruht, deren Ziel es ist, das Auftreten von schädlichen Vibrationen zu identifizieren. Hierfür werden Bandpass filter, Peakdetektionen, Resonanzfaktorberechnungen und Fourrier-Analysen mit einander kombiniert, und wenn einer dieser Parameter oder ihre Kombination eine bestimmte Schwelle in einem vorbestimmten Frequenzband überschreitet, wird ein Alarm ausgelöst.
  • Dieses Verfahren weist jedoch Nachteile auf, da die Verarbeitungszeit des Signals zu lang ist, und im Wesentlichen die Divergenz des Vibrationsbeginns eines Walzgerüstes erfasst. Nun wurde kürzlich beobachtet, dass nicht-divergente Vibrationen entstehen und die Dicke oder den Zustand der Oberfläche des gewalzten Produktes verschlechtern können.
  • Aufgrund der Wechselwirkung der Walzkräfte jedes Walzgerüstes mit den Auf- und Abwärtstraktionen jedes einzelnen beginnt außerdem das Vibrationsphänomen im Allgemeinen auf einem Walzgerüst und verbreitet sich weiter auf die anderen. Die vorgeschlagene Vorrichtung kann nur die akustischen Frequenzen erfassen, die durch die Gesamtheit der Tandemwalzgerüste ausgegeben wurden, sie ist jedoch nicht unmittelbar in der Lage, die Gerüste voneinander zu unterscheiden.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Probleme zu lösen, indem ein neues Detektionsverfahren vorgeschlagen wird, welches ausgehend von einem Messsignal funktioniert, und nicht die oben genannten Nachteile aufweist, und im Besonderen keine Vorverarbeitung erfordert, um ein Signal zur Vibrationsdetektion zu erzeugen.
  • In einem Verfahren gemäß der Erfindung werden Bauteile und Sensoren verwendet, aus denen ein modernes Walzgerüst gebildet ist, nämlich Hydraulikanpresszylinder, die digitale Lagesensoren mit hoher Auflösung von im Allgemeinen einem Mikrometer aufweisen.
  • Die Erfinder haben nämlich beobachtet, dass das Signal des Lagesensors aufgrund einer unerwarteten Wirkung der Übertragung dieser Vibrationen über die gesamte das Walzgerüst bildende Walzenanordnung und den Hydraulikanpresszylinder hinweg von den Vibrationen gestört wird. Zahlreiche zusätzliche Versuche ermöglichten es zu bestimmen, dass das Positionssignal durch die Vibration perfekt und auf zuverlässige und wahrheitsgetreue Art moduliert wird, was die Frequenz und die Amplitude betrifft. Die Modulation tritt ab Entstehung der Vibration auf, und die Amplitude variiert je nach der Modulation der Vibration und überlagert die Variationen der Signalamplitude, deren Ursache in der Maßnahme des Systems zur Regulation der Dicke liegt.
  • Es ist also möglich, ein Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines mit einer hydraulischen Anpressvorrichtung ausgestatteten Walzgerüstes zu schaffen, wobei das Mess-Signal des Lagesensors des Hydraulikanpresszylinders beobachtet wird, wobei das digitale Positionssignal frei von jeglichen Hintergrundgeräuschen ist und für gewöhnlich mit Hilfe einer Stichprobe beobachtet wird, deren Zeitspanne etwa eine Millisekunde beträgt, und wobei es ausreicht, seine Amplitudenänderungen direkt in einem gegebenen Zeitintervall zu beobachten. Es ist nicht erforderlich, einen Filter einzusetzen, welcher eine Verzögerung von mehreren Perioden im Vergleich zu der der zu detektierenden Vibration verursachen würde. In einem Verfahren gemäß der Erfindung wird das Mess-Signal (POS) des Lagesensors in Echtzeit und dauerhaft gespeichert, ein Muster dieses Signals wird direkt mit einem Raum-Zeit-Beobachtungsfenster (F) verglichen, dessen Dimensionen ebenso wie die Größe des Musters in Abhängigkeit von dem Walzgerüst und der zu detektierenden Vibrationsfrequenz ausgewählt werden, und es wird ein Vibration-Detektions-Signal ausgelöst, wenn das Signalmuster nicht mehr in dem Fenster (F) enthalten ist.
  • Gemäß dem Verfahren der Erfindung stellt die zeitliche Dimension des Beobachtungsfensters (F) eine zeitliche Länge dar, die ausreicht, damit das enthaltene Positionssignalmuster für das zu detektierende Vibrationsphänomen repräsentativ ist wenn dieses Phänomen das Positionssignal gestört hat und aus diesem Grund auch in dem Muster enthalten ist.
  • Praktischerweise hat die zeitliche Dimension des Beobachtungsfensters (F) in dem Verfahren gemäß der Erfindung eine Länge, die mindestens gleich einer Zeit ist, die zwei Signalperioden des zu detektierenden Vibrationsphänomens entspricht.
  • Gemäß dem Verfahren der Erfindung hat die Höhe des Beobachtungsfensters (F) eine räumliche Dimension, die eine Größe darstellt, die größer ist als die Amplitude der größten wiederholten Änderung des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders. Praktischerweise hat die Höhe des Beobachtungsfensters (F) gemäß dem Verfahren der Erfindung eine räumliche Dimension, die eine Amplitude des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders darstellt, die größer ist als 4 Mikrometer.
  • Gemäß dem Detektionsverfahren der Erfindung wird die Anzahl der Male gezählt, bei denen die Amplitude des Signal zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders (6) die Höhe des Beobachtungsfensters (F) überschritten hat, und eine Vibrationsdetektion wird signalisiert, wenn die Anzahl der Male, bei denen die Amplitude des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders die Höhe des Beobachtungsfensters (F) überschritten hat, größer ist als das, was üblicherweise bei Korrekturmaßnahmen der stärksten autorisierten Amplitude der Kontrollsysteme des Walzgerüstes beobachtet wird. Üblicherweise und gemäß dem Verfahren der Erfindung wird eine Vibrationdetektion signalisiert, wenn die Anzahl der Male, bei denen die Amplitude des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders die Höhe des Beobachtungsfensters (F) überschritten hat, größer als 2 ist.
  • Gemäß einer perfektionierten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird für die Beobachtungsfenster, die ein Vibrations-Detektionssignal ausgelöst haben, die Amplitude jeder Überschreitung im Vergleich zu der Dimension des Fensters (F) gemessen, und für Beobachtungsfenster, die ein Vibrations-Detektionssignal ausgelöst haben, wird die Steigung (D) der Änderung der Amplitude jeder Überschreitung in einem gleichen Beobachtungsfenster (F) bestimmt.
  • Nach einer Ausführung des Verfahrens der Erfindung wird für Beobachtungsfenster, die ein Vibrations-Detektionssignal ausgelöst haben, die Steigung der Änderung der Amplitude jeder Überschreitung in verschiedenen Beobachtungsfenstern (F) bestimmt.
  • Weiterhin wird gemäß der Erfindung das Verfahren für alle Tandem-Walzgerüste verwendet, indem dafür eine Größe des Musters des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders jedes Gerüstes sowie eine Dimensionierung des Beobachtungsfensters angepasst an die auf jedem der Tandemwalzgerüste zu detektierenden Vibrationsfrequenzen bestimmt wird.
  • Im Fall des Tandem-Walzgerüstes vergleicht man die Steigungen (D) der Änderung der Amplitude der Überschreitungen, die auf jedem Tandem-Walzgerüst unerwartet aufgetreten sind.
  • Anschließend wird entschieden, dass die durchzuführenden Korrekturmaßnahmen zumindest auf dem Gerüst durchgeführt werden, dessen Steigung (D) der Änderung der Amplitude der Überschreitungen am stärksten ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung werden verschiedene Größen des Musters des Signals zur Messung der Position (POS) des hydraulischen Anpresszylinders sowie verschiedene Dimensionierungen des Beobachtungsfensters (F) verwendet, um verschiedene Arten der Vibration des Walzgerüstes zu erfassen, wobei jede davon an die Vibrationsfrequenzen angepasst ist, die jeder Art der zu detektierenden Vibration entsprechen.
  • Die Erfindung wird jedoch durch die Beschreibung einer besonderen Ausführungsform noch verständlicher.
  • 1 stellt eine Höhenansicht eines Walzgerüstes dar, das mit einer Anpresshydraulikvorrichtung versehen ist.
  • 2 stellt die Seitenansicht der 1 dar.
  • 3 stellt eine typische Aufzeichnung des Mess-Signals des Lagesensors dar, welches durch die Vibration gestört wird.
  • 4 stellt das Verfahren der Erfindung dar.
  • So wie in den 1 und 2 dargestellt, weist ein dem Fachmann bekanntes Walzgerüst 1 des Typs "Quarto" zwei Stützsäulen 2 bzw. 2' auf, die durch Querverbindungen 3, 3' getrennt und miteinander verbunden sind, zwischen denen ein Satz von übereinander angeordneten Walzen montiert ist, die parallele Achsen haben und im Wesentlichen auf einer gleichen Anpressebene (S) angeordnet sind, senkrecht zu der Richtung der Bewegung des Produktes P.
  • Jede Säule 2, 2' hat eine in einem Ring geschlossene Form und weist jeweils zwei vertikale Walzenständer 21, 22 (bzw. 21', 22') und zwei horizontale Abschnitte 23, 24 (bzw. 23', 24') auf.
  • Die Gesamtheit der übereinander angeordneten Walzen weist zwei Arbeitswalzen 4, 4' auf, zwischen denen das Produkt P hindurch läuft, sowie zwei Unterstützungswalzen 5, 5', auf welche sich die Arbeitswalzen stützen.
  • Es wird angemerkt, dass es noch andere Arten von Walzgerüsten gibt als die Quartowalzgerüste, die mehr Walzen aufweisen, wie zum Beispiel die Walzgerüste des Typs "Sexto", oder solche, die weniger Walzen aufweisen, beispielsweise die Walzgerüste des Typs "Duo". Die vorliegende Erfindung findet bei allen Walzgerüsten Anwendung.
  • Die Walzen stützen sich aufeinander entlang von Stützlinien ab, die im Wesentlichen parallel sind und einer Mantellinie folgend geleitet werden, deren im allgemeinen geradliniges Profil von dem ausgeübten Druck sowie dem Widerstand der Walzen abhängt. Im Allgemeinen wird der Anpressdruck durch Schrauben oder durch Zylinder 6, 6' ausgeübt, die zwischen dem Gerüst und den Enden der Welle der oberen Unterstützungswalze 5 angeordnet sind, wobei die untere Unterstützungswalze 5' sich durch diese Enden direkt auf das Walzgerüst 1 stützt. Mit Ausnahme der Letzteren müssen also die anderen Walzen in der Lage sein, sich relativ zu dem Gerüst zu verschieben, und werden dafür von Trägermitteln 51, 51' getragen, die als Einbaustücke bezeichnet werden, und werden vertikal gleitend in zwei Fenstern montiert, die zwischen den vertikalen Walzenständern 21, 22 und 21', 22' der zwei Säulen 2 bzw. 2' des Walzgerüstes 1 angeordnet sind.
  • Die Walzen sind um ihre Achse drehbar in Lagern gelagert, die in diese Trägermittel eingebaut sind. Somit weist die obere Unterstützungswalze 5 an ihren Enden zwei vertikal gleitende Trägermittel 51a, 51b zwischen den vertikalen Walzenständern 21, 22 und 21', 22' der beiden Säulen 2 und 2' des Walzgerüstes 1 auf. Die untere Unterstützungswalze 5 weist an ihren Enden zwei Trägermittel 51'a, 51'b auf, die zwischen den vertikalen Walzenständern 21, 22 und 21', 22' der zwei Säulen 2 und 2' des Walzgerüstes 1 für die Erfordernisse beim Abbau und Austausch der Stützwalzen gleiten können.
  • Während der Walzphase stützen sich die Trägermittel 51'a und 51'b der unteren Stützwalze 5' direkt auf die unteren horizontalen Abschnitte 24, 24' der Säulen 2, 2' des Walzgerüstes 1.
  • Die Erfindung betrifft Walzgerüste, deren Anpressmittel durch Hydraulikzylinder gebildet sind. In der beschriebenen und den 1 und 2 entsprechenden Ausführungsform sind diese Hydraulikzylinder am oberen Teil des Gerüstes angebracht. Es gibt jedoch Ausbildungen, bei denen diese Zylinder am unteren Teil des Walzgerüstes angebracht sind. Im letzteren Fall ist die obere Stützwalze durch ihre Trägermittel 51a, 51b direkt auf die oberen horizontalen Abschnitte 23, 23' der Säulen 2, 2' des Walzgerüstes 1 gestützt.
  • Die Erfindung kann ohne Unterschied bei der einen oder anderen Ausbildung Anwendung finden, ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich zu verlassen.
  • Durch Hydraulikzylinder gebildete Anpressmittel, die sich auf die untere Fläche des horizontalen oberen Abschnitts 23, 23' der Säulen 2 und 2' des Walzgerüstes 1 stützen, üben eine vertikale Kraft in Kontraktionsrichtung der Walzen für das Walzen des Produktes P aus, welches zwischen den Arbeitswalzen 4, 4' durchläuft.
  • Im Allgemeinen ist jede Arbeitswalze um ihre Achse drehbar auf Lagern gelagert, die durch zwei Trägermittel getragen werden, die als Einbaustücke 41a, 41b und 41'a, 41'b bezeichnet werden, die gleitend parallel zu der durch die Achsen der Arbeitswalzen laufenden Anpressebene S eingebaut sind, jedes davon zwischen zwei flachen Führungsflächen, die jeweils auf beiden Seiten der Anpressebene auf den beiden Seiten des entsprechenden Fenster des Gerüstes angeordnet sind. Da die Stützwalzen einen großen Durchmesser aufweisen, sind die entsprechenden Führungsflächen 52, 52' im Allgemeinen direkt auf den beiden Walzenständern der entsprechenden Säule des Gerüstes angeordnet.
  • Bei den Arbeitswalzen mit einem kleineren Durchmesser dagegen sind deren Einbaustücke kleiner und die entsprechenden Führungsflächen 42, 42', die enger sind, sind im Allgemeinen auf zwei massiven Abschnitten 7 angeordnet, die auf den zwei Walzenständern befestigt sind, die das Fenster umrahmen, und sich vorstehend in Richtung des Inneren desselben erstrecken. Diese Blöcke können Vorrichtungen zur Steuerung der Durchbiegung der Arbeitswalzen aufweisen, die im Allgemeinen Zylinder sind, die nicht in der Figur dargestellt sind. Es ist nicht erforderlich, all diese wohlbekannten Walzgerüstvorrichtungen weiter zu beschreiben, die bereits Gegenstand zahlreicher Publikationen und Patente waren.
  • So kann man auf das zu walzende Produkt P durch das Anordnen der sich drehenden Walzen übereinander, die so das Durchlaufen des Produktes P ermöglichen, eine Nachwalzkraft anwenden, die durch den hydraulischen Druck des Zylinders einstellbar ist. Jeder Hydraulikzylinder ist aus einem Zylinderkörper 61 und einem Kolben 62 gebildet, zwischen die Öl eingespritzt wird. Der hydraulische Druck kommt aus einer mit Pumpen versehenen Zentralstelle, und das Öl wird im Allgemeinen mittels Servoventilen in den Zylinder eingespritzt. Diese Vorrichtungen sind zwar nicht dargestellt, jedoch im Bereich der Walzwerk- und Walzenausstattungen wohlbekannt, und waren bereits Gegenstand zahlreicher Patente und Publikationen.
  • Um den Nachwalzvorgang des Produktes zu steuern, wird der Hydraulikzylinder mit einem Lagesensor versehen. In der in 1 dargestellten Ausführungsform bildet der Zylinderkörper 61 den festen Abschnitt der Anpressvorrichtung und stützt sich auf die untere Fläche des horizontalen Abschnitts 23 der Säule 2 des Walzgerüstes 1. Der Kolben 62 bildet den Abschnitt der Anpressvorrichtung, die auf den oberen Abschnitt der Einbaustücke 51a, 51b der oberen Stützwalze 5 Druck ausübt. Die Bewegung des Kolbens wird durch einen Stift 65 auf den Sensor 64 übertragen, welcher über der Säule angebracht ist. Häufig ist lediglich ein einziger Lagesensor vorgesehen, der in der Achse des hydraulischen Anpresszylinders angeordnet ist. Um dies umzusetzen, wird in dem oberen horizontalen Abschnitt 23 der Säule 2 eine Bohrung 25 ausgeführt. Die Dichtigkeit gegenüber dem Zylinderkörper 61 und dem mit dem Kolben 62 verbundenen Stift 65 wird durch eine Dichtungsvorrichtung 63 sichergestellt. Es ist nicht erforderlich, diesen Aufbau näher zu beschreiben, der bereits Gegenstand anderer Patente des Anmelders der vorliegenden Anmeldung ist. Selbstverständlich wird die gleiche Vorrichtung in der anderen Säule 2' des Walzgerüstes eingebaut, und in der beschriebenen Ausführungsform übt diese Vorrichtung die Anpresskraft zwischen dem horizontalen Abschnitt 23' der Säule 2' und dem Einbaustück 51b der oberen Stützwalze 5 aus.
  • Im Übrigen sind bereits seit vielen Jahren Lagesensoren, wie zum Beispiel digitale optische Lineale bekannt, die ein digitales Positionssignal mit einer Genauigkeit ausgeben, die zumindest gleich einem Mikrometer ist. Es gibt auch andere Arten von Lagesensoren, basierend auf anderen Technologien, die in der Lage sind, ein Signal der gleichen Art auszugeben. Schließlich wird noch angemerkt, dass es aus Platzgründen oder aufgrund der Zylindertechnologie möglich ist, den Aufbau umgekehrt zu gestalten, das heißt den Zylinderkörper auf dem höchsten Punkt der Einbaustücke 51a, 51b der Stützwalze 5 anzubringen, wodurch sich der Kolben 62 dann auf den horizontalen Abschnitt 23, 23' der Säulen 2 und 2' des Walzgerüstes 1 stützt.
  • Während des Walzens verformen sich die verschiedenen Abschnitte des Walzgerüstes elastisch unter der Wirkung der Kraft, die auf das Produkt P übertragen wird, die Walzenständer 21, 21' und 22, 22' dehnen sich, die Arbeitswalzen 4, 4' und die Stützwalzen 5, 5' werden gequetscht, ebenso wie die Einbaustücke der Stützwalzen in einem geringeren Maß. Die Gesamtheit dieser Verformungen wird als Nachgeben des Walzgerüstes bezeichnet, und ihr Wert ist proportional zu der Anpresskraft. Somit muss der Wert der Verschiebung des Kolbens gegenüber dem Zylinderkörper größer sein, als die Änderung, die auf dem zwischen den Arbeitswalzen bestehenden Luftspalt entsteht, zwischen denen das Produkt gewalzt wird. Es ist jedoch bekannt, Gleichungen aufzustellen, die all dies regeln, und es ist ebenfalls bekannt, Modelle von Walzgerüsten sowie Nachgebungsmodelle zu erstellen, die es ermöglichen, die Luftspaltänderungen in Abhängigkeit von den Änderungen der Position der Anpresszylinder und der Walzkraft zu bestimmen. So ist es möglich, die Steuerung des Walzenluftspaltes durch die Steuerung der Position der Hydraulikzylinder sicherzustellen.
  • Des Weiteren können auch die verschiedenen Bauelemente des Gerüstes anfangen zu vibrieren. Diese Vibrationen werden insbesondere auf die Anpresszylinder übertragen, sowie auf die Lagesensoren dieser Zylinder, die es ermöglichen, die Vibrationen aufzunehmen.
  • 3 zeigt, was gemäß dem Verfahren der Erfindung beobachtet werden kann. Die Aufzeichnung in dem mittleren Abschnitt POS zeigt das Signal des Sensors zur Messung der Position des hydraulischen Anpresszylinders. Überraschenderweise überträgt das Positionssignal die Entstehung der Chattering-Vibration des gesamten Walzwerks auf deutliche und zuverlässige Weise zurück. Dies kann hier in Form von sich verstärkenden Schlägen beobachtet werden.
  • Wie nämlich bereits erwähnt wurde, kann die Gesamtheit der Gerüste eines Tandemwalzwerks in Vibration geraten, und zwar auf leicht unterschiedlichen Frequenzen, wodurch sich das Schlagphänomen erklären lässt. In diesem Walzwerk, das Gegenstand der Erfahrungen und der Recherchen der Erfinder ist, und das noch nicht mit einem automatischen System ausgestattet ist, hat der Bediener eine Verlangsamung veranlasst, was an der Kurve V zu sehen ist. Die Wirkung wird sofort auf dem Signal des Lagesensors sichtbar. Die Detektion war langsam als das Signal eine ausreichende Amplitude erreichte, da dieser Vorgang durch den Bediener manuell durchgeführt wurde.
  • In dieser Aufzeichnung können über ein Zeitintervall von 100 Millisekunden ungefähr 10 Signalperioden gezählt werden, was einer Frequenz nahe 100 Hz entspricht. Die Kurve FT ist die Fourrier-Transformation des Positionssignals POS. Deren Untersuchung ermöglichte es, zu verifizieren, dass das Vibrationsphänomen durch die Beobachtung des Positionssignals POS richtig identifiziert wurde. Die Fourrier-Transformation, die über ein Zeitintervall berechnet wird, das es ermöglicht, ein repräsentatives Muster des beobachteten Signals zu erhalten, zeigt bei einer Frequenz von ungefähr 110 Hz einen Peak, und 2 kleinere laterale Peaks bei ungefähr 105 und 115 Hz; sie stellen die sekundären Vibrationsfrequenzen dar, die vom Schlag stammen.
  • Diese Aufzeichnung zeigt, dass die aus den Lagesensoren kommenden Signale für die zu detektierenden Vibrationen repräsentativ sind.
  • Somit sind weder zusätzlichen Sensoren erforderlich, wie zum Beispiel solche vom Typ Beschleunigungsmesser, die im Allgemeinen zerbrechlich sind, deren Installation schwierig ist, und deren Signal häufig von einem starken Hintergrundgeräusch begleitet wird, noch ist eine ausgefeilte Verarbeitung des Signals erforderlich, um das signifikante Signal aus der Gesamtheit der ausgegebenen Signale auszuwählen, und die zahlreiche Transformationen erforderlich macht, die erhebliche Verzögerungen erzeugen, um die Entstehung einer Vibration eines Walzgerüstes erfassen zu können.
  • In dem Verfahren der Erfindung wird das Positionssignal POS, das aus dem digitalen Sensor kommt, mit dem die Hydraulikzylinder der Anpressvorrichtung des Walzgerüstes ausgestattet sind, während eines ausgewählten Zeitintervalls direkt beobachtet. Auf diese Weise werden die Art des Signals und die Entwicklung seiner Amplitude überwacht, um ein Vibrationsdetektionssignal auszulösen. Dies kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine direkte Beobachtung des Positionssignals POS erfolgen.
  • Das Signal des Sensors zur Positionsmessung wird digital ausgegeben, und seine Stichprobenfrequenz ist selbstverständlich ausreichend hoch, um ein Signal zu beobachten, dessen Frequenz ungefähr zwischen 100 Hz und 200 Hz liegt, wodurch den Gesetzen der Verarbeitung des Signals, wie zum Beispiel dem Shannon-Gesetz voll entsprochen wird. In der Praxis wird der Lagesensor jede Millisekunde oder alle zwei Millisekunden ausgelesen. Dieses Signal spiegelt den Befehl wieder, der durch das System zur Regulation der Dicke ausgegeben wurde. Dort ist zu erkennen, dass bestimmte periodische Signale auftreten, die aus den Rundungsabweichungen oder Exzentrizitätsabweichungen der Walzen stammen; die höchste in diesen Signalen enthaltene Frequenz wäre jedoch im Bereich von 20–30 Hz bei einer Walzgeschwindigkeit von zwischen 1500 und 2000 Metern pro Minute. Im Übrigen beträgt die Amplitude der Positionsänderung des beweglichen Abschnitts des Hydraulikzylinders im Allgemeinen einige Mikrometer, und kann bei normaler Funktion und allgemeinem Betrieb einige Dutzend Mikrometer erreichen.
  • In einem Gesamtbefehlssystem eines Tandemwalzwerks sind die Walzgerüste auf Werte voreingestellt, die in Abhängigkeit von dem zu walzenden Produkt sowie in Abhängigkeit von der zu erhaltenden Verringerung der Dicke bestimmt werden; die Einstellungen werden also freiwillig in ihrer Funktionsamplitude beschränkt, so dass eventuelle Anomalien in der Funktion oder der Voreinstellung erfasst werden, wenn diese Einstellungen vorgenommen werden, zum Beispiel bei Funktionsanschlag. Es ist also ohne Probleme möglich, zu erfahren, ab welchen Werten ihrer Amplitude die Positionssignaländerungen andere Phänomene widerspiegeln. In dem Beispiel der 3 führt das Chattering-Phänomen sofort zu Amplitudenänderungen, die über ein Zeitintervall von einigen Dutzend Millisekunden 10 Mikrometer übersteigen.
  • In dem Verfahren gemäß der Erfindung wird also das Positionssignal durch eine gewisse Anzahl von Punkten gespeichert, und es wird beobachtet oder mit der Größe eines Raum-Zeit-Fensters verglichen, und wenn das Signal nicht mehr in diesem Fenster enthalten ist, wird ein Vibrationsdetektionsalarm ausgelöst. Die Größe des Fensters gemäß der Zeitachse hat eine Dimension, die einem Zeitintervall entspricht, welches im Vergleich zu der zu detektierenden Signalperiode signifikant ist, und in der Praxis kann man zum Beispiel eine Zeit nehmen, die größer oder gleich zwei Zyklen dieses Signals ist. Wie bereits vorher erwähnt wurde, hat die Höhe des Fensters gemäß der Raumachse eine Dimension, die einer Größe entspricht, die größer ist als die durch die Regulierungssysteme gegebenen wiederholten Korrekturen, und in der Praxis kann zum Beispiel bei 4 Mikrometern eine Schwelle festgesetzt werden. Es bleibt die Bestimmung der Frequenz der Überschreitungen des Signals des Beobachtungsfensters. Dafür wird die Anzahl der Überschreitungen dieses Fensters gezählt und mit der maximalen Anzahl der Beobachtungen dieser Überschreitungen verglichen, und zwar bei den stärksten Aktionen der Regulierungssysteme, zum Beispiel denen, die den voreingestellten Anschlägen entsprechen. Versucht man, eine Vibrationsfrequenz im Bereich von 100 Hz zu detektieren, und hat man das Positionssignal über ein Zeitintervall gespeichert, welches zwei Perioden des zu detektierenden Signals entspricht, d. h. ungefähr 20 Millisekunden, wird man praktischerweise sicher diese Frequenz vorfinden, wenn man mehr als zwei Überschreitungen des Fensters mit einer Amplitude hat, die größer ist als die festgesetzte Schwelle.
  • Anschließend wird mit der Messung noch einmal mit dem Speichern des Positionssignals über ein anderes Zeitintervall begonnen, um so ein anderes Beobachtungsfenster zu bilden. Je nach Fall und um die Besonderheiten bestimmter Aufbauten zu berücksichtigen, können verschiedene Verfahren zum Memorisieren und Speichern der Maßnahmen angewendet werden, wie zum Beispiel das augenblickliche Einfrieren einer bestimmten Anzahl von Messpunkten (latch), das Füllen und Leeren einer Batterie vom Typ "FIFO" (first IN first OUT) oder das Bilden eines gleitenden Durchschnitts, indem jeder neuen Maßnahme ein neuer Punkt beigefügt wird, und indem der erste berücksichtigte Punkt abgerufen wird. Auf all diese Arten wurde eine Folge von Mustern von Messpunkten des Signals der Position des Hydraulikzylinders der Anpressvorrichtung gebildet, die aufeinander folgend mit dem definierten Beobachtungsfenster verglichen werden kann.
  • 4 stellt somit die Beobachtungsmethode des Verfahrens der vorliegenden Erfindung dar. Sie stellt eine erweiterte Ansicht gemäß der horizontalen Achse des in 3 dargestellten Signals während eines Zeitraums dar, während dessen das Positionssignal durch das Chattering-Vibrationsphänomen gestört wird. Ein Beobachtungsfenster F ist in 4 dargestellt, es entspricht den minimalen Werten der Schwellen, die vorher definiert wurden. Diese Schwellen müssen je nach den Eigenschaften der Einrichtung sowie ihrer Tendenz, in schädliche Vibrationszustände zu geraten, angepasst werden, da es nicht wünschenswert ist, häufige Verzögerungen der Einrichtung zu verursachen; andererseits ist es jedoch interessant, die Vibrationen so früh wie möglich zu erfassen, da sie die Dicke oder den Zustand der Oberfläche des gewalzten Produktes P beeinflussen bevor sie divergent werden und größere Schäden verursachen.
  • Es wird im Übrigen angemerkt, dass das Verfahren der Erfindung es ermöglicht, ausgehend von der Beobachtung des Positionssignals einen Vibrationszustand oder eine Änderung in dem Vibrationszustand eines Walzgerüstes entsprechend verschiedenen Phänomenen zu detektieren. Die Rundungsabweichungen und die Exzentrizitätsabweichungen der Walzen wurden bereits erwähnt, es ist jedoch möglich, auch andere Abweichungen zu erfassen, deren Ursache zum Beispiel eine Abnutzung der Bestandteile der Antriebsysteme, wie zum Beispiel der Reduktionsgetriebe oder der Drehmomentübertragungsreichweiten ist. Dafür reicht es aus, die Abweichung in der Frequenz und in der Amplitude zu kennzeichnen, und ein Beobachtungsfenster gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zu definieren. Dann kann man die gespeicherten Muster des Positionssignals über die so definierten und unterschiedlichen zu detektierenden Abweichungen entsprechenden Fenster beobachten.
  • In einem Tandemwalzwerk können jedem Gerüst entsprechend unterschiedliche Beobachtungsfenster errichtet werden, die an ihre eigenen Merkmale angepasst sind. Wenn bestimmte Gerüste zum Beispiel vom Typ "Quarto" und andere vom Typ "Sexto" sind, werden sie unterschiedliche Merkmale haben, und in allen Fällen sind die auf jedem Gerüst verwendeten Durchmesserbereiche der verwendeten Walzen ebenso wie die Antriebseigenschaften unterschiedlich. Im Allgemeinen werden nämlich auf allen Gerüsten die gleichen Motoren verwendet, und angesichts der unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Produktes in den aufeinander folgenden Gerüsten sind die Reduktionsverhältnisse der verwendeten Geschwindigkeitsreduktoren unterschiedlich. Das schnellste und effizienteste Mittel, wenn das Chattering-Phänomen auftritt, ist es, den Befehl für ein Verlangsamen der Einrichtung zu geben. Wenn man jedoch verhindern will, dass das Phänomen bei einer darauf folgenden Beschleunigung wieder auftritt, ist es wünschenswert, andere Parameter zu ändern, sonst muss die Einrichtung bei einer verlangsamten Geschwindigkeit benutzt werden, was zu erheblichen Produktivitätsverlusten führt. Es ist also besonders wichtig zu bestimmen, welches das Gerüst ist, auf dem dieses Phänomen zuerst aufgetreten ist, so dass seine Funktionsbedingungen geändert werden können, indem zum Beispiel die Schmierung oder die Temperatur des Schmierstoffes oder jeglicher anderer Parameter, der für seinen Einfluss auf die Vibration eines Walzgerüstes bekannt ist, geändert werden.
  • So wird in einer perfektionierten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung die Amplitude der Überschreitung des Positionssignals in jedem Beobachtungsfenster berechnet. Dies kann zum Beispiel auf einem bestimmten Gerüst mit Hilfe unterschiedlicher Beobachtungsfenster erfolgen, die in Abhängigkeit von den unterschiedlichen zu überwachenden Vibrationsphänomenen ausgewählt wurden. Dies kann auch auf dem gesamten Tandem-Walzwerk ausgehend von Beobachtungsfenstern des gleichen Typs erfolgen, die auf die spezifischen Werte jedes Gerüstes eingestellt wurden. Auf dieser Art kann man den Gerüsten entsprechend die Amplitude des Phänomens ermitteln. Um jedoch mit Sicherheit zu bestimmen, welches das Gerüst des Tandem-Walzwerks ist, welches als erstes angefangen hat zu vibrieren, kann das Einzelkriterium der Amplitude in bestimmten Fällen unsicher sein. Wie nämlich in 3 dargestellt ist, kann das Chattering-Phänomen in einer modulierten Form über Schläge auftreten, deren Amplitude variiert. Das kann das Lokalisieren des Anfangspunktes des Phänomens erschweren.
  • In einer perfektionierten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird nach der Berechnung der Amplitude der Überschreitungen die Änderung dieser Überschreitungen innerhalb jedes Beobachtungsfensters bestimmt, und der Gradient dieser Änderungen wird bei Beginn des Phänomens auf jedem Walzgerüst des Tandemwalzwerks berechnet. Dies ist in 4 durch die Neigung der Geraden D dargestellt, die die höchsten Punkte der Kurven miteinander verbindet, die die Schwingungen des Positionssignals darstellt. Das Gerüst, auf dem das Problem als erstes aufgetaucht ist, ist das, für welches man die stärkste Steigung der Gerade D misst. Auf diesem Gerüst hat sich das Signal nämlich am schnellsten verstärkt, es ist also dieses Gerüst, welches dem ursprünglichen Erregerphänomen ausgesetzt war und die Vibrationen an die anderen Gerüste weitergeleitet hat, und anschließend konnten Resonanz- und Schlagphänomene zwischen den Gerüsten des Tandemwalzwerks auftreten.
  • In dem Verfahren der Erfindung kann man somit so früh wie möglich ein Vibrationsphänomen erfassen, welches die Dicke oder den Zustand der Oberfläche des gewalzten Produktes P beeinflussen kann, und so kann man auch ein Abweichungsphänomen erfassen, Alarm geben, und Korrekturmaßnahmen auslösen. Nachdem der Befehl für eine Verlangsamung des Tandemwalzwerks gegeben wurde und erhebliche Schäden verhindert wurden, ermöglicht dank des Verfahrens der Erfindung die Angabe des Gerüstes in welchem das Phänomen begonnen hat die Änderung seiner Funktionsbedingungen, um zu verhindern, dass das Problem bei einer darauf folgenden Wiederbeschleunigung wieder auftritt.
  • Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf die einzige beschriebene Ausführungsform beschränkt. So kann man die hydraulische Anpressvorrichtung des Walzwerks auf verschiedene Arten realisieren und sie mit verschiedenen möglichen Flüssigkeiten versorgen, und ebenso kann man den beweglichen Abschnitt und/oder den festen Abschnitt der Anpressvorrichtung mit verschiedenen Arten von digitalen Sensoren versehen, welche die Position von einem dieser beiden Abschnitte im Verhältnis zum anderen angeben, und trotzdem im Bereich der Erfindung bleiben. Wie bereits erwähnt wurde, wurden Vibrationsphänomene am häufigsten in Tandemkaltwalzwerken zum Walzen von Stahlbändern beobachtet, aber das Verfahren der Erfindung kann ebenfalls bei Warmwalzwerken und bei Eingerüstwalzen verwendet werden, ebenso wie bei solchen, die für die Bearbeitung von nicht eisenartigen Materialien verwendet werden, wie zum Beispiel Aluminium. Abgesehen davon, dass das Verfahren der Erfindung dazu dienen kann, verschiedene Arten von Vibrationen der Walzgerüste zu detektieren, ist es auch möglich, das Verfahren dazu zu verwenden, sämtliche Anomalien zu erfassen, die schnelle Änderungen des Positionssignals verursachen, ob diese nun vom Impulstyp sind, sich wiederholen oder nicht wiederholen, ohne dabei den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Eine Spur auf einer Walze zum Beispiel wird eine Abweichung verursachen, die bei jeder Drehung dieser Walze einen kurzen Impuls generieren wird, und um diesen zu detektieren, genügt es gemäß dem Verfahren der Erfindung, die passenden Dimensionen des Beobachtungsfensters zu bestimmen. Um den Text zu vereinfachen, wurde in den Ansprüchen der Begriff Vibration verwendet; dieser muss jedoch ausgeweitet werden auf jegliche Anomalien, die ein wiederholtes oder nicht wiederholtes Signal einer schnellen Änderung hervorrufen, ohne dabei den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
  • Außerdem ist der einzige Zweck der nach den in den Ansprüchen genannten technischen Merkmalen eingefügten Bezugszeichen die Erleichterung des Verständnisses der Ansprüche, wobei jedoch keinesfalls der Schutzbereich der Erfindung begrenzt werden soll.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) mit zwei jeweils einen Ring bildenden Walzenständern (2, 2'), zwischen denen eine aus mindestens zwei Arbeitswalzen (4, 4') bestehende Reihe von Walzen angeordnet ist, durch welche die Dicke des zu walzenden Produktes (P) verringert werden kann, wobei die Walzen in einer die Pressebene bildenden, im wesentlichen vertikalen Ebene (S) übereinander angeordnet und drehbar in Lager bildenden Einbaustücken (41, 41', 51, 51') montiert sind, welche vertikal gleitend zwischen Führungsflächen montiert sind, die durch die vertikalen Teile (21, 22) der Walzenständer abgestützt sind, wobei das Walzgerüst Mittel zum Anpressen der Walzen mit Hilfe von Hydraulikzylindern (6, 6') aufweist, die sich an einem horizontalen Teil (23, 23') jedes Walzenständers abstützen und die Presskraft auf die Einbaustücke der Walzen ausüben, wobei die Hydraulikzylinder darüber hinaus einen Lagesensor (64) aufweisen, welcher zu jedem Zeitpunkt ein Signal (POS) zur Darstellung der Position des bewegbaren Teils des Hydraulikzylinders (62) und des Einbaustücks (51) gegenüber dem festen Teil des Hydraulikzylinders (61) und dem horizontalen Teil (23) jedes Walzenständers ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Mess-Signal (POS) des Lagesensors in Echtzeit und ständig gespeichert wird, dass ein Muster dieses Signals direkt mit einem räumlichzeitlichen Beobachtungsfenster (F) verglichen wird, wobei die Größe des Musters und die Dimensionen des Fensters in Abhängigkeit von dem Walzgerüst sowie von der zu detektierenden Vibrationsfrequenz gewählt werden, und dass ein Vibrationsdetektionssignal ausgelöst wird, wenn das Signalmuster nicht mehr in dem Fenster (F) enthalten ist.
  2. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Dimension des Beobachtungsfensters (F) eine zeitliche Länge hat, die ausreichend ist dafür, dass das enthaltene Muster für die zu detektierende Vibrationserscheinung repräsentativ ist.
  3. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Dimension des Beobachtungsfensters (F) eine Länge hat, die mindestens gleich einer Zeit ist, die 2 Signalperioden des zu detektierenden Vibrationsphänomens entspricht.
  4. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Beobachtungsfensters (F) eine räumliche Dimension hat, welche eine Größe darstellt, die größer ist als die Amplitude der größten sich wiederholenden Änderung des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders (6).
  5. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Beobachtungsfensters (F) eine räumliche Dimension hat, welche eine Amplitude des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders (6) darstellt, die größer ist als 4 Mikrometer.
  6. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Überschreitungen der Höhe des Beobachtungsfensters (F) durch die Amplitude des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders (6) gezählt wird.
  7. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vibrationserkennung signalisiert wird, wenn die Anzahl der Überschreitungen der Höhe des Beobachtungsfensters (F) durch die Amplitude des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders (6) größer ist als das was üblicherweise bei Korrekturmaßnahmen der stärksten zulässigen Amplitude der Kontrollsysteme des Walzgerüstes beobachtet wird.
  8. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vibrationserkennung signalisiert wird, wenn die Anzahl der Überschreitungen der Höhe des Beobachtungsfensters (F) durch die Amplitude des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders (6) größer als zwei ist.
  9. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Beobachtungsfenstern, die ein Vibrationsdetektionssignal ausgelöst haben, die Amplitude jeder Überschreitung gegenüber der Dimension des Fensters (F) gemessen wird.
  10. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Beobachtungsfenstern, die ein Vibrationsdetektionssignal ausgelöst haben, die Steigung (D) der Änderung der Amplitude jeder Überschreitung in einem gleichen Beobachtungsfenster (F) bestimmt wird.
  11. Verfahren zur Detektion der Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Beobachtungsfenstern, die ein Vibrationsdetektionssignal ausgelöst haben, die Steigung der Änderung der Amplitude jeder Überschreitung in unterschiedlichen Beobachtungsfenstern (F) bestimmt wird.
  12. Verfahren zur Detektion verschiedener Arten von Vibrationen eines Walzgerüstes (1) nach dem Verfahren eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Größen des Musters des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders (6) und verschiedene Dimensionierungen des Beobachtungsfensters (F) verwendet werden, wobei jede an die Frequenzen der Vibrationen angepasst ist, jeder zu detektierenden Vibrationsart entsprechend.
  13. Verfahren zur Detektion der Vibrationen der Walzgerüste eines eine Vielzahl von Gerüsten aufweisenden Tandemwalzwerks unter Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Walzgerüst eine Größe des Musters des Signals zur Messung der Position (POS) des Anpresshydraulikzylinders sowie eine Dimensionierung des Beobachtungsfensters verwendet werden, die an die auf dem Walzgerüst zu detektierenden Vibrationsfrequenzen angepasst sind.
  14. Verfahren zur Detektion der Vibrationen der Walzgerüste eines eine Vielzahl von Gerüsten aufweisenden Tandemwalzwerks, unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigungen (D) der Amplitudenänderung der Überschreitungen für jedes Walzgerüst des Tandemwalzwerks bestimmt werden.
  15. Verfahren zur Detektion und Korrektion der Vibrationen der Walzgerüste eines Tandemwalzwerks nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzunehmenden Korrekturmaßnahmen mindestens auf dem Walzgerüst durchgeführt werden, bei dem die Überschreitungs-Steigung (D) der Amplitudenänderung am stärksten ist.
DE602005003633T 2004-11-12 2005-10-20 Verfahren zur Erkennung von Vibrationen eines Walzgerüstes Active DE602005003633T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0412109 2004-11-12
FR0412109A FR2877862B1 (fr) 2004-11-12 2004-11-12 Procede de detection des vibrations d'une cage de laminoir

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602005003633D1 DE602005003633D1 (de) 2008-01-17
DE602005003633T2 true DE602005003633T2 (de) 2008-10-30

Family

ID=34950972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602005003633T Active DE602005003633T2 (de) 2004-11-12 2005-10-20 Verfahren zur Erkennung von Vibrationen eines Walzgerüstes

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7188496B2 (de)
EP (1) EP1657003B1 (de)
KR (1) KR101227320B1 (de)
CN (1) CN1330437C (de)
BR (1) BRPI0504894A (de)
DE (1) DE602005003633T2 (de)
ES (1) ES2298969T3 (de)
FR (1) FR2877862B1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016202367A1 (de) * 2016-02-16 2017-08-17 Sms Group Gmbh Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen mit beschichteten Rollen in einer Walzstraße
EP3903953A4 (de) * 2018-12-27 2022-01-26 JFE Steel Corporation Verfahren zur rattererkennung für eine kaltwalzstrasse, vorrichtung zur rattererkennung für eine kaltwalzstrasse, kaltwalzverfahren und kaltwalzstrasse

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8020792B2 (en) * 2005-12-27 2011-09-20 Metso Minerals Industries, Inc. Locked charge detector
DE102008009902A1 (de) * 2008-02-19 2009-08-27 Sms Demag Ag Walzvorrichtung, insbesondere Schubwalzengerüst
DE102009019783A1 (de) * 2008-07-30 2010-02-04 Sms Siemag Aktiengesellschaft Kupplung mit elektrischen Kontakten für ein Öl-Luft-Gemisch
CN101726353B (zh) * 2008-10-27 2013-05-29 上海宝钢工业检测公司 热轧三辊卷取机晃动的在线监测装置及预警方法
AT507087B1 (de) * 2008-12-05 2010-02-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur semi-aktiven reduktion von druckschwingungen in einem hydrauliksystem
CN101562367B (zh) * 2009-05-31 2012-05-09 重庆钢铁(集团)有限责任公司 轧辊电机总成
CN102107224B (zh) * 2009-12-24 2012-09-26 上海梅山钢铁股份有限公司 热轧生产中判断测厚仪和热轧板厚度异常的方法
CN102107222B (zh) * 2009-12-24 2012-08-29 上海梅山钢铁股份有限公司 热轧精轧机设备状态在线振动检测装置及方法
JP5799611B2 (ja) * 2011-06-28 2015-10-28 Jfeスチール株式会社 冷間圧延機のチャタリング検出方法
CN104070066B (zh) * 2013-03-25 2016-03-30 宝山钢铁股份有限公司 轧机自激振动预警方法
CN103521531B (zh) * 2013-11-07 2015-06-10 天津理工大学 针对高速冷轧机第三倍频程颤振的故障诊断及反馈系统
CN104190724B (zh) * 2014-09-17 2016-03-30 太原理工大学 一种轧机压下系统机电液耦合垂向振动的测量装置
CN105436205B (zh) * 2014-09-30 2018-06-01 宝山钢铁股份有限公司 轧机振动报警及抑制方法
DE102015223516A1 (de) * 2015-09-23 2017-03-23 Sms Group Gmbh Walzgerüst, Walzlanlage und Verfahren zum aktiven Dämpfen von Schwingungen in einem Walzgerüst
EP3150292A1 (de) * 2015-10-02 2017-04-05 Primetals Technologies Austria GmbH Anstellvorrichtung
CN105903769B (zh) * 2016-04-14 2018-01-19 北京工业大学 一种基于液压缸控制的板带轧机辊系抑振系统及方法
JP6841264B2 (ja) * 2018-05-30 2021-03-10 Jfeスチール株式会社 冷間圧延における異常振動検出方法
CN111318576B (zh) * 2020-03-04 2022-01-04 西安因联信息科技有限公司 一种基于工况信号触发的咬钢冲击数据滤除方法
CN113182351B (zh) * 2021-04-15 2023-04-11 首钢集团有限公司 一种热连轧机振动振纹的发生位置判别方法和装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60137512A (ja) * 1983-12-26 1985-07-22 Kawasaki Steel Corp 冷間圧延機のチヤタリング検出方法および装置
JPH0688055B2 (ja) * 1988-01-14 1994-11-09 株式会社日立製作所 圧延機、及び圧延設備
DE4035276C1 (de) * 1990-11-02 1992-05-07 Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf, De
JP2964887B2 (ja) * 1994-10-06 1999-10-18 住友金属工業株式会社 圧延機のチャタリング検出方法
JPH08141612A (ja) * 1994-11-14 1996-06-04 Nippon Steel Corp 圧延機におけるチャタリング検出方法
JPH08247211A (ja) * 1995-03-09 1996-09-24 Nkk Corp 圧延機の振動吸収装置
US5724846A (en) * 1996-01-31 1998-03-10 Aluminum Company Of America Interruption of rolling mill chatter by induced vibrations
KR100352589B1 (ko) * 1997-12-05 2002-11-18 주식회사 포스코 스트립의결함검출장치
KR100543820B1 (ko) * 1999-05-27 2006-01-23 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 냉간 압연기의 채터링 검지방법 및 장치
AUPQ120999A0 (en) * 1999-06-25 1999-07-22 Industrial Automation Services Pty Ltd Vibration suppressing piston
DE10023554A1 (de) * 2000-05-15 2001-11-22 Abb Patent Gmbh Verfahren und Anordnung zur Überwachung einer Walzwerksanlage
KR20040020487A (ko) * 2002-08-30 2004-03-09 주식회사 포스코 열간 압연기의 롤 채터발생 예지장치 및 방법
AT500766B1 (de) * 2003-03-10 2008-06-15 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und vorrichtung zur vermeidung von schwingungen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016202367A1 (de) * 2016-02-16 2017-08-17 Sms Group Gmbh Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen mit beschichteten Rollen in einer Walzstraße
EP3903953A4 (de) * 2018-12-27 2022-01-26 JFE Steel Corporation Verfahren zur rattererkennung für eine kaltwalzstrasse, vorrichtung zur rattererkennung für eine kaltwalzstrasse, kaltwalzverfahren und kaltwalzstrasse
US11779978B2 (en) 2018-12-27 2023-10-10 Jfe Steel Corporation Chattering detection method for cold rolling mill, chattering detection device for cold rolling mill, cold rolling method, and cold rolling mill

Also Published As

Publication number Publication date
US20060236736A1 (en) 2006-10-26
FR2877862B1 (fr) 2007-02-16
CN1330437C (zh) 2007-08-08
FR2877862A1 (fr) 2006-05-19
CN1772405A (zh) 2006-05-17
EP1657003B1 (de) 2007-12-05
EP1657003A1 (de) 2006-05-17
ES2298969T3 (es) 2008-05-16
KR20060052624A (ko) 2006-05-19
US7188496B2 (en) 2007-03-13
KR101227320B1 (ko) 2013-01-28
DE602005003633D1 (de) 2008-01-17
BRPI0504894A (pt) 2006-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602005003633T2 (de) Verfahren zur Erkennung von Vibrationen eines Walzgerüstes
EP0121148B1 (de) Verfahren zum Herstellen von Walzband mit hoher Bandprofil- und Bandplanheitsgüte
EP2603337B1 (de) Verfahren zum herstellen von walzgut mittels einer giesswalzverbundanlage, steuer- und/oder regeleinrichtung für eine giesswalzverbundanlage und giesswalzverbundanlage
EP2588257B1 (de) Betriebsverfahren für ein walzwerk zum walzen von flachem walzgut mit walzenverschleissprognose
WO2006037555A1 (de) Verfahren und rollensegment zum bestimmen der kernerstarrung und/oder der sumpfspitze beim stranggiessen von metallen, insbesondere von stahlwerkstoffen
DE102008011275A1 (de) Betriebsverfahren für eine mehrgerüstige Walzstraße mit Banddickenermittlung anhand der Kontinuitätsgleichung
EP1711283B1 (de) Regelverfahren und regler für ein walzgerüst
DE3422762C2 (de)
DE102008014524A1 (de) Stranggießanlage mit einer Vorrichtung zur Bestimmung von Erstarrungszuständen eines Gießstrangs und Verfahren hierfür
EP1457274A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Schwingungen
DE2828151A1 (de) Vorrichtung zur steuerung der lage einer walze in ihrer axialen richtung beim walzen eines materials
EP2741870A1 (de) Walzanlage und verfahren zum walzen
EP3917694B1 (de) Verändern der effektiven kontur einer lauffläche einer arbeitswalze während des warmwalzens eines walzguts in einem walzgerüst zu einem gewalzten band
EP0868946A2 (de) Eine Fertigstrasse für stranggegossenes Bandmaterial vorgeordnetes positions-geregeltes Stauchgerüst
DE4413913C2 (de) Verfahren zum Verhindern eines Faltungsstaus beim Walzen von Metallband
DE102015223600A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes durch Endloswalzen
EP3685930B1 (de) Lokales verändern des walzspalts im bereich der bandkanten eines gewalzten bands
DE3823767A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern des profils und der planheit von metallbaendern in mehrgeruestigen walzstrassen
DE3536666A1 (de) Anordnung zur automatisierten steuerung, bilanzierung und diagnose von band- bzw. folienwalzprozessen
DE10159608C5 (de) Walzverfahren und Walzstraße für ein Band mit einer Schweißnaht
AT501517B1 (de) Verfahren und messausrüstung zur bestimmung der winkelgeschwindigkeitsdifferenz
DE4102248A1 (de) Steuersystem zur erzielung zugfreien walzens fuer kontinuierlich arbeitende walzanlagen
EP1059126A2 (de) Verfahren zur Zugregelung zwischen den Walzgerüsten von Walzenstrassen für Stabstahl, Draht oder Profile
EP2448695B1 (de) Verfahren zum bestimmen der lage der sumpfspitze eines gegossenen metallstrangs und stranggiessanlage
EP3138639B1 (de) Verfahren zum herstellen eines metallischen bandes durch endloswalzen

Legal Events

Date Code Title Description
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: FISCHER, M., DIPL.-PHYS. DR.-ING., PAT.-ANW., ZUER

8364 No opposition during term of opposition