EP3536411A1 - Vermeidung von verschleisskanten beim walzen von flachem walzgut - Google Patents

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EP3536411A1
EP3536411A1 EP18160879.5A EP18160879A EP3536411A1 EP 3536411 A1 EP3536411 A1 EP 3536411A1 EP 18160879 A EP18160879 A EP 18160879A EP 3536411 A1 EP3536411 A1 EP 3536411A1
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EP
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control device
rolling
rolls
rollers
axial positions
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Andrea Schmidt
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Primetals Technologies Germany GmbH
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Definitions

  • the present invention is further based on a control program for a control device for controlling a roll stand, wherein the control program comprises machine code that can be executed by the control device, wherein the processing of the machine code by the control device causes the control device to carry out such a method.
  • the present invention is further based on a control device for a rolling stand, wherein the control device is designed such that it executes such a method in operation, in particular with such a control program is programmed.
  • the quality of the surface and the contour of the rolling stock transverse to the rolling direction are decisive parameters for a flat rolling stock.
  • further processing steps which take place after rolling make certain demands on compliance with, in particular, a desired contour of the flat rolling stock, i. the thickness profile as a function of the width of the flat rolling stock.
  • a significant influencing factor for the contour of the flat rolled stock is the contour of the surfaces of the rolls of the rolling stand.
  • This contour is composed essentially of three components, namely on the one hand the roll grinding of a respective roll, on the other hand the thermal expansion of the respective roll and finally the wear of the respective roll.
  • the wear on the rolling stock edge of the strip ie at the edges of the flat rolled stock
  • measures must often be taken to avoid that such steps are embossed in the flat rolling stock.
  • the production is adjusted.
  • a few rolls are first rolled in the course of a roll trip, which are gradually wider.
  • the rolling of these rolled goods serves to warm up the roller.
  • only rolled goods are rolled, whose width gradually decreases.
  • This procedure is known in professional circles as so-called coffin lid driving. It has the advantage that the flat rolled goods can be rolled between the wear edges of their predecessors.
  • Another approach is to mechanically abrade the wear edges during the rolling process.
  • Such a method is for example from the WO 2006/059 667 A1 known.
  • the object of the present invention is to provide opportunities by means of which, in particular, the wear in the direction of the axis of rotation of the rolls can be reliably distributed over a sufficiently large area and thus simultaneously an accumulation of wear at individual points of the rolls can be reliably counteracted.
  • the rolling stand is a Duo scaffolding, that is to say a rolling stand in which, apart from the rolls mentioned, there are no further rolls.
  • the rolls according to the invention are the work rolls of the roll stand.
  • the rolling mill has, in addition to the rolls, at least back-up rolls, the rolls each being arranged between the back-up rolls and the rolling stock.
  • the rolling stand is usually a quarto scaffolding or a sexto scaffolding.
  • a quarto scaffolding is a rolling stand with a total of four superimposed rolls. In this case, only backup rolls are present in addition to the rolls according to the invention.
  • the rolling stand is a sexto-scaffolding, that is to say a rolling stand which, in addition to the back-up rolls and the work rolls, has two intermediate rolls which are each arranged between one of the back-up rolls and one of the work rolls.
  • the rollers according to the invention may also be the work rolls of the rolling stand.
  • it may be the intermediate rolls. It is even possible in the case of a sexto scaffolding that both the work rolls and the intermediate rolls are axially displaceable, that is to say that both the work rolls and the intermediate rolls are rolls in the sense of the present invention.
  • rollers are provided with a cylindrical contour.
  • present invention shows its full advantages when the rolls are provided with a bottle-neck-like curved contour.
  • the control device takes into account in particular technological boundary conditions of the rolling stand.
  • boundary conditions are determined, for example, by the setting limits of the adjusting mechanisms and by the maximum possible adjusting speeds of the adjusting mechanisms.
  • the setting limits of the adjusting mechanisms and the maximum possible adjustment speed may be due to technical reasons or may be restricted by an operator due to appropriate specifications.
  • the nip contour corresponds to the thickness of the flat rolled stock after rolling, spatially resolved over the bandwidth.
  • the thickness of the flat rolling stock is determined here over the bandwidth at least 5 points, better at least 10 points, for example at 20 points or more.
  • control device determines the actual axial position used from the remaining axial positions.
  • control device determines the resulting axial position on a stochastic basis.
  • This procedure is particularly avoided that - no matter for what reasons - certain axial positions are disproportionately often used and thus results in wear especially at the points of the other rolls at which the resulting rolling stock edges are when rolling the flat rolled stock.
  • control device assign a rating to at least the remaining axial positions on the basis of a rating criterion, and for the control device to determine the resulting axial position on the basis of the rating.
  • the optimum axial position for rolling the respective flat rolling stock can be used in each case - in accordance with the evaluation.
  • the control device can determine the evaluation in particular based on technological criteria.
  • the locking of axial positions can also be done as needed.
  • control device it is possible for the control device to receive a locking command from an operator and for the control device to subsequently receive axial positions specified in the locking command locks.
  • the operator is able, for example due to superior technological knowledge that is not present in the control device, to block certain disadvantageous axial positions.
  • wear edges occur when rolling the flat rolled goods in the rolls.
  • the position of these wear edges of the control device is usually known, because the control device is known in general, which flat rolling stock (with which width) at which axial position of the other rolls has already been rolled, ie where the wear edges have arisen.
  • the control device taking into account a grinding, a thermal crowning and / or wear of the rollers determines a resultant edge of one of the rollers and locks those axial positions in which the resulting edge of one of the rollers on a rolling edge of the flat Walzguts would be positioned.
  • the control device further blocks those axial positions whose distance is in a predetermined range around the axial position at which the flat rolled immediately above rolled rolled. It is thereby achieved that, when rolling a plurality of flat rolled goods, the further rollers are positioned in a relatively large displacement area, so that the wear of the further rollers is distributed over a large area of the width of the further rollers. This increases the service life of the other rollers.
  • the predetermined range is symmetrical with respect to the axial position at which the flat rolling stock rolled immediately before is rolled. In this case, the axial position at which the flat rolled stock rolled just before is in the middle of the predetermined range.
  • the area can also be arranged asymmetrically.
  • control means blocks those axial positions lying in the predetermined range only for the flat rolling stock to be next rolled.
  • the controller may disable the corresponding axial positions for a plurality of subsequently rolled rolled products.
  • control device blocks the corresponding axial positions for a number of flat rolled goods. Thereafter, when the corresponding number of further flat rolled products have been rolled, the control device releases the lock again. This is true regardless of whether the number of flat rolled goods for which the lock has been made is 1 or greater than 1.
  • the locking of actually classified as permissible axial positions is, as already mentioned, only made if after locking still at least one classified as permissible axial position remains.
  • the control device blocks at least the current axial position at which the flat rolling stock rolled immediately before is rolled.
  • other criteria are also possible, for example, that priority is given to locking axial positions by the operator.
  • the prioritization can be fixed or specified by the operator.
  • control program having the features of claim 11.
  • the execution of the control program causes the control device to carry out a method according to the invention.
  • control device with the features of claim 12.
  • the control device is designed such that it carries out a method according to the invention.
  • the control device can be programmed with a control program according to the invention.
  • a roll stand for rolling a flat rolling stock having the features of claim 13.
  • the rolling stock is controlled by a control device according to the invention.
  • the rolling mill 1 has at least one pair of rollers 4, 5, between which the flat rolling stock 2 is located.
  • the rolling stand 1 is thus formed as Duogerüst.
  • a pair of backup rollers 3 is also available.
  • the rollers 4, 5 are arranged between the back-up rolls 3 and the flat rolled stock 2.
  • FIGS 1 to 4 usually at least work rolls 4 available, ie rollers that are in direct contact with the flat rolling 2 in operation.
  • axial position is therefore not used in the sense of a specific position along a roll bale of a roll 3, 4, 5 or over the width of the flat rolled stock 2, but in the sense of a specific sliding position of one work roll 4 with respect to the other work roll 4th
  • the work rolls 4 can be provided with a certain contour as required. For example, they can be provided with a cylindrical contour. As shown in FIG. 5 are the work rolls 4 over their bale length provided with a bottle neck curved contour. Such bottle neck contours are known in the art, for example as CVC grinding and SmartCrown grinding.
  • the contours of the work rolls 4 complement each other in the load-free state of the roll stand 1 usually at one (1) axial position x complementary. However, embodiments are also possible in which the supplement is not complementary and / or occurs only in the loaded state of the roll stand 1.
  • the curved contours may have chamfers or gradual transitions at their axial ends. Regardless of the concrete configuration of the contours of the work rolls 4, however, the work rolls 4 form a parabolic nip, the extent of parabolic in the case of bottle neck-like contours depends on the extent of axial displacement of the work rolls 4.
  • the roll stand 1, as shown in the 1 to 4 continue on a bending system 6.
  • the work rolls 4 can be bent in a defined manner in a conventional manner.
  • the bending system 6, in particular the nip can be stamped a parabolic shape.
  • the effect of the axial displacement of the work rolls 4 on one side and the action of the bending system 6 on the other side can mutually reinforce each other or compensate each other, depending on the nature and extent of the respective driving of a sliding system 7, with which the work rolls 4 can be moved, and the bending system 6.
  • both systems 6, 7 can thus be adjusted in particular the roll gap contour.
  • the rolling stand 1 is controlled by a control device 8.
  • the bending system 6 and the sliding system 7 are controlled by the control device 8.
  • the control device 8 is designed such that, during operation, it carries out a method which will be explained in more detail below.
  • the control device 8 can be programmed for this purpose with a control program 9.
  • the control program in this case includes machine code 10 which can be processed by the control device 8.
  • the processing of the machine code 10 by the control device 8 causes the control device 8 to carry out the corresponding method, which comprises, in particular, the control of the bending system 6 and of the sliding system 7.
  • FIG. 6 determines the control device 8 in a step S1 for a plurality of axial positions x of the work rolls 4 (defined by a respective control of the sliding system 7), by which respective control of the bending system 6, the roll gap contour of a predetermined target roll gap contour is optimally approximated. At the same time it also determines a quality measure A for the correspondence of the resulting roll gap contour with the desired roll gap contour.
  • the corresponding facts are in FIG. 7 represented by a corresponding quality measure A as a function of the axial positions x.
  • the control device 8 can determine the quality measure A, for example, by means of a cost function.
  • the respective local deviation of the roll gap contour from the set roll gap contour enters into the cost function, in particular at a number of support points across the width of the flat rolled stock 2.
  • the number of supporting points over the width of the flat rolled stock 2, at which the control device 8 determines the respective local deviation of the roll gap contour from the nominal roll gap contour is generally at least 5 points, better at least 10 points. In many cases, the comparison is even performed on a considerably larger number, for example, at 20, 50 or even more nodes.
  • the cost function can take on further variables, for example a degree and / or a speed with which the axial position x, starting from a current axial positioning - ie the positioning of the corresponding actuating system 6, 7 at the time of rolling the flat rolled stock rolled immediately before 2 (hereinafter referred to as rolling stock 2A) -, must be adjusted.
  • the control device 8 can set the axial positions x discretely-for example within the possible displacement range of the work rolls 4 every 5 mm, every 10 mm or every 20 mm-or continuously. In the latter case, as a rule, a determination of the quality measure A takes place only for interpolation points of the axial position x. Between the support points, the control device 8 interpolates the quality measure A.
  • the controller 8 executes the step S1 before rolling the respective flat rolled stock 2 (hereinafter referred to as rolling stock 2B). In general, the control device 8 continues to execute the step S1 after rolling the rolling stock 2A rolled immediately before.
  • the control device 8 observes technological boundary conditions in the context of the execution of step S1.
  • boundary conditions may in particular consist of the extent to which the bending system 6 and / or the sliding system 7 can be controlled at all, ie the maximum possible sliding stroke and the maximum possible bending stroke.
  • the boundary conditions can be that, taking into account a maximum adjustment speed for the sliding system 7, the possible range of axial positions x is limited and / or a limitation of the achievable roll gap contour is made taking into account a maximum adjustment speed for the bending system 6.
  • the control device 8 determines those axial positions x at which the quality measure A (based essentially on the deviation of the resulting roll gap contour from the set roll gap contour) is below a predetermined limit MAX. These axial positions x represent the total amount of the allowable axial positions x.
  • control device 10 then removes axial positions x blocked from the set of permissible axial positions x.
  • the control device 8 can receive a locking command C from an operator 11 (see FIG FIG. 1 and 3 ). In this case, the controller 8 inhibits the axial positions x specified in the lock command C. For example, the control device 8 due to the specification of the operator 11 in the FIG. 7 lock the added axial position x with the letter A.
  • control device 8 determines a resulting edge 12 of the work rolls 4 and checks at which axial position x of one of the work rolls 4, the resulting edge 12 would be positioned on a rolling stock edge 13 of the rolling stock 2B to be rolled.
  • the control device 8 blocks as shown in FIG. 7 for example, the in FIG. 7 Axial position x supplemented with the letter B. It is possible that the control device 8 takes into account only the wear of the work rolls 4 in the context of the determination of the resulting edge 12. However, the control device 8 preferably determines the resulting edge 12 taking into account the grinding, the thermal crowning and / or the wear of the work rolls 4.
  • control device 8 as shown in FIG. 7 those axial positions x which are located in a predetermined range around that axial position x around which the flat rolling stock 2A rolled just before - in this case the flat rolled stock 2A - is rolled.
  • the control device 8 can block those axial position x whose distance a is below a minimum distance amin from that axial position x at which the immediately previously rolled flat rolling 2 is rolled.
  • the lock as a function of the predetermined range - it is possible that the lock applies only to the flat rolling stock 2 to be rolled next-that is, the flat rolling stock 2B.
  • the controller 8 automatically releases the lock again.
  • the duration of the lock may be a function of the sign and / or amount of the distance a, in particular decreasing with increasing distance a.
  • the extent to which the controller 8 blocks axial positions x in step S3 may be determined as needed. Regardless of the extent of the locks, however, the locking is only carried out to such an extent that at least one axial position x still remains after the removal of the locked axial positions x from the set of axial positions x, which are permissible, ie at least one axial position x which is both permissible and not Is blocked. In other words, if only a single axial position x is permitted, this axial position x must not be blocked in step S3, since otherwise no permissible axial position x would be available for rolling the flat rolled stock 2.
  • step S3 if the number of permissible axial positions x is greater than 1, at least one (in principle permissible) axial position x is blocked in step S3.
  • the locking of axial positions x is performed only to the extent that even then at least one axial position x remains permissible.
  • the axial position x is usually blocked during the locking, in which the flat rolling stock 2, which is rolled immediately before, is rolled - in this case, the flat rolling stock 2A. In principle, however, other prioritizations are possible.
  • the locking of axial positions x is not simply optional, but mandatory, if at all the possibility for blocking axial positions x exists.
  • the control device 8 always checks whether the number of permissible axial positions x is greater than 1. If this is the case, at least one axial position x is blocked. If this is not the case - but only then - the locking of the only permissible axial position x in this case is omitted.
  • a step S4 the control device 8 determines the respective axial position x at which the flat rolling stock 2 to be rolled now-in accordance with example, the rolling stock 2B-is to be rolled.
  • This axial position x is referred to below as the resulting axial position x.
  • the determination of the resulting axial position x is carried out by selecting one of the permissible and at the same time not locked axial positions x. Also, the step S4 is performed before rolling the corresponding rolling stock 2.
  • control device 8 determines the resulting axial position x can be effected, for example, on a stochastic basis.
  • the control device 8 can determine a rating for the axial positions x on the basis of an evaluation criterion and assign them to the axial positions x.
  • the controller 8 determines the resultant axial position x from the evaluation. It is sufficient to carry out the determination and assignment of the evaluation only for the remaining axial positions x, ie the permissible and at the same time not locked axial positions x. For even the determination of the resulting axial position x is only taking into account these axial positions x.
  • the rating can be determined as needed.
  • the control device 8 determines the evaluation based on technological criteria, in particular the quality measure A.
  • the control device 8 predefines the rolling stand 1 as the axial position x for rolling the flat rolling stock 2-in accordance with the example of the rolling stock 2B-the resulting axial position x.
  • the corresponding rolling stock 2 is thus rolled with this axial position x of the work rolls 4 and the state of the bending system 6 corresponding thereto, determined in the course of step S1, in the rolling stand 1.
  • the present invention has been explained above in the way that the work rolls 4 are the axially displaceable rolls.
  • the intermediate rollers 5 are axially displaceable.
  • the execution of the inventive method with respect to the intermediate rolls 5. in the case of a Sextogerüsts it is even possible that both the work rolls 4 and the intermediate rolls 5 are axially displaceable.
  • the execution of the method according to the invention can be carried out both with respect to the work rolls 4 and with respect to the intermediate rolls 5.
  • the present invention has many advantages. In particular, it can be ensured in a simple and reliable manner that the wear of the work rolls 4 and / or the intermediate rolls 5 is smeared over a large portion of their axial extent, so that nowhere can a significant wear edge form. If necessary, it is even possible to determine the axial position x sequentially in such a way that it is possible to work very specifically towards a desired roll wear.
  • the various possibilities of blocking axial positions x and the various possibilities of determining the resulting axial position x from the remaining axial positions x result in a high degree of flexibility, so that the procedure according to the invention can be used without further modifications in the multiplicity of rolling stands.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

Ein Walzgerüst (1) weist mindestens ein Paar Walzen (4, 5) auf, zwischen denen sich das flache Walzgut (2) befindet. Die Walzen (4, 5) sind axial gegenläufig verschiebbar. Das Walzgerüst (1) weist weiterhin ein Biegesystem (6) für die Walzen (4, 5) auf. Eine Steuereinrichtung (8) des Walzgerüsts (1) zieht zur Regelung der Walzspaltkontur als Stellmechanismen die Biegung und die axiale Verschiebung der Walzen (4, 5) heran. Sie bestimmt vor dem Walzen eines jeweiligen Walzguts (2) eine jeweilige Axialposition (x) als resultierende Axialposition (x) und gibt sie dem Walzgerüst (1) als Axialposition (x) der Walzen (4, 5) zum Walzen des nächsten flachen Walzguts (2) vor. Hierzu ermittelt die Steuereinrichtung (8) für eine Vielzahl von Axialpositionen (x) der Walzen (4, 5), wie weit durch Ansteuerung der Stellmechanismen (6, 7) unter Beachtung technologischer Randbedingungen eine vorgegebene Soll-Walzspaltkontur angenähert werden kann, und stuft diejenigen Axialpositionen (x), bei denen eine Abweichung der sich ergebenden Walzspaltkontur von der Soll-Walzspaltkontur unterhalb einer vorgegebenen Schranke liegt, als zulässig ein. Sodann entfernt sie aus der Menge der als zulässig eingestuften Axialpositionen (x) gesperrte Axialpositionen (x), sofern auch nach dem Entfernen der gesperrten Axialpositionen (x) noch mindestens eine als zulässig eingestufte Axialposition (x) verbleibt. Eine der verbleibenden Axialpositionen (x) bestimmt die Steuereinrichtung (8) als resultierende Axialposition (x).

Description

    Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Walzen eines flachen Walzguts in einem Walzgerüst, wobei das Walzgerüst mindestens ein Paar Walzen aufweist, wobei das flache Walzgut sich zwischen den beiden Walzen befindet, wobei die Walzen axial gegenläufig verschiebbar sind, wobei das Walzgerüst ein Biegesystem für die Walzen aufweist,
    • wobei eine Steuereinrichtung des Walzgerüsts zur Regelung der Walzspaltkontur als Stellmechanismen die Biegung und die axiale Verschiebung der Walzen heranzieht,
    • wobei die Steuereinrichtung vor dem Walzen eines jeweiligen Walzguts eine jeweilige Axialposition als resultierende Axialposition bestimmt und dem Walzgerüst als Axialposition der Walzen zum Walzen des nächsten flachen Walzguts vorgibt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Walzgerüsts, wobei das Steuerprogramm Maschinencode umfasst, der von der Steuereinrichtung abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung ein derartiges Verfahren ausführt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung für ein Walzgerüst, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb ein derartiges Verfahren ausführt, insbesondere mit einem derartigen Steuerprogramm programmiert ist.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Walzgerüst zum Walzen eines flachen Walzguts,
    • wobei das Walzgerüst mindestens ein Paar Walzen aufweist,
    • wobei das flache Walzgut sich zwischen den beiden Walzen befindet,
    • wobei die Walzen axial gegenläufig verschiebbar sind,
    • wobei das Walzgerüst ein Biegesystem für die Walzen aufweist,
    • wobei das Walzgerüst von einer derartigen Steuereinrichtung gesteuert wird.
    Stand der Technik
  • Aus der WO 2006/000 290 A1 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem Verfahren werden die Biegung der Walzen oder die Verschiebung der Walzen zyklisch variiert.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Güte der Oberfläche und die Kontur des Walzgutes quer zur Walzrichtung sind bei einem flachen Walzgut entscheidende Kenngrößen. In der Regel stellen weitere Verarbeitungsschritte, die nach dem Walzen erfolgen, gewisse Ansprüche an die Einhaltung insbesondere einer Soll-Kontur des flachen Walzguts, d.h. des Dickenverlaufs als Funktion über die Breite des flachen Walzguts.
  • Ein wesentlicher Einflussfaktor für die Kontur des flachen Walzguts ist die Kontur der Oberflächen der Walzen des Walzgerüsts. Diese Kontur setzt sich im wesentlichen aus drei Bestandteilen zusammen, nämlich zum einen dem Walzenschliff einer jeweiligen Walze, zum anderen der thermischen Ausdehnung der jeweiligen Walze und schließlich dem Verschleiß der jeweiligen Walze. Besonders der Verschleiß an der Walzgutkante Bandkante (d.h. an den Rändern des flachen Walzguts) führt oftmals zu stufenartigen Mustern in der Walzenoberfläche. Es müssen daher oftmals Maßnahmen ergriffen werden, um zu vermeiden, dass derartige Stufen in das flache Walzgut eingeprägt werden.
  • Im Stand der Technik sind verschiedene Vorgehensweisen bekannt, um ein Einprägen derartiger Stufen in das flache Walzgut zu vermeiden.
  • Im einfachsten Fall wird die Produktion angepasst. In diesem Fall werden im Lauf einer Walzenreise zunächst einige wenige Walzgüter gewalzt, die nach und nach breiter werden. Das Walzen dieser Walzgüter dient dem Aufwärmen der Walze. Danach werden immer nur Walzgüter gewalzt, deren Breite nach und nach abnimmt. Diese Vorgehensweise ist in Fachkreisen als sogenannte Sargdeckel-Fahrweise bekannt. Sie hat den Vorteil, dass die flachen Walzgüter zwischen den Verschleißkanten ihrer Vorgänger gewalzt werden können.
  • Ein weiterer Ansatz besteht darin, die Verschleißkanten während des Walzprozesses mechanisch wegzuschleifen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der WO 2006/059 667 A1 bekannt.
  • Ein weiterer Ansatz besteht darin, die Verschleißkante dadurch zu verschmieren, dass die entsprechenden Walzen während des Walzprozesses - insbesondere zwischen dem Walzen von aufeinanderfolgend gewalzten Walzgütern - axial verschoben werden. Diese Vorgehensweise ist für "normale" Walzen, die einen im wesentlichen zylindrischen Walzenschliff aufweisen, allgemein bekannt. In der WO 2006/000 290 A1 ist diese Vorgehensweise jedoch für Walzen erläutert, die mit einer flaschenhalsartig gekrümmten Kontur versehen sind.
  • Die aus der WO 2006/000 290 A1 bekannte Vorgehensweise stellt bereits einen Fortschritt gegenüber einer Vorgehensweise dar, bei welcher die Verschiebung der Walzen zum Walzen eines bestimmten flachen Walzguts ohne Berücksichtigung der Verschiebung der Walzen beim Walzen von zuvor gewalzten flachen Walzgütern ermittelt wird.
  • Auch die aus der WO 2006/000 290 A1 bekannte Vorgehensweise ist jedoch verbesserungsfähig. Insbesondere kann es auch bei der aus der WO 2006/000 290 A1 bekannten Vorgehensweise zu einer unerwünschten Akkumulation von Verschleiß an denjenigen Stellen der Walzen kommen, die im Bereich der Walzgutkanten liegen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer insbesondere der Verschleiß in Richtung der Rotationsachse der Walzen gesehen zuverlässig über einen hinreichend großen Bereich verteilt werden kann und damit gleichzeitig einer Akkumulation des Verschleißes an einzelnen Stellen der Walzen zuverlässig entgegengewirkt werden kann.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
    • dass die Steuereinrichtung vor dem Walzen des jeweiligen Walzguts für eine Vielzahl von Axialpositionen der Walzen ermittelt, wie weit durch Ansteuerung der Stellmechanismen unter Beachtung technologischer Randbedingungen eine vorgegebene Soll-Walzspaltkontur angenähert werden kann,
    • dass die Steuereinrichtung diejenigen Axialpositionen als zulässig einstuft, bei denen eine Abweichung der sich ergebenden Walzspaltkontur von der Soll-Walzspaltkontur unterhalb einer vorgegebenen Schranke liegt,
    • dass die Steuereinrichtung aus der Menge der als zulässig eingestuften Axialpositionen gesperrte Axialpositionen entfernt, sofern auch nach dem Entfernen der gesperrten Axialpositionen noch mindestens eine als zulässig eingestufte Axialposition verbleibt, und
    • dass die Steuereinrichtung als resultierende Axialposition eine der verbleibenden Axialpositionen bestimmt.
  • Es ist möglich, dass es sich bei dem Walzgerüst um ein Duogerüst handelt, also um ein Walzgerüst, bei dem außer den genannten Walzen keine weiteren Walzen vorhanden sind. In diesem Fall sind die erfindungsgemäßen Walzen die Arbeitswalzen des Walzgerüsts. In der Regel weist das Walzgerüst zusätzlich zu den Walzen jedoch zumindest Stützwalzen auf, wobei die Walzen jeweils zwischen den Stützwalzen und dem Walzgut angeordnet sind. In diesem Fall ist das Walzgerüst in der Regel ein Quartogerüst oder ein Sextogerüst. Ein Quartogerüst ist ein Walzgerüst mit insgesamt vier übereinander angeordneten Walzen. In diesem Fall sind zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Walzen nur Stützwalzen vorhanden. Alternativ ist es möglich, dass es sich bei dem Walzgerüst um ein Sextogerüst handelt, also um ein Walzgerüst, dass zusätzlich zu den Stützwalzen und den Arbeitswalzen zwei Zwischenwalzen aufweist, die jeweils zwischen einer der Stützwalzen und einer der Arbeitswalzen angeordnet sind. In diesem Fall kann es sich bei den erfindungsgemäßen Walzen ebenfalls um die Arbeitswalzen des Walzgerüsts handeln. Alternativ kann es sich um die Zwischenwalzen handeln. Es ist im Falle eines Sextogerüsts sogar möglich, dass sowohl die Arbeitswalzen als auch die Zwischenwalzen axial verschiebbar sind, dass also sowohl die Arbeitswalzen als auch die Zwischenwalzen Walzen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind.
  • Es ist möglich, dass die Walzen mit einer zylindrischen Kontur versehen sind. Ihre vollen Vorteile zeigt die vorliegende Erfindung jedoch dann, wenn die Walzen mit einer flaschenhalsartig gekrümmten Kontur versehen sind.
  • Im Rahmen der Ermittlung der zulässigen Axialpositionen berücksichtigt die Steuereinrichtung insbesondere technologische Randbedingungen des Walzgerüsts. Derartige Randbedingungen sind beispielsweise durch die Stellgrenzen der Stellmechanismen und durch die maximal möglichen Verstellgeschwindigkeiten der Stellmechanismen bestimmt. Die Stellgrenzen der Stellmechanismen und die maximal möglichen Verstellgeschwindigkeit können technisch bedingt sein oder durch entsprechende Vorgaben von einem Bediener beschränkt werden.
  • Die Walzspaltkontur korrespondiert mit der Dicke des flachen Walzguts nach dem Walzen, ortsaufgelöst über die Bandbreite. Die Dicke des flachen Walzguts ist hierbei über die Bandbreite an mindestens 5 Stellen bestimmt, besser an mindestens 10 Stellen, beispielsweise an 20 Stellen oder mehr.
  • Die Art und Weise, auf welche die Steuereinrichtung aus den verbleibenden Axialpositionen dann die tatsächlich herangezogene Axialposition bestimmt, kann nach Bedarf sein.
  • Beispielsweise ist es möglich, dass die Steuereinrichtung die resultierende Axialposition auf stochastischer Basis bestimmt. Bereits durch diese Vorgehensweise wird insbesondere vermieden, dass - egal aus welchen Gründen - bestimmte Axialpositionen überproportional oft verwendet werden und sich damit Verschleiß insbesondere an den Stellen der weiteren Walzen ergibt, an denen sich beim Walzen des flachen Walzguts die ergebenden Walzgutkanten befinden.
  • Alternativ ist es möglich dass die Steuereinrichtung zumindest den verbleibenden Axialpositionen anhand eines Bewertungskriteriums eine Bewertung zuordnet und dass die Steuereinrichtung die resultierende Axialposition anhand der Bewertung bestimmt. Dadurch kann jeweils die - entsprechend der Bewertung - optimale Axialposition zum Walzen des jeweiligen flachen Walzguts herangezogen werden. Die Steuereinrichtung kann die Bewertung insbesondere anhand technologischer Kriterien ermitteln.
  • Das Sperren von Axialpositionen kann ebenfalls nach Bedarf erfolgen.
  • Beispielsweise ist es möglich, dass die Steuereinrichtung von einem Bediener einen Sperrbefehl entgegennimmt und die Steuereinrichtung daraufhin in dem Sperrbefehl spezifizierte Axialpositionen sperrt. Dadurch ist der Bediener in der Lage, beispielsweise aufgrund von übergeordnetem technologischem Wissen, das in der Steuereinrichtung nicht vorhanden ist, bestimmte nachteilige Axialpositionen zu sperren.
  • Wie bereits erwähnt, entstehen beim Walzen der flachen Walzgüter in den Walzen Verschleißkanten. Die Lage dieser Verschleißkanten ist der Steuereinrichtung in der Regel bekannt, weil der Steuereinrichtung in der Regel bekannt ist, welches flache Walzgut (mit welcher Breite) bei welcher Axialposition der weiteren Walzen bereits gewalzt wurde, wo also die Verschleißkanten entstanden sind. Zusätzlich ist es möglich, nach Bedarf den Schliff und die thermische Balligkeit einer jeweiligen Walze mit zu berücksichtigen. Im Ergebnis ist es daher möglich, dass die Steuereinrichtung unter Berücksichtigung eines Schliffs, einer thermischen Balligkeit und/oder eines Verschleißes der Walzen eine resultierende Kante einer der Walzen ermittelt und diejenigen Axialpositionen sperrt, bei denen die resultierende Kante einer der Walzen auf einer Walzgutkante des flachen Walzguts positioniert würde.
  • Vorzugsweise sperrt die Steuereinrichtung weiterhin diejenigen Axialpositionen, deren Abstand die sich in einem vorbestimmten Bereich um diejenige Axialposition herum befinden, bei der das unmittelbar zuvor gewalzte flache Walzgut gewalzt wird. Dadurch wird erreicht, dass beim Walzen mehrerer flacher Walzgüter die weiteren Walzen in einem relativ großen Verschiebebereich positioniert werden, so dass der Verschleiß der weiteren Walzen über einen großen Bereich der Breite der weiteren Walzen verteilt wird. Dadurch wird die Standzeit der weiteren Walzen erhöht. Im einfachsten Fall ist der vorbestimmte Bereich symmetrisch bezüglich der Axialposition, bei der das unmittelbar zuvor gewalzte flache Walzgut gewalzt wird. In diesem Fall liegt die Axialposition, bei der das unmittelbar zuvor gewalzte flache Walzgut gewalzt wird, in der Mitte des vorbestimmten Bereichs. Der Bereich kann aber auch asymmetrisch angeordnet sein.
  • Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung diejenigen Axialpositionen, die in dem vorbestimmten Bereich liegen, nur für das jeweils als nächstes zu walzende flache Walzgut sperrt. Alternativ kann die Steuereinrichtung die entsprechenden Axialpositionen für mehrere nachfolgend gewalzte Walzgüter sperren. Weiterhin sperrt die Steuereinrichtung die entsprechenden Axialpositionen zwar für eine Anzahl an flachen Walzgütern. Danach, wenn also die entsprechende Anzahl an weiteren flachen Walzgütern gewalzt worden ist, hebt die Steuereinrichtung die Sperre jedoch wieder auf. Dies gilt unabhängig davon, ob die Anzahl an flachen Walzgütern, für welche die Sperre erfolgt ist, 1 ist oder größer als 1 ist.
  • Das Sperren von eigentlich als zulässig eingestuften Axialpositionen wird, wie bereits erwähnt, nur dann vorgenommen, wenn nach dem Sperren noch mindestens eine als zulässig eingestufte Axialposition verbleibt. In der Regel sperrt die Steuereinrichtung zumindest die aktuelle Axialposition, bei der das unmittelbar zuvor gewalzte flache Walzgut gewalzt wird. Es sind jedoch auch andere Kriterien möglich, dass beispielsweise das Sperren von Axialpositionen durch den Bediener Vorrang hat. Die Priorisierung kann fest vorgegeben sein oder vom Bediener vorgegeben werden.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Steuerprogramms, dass die Steuereinrichtung ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass sie ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt. Insbesondere kann die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Steuerprogramm programmiert sein.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Walzgerüst zum Walzen eines flachen Walzguts mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Erfindungsgemäß wird das Walzgut von einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung gesteuert.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
    • FIG 1
    ein Walzgerüst von der Seite,
    FIG 2
    das Walzgerüst von FIG 1 von vorne,
    FIG 3
    ein weiteres Walzgerüst von der Seite,
    FIG 4
    das Walzgerüst von FIG 3 von vorne,
    FIG 5
    ein Paar Walzen,
    FIG 6
    ein Ablaufdiagramm,
    FIG 7
    einen Verlauf eines Qualitätsmaßes als Funktion der Axialposition und
    FIG 8
    ein Paar Arbeitswalzen und ein flaches Walzgut.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Gemäß den FIG 1 bis 4 soll in einem Walzgerüst 1 ein flaches Walzgut 2 gewalzt werden. Das Walzgerüst 1 weist zumindest ein Paar von Walzen 4, 5 auf, zwischen denen sich das flache Walzgut 2 befindet. Prinzipiell ist es möglich, dass nur die Walzen 4, 5 vorhanden sind, dass das Walzgerüst 1 also als Duogerüst ausgebildet ist. In der Regel ist jedoch zusätzlich ein Paar Stützwalzen 3 vorhanden. In diesem Fall sind die Walzen 4, 5 zwischen den Stützwalzen 3 und dem flachen Walzgut 2 angeordnet. Insbesondere sind entsprechend der Darstellung in den FIG 1 bis 4 in der Regel zumindest Arbeitswalzen 4 vorhanden, d.h. Walzen, die im Betrieb im direkten Kontakt mit dem flachen Walzgut 2 stehen. Wenn, wie in den FIG 1 und 2 dargestellt, außer den Stützwalzen 3 nur die Arbeitswalzen 4 vorhanden sind, handelt es sich bei dem Walzgerüst 1 um ein Quartogerüst. Wenn, wie in den FIG 3 und 4 dargestellt, zusätzlich zu den Stützwalzen 3 und den Arbeitswalzen 4 auch Zwischenwalzen 5 vorhanden sind, handelt es sich bei dem Walzgerüst 1 um ein Sextogerüst.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit Ausgestaltungen erläutert, bei denen - sowohl für ein Quartogerüst als auch für ein Sextogerüst - die Arbeitswalzen 4 axial gegenläufig verschiebbar sind. Im Falle eines Sextogerüsts ist es jedoch - sei es alternativ, sei es zusätzlich zu den Arbeitswalzen 4 - ebenso möglich, dass die Zwischenwalzen 5 axial verschiebbar sind.
  • Weiterhin wird im Rahmen der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung zwischen verschiedenen Walzgütern 2 unterschieden. Hierbei ist es möglich, dass die verschiedenen Walzgüter 2 physikalisch voneinander getrennte Walzgüter 2 sind, so dass zwischen dem Walzen eines Walzgut 2 und dem Walzen des nachfolgenden Walzguts 2 zwangsweise eine längere oder kürzere Walzpause liegt. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Unterteilung in verschiedene Walzgüter 2 rein fiktiver Art ist, dass also ein längeres Walzgut 2 nur gedanklich in verschiedene kürzere Walzgüter 2 unterteilt wird.
  • Gemäß den FIG 2 und 4 sind, wie bereits erwähnt, die Arbeitswalzen 4 axial gegenläufig verschiebbar. Der entsprechende Verschiebezustand wird nachfolgend als Axialposition x bezeichnet. "Axialposition" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung also nicht im Sinne einer bestimmten Stelle entlang eines Walzenballens einer Walze 3, 4, 5 oder über die Breite des flachen Walzguts 2 verwendet, sondern im Sinne einer bestimmten Schiebeposition der einen Arbeitswalze 4 gegenüber der anderen Arbeitswalze 4.
  • Die Arbeitswalzen 4 können nach Bedarf mit einer bestimmten Kontur versehen sein. Beispielsweise können Sie mit einer zylindrischen Kontur versehen sein . Entsprechend der Darstellung in FIG 5 sind die Arbeitswalzen 4 über ihre Ballenlänge mit einer flaschenhalsartig gekrümmten Kontur versehen. Derartige flaschenhalsartige Konturen sind in Fachkreisen beispielsweise als CVC-Schliff und als SmartCrown-Schliff bekannt. Die Konturen der Arbeitswalzen 4 ergänzen sich im belastungsfreien Zustand des Walzgerüsts 1 in der Regel bei einer (1) Axialposition x komplementär. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen möglich, bei denen die Ergänzung nicht komplementär ist und/oder erst im belasteten Zustand des Walzgerüsts 1 auftritt. Weiterhin können die gekrümmten Konturen an ihren axialen Enden Anfasungen oder allmähliche Übergänge aufweisen. Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Konturen der Arbeitswalzen 4 bilden die Arbeitswalzen 4 jedoch einen parabelförmigen Walzspalt, wobei das Ausmaß der Parabolizität im Falle der flaschenhalsartigen Konturen vom Ausmaß der axialen Verschiebung der Arbeitswalzen 4 abhängt.
  • Das Walzgerüst 1 weist entsprechend der Darstellung in den FIG 1 bis 4 weiterhin ein Biegesystem 6 auf. Mittels des Biegesystems 6 können in an sich bekannter Weise die Arbeitswalzen 4 in definierter Weise gebogen werden. Auch durch das Biegesystem 6 kann insbesondere dem Walzspalt eine Parabelform aufgeprägt werden. Innerhalb gewisser Grenzen können daher die Wirkung der axialen Verschiebung der Arbeitswalzen 4 auf der einen Seite und die Wirkung des Biegesystems 6 auf der anderen Seite sich gegenseitig verstärken oder gegenseitig kompensieren, je nach Art und Ausmaß der jeweiligen Ansteuerung eines Schiebesystems 7, mit dem die Arbeitswalzen 4 verschoben werden können, und des Biegesystems 6. Mittels beider Systeme 6, 7 kann somit insbesondere die Walzspaltkontur eingestellt werden.
  • Das Walzgerüst 1 wird von einer Steuereinrichtung 8 gesteuert. Insbesondere das Biegesystem 6 und das Schiebesystem 7 werden von der Steuereinrichtung 8 gesteuert. Die Steuereinrichtung 8 ist derart ausgebildet, dass sie im Betrieb ein Verfahren ausführt, das nachstehend näher erläutert wird. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 8 zu diesem Zweck mit einem Steuerprogramm 9 programmiert sein. Das Steuerprogramm umfasst in diesem Fall Maschinencode 10, der von der Steuereinrichtung 8 abarbeitbar ist. Die Abarbeitung des Maschinencodes 10 durch die Steuereinrichtung 8 bewirkt in diesem Fall, dass die Steuereinrichtung 8 das entsprechende Verfahren ausführt, welches insbesondere die Steuerung des Biegesystems 6 und des Schiebesystems 7 umfasst.
  • Gemäß FIG 6 ermittelt die Steuereinrichtung 8 in einem Schritt S1 für eine Vielzahl von Axialpositionen x der Arbeitswalzen 4 (definiert durch eine jeweilige Ansteuerung des Schiebesystems 7), durch welche jeweilige Ansteuerung des Biegesystems 6 die Walzspaltkontur einer vorgegebenen Soll-Walzspaltkontur optimal angenähert wird. Sie ermittelt zugleich auch ein Qualitätsmaß A für die Übereinstimmung der sich ergebenden Walzspaltkontur mit der Soll-Walzspaltkontur. Der entsprechende Sachverhalt ist in FIG 7 durch ein entsprechendes Qualitätsmaß A als Funktion über die Axialpositionen x dargestellt. Die Steuereinrichtung 8 kann das Qualitätsmaß A beispielsweise mittels einer Kostenfunktion ermitteln. In diesem Fall gehen in die Kostenfunktion insbesondere an einer Anzahl von Stützstellen über die Breite des flachen Walzguts 2 die jeweilige lokale Abweichung der Walzspaltkontur von der Soll-Walzspaltkontur ein. Die Anzahl an Stützstellen über der Breite des flachen Walzguts 2, an denen die Steuereinrichtung 8 jeweils die jeweilige lokale Abweichung der Walzspaltkontur von der Soll-Walzspaltkontur ermittelt, liegt in der Regel bei mindestens 5 Stellen, besser bei mindestens 10 Stellen. In vielen Fällen wird der Vergleich sogar an einer noch erheblich größeren Anzahl durchgeführt, beispielsweise bei 20, 50 oder noch mehr Stützstellen.
  • Zusätzlich können in die Kostenfunktion weitere Größen eingehen, beispielsweise ein Ausmaß und/oder eine Geschwindigkeit, mit der die Axialposition x, ausgehend von einer aktuellen axialen Positionierung - also der Positionierung des entsprechenden Stellsystems 6, 7 zum Zeitpunkt des Walzens des unmittelbar zuvor gewalzten flachen Walzguts 2 (nachfolgend als Walzgut 2A bezeichnet) -, verstellt werden muss.
  • Die Steuereinrichtung 8 kann die Axialpositionen x diskret - beispielsweise innerhalb des möglichen Verschiebebereichs der Arbeitswalzen 4 alle 5 mm, alle 10 mm oder alle 20 mm - oder kontinuierlich festlegen. Im letztgenannten Fall erfolgt in der Regel eine Ermittlung des Qualitätsmaßes A nur für Stützstellen der Axialposition x. Zwischen den Stützstellen interpoliert die Steuereinrichtung 8 das Qualitätsmaß A.
  • Die Steuereinrichtung 8 führt den Schritt S1 vor dem Walzen des jeweiligen flachen Walzguts 2 aus (nachfolgend als Walzgut 2B bezeichnet). In der Regel führt die Steuereinrichtung 8 den Schritt S1 weiterhin nach dem Walzen des unmittelbar zuvor gewalzten Walzguts 2A aus.
  • Die Steuereinrichtung 8 beachtet im Rahmen der Ausführung des Schrittes S1 technologische Randbedingungen. Derartige Randbedingungen können insbesondere darin bestehen, in welchem Ausmaß das Biegesystem 6 und/oder das Schiebesystem 7 überhaupt angesteuert werden können, also der maximal mögliche Schiebehub und der maximal mögliche Biegehub. Alternativ und insbesondere zusätzlich können die Randbedingungen darin bestehen, dass unter Berücksichtigung einer maximalen Verstellgeschwindigkeit für das Schiebesystem 7 der mögliche Bereich an Axialpositionen x beschränkt wird und/oder unter Berücksichtigung einer maximalen Verstellgeschwindigkeit für das Biegesystem 6 eine Beschränkung der erreichbaren Walzspaltkontur vorgenommen wird.
  • In einem Schritt S2 ermittelt die Steuereinrichtung 8 diejenigen Axialpositionen x, bei denen das (im wesentlichen auf der Abweichung der sich ergebenden Walzspaltkontur von der Soll-Walzspaltkontur basierenden) Qualitätsmaß A unterhalb einer vorgegebenen Schranke MAX liegt. Diese Axialpositionen x stellen die Gesamtmenge der zulässigen Axialpositionen x dar.
  • In einem Schritt S3 entfernt die Steuereinrichtung 10 sodann aus der Menge der zulässigen Axialpositionen x gesperrte Axialpositionen x.
  • Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 8 im Rahmen des Schrittes S3 von einem Bediener 11 einen Sperrbefehl C entgegennehmen (siehe FIG 1 und 3). In diesem Fall sperrt die Steuereinrichtung 8 die in dem Sperrbefehl C spezifizierten Axialpositionen x. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 8 aufgrund der Vorgabe des Bedieners 11 die in FIG 7 mit dem Buchstaben A ergänzte Axialposition x sperren.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Steuereinrichtung 8 entsprechend der Darstellung in FIG 8 (mindestens) eine resultierende Kante 12 der Arbeitswalzen 4 ermittelt und prüft, bei welcher Axialposition x einer der Arbeitswalzen 4 die resultierende Kante 12 auf einer Walzgutkante 13 des zu walzenden Walzguts 2B positioniert würde. In diesem Fall sperrt die Steuereinrichtung 8 entsprechend der Darstellung in FIG 7 beispielsweise die in FIG 7 mit dem Buchstaben B ergänzte Axialposition x. Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung 8 im Rahmen der Ermittlung der resultierenden Kante 12 nur den Verschleiß der Arbeitswalzen 4 berücksichtigt. Vorzugsweise ermittelt die Steuereinrichtung 8 die resultierende Kante 12 jedoch unter Berücksichtigung des Schliffs, der thermischen Balligkeit und/oder des Verschleißes der Arbeitswalzen 4.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Steuereinrichtung 8 entsprechend der Darstellung in FIG 7 diejenigen Axialpositionen x sperrt, die sich in einem vorbestimmten Bereich um diejenige Axialposition x herum befinden, bei der das unmittelbar zuvor gewalzte flache Walzgut 2A - hier also das flache Walzgut 2A - gewalzt wird. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 8 diejenigen Axialposition x sperren, deren Abstand a unterhalb eines Minimalabstands amin von derjenigen Axialposition x liegt, bei der das unmittelbar zuvor gewalzte flache Walzgut 2 gewalzt wird. In FIG 7 sind dies die mit dem Buchstaben C ergänzten Axialpositionen x.
  • Im letztgenannten Fall - also der Sperre in Abhängigkeit von dem vorbestimmten Bereich - ist es möglich, dass die Sperre nur für das als nächstes zu walzende flache Walzgut 2 - also das flache Walzgut 2B - gilt. Alternativ ist es möglich, die Sperre für eine vorbestimmte Anzahl von flachen Walzgütern 2 - beispielsweise für das flache Walzgut 2B und die nächsten beiden flachen Walzgüter 2 - aufrechtzuerhalten. Danach hebt die Steuereinrichtung 8 jedoch die Sperre selbsttätig wieder auf. Weiterhin kann die Dauer der Sperre eine Funktion von Vorzeichen und/oder Betrag des Abstands a sein, insbesondere mit zunehmendem Abstand a abnehmen.
  • Das Ausmaß, in dem die Steuereinrichtung 8 im Schritt S3 Axialpositionen x sperrt, kann nach Bedarf bestimmt sein. Unabhängig vom Ausmaß der Sperren wird das Sperren jedoch nur soweit durchgeführt, dass auch nach dem Entfernen der gesperrten Axialpositionen x aus der Menge der als zulässig eingestuften Axialpositionen x noch mindestens eine Axialposition x verbleibt, also mindestens eine Axialposition x, die sowohl zulässig als auch nicht gesperrt ist. Anders ausgedrückt: Wenn nur eine einzige Axialposition x zulässig ist, darf diese Axialposition x im Schritt S3 nicht gesperrt werden, da anderenfalls für das Walzen des flachen Walzguts 2 keine zulässige Axialposition x mehr zur Verfügung stünde. Wenn die Anzahl an zulässigen Axialpositionen x hingegen größer als 1 ist, wird im Schritt S3 mindestens eine (prinzipiell zulässige) Axialposition x gesperrt. Das Sperren von Axialpositionen x wird jedoch nur in dem Umfang durchgeführt, dass auch dann immer noch mindestens eine Axialposition x zulässig bleibt. Vorrangig wird beim Sperren weiterhin in der Regel diejenige Axialposition x gesperrt, bei welcher das unmittelbar zuvor gewalzte flache Walzgut 2 - hier also das flache Walzgut 2A - gewalzt wird. Es sind prinzipiell aber auch andere Priorisierungen möglich.
  • Weiterhin ist das Sperren von Axialpositionen x nicht einfach optional, sondern zwingend, sofern überhaupt die Möglichkeit zum Sperren von Axialpositionen x besteht. Die Steuereinrichtung 8 prüft im Rahmen des Schrittes S3 also stets, ob die Anzahl an zulässigen Axialpositionen x größer als 1 ist. Wenn dies der Fall ist, wird mindestens eine Axialposition x gesperrt. Wenn dies hingegen nicht der Fall ist - aber auch nur dann -, unterbleibt das Sperren der in diesem Fall einzigen zulässigen Axialposition x.
  • In einem Schritt S4 bestimmt die Steuereinrichtung 8 die jeweilige Axialposition x, bei der das nunmehr zu walzende flache Walzgut 2 - gemäß Beispiel also das Walzgut 2B - gewalzt werden soll. Diese Axialposition x wird nachfolgend als resultierende Axialposition x bezeichnet. Die Bestimmung der resultierenden Axialposition x erfolgt durch Auswahl einer der zulässigen und zugleich nicht gesperrten Axialpositionen x. Auch der Schritt S4 wird vor dem Walzen des entsprechenden Walzguts 2 durchgeführt.
  • Die Art und Weise, auf welche die Steuereinrichtung 8 die resultierende Axialposition x bestimmt, kann beispielsweise auf stochastischer Basis erfolgen. Alternativ kann die Steuereinrichtung 8 für die Axialpositionen x anhand eines Bewertungskriteriums eine Bewertung ermitteln und den Axialpositionen x zuordnen. In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 8 die resultierende Axialposition x anhand der Bewertung. Es ist ausreichend, die Bestimmung und Zuordnung der Bewertung nur für die verbleibenden Axialpositionen x durchzuführen, also die zulässigen und zugleich nicht gesperrten Axialpositionen x. Denn auch die Bestimmung der resultierenden Axialposition x erfolgt nur unter Berücksichtigung dieser Axialpositionen x.
  • Die Bewertung kann nach Bedarf bestimmt sein. Vorzugsweise ermittelt die Steuereinrichtung 8 die Bewertung anhand technologischer Kriterien, insbesondere des Qualitätsmaßes A.
  • In einem Schritt S5 gibt die Steuereinrichtung 8 schließlich dem Walzgerüst 1 als Axialposition x zum Walzen des flachen Walzguts 2 - gemäß Beispiel des Walzguts 2B - die resultierende Axialposition x vor. Das entsprechende Walzgut 2 wird somit mit dieser Axialposition x der Arbeitswalzen 4 und dem hiermit korrespondierenden, im Rahmen des Schrittes S1 bestimmten Zustand des Biegesystems 6 in dem Walzgerüst 1 gewalzt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde obenstehend der Art erläutert, dass die Arbeitswalzen 4 die axial verschiebbaren Walzen sind. Im Falle eines Sextogerüsts ist es jedoch möglich, dass die Zwischenwalzen 5 axial verschiebbar sind. In diesem Fall erfolgt die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bezüglich der Zwischenwalzen 5. im Falle eines Sextogerüsts ist es sogar möglich, dass sowohl die Arbeitswalzen 4 als auch die Zwischenwalzen 5 axial verschiebbar sind. In diesem Fall kann die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl bezüglich der Arbeitswalzen 4 als auch bezüglich der Zwischenwalzen 5 erfolgen.
  • Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere kann auf einfache und zuverlässige Weise gewährleistet werden, dass der Verschleiß der Arbeitswalzen 4 und/oder der Zwischenwalzen 5 über einen großen Bereich ihrer axialen Erstreckung verschmiert wird, so dass sich nirgends eine signifikante Verschleißkante ausbilden kann. Bei Bedarf ist es sogar möglich, die Axialposition x sequenziell nacheinander derart zu bestimmen, dass ganz gezielt auf einen gewünschten Walzenverschleiß hin gearbeitet wird. Durch die verschiedenen Möglichkeiten, Axialpositionen x zu sperren, und die verschiedenen Möglichkeiten, aus den verbleibenden Axialpositionen x die resultierende Axialposition x zu bestimmen, ergibt sich eine hohe Flexibilität, so dass die erfindungsgemäße Vorgehensweise ohne weitergehende Modifikationen bei der Vielzahl von Walzgerüsten anwendbar ist.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Walzgerüst
    2
    flache Walzgüter
    3
    Stützwalzen
    4
    Arbeitswalzen
    5
    Zwischenwalzen
    6
    Biegesystem
    7
    Schiebesystem
    8
    Steuereinrichtung
    9
    Steuerprogramm
    10
    Maschinencode
    11
    Bediener
    12
    resultierende Kante
    13
    Walzgutkante
    a
    Abstand
    amin
    Minimalabstand
    A
    Qualitätsmaß
    MAX
    Schranke
    S1 bis S5
    Schritte
    x, xA, xB, xC
    Axialpositionen

Claims (13)

  1. Verfahren zum Walzen eines flachen Walzguts (2) in einem Walzgerüst (1), wobei das Walzgerüst (1) mindestens ein Paar Walzen (4, 5) aufweist, wobei das flache Walzgut (2) sich zwischen den beiden Walzen (4, 5) befindet, wobei die Walzen (4, 5) axial gegenläufig verschiebbar sind, wobei das Walzgerüst (1) ein Biegesystem (6) für die Walzen (4, 5) aufweist,
    - wobei eine Steuereinrichtung (8) des Walzgerüsts (1) zur Regelung der Walzspaltkontur als Stellmechanismen die Biegung und die axiale Verschiebung der Walzen (4, 5) heranzieht,
    - wobei die Steuereinrichtung (8) vor dem Walzen eines jeweiligen Walzguts (2) eine jeweilige Axialposition (x) als resultierende Axialposition (x) bestimmt und dem Walzgerüst (1) als Axialposition (x) der Walzen (4, 5) zum Walzen des nächsten flachen Walzguts (2) vorgibt,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Steuereinrichtung (8) vor dem Walzen des jeweiligen Walzguts (2) für eine Vielzahl von Axialpositionen (x) der Walzen (4, 5) ermittelt, wie weit durch Ansteuerung der Stellmechanismen (6, 7) unter Beachtung technologischer Randbedingungen eine vorgegebene Soll-Walzspaltkontur angenähert werden kann,
    - dass die Steuereinrichtung (8) diejenigen Axialpositionen (x) als zulässig einstuft, bei denen eine Abweichung der sich ergebenden Walzspaltkontur von der Soll-Walzspaltkontur unterhalb einer vorgegebenen Schranke liegt,
    - dass die Steuereinrichtung (8) aus der Menge der als zulässig eingestuften Axialpositionen (x) gesperrte Axialpositionen (x) entfernt, sofern auch nach dem Entfernen der gesperrten Axialpositionen (x) noch mindestens eine als zulässig eingestufte Axialposition (x) verbleibt, und
    - dass die Steuereinrichtung (8) als resultierende Axialposition (x) eine der verbleibenden Axialpositionen (x) bestimmt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Walzgerüst zusätzlich zu den Walzen (4, 5) Stützwalzen (3) aufweist, wobei die Walzen (4, 5) jeweils zwischen den Stützwalzen (3) und dem Walzgut (2) angeordnet sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Walzen (4, 5) mit einer flaschenhalsartig gekrümmten Kontur versehen sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (8) die resultierende Axialposition (x) auf stochastischer Basis bestimmt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (8) zumindest den verbleibenden Axialpositionen (x) anhand eines Bewertungskriteriums eine Bewertung zuordnet und dass die Steuereinrichtung (8) die resultierende Axialposition (x) anhand der Bewertung bestimmt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (8) die Bewertung anhand technologischer Kriterien ermittelt.
  7. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (8) von einem Bediener (11) einen Sperrbefehl (C) entgegennimmt und dass die Steuereinrichtung (8) in dem Sperrbefehl (C) spezifizierte Axialpositionen (x) sperrt.
  8. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (8) unter Berücksichtigung eines Schliffs, einer thermischen Balligkeit und/oder eines Verschleißes der Walzen (4, 5) eine resultierende Kante (12) einer der Walzen (4, 5) ermittelt und dass die Steuereinrichtung (8) diejenigen Axialpositionen (x) sperrt, bei denen die resultierende Kante (12) einer der Walzen (4, 5) auf einer Walzgutkante (13) des flachen Walzguts (2) positioniert würde.
  9. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (8) diejenigen Axialpositionen (x) sperrt, die sich in einem vorbestimmten Bereich um diejenige Axialposition (x) herum befinden, bei der das unmittelbar zuvor gewalzte flache Walzgut (2A) gewalzt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (8) diejenigen Axialpositionen (x), deren Abstand (a) unterhalb des Minimalabstands (amin) von derjenigen Axialposition (x) liegt, bei der das unmittelbar zuvor gewalzte flache Walzgut (2A) gewalzt wird, für eine vorbestimmte Anzahl von flachen Walzgütern (2) sperrt und danach die Sperre wieder aufhebt.
  11. Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung (8) zum Steuern eines Walzgerüsts (1), wobei das Steuerprogramm Maschinencode (10) umfasst, der von der Steuereinrichtung (8) abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes (10) durch die Steuereinrichtung (8) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (8) ein Verfahren nach einem der obigen Ansprüche ausführt.
  12. Steuereinrichtung für ein Walzgerüst (1), wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführt, insbesondere mit einem Steuerprogramm (9) nach Anspruch 11 programmiert ist.
  13. Walzgerüst zum Walzen eines flachen Walzguts (2),
    - wobei das Walzgerüst ein Paar Walzen (4, 5) aufweist,
    - wobei das flache Walzgut 2 sich zwischen den beiden Walzen 4, 5 befindet,
    - wobei die Walzen (4, 5) axial gegenläufig verschiebbar sind,
    - wobei das Walzgerüst ein Biegesystem (6) für die Walzen (4, 5) aufweist,
    - wobei das Walzgerüst von einer Steuereinrichtung (8) nach Anspruch 12 gesteuert wird.
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