EP4204166A1 - Planheitsmessvorrichtung, warmwalzanlage und verfahren zum betreiben einer planheitsmessvorrichtung - Google Patents

Planheitsmessvorrichtung, warmwalzanlage und verfahren zum betreiben einer planheitsmessvorrichtung

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Publication number
EP4204166A1
EP4204166A1 EP21762430.3A EP21762430A EP4204166A1 EP 4204166 A1 EP4204166 A1 EP 4204166A1 EP 21762430 A EP21762430 A EP 21762430A EP 4204166 A1 EP4204166 A1 EP 4204166A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
deflection roller
hot strip
measuring device
hot
flatness measuring
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.)
Granted
Application number
EP21762430.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4204166C0 (de
EP4204166B1 (de
Inventor
Frank Gorgels
Olaf Norman Jepsen
Patrick SIEMANN
Andreas Kastner
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.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP4204166A1 publication Critical patent/EP4204166A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4204166C0 publication Critical patent/EP4204166C0/de
Publication of EP4204166B1 publication Critical patent/EP4204166B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/68—Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2273/00—Path parameters
    • B21B2273/04—Lateral deviation, meandering, camber of product

Definitions

  • the invention relates to a flatness measuring device for measuring a flatness of a hot strip within a hot rolling mill, having at least one inlet-side deflection roller for contacting a first large side of the hot strip, at least one outlet-side deflection roller for contacting the first large side of the hot strip and at least one with respect to a strip running direction of the hot strip between the inlet side Deflection roller and the deflection roller on the outlet side, which can be set against a second large side of the hot strip opposite the first large side of the hot strip and serves as a flatness measuring roller.
  • the invention relates to a hot rolling mill with at least one flatness measuring device.
  • the invention also relates to a method for operating a flatness measuring device for measuring a flatness of a hot strip within a hot rolling mill, the flatness measuring device having at least one inlet-side deflection roller for contacting a first large side of the hot strip, at least one outlet-side deflection roller for contacting the first large side of the hot strip and at least one with respect to a strip running direction of the hot strip between the inlet-side deflection roller and the outlet-side deflection roller, which can be set against a second large side of the hot strip opposite the first large side of the hot strip and serves as a flatness measuring roller.
  • the measuring device used When measuring flatness in a hot rolling mill for steel, one possible position for the measuring device used is between the cooling section and a driver roller of the hot rolling mill. Since the flatness measurement requires wrapping around a flatness measuring roller, which deflects the metal strip and can therefore also be referred to as a deflection roller in the sense of the present invention, the measuring roller must be immersed in the metal strip. As soon as the measuring roller is immersed in the metal strip, a configuration of three deflection rollers is created, namely an entry-side roller table roller as a deflection roller, the measuring roller as a deflection roller and the exit-side roller table roller as a deflection roller.
  • Cambered deflection rollers and deflection rollers mounted on swivel frames are known from continuous processes for treating metal strips, such as in continuous annealing furnaces and galvanizing lines.
  • the cambered deflection rollers lead to a centering effect due to the redistribution of tensile stress caused by the cambering.
  • the swing frames are controlled by a closed-loop control based on a measured strip center position.
  • JP 2012 206 132 A discloses a rolling mill having rolls that roll a rolled material, a winding roll disposed downstream of the rolls, and the winding rolled material, and a deflection roller that changes a feeding direction of the rolled material that has been rolled by the rollers to guide it to the winding reel.
  • a state of a surface defect generated in the rolled material wound on the winding roll is detected.
  • One end of the deflector roller is moved in a direction perpendicular to the central axis of the deflector roller based on the detected state of the surface defect, so that the generation of the surface defect can be suppressed.
  • EP 3 097 990 A1 discloses a cold rolling apparatus which heats a sequentially transferred steel sheet using a heater and sequentially cold-rolls the steel sheet after heating by using a cold rolling mill.
  • the cold rolling facility includes a meandering correction device disposed on an upstream side of the heater in a transferring direction of the steel sheet and configured to correct a meandering of the steel sheet transferred toward the heater.
  • the cold rolling apparatus includes a meandering suppressing device disposed between the heater and the cold rolling mill and configured to suppress meandering of the steel sheet associated with cold rolling of the steel sheet through use of the cold rolling mill.
  • the cold rolling apparatus includes a controller configured to control the meander motion correcting device to perform a meander motion correcting operation to correct the meander motion of the steel sheet transferred to the heating device.
  • the controller is configured to control the meandering motion suppressing device to perform a meandering motion suppressing operation to suppress the meandering motion of the steel sheet associated with the cold rolling of the steel sheet.
  • the controller controls the meandering motion suppressing device to perform the meandering motion suppressing operation at a timing, when the controller controls the meandering motion correcting device to perform the meandering motion correcting operation.
  • DE 195 24 729 A1 discloses a device for rolling strips which have a non-uniform thickness and/or length distribution over their width.
  • the device has at least one control roller, which is arranged on the entry and/or exit side of the rolling mill and can be pivoted in its position relative to the strip, means for detecting the tension distribution across the width of the strip, and a control device which, from the tension distribution recorded, generates control signals for control devices for Pivoting of the control roller determined.
  • An object of the invention is to prevent a hot strip from running sideways in a hot rolling mill during a flatness measurement on the hot strip.
  • the detection device for detecting an actual position of the hot strip can be arranged close to the central deflection roller.
  • the detection device for detecting an actual position of the hot strip can be arranged before or after the middle deflection roller.
  • the detection device for detecting an actual position of the hot strip is preferably arranged directly on the central deflection roller.
  • the detection device for detecting an actual position of the hot strip is preferably arranged no further than 1 m away from the central deflection roller.
  • the detection device can be set up to determine the position of the hot strip from measured values of the flatness measurement and/or from tension measurement signals from load cells arranged under bearings of one of the deflection rollers.
  • the strip run Due to a large clamped length of the hot strip between a flatness measuring device and a finishing train of a hot rolling mill, the strip run becomes very unstable when the middle deflection roller used as a flatness measuring roller dips in, so that the hot strip could easily run sideways.
  • This can be reliably prevented with the flatness measuring device according to the invention by the strip run is influenced or corrected by varying the angle between the longitudinal center axis of the respective deflection roller connected to the adjustment device and the longitudinal axis of the flatness measuring device depending on the instantaneous deviation of the actual position of the hot strip from a specified target position of the hot strip.
  • the use of the invention makes it possible, in particular, to check the strip center position when measuring the flatness in the exit roller table of a hot rolling mill. Without the invention, the hot strips would run sideways to such an extent during the flatness measurement process that the process would have to be stopped. This problem occurs particularly in the case of hot strip with a small strip thickness. However, these hot strips are particularly interesting for
  • a tensile stress distribution in the hot strip can be measured.
  • the inlet-side deflection roller for contacting the first large side, for example the underside, i. H. the lower broad side of the hot strip can in particular be a roller of a roller table, via which the rolled hot strip can be fed to the flatness measuring device.
  • the term "upper broadside” means the opposite large side, i. H. the upper broadside, of the hot strip.
  • the outlet-side deflection roller for contacting the first large side, for example the underside, of the hot strip can, in particular, be a
  • roller table role of a roller table be over which with the
  • Flatness measuring device measured hot strip can be fed to a pinch roller unit of the hot rolling mill in front of a coiler of the hot rolling mill.
  • the middle deflection roller serves as a flatness measuring roller.
  • the middle deflection roller is in particular in a plan view of one of the large sides of the hot strip with respect to the direction of strip travel of the hot strip between the inlet side Deflection roller and the outlet-side deflection roller arranged.
  • the middle deflection roller can be set against the second large side, for example the upper side, of the hot strip which is opposite the first large side of the hot strip.
  • the central deflection roller is connected to an actuator for adjusting the central deflection roller and evaluation electronics for evaluating mechanical loads on the central evaluation electronics.
  • the detection device for detecting the actual position of the hot strip can have, for example, at least one optical sensor, for example a camera.
  • the detection device can have evaluation electronics for processing signals from the optical sensor.
  • the detection device can be set up, for example, to detect an actual position of a strip center of the hot strip as the actual position of the hot strip on the inlet side.
  • the adjusting device can, for example, be connected solely to the entry-side deflection roller in order to be able to vary the position of this deflection roller according to the invention, whereby the actual position or strip center position of the hot strip can be controlled and/or regulated according to the invention.
  • the inlet-side deflection roller can be pivoted in a horizontal plane, for example, in order to be able to vary the angle between the longitudinal center axis of the inlet-side deflection roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device according to the invention.
  • the variation in the angle between the longitudinal center axis of the entry-side idler roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device can correspond to a variation of an angle between the longitudinal center axis of the idler roller and a longitudinal axis of the hot rolling mill, the longitudinal axis of the hot rolling mill being defined by two points, namely the center of a nip of the last Roll stand of the finishing train and the center of a nip of the pinch roller unit in front of the coiler.
  • the angle between the longitudinal center axis of the inlet side idler roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device can be, for example, in a range of +/-10 mm/m, preferably in a range of +/-15 mm/m, particularly preferably in a range of +/-50 mm/m.
  • the adjusting device can be connected solely to the outlet-side deflection roller or the central deflection roller in order to be able to shift the respective deflection roller for controlling and/or regulating the belt run according to the invention.
  • the adjusting device can be connected to two of the deflection rollers or to all deflection rollers in order to be able to shift the deflection rollers for controlling and/or regulating the running of the strip according to the invention.
  • they can be shifted individually by means of a common actuator of the adjusting device or with separate or separate actuators of the adjusting device.
  • the angle of the respective displaceable or pivotable deflection roller that can be varied according to the invention is given between the longitudinal center axis of the respective deflection roller, which is aligned transversely to the direction of strip travel, and the longitudinal axis of the flatness measuring device that runs transversely to the deflection rollers, it being possible for the longitudinal axis of the flatness measuring device to be identical to the longitudinal axis of the hot rolling mill.
  • the angle can lie in a horizontal plane.
  • the adjusting device can have at least one controller, by means of which the angle between the longitudinal center axis of the respective deflection roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device can be varied depending on the deviation of the actual position of the hot strip from the specified target position of the hot strip.
  • the controller can have an average controller that is set up to determine a setpoint for a pivoting position of the respective deflection roller from the deviation of the actual position of the hot strip from the specified target position of the hot strip or a corresponding difference between the actual position of the hot strip and the specified target position of the hot strip , by whose Application of the strip run of the hot strip is correctable.
  • the middle controller can be designed as a PI controller.
  • the adjustment device is set up to determine an actual position of the respective deflection roller connected to the adjustment device, to determine a target position of this deflection roller from the deviation of the actual position of the hot strip from the specified target position of the hot strip, and a target adjustment speed value for adjusting the angle between the longitudinal center axis of this deflection roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device as a function of a deviation of the actual position of this deflection roller from the target position of this deflection roller.
  • the adjustment speed at which the respective deflection roller is pivoted can be adapted quickly and individually to the current situation with regard to the running of the strip.
  • the adjustment device can have a swivel controller which is set up to determine an adjustment speed value from the deviation of the actual position of the respective deflection roller connected to the adjustment device from the target position of this deflection roller or a corresponding difference between the actual position of this deflection roller and the target position of this deflection roller which the strip run of the hot strip can be corrected.
  • the swivel controller can be designed as a pure P controller.
  • the adjustment device is set up to determine a speed of a sideways movement of the hot strip and to determine the target adjustment speed value as a function of the speed of the sideways movement of the hot strip.
  • the adjusting device can have a differential controller which is set up to determine an additional value for the swiveling speed of the deflection roller connected to the adjusting device from the speed of the sideways movement of the hot strip on the inlet side, this additional value and the adjusting speed determined by the swiveling controller can be added up in order to generate the setpoint displacement speed value for controlling an actuator of the displacement device.
  • the adjustment device is set up to pivot the respective deflection roller connected to the adjustment device and/or at least one other deflection roller connected to the adjustment device in a plane which is arranged perpendicularly to the longitudinal axis of the flatness measuring device, and to pivot the respective deflection roller to be carried out in the plane as a function of an angular value by which the angle between the longitudinal center axis of the respective deflection roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device can be varied by means of the adjusting device.
  • the inlet-side deflection roller for strip movement monitoring is varied by an angle between the longitudinal center axis of this deflection roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device, the relatively small distance between this deflection roller and the central deflection roller impairs the flatness measurement due to a change in the geometry of the clamping of the hot strip in the flatness measuring device .
  • the deflection roller and/or at least one further deflection roller is pivoted or displaced in the plane arranged perpendicular to the longitudinal axis of the flatness measuring device, for example vertical, such that the change in the geometry of the clamping of the hot strip in the flatness measuring device is balanced.
  • a length difference AZ between the strip edges of the hot strip can be determined by means of the adjusting device based on a pivoting amount SB of the deflection roller, the longitudinal center axis of which is varied by an angle between the longitudinal center axis of this deflection roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device.
  • a pivoting amount SM of the deflection roller used to compensate for the change in the clamping geometry can be determined in the vertical direction by means of the adjusting device, which leads to a minimization of the disruption caused by the horizontal pivoting movement of the deflection roller, whose longitudinal center axis is rotated by the angle between the longitudinal center axis of this deflection roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device is varied.
  • the relationship between the pivoting amount SM and the pivoting amount SB can be established in such a way that the clamped length of the hot strip over the entire flatness measuring device on an operator-side strip edge is the same as that on the drive side.
  • the calculation of the relationship between the amount of pivoting SM and the amount of pivoting SB can take place offline and the relationship can be stored in the form of a table in the adjusting device.
  • the pivoting movement to compensate for the change in the geometry of the clamping of the hot strip in the flatness measuring device can be carried out solely with the inlet-side deflection roller, the outlet-side deflection roller or the middle deflection roller. Alternatively, this compensation can be done using two of the pulleys or all pulleys. To carry out the shifting of two or more deflection rollers, they can be shifted individually by means of a common actuator of the adjusting device or with separate or dedicated actuators of the adjusting device.
  • the deflection roller connected to the adjustment device is arranged so that it can be displaced about an axis of rotation running perpendicular to an incoming strip section of the hot strip, the axis of rotation being offset through a center of the deflection roller connected to the adjustment device or with respect to the longitudinal axis of this deflection roller this deflection roller is arranged.
  • the axis of rotation can be arranged in the middle of the respective deflection roller or offset to the operating side or the drive side.
  • the adjustment device has at least one electromechanical drive connected to the deflection roller connected to the adjustment device, for example a spindle drive, or at least one hydraulic actuating cylinder connected to this deflection roller.
  • the flatness measuring device has at least one holding frame on which the inlet-side deflection roller, the outlet-side deflection roller and/or the middle deflection roller are or is rotatably mounted, the adjustment device being connected to the respective deflection roller via the holding frame and the holding frame can be displaced together with the respectively associated deflection roller.
  • Two of the deflection rollers or all deflection rollers can also be mounted on the holding frame in order to be able to move these deflection rollers together to optimize the flatness measurement.
  • At least one deflection roller has a ball surface with increased roughness.
  • the Deflection roller has a wear-resistant bale coating.
  • the Ball coating may be, for example, a ceramic coating such as a tungsten carbide coating.
  • the detection device is arranged and set up in such a way that it detects an actual position of the hot strip on the inlet side or an actual position of the hot strip on the outlet side.
  • An actual position of the hot strip on the inlet side is to be understood as meaning an actual position of the hot strip before the hot strip entering the flatness measuring device comes into contact with the deflection roller on the inlet side.
  • An actual position of the hot strip on the outlet side is to be understood as meaning an actual position of the hot strip after the hot strip exiting the flatness measuring device has been deflected by means of the deflection roller on the outlet side.
  • a hot rolling mill according to the invention has at least one flatness measuring device according to one of the above-mentioned configurations or a combination of at least two of these configurations.
  • the advantages mentioned above in relation to the flatness measuring device are correspondingly associated with the hot rolling plant.
  • the flatness measuring device for measuring a flatness of a hot strip within a hot rolling mill
  • the flatness measuring device having at least one inlet-side deflection roller for contacting a first large side of the hot strip, at least one outlet-side deflection roller for contacting the first large side of the hot strip and at least one with respect to a strip running direction of the hot strip between the inlet-side deflection roller and the outlet-side deflection roller, can be set against a second large side of the hot strip opposite the first large side of the hot strip and serves as a flatness measuring roller, an actual position of the hot strip is recorded and an angle between a longitudinal center axis of at least one deflection roller and one across the Deflection rollers running longitudinal axis of the flatness measuring device varies depending on a deviation of the actual position of the hot strip from a predetermined target position of the hot strip.
  • the flatness measuring device can be used according to one of the above-mentioned configurations or a combination of at least two of these configurations together to carry out the method.
  • an actual position of the deflection roller is determined, a target position of this deflection roller is determined from the deviation of the actual position of the hot strip from the specified target position of the hot strip, and a target adjustment speed value for adjusting the angle between the longitudinal center axis of this deflection roller and the Longitudinal axis of the flatness measuring device determined as a function of a deviation of the actual position of this deflection roller from the target position of this deflection roller.
  • a speed of a sideways movement of the hot strip is determined and the setpoint adjustment speed value is determined as a function of the speed of the sideways movement of the hot strip.
  • the deflection roller the position of which can be varied accordingly, or at least one other deflection roller is pivoted in a plane which is arranged perpendicularly to the longitudinal axis of the flatness measuring device, the pivoting of the respective Deflection roller performed in the plane depending on an angular value by which the angle between the longitudinal center axis of the respective deflection roller and the longitudinal axis of the flatness measuring device is variable.
  • FIG. 1A a schematic plan view of an exemplary embodiment of a flatness measuring device according to the invention
  • FIG. 1B a schematic side view of the flatness measuring device shown in FIG. 1A;
  • FIG. 2 a flowchart of an exemplary embodiment of a method according to the invention.
  • FIG. 1A shows a schematic top view of an exemplary embodiment of a flatness measuring device 1 according to the invention for measuring a flatness of a hot strip 2 within a hot rolling mill, not shown.
  • the flatness measuring device 1 has an entry-side deflection roller 3 for contacting a first large side in the form of an underside of the hot strip 2 .
  • the inlet-side deflection roller 3 is part of an inlet-side roller table, of which two further guide rollers 4 are shown.
  • the inlet-side deflection roller 3 can have a barrel surface with increased roughness.
  • the inlet-side deflection roller 3 can have a wear-inhibiting ball coating (not shown).
  • the flatness measuring device 1 has a deflection roller 5 on the outlet side for contacting the first large side in the form of the underside of the hot strip 2 .
  • the deflection roller 5 on the outlet side is part of a roller table on the outlet side, of which a further guide roller 4 is shown.
  • the deflection roller 5 on the outlet side can have a barrel surface with increased roughness.
  • the deflection roller 5 on the outlet side can have a wear-inhibiting ball coating (not shown).
  • the flatness measuring device 1 has a middle deflection roller 7, which is arranged between the inlet-side deflection roller 3 and the outlet-side deflection roller 5 with respect to a strip travel direction 6 of the hot-rolled strip 2 and can be set against a second large side opposite the first large side of the hot-rolled strip 2 in the form of an upper side of the hot-rolled strip 2.
  • the middle deflection roller 7 serves as a flatness measuring roller and can have a barrel surface with increased roughness.
  • the middle deflection roller 7 can have a non-illustrated anti-wear ball coating.
  • the flatness measuring device 1 has a detection device 8 for detecting an actual position of the hot strip 2 .
  • the detection device 8 can have at least one optical sensor (not shown), for example a camera.
  • the flatness measuring device 1 also has an adjustment device 9 connected to the detection device 8 , the deflection roller 3 on the inlet side and the central deflection roller 7 .
  • the adjustment device 9 is set up to determine an angle a between a longitudinal center axis 10 of the inlet-side deflection roller 3 and a longitudinal axis 11 of the flatness measuring device 1 running transversely to the deflection rollers 3, 5 and 7, depending on a deviation of the actual position of the hot strip 2 from a specified target position of the hot strip 2 to vary.
  • the inlet-side deflection roller 3 is shown in two pivot positions, once in solid lines and once in dashed lines, the horizontal pivotability of the inlet-side deflection roller 3 being indicated by a double arrow 12 .
  • the entry-side deflection roller 3 is arranged to be displaceable about an axis of rotation (not shown) that runs perpendicular to a strip section of the hot strip 2 fed to the entry-side deflection roller 3 and perpendicular to the plane of the drawing, the axis of rotation being offset with respect to the longitudinal axis 10 of the entry-side deflection roller 3 to the center of the entry-side deflection roller 3 is arranged.
  • the adjusting device 9 has an electromechanical drive (not shown) connected to the inlet-side deflection roller 3 or a hydraulic actuating cylinder connected to the inlet-side deflection roller 3 .
  • the adjustment device 9 is set up to determine an actual position of the entry-side deflection roller 3, to determine a desired position of the entry-side deflection roller 3 from the deviation of the actual position of the hot strip 2 from the specified desired position of the hot strip 2, and a desired adjustment speed value for adjusting the angle a between the longitudinal center axis 10 of the entry-side deflection roller 3 and the longitudinal axis 11 of the flatness measuring device 1 as a function of a deviation of the actual position of the entry-side deflection roller 3 from the target position of the entry-side deflection roller 3 .
  • the adjusting device 9 is set up to determine a speed of a sideways movement of the hot strip 2 and to set the target adjusting speed value in To determine the dependence of the speed of the sideways movement of the hot strip 2.
  • the adjustment device 9 is also set up to pivot the central deflection roller 7 in a plane which is arranged perpendicular to the longitudinal axis 11 of the flatness measuring device 1 and perpendicular to the plane of the drawing.
  • the adjustment device 9 is set up to pivot the middle deflection roller 7 in the plane as a function of an angular value by which the angle a between the longitudinal center axis 10 of the inlet-side deflection roller 3 and the longitudinal axis 11 of the flatness measuring device 1 can be varied by means of the adjustment device 9.
  • the flatness measuring device 1 can have a holding frame, not shown, on which the inlet-side deflection roller 3, the outlet-side deflection roller 5 and/or the middle deflection roller 7 are or is rotatably mounted, with the adjusting device 9 being connected via the holding frame to the respective deflection rollers 3, 5 or 7 or the deflection rollers 3, 5 or 7 and the holding frame can be displaced together with the deflection rollers 3, 5 or 7 connected thereto.
  • Figure 1B shows a schematic side view of the flatness measuring device 1 shown in Figure 1A.
  • the vertical pivotability of the central deflection roller 7 is shown, once in solid lines and once in dashed lines, the vertical pivotability of the central deflection roller 7 being indicated by a double arrow 13 .
  • FIG. 2 shows a flow chart of an exemplary embodiment of a method according to the invention for operating a flatness measuring device for measuring a flatness of a hot strip within a hot rolling mill.
  • the flatness measuring device can be designed in accordance with the exemplary embodiment shown in FIGS. 1A and 1B.
  • First, an actual position list of the hot strip is recorded.
  • a difference is formed from the actual position List and a predetermined target position Lsoii of the hot strip by means of a subtractor D1 of the adjusting device, which difference is fed to an average controller M of the adjusting device of the flatness measuring device.
  • the center controller M generates a setpoint position Psou of the deflection roller connected to the adjustment device, which optimizes the strip run of the hot strip.
  • an actual position Pist of the deflection roller connected to the adjustment device is recorded.
  • a further difference is formed from the actual position Pist of the deflection roller and the target position Psou of the deflection roller by means of a further subtraction element D2 of the adjusting device, which difference is fed to a swivel controller S of the adjusting device of the flatness measuring device.
  • the swivel controller S generates an adjustment speed value for adjusting the angle between the longitudinal center axis of the deflection roller connected to the adjustment device and the longitudinal axis of the flatness measuring device.
  • the difference generated by means of the subtraction element D1 is also fed to a differential controller D of the adjusting device, which determines a speed of a sideways movement of the hot strip and uses this speed to determine an additional value for the adjusting speed.
  • the adjusting speed value generated by swivel controller S and the additional value generated by differential controller D are added using an adder A of the adjusting device, resulting in a target adjusting speed value Vsoii that can be used to control actuators of the adjusting device.
  • an angle between a longitudinal center axis of the deflection roller connected to the adjustment device and a longitudinal axis of the flatness measuring device running transversely to the deflection rollers is varied as a function of a deviation of the actual position List of the hot strip from a predetermined target position Lsoii of the hot strip.
  • an actual position Pist of the deflection roller connected to the adjustment device is determined from which Deviation of the actual position List of the hot strip from the specified target position Lsoii of the hot strip determines a target position Psou of the deflection roller connected to the adjustment device and a target adjustment speed additional value for adjusting the angle between the longitudinal center axis of the deflection roller connected to the adjustment device and the longitudinal axis of the flatness measuring device depending on a deviation of the Actual position Pist of this deflection roller is determined from the target position Psou of this deflection roller.
  • a speed of a sideways movement of the hot strip is determined and the additional setpoint adjustment speed value is determined as a function of the speed of the sideways movement of the hot strip.
  • the deflection roller In order to compensate for a change in the geometry of the clamping of the hot strip in the flatness measuring device, which is caused by an adjustment of the deflection roller connected to the adjustment device, the deflection roller, the position of which can be correspondingly varied, or another deflection roller of the flatness measuring device can be pivoted in one plane , which is arranged perpendicular to the longitudinal axis of the flatness measuring device.
  • the pivoting of this deflection roller in the plane can be carried out depending on an angular value by which the angle between the longitudinal center axis of the deflection roller, the pivoting of which caused the change in geometry, and the longitudinal axis of the flatness measuring device can be varied.
  • Vsoii target adjustment speed value a angle between 10 and 11

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Planheitsmessvorrichtung (1) zum Messen einer Planheit eines Warmbands (2) innerhalb einer Warmwalzanlage, aufweisend wenigstens eine einlaufseitige Umlenkrolle (3) zum Kontaktieren einer ersten Großseite des Warmbands (2), wenigstens eine auslaufseitige Umlenkrolle (5) zum Kontaktieren der ersten Großseite des Warmbands (2) und wenigstens eine bezüglich einer Bandlaufrichtung (6) des Warmbands (2) zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle (3) und der auslaufseitigen Umlenkrolle (5) angeordnete, gegen eine der ersten Großseite des Warmbands (2) gegenüberliegende zweite Großseite des Warmbands (2) anstellbare, als Planheitsmessrolle dienende mittlere Umlenkrolle (7). Um ein seitliches Verlaufen des Warmbands (2) in einer Warmwalzanlage während einer Planheitsmessung an dem Warmband (2) zu verhindern, weist die Planheitsmessvorrichtung (1) wenigstens eine Erfassungseinrichtung (8) zum Erfassen einer Istlage (LIst) des Warmbands (2) und wenigstens eine mit der Erfassungseinrichtung (8) und wenigstens einer der Umlenkrollen (3, 5, 7) verbundene Verstelleinrichtung (9) auf, die eingerichtet ist, einen Winkel (α) zwischen einer Längsmittelachse (10) der jeweilig mit der Verstelleinrichtung (9) verbundenen Umlenkrolle (3, 5, 7) und einer quer zu den Umlenkrollen (3, 5, 7) verlaufenden Längsachse (11) der Planheitsmessvorrichtung (1) in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage (LIst) des Warmbands (2) von einer vorgegebenen Solllage (LSoll) des Warmbands (2) zu variieren.

Description

Planheitsmessvorrichtung, Warmwalzanlage und Verfahren zum Betreiben einer
Planheitsmessvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Planheitsmessvorrichtung zum Messen einer Planheit eines Warmbands innerhalb einer Warmwalzanlage, aufweisend wenigstens eine einlaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren einer ersten Großseite des Warmbands, wenigstens eine auslaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren der ersten Großseite des Warmbands und wenigstens eine bezüglich einer Bandlaufrichtung des Warmbands zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle und der auslaufseitigen Umlenkrolle angeordnete, gegen eine der ersten Großseite des Warmbands gegenüberliegende zweite Großseite des Warmbands anstellbare, als Planheitsmessrolle dienende mittlere Umlenkrolle. Zudem betrifft die Erfindung eine Warmwalzanlage mit wenigstens einer Planheitsmessvorrichtung.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Planheitsmessvorrichtung zum Messen einer Planheit eines Warmbands innerhalb einer Warmwalzanlage, wobei die Planheitsmessvorrichtung wenigstens eine einlaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren einer ersten Großseite des Warmbands, wenigstens eine auslaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren der ersten Großseite des Warmbands und wenigstens eine bezüglich einer Bandlaufrichtung des Warmbands zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle und der auslaufseitigen Umlenkrolle angeordnete, gegen eine der ersten Großseite des Warmbands gegenüberliegende zweite Großseite des Warmbands anstellbare, als Planheitsmessrolle dienende mittlere Umlenkrolle aufweist.
Wird ein Metallband in einer Anlage über eine längere Strecke geführt, ist es von besonderer Bedeutung, dass Verfahren und/oder Vorrichtungen vorhanden sind, die es erlauben, den Bandlauf des Metallbands zu kontrollieren. Diese Verfahren und/oder Vorrichtungen beeinflussen den Bandlauf derart, dass ein seitliches Verlaufen des Metallbands verhindert wird. Würde das seitliche Verlaufen nicht verhindert, würde das Metallband an seitliche Begrenzungen der Anlage anstoßen und beschädigt werden. Im schlimmsten Fall führt dies zu einer Störung des Prozesses bis hin zu einem Bandriss, der in solch einem, oftmals kontinuierlichen, Prozess als schwere Havarie anzusehen ist, was erhebliche Kosten verursacht.
Bei einer Planheitsmessung in einer Warmwalzanlage für Stahl ist eine mögliche Position für die dazu verwendete Messvorrichtung zwischen der Kühlstrecke und einer Treiberrolle der Warmwalzanlage. Da zur Planheitsmessung eine Umschlingung einer Planheitsmessrolle notwendig ist, die dabei das Metallband umlenkt und somit auch als Umlenkrolle im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet werden kann, muss die Messrolle in das Metallband eingetaucht werden. Sobald die Messrolle in das Metallband eingetaucht ist, entsteht eine Konfiguration aus drei Umlenkrollen, nämlich einer einlaufseitigen Rollgangsrolle als Umlenkrolle, der Messrolle als Umlenkrolle und der auslaufseitigen Rollgangsrolle als Umlenkrolle.
Diese Konfiguration führt zu einem großen Risiko eines Bandverlaufens. Insbesondere neigen Metallbänder mit geringer Banddicke zu einem instabilen Bandverlauf in seitlicher Richtung. Eine Planheitsmessung mittels einer Messrolle ist in diesen Fällen praktisch nicht mehr möglich. Der Verschleiß an Seitenführungen der Anlage wird erheblich vergrößert, die Wickelqualität von Bandcoils wird signifikant verschlechtert und die Gefahr von Hochgehern bzw. Bandrissen wird erhöht. Durch das seitlich Verlaufen des Metallbands entsteht zudem eine Spannungsverzerrung, die eine Störung der Planheitsmessung verursacht. Diese Störung macht es unmöglich, einen linearen Planheitsfehler zu messen.
Von kontinuierlichen Prozessen zur Behandlung von Metallbändern, wie beispielsweise in Durchlaufglühöfen und Verzinkungslinien, sind bombierte Umlenkrollen und auf Schwenkrahmen montierte Umlenkrollen bekannt. Die bombierten Umlenkrollen führen aufgrund der durch die Bombierung erzeugten Zugspannungsumverteilung zu einem zentrierenden Effekt. Die Schwenkrahmen werden durch eine Regelung gesteuert, die auf einer gemessenen Bandmittenposition beruht. Beim Kaltwalzen von längsgespaltenem Warmband entsteht das Problem, dass aufgrund des konusförmigen Bundaufbaus das Warmband ebenfalls eine starke Tendenz zum seitlichen Verlaufen zeigt. Dieser Störung des Walzprozesses wird durch ein Verschwenken der unmittelbar vor einem Haspel angeordneten Umlenkrolle begegnet. Durch diese Maßnahme kann das Band wieder in einen zentrierten Bandlauf gebracht werden.
Bei der Anwendung dieser bekannten Verfahren wird davon ausgegangen, dass die Bänder dauerhaft unter Bandzug stehen. Die gänzlich andere Einspannsituation beim Warmwalzen weist lange Strecken auf, bei denen das Band ohne oder nur mit geringem Bandzug einer Führung unterliegt. Diese Einspannsituation gegenüber einer beim Kaltwalzen üblichen Umlenkrolle verlangt nach Vorrichtungen und Verfahren, die bei einer dreifachen Umlenkung das Band steuern können. Zudem versagen aufgrund der wesentlich größeren Einspannlängen zwischen dem letzten Walzgerüst und der Planheitsmessrolle, und der damit verbundenen großen Totzeit, die herkömmlichen Regelungsverfahren.
Unter dem Link https://www.emg-automation.com/automation/bandlaufregelungen/ sind Informationen zu einer Bandlaufregelung beim Auf- und Abhaspeln eines Metallbands sowie in Endlosanlagen auf Basis von optischer Bandmittenmessung abrufbar. Jedoch sind die hierzu eingesetzten Mittel für die Anwendung in einem Rollgang einer Warmwalzstraße nicht anwendbar. Zudem weisen solche Mittel auch keine Möglichkeit auf, eine Störung einer Planheitsmessung zu kompensieren.
JP 2012 206 132 A offenbart eine Walzanlage mit Walzen, die ein Walzmaterial walzen, einer Wickelrolle, die stromabwärts der Walzen angeordnet ist und das gewalzte Material aufwickelt, und einer Ablenkwalze, die eine Vorschubrichtung des Walzmaterials ändert, das von den Walzen gewalzt worden ist, um es zur Wickelrolle zu führen. Beim Durchführen des Walzens unter Verwendung der Walzanlage wird ein Zustand eines Oberflächenfehlers erfasst, der in dem auf die Wickelrolle gewickelten Walzmaterial erzeugt worden ist. Ein Ende der Ablenkwalze wird basierend auf dem erfassten Zustand des Oberflächenfehlers in eine Richtung senkrecht zur Mittelachse der Ablenkwalze bewegt, so dass die Erzeugung des Oberflächenfehlers unterdrückt werden kann.
EP 3 097 990 A1 offenbart eine Kaltwalzeinrichtung, die ein sequenziell übertragenes Stahlblech unter Verwendung einer Heizvorrichtung erhitzt und das Stahlblech nach dem Erhitzen durch Verwendung eines Kaltwalzwerks sequenziell kaltwalzt. Die Kaltwalzeinrichtung weist eine Mäanderbewegungs-Korrekturvorrichtung auf, die an einer ström aufwärtigen Seite der Heizvorrichtung in einer Übertragungsrichtung des Stahlblechs angeordnet und konfiguriert ist, um eine Mäanderbewegung des zu der Heizvorrichtung hin übertragenen Stahlblechs zu korrigieren. Zudem weist die Kaltwalzeinrichtung eine Mäanderbewegungs- Unterdrückungsvorrichtung auf, die zwischen der Heizvorrichtung und dem Kaltwalzwerk angeordnet und konfiguriert ist, um eine Mäanderbewegung des Stahlblechs, die dem Kaltwalzen des Stahlblechs durch die Verwendung des Kaltwalzwerks zugeordnet ist, zu unterdrücken. Ferner weist die Kaltwalzeinrichtung eine Steuerung auf, die konfiguriert ist, die Mäanderbewegungs-Korrekturvorrichtung zu steuern, um einen Mäanderbewegungs-Korrekturbetrieb durchzuführen, um die Mäanderbewegung des Stahlblechs, das zu der Heizvorrichtung hin übertragen wird, zu korrigieren. Zudem ist die Steuerung eingerichtet, die Mäanderbewegungs- Unterdrückungsvorrichtung zu steuern, um einen Mäanderbewegungs- Unterdrückungsbetrieb durchzuführen, um die Mäanderbewegung des Stahlblechs, die dem Kaltwalzen des Stahlblechs zugeordnet ist, zu unterdrücken. Die Steuerung steuert die Mäanderbewegungs-Unterdrückungsvorrichtung, um den Mäanderbewegungs-Unterdrückungsbetrieb in einem Zeittakt durchzuführen, wenn die Steuerung die Mäanderbewegungs-Korrekturvorrichtung steuert, um den Mäanderbewegungs-Korrekturbetrieb durchzuführen.
DE 195 24 729 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Walzen von Bändern, die über ihre Breite eine ungleichförmige Dicken- und/oder Längenverteilung aufweisen. Die Vorrichtung weist mindestens eine auf der Einlauf- und/oder Auslaufseite des Walzwerks angeordnete, in ihrer Stellung relativ zum Band verschwenkbare Steuerrolle, Mittel zum Erfassen der Zugspannungsverteilung über die Breite des Bands und eine Regeleinrichtung auf, die aus der erfassten Zugspannungsverteilung Stellsignale für Stelleinrichtungen zum Verschwenken der Steuerrolle ermittelt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein seitliches Verlaufen eines Warmbands in einer Warmwalzanlage während einer Planheitsmessung an dem Warmband zu verhindern.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und den Figuren wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften Aspekt der Erfindung darstellen können. Ausgestaltungen der Planheitsmessvorrichtung können dabei Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn im Folgenden hierauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen wird.
Eine erfindungsgemäße Planheitsmessvorrichtung zum Messen einer Planheit eines Warmbands innerhalb einer Warmwalzanlage weist wenigstens eine einlaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren einer ersten Großseite des Warmbands, wenigstens eine auslaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren der ersten Großseite des Warmbands, wenigstens eine bezüglich einer Bandlaufrichtung des Warmbands zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle und der auslaufseitigen Umlenkrolle angeordnete, gegen eine der ersten Großseite des Warmbands gegenüberliegende zweite Großseite des Warmbands anstellbare, als Planheitsmessrolle dienende mittlere Umlenkrolle, wenigstens eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Istlage des Warmbands und wenigstens eine mit der Erfassungseinrichtung und wenigstens einer der Umlenkrollen verbundene Verstelleinrichtung auf, die eingerichtet ist, einen Winkel zwischen einer Längsmittelachse der jeweilig mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle und einer quer zu den Umlenkrollen verlaufenden Längsachse der Planheitsmessvorrichtung in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage des Warmbands von einer vorgegebenen Solllage des Warmbands zu variieren.
Die Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Istlage des Warmbands kann nah an der mittleren Umlenkrolle angeordnet sein. Insbesondere kann die Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Istlage des Warmbands vor oder nach der mittleren Umlenkrolle angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Istlage des Warmbands unmittelbar an der mittleren Umlenkrolle angeordnet. Bevorzugt ist die Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Istlage des Warmbands nicht weiter als 1m entfernt von der mittleren Umlenkrolle angeordnet. Die Erfassungseinrichtung kann eingerichtet sein, die Lage des Warmbands aus Messwerten der Planheitsmessung und/oder aus Zugmesssignalen von unter Lagern einer der Umlenkrollen angeordneten Kraftmessdosen zu ermitteln.
Aufgrund einer großen eingespannten Länge des Warmbands zwischen einer Planheitsmessvorrichtung und einer Fertigstraße einer Warmwalzanlage wird der Bandlauf beim Eintauchen der als Planheitsmessrolle verwendeten mittleren Umlenkrolle sehr instabil, so dass es leicht zu einem seitlichen Verlaufen des Warmbands kommen könnte. Dies kann mit der erfindungsgemäßen Planheitsmessvorrichtung zuverlässig verhindert werden, indem der Bandlauf durch das Variieren des Winkels zwischen der Längsmittelachse der jeweilig mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung in Abhängigkeit von der momentanen Abweichung der Istlage des Warmbands von einer vorgegebenen Solllage des Warmbands beeinflusst bzw. korrigiert wird. Durch die Anwendung der Erfindung ist insbesondere ein Kontrollieren der Bandmittenlage bei der Planheitsmessung im Auslaufrollgang einer Warmwalzanlage erst möglich. Ohne die Erfindung würden die Warmbänder während des Planheitsmessvorgangs so stark seitlich verlaufen, dass der Vorgang abgebrochen werden müsste. Dieses Problem tritt besonders im Fall von Warmbändern mit geringer Banddicke auf. Diese Warmbänder sind jedoch besonders interessant für die Planheitsmessung.
Bei der Planheitsmessung kann beispielsweise eine Zugspannungsverteilung in dem Warmband gemessen werden.
Die einlaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren der ersten Großseite, beispielsweise der Unterseite, d. h. der unteren Breitseite, des Warmbands kann insbesondere eine Rolle eines Rollgangs sein, über den das gewalzte Warmband der Planheitsmessvorrichtung zuführbar ist. Umgekehrt meint deshalb der Begriff „obere Breitseite“ die gegenüberliegende Großseite, d. h. die obere Breitseite, des Warmbands.
Die auslaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren der ersten Großseite, beispielsweise der Unterseite, des Warmbands kann insbesondere eine
Rollgangrolle eines Rollgangs sein, über den das mit der
Planheitsmessvorrichtung vermessene Warmband einem Treibrollenaggregat der Warmwalzanlage vor einem Haspel der Warmwalzanlage zuführbar ist.
Die mittlere Umlenkrolle dient als Planheitsmessrolle. Die mittlere Umlenkrolle ist insbesondere in einer Draufsicht auf eine der Großseiten des Warmbands bezüglich der Bandlaufrichtung des Warmbands zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle und der auslaufseitigen Umlenkrolle angeordnet. Um eine Planheitsmessung durchführen zu können, ist die mittlere Umlenkrolle gegen die der ersten Großseite des Warmbands gegenüberliegende zweite Großseite, beispielsweise Oberseite, des Warmbands anstellbar. Hierzu ist die mittlere Umlenkrolle mit einer Aktorik zum Anstellen der mittleren Umlenkrolle und einer Auswertungselektronik zum Auswerten von mechanischen Belastungen der mittleren Auswertungselektronik verbunden.
Die Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Istlage des Warmbands kann beispielsweise wenigstens einen optischen Sensor, beispielsweise eine Kamera, aufweisen. Zudem kann die Erfassungseinrichtung eine Auswertungselektronik zum Verarbeiten von Signalen des optischen Sensors aufweisen. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, als einlaufseitige Istlage des Warmbands eine Istlage einer Bandmitte des Warmbands zu erfassen.
Die Verstelleinrichtung kann beispielsweise allein mit der einlaufseitigen Umlenkrolle verbunden sein, um die Lage dieser Umlenkrolle erfindungsgemäß variieren zu können, wodurch eine erfindungsgemäße Steuerung und/oder Regelung der Istlage bzw. Bandmittenlage des Warmbands erfolgen kann. Mittels der Verstellvorrichtung kann die einlaufseitige Umlenkrolle beispielsweise in einer horizontalen Ebene verschwenkt werden, um den Winkel zwischen der Längsmittelachse der einlaufseitigen Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung erfindungsgemäß variieren zu können. Die Variation des Winkels zwischen der Längsmittelachse der einlaufseitigen Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung kann einer Variation eines Winkels zwischen der Längsmittelachse der Umlenkrolle und einer Längsachse der Warmwalzanlage entsprechen, wobei die Längsachse der Warmwalzanlage durch zwei Punkte definiert wird, nämlich die Mitte eines Walzspalts des letzten Walzgerüsts der Fertigstraße und die Mitte eines Klemmspalts des Treibrollenaggregats vor dem Haspel. Der Winkels zwischen der Längsmittelachse der einlaufseitigen Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung kann beispielsweise in einem Bereich von +/- 10 mm/m, bevorzugt in einem Bereich von +/- 15 mm/m, besonders bevorzugt in einem Bereich von +/- 50 mm/m, liegen.
Alternativ kann die Verstelleinrichtung allein mit der auslaufseitigen Umlenkrolle oder der mittleren Umlenkrolle verbunden sein, um die jeweilige Umlenkrolle zur Steuerung und/oder Regelung des Bandlaufs erfindungsgemäß verlagern zu können. Alternativ kann die Verstelleinrichtung mit zwei der Umlenkrollen oder mit allen Umlenkrollen verbunden sein, um die Umlenkrollen zur Steuerung und/oder Regelung des Bandlaufs erfindungsgemäß verlagern zu können. Zur Ausführung der Verlagerung von zwei oder mehr Umlenkrollen können diese mittels eines gemeinsamen Aktors der Verstelleinrichtung oder mit separaten bzw. eigenen Aktoren der Verstelleinrichtung individuell verlagert werden.
Der erfindungsgemäß variierbare Winkel der jeweiligen verlagerbaren bzw. schwenkbaren Umlenkrolle ist zwischen der quer zu der Bandlaufrichtung ausgerichteten Längsmittelachse der jeweiligen Umlenkrolle und der quer zu den Umlenkrollen verlaufenden Längsachse der Planheitsmessvorrichtung gegeben, wobei die Längsachse der Planheitsmessvorrichtung identisch mit der Längsachse der Warmwalzanlage sein kann. Der Winkel kann insbesondere in einer horizontalen Ebene liegen.
Die Verstelleinrichtung kann wenigstens einen Regler aufweisen, mittels dem der Winkel zwischen der Längsmittelachse der jeweiligen Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung in Abhängigkeit von der Abweichung der Istlage des Warmbands von der vorgegebenen Solllage des Warmbands variierbar ist. Der Regler kann einen Mittenregler aufweisen, der eingerichtet ist, aus der Abweichung der Istlage des Warmbands von der vorgegebenen Solllage des Warmbands bzw. einer entsprechenden Differenz aus der Istlage des Warmbands und der vorgegebenen Solllage des Warmbands einen Sollwert für eine Schwenklage der jeweiligen Umlenkrolle zu ermitteln, durch dessen Anwendung der Bandlauf des Warmbands korrigierbar ist. Der Mittenregler kann als PI-Regler ausgeführt sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verstelleinrichtung eingerichtet, eine Istlage der jeweilig mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle zu ermitteln, aus der Abweichung der Istlage des Warmbands von der vorgegebenen Solllage des Warmbands eine Solllage dieser Umlenkrolle zu ermitteln und einen Sollverstellgeschwindigkeitswert zum Verstellen des Winkels zwischen der Längsmittelachse dieser Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage dieser Umlenkrolle von der Solllage dieser Umlenkrolle zu ermitteln. Hierdurch kann die Verstellgeschwindigkeit, mit der die jeweilige Umlenkrolle verschwenkt wird, schnell und individuell an die momentane Situation hinsichtlich des Bandlaufs angepasst werden. Hierzu kann die Verstelleinrichtung einen Schwenkregler aufweisen, der eingerichtet ist, aus der Abweichung der Istlage der jeweilig mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle von der Solllage dieser Umlenkrolle bzw. einer entsprechenden Differenz aus der Istlage dieser Umlenkrolle und der Solllage dieser Umlenkrolle einen Verstellgeschwindigkeitswert zu ermitteln, durch die der Bandlauf des Warmbands korrigierbar ist. Der Schwenkregler kann als reiner P-Regler ausgeführt sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verstelleinrichtung eingerichtet, eine Geschwindigkeit einer Seitwärtsbewegung des Warmbands zu ermitteln und den Sollverstellgeschwindigkeitswert in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Seitwärtsbewegung des Warmbands zu ermitteln. Hierzu kann die Verstelleinrichtung einen Differenzialregler aufweisen, der eingerichtet ist, aus der Geschwindigkeit der einlaufseitigen Seitwärtsbewegung des Warmbands einen Zusatzwert für die Schwenkgeschwindigkeit der mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle zu ermitteln, wobei dieser Zusatzwert und der von dem Schwenkregler ermittelten Verstellgeschwindigkeit aufaddiert werden kann, um den Sollverstellgeschwindigkeitswert zur Ansteuerung eines Aktors der Verstelleinrichtung zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verstelleinrichtung eingerichtet, die jeweilig mit der Verstelleinrichtung verbundene Umlenkrolle und/oder wenigstens eine andere mit der Verstelleinrichtung verbundene Umlenkrolle in einer Ebene zu verschwenken, die senkrecht zu der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung angeordnet ist, und das Verschwenken der jeweiligen Umlenkrolle in der Ebene in Abhängigkeit eines Winkelwerts durchzuführen, um den der Winkel zwischen der Längsmittelachse der jeweiligen Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung mittels der Verstelleinrichtung variierbar ist. Wenn beispielsweise die einlaufseitige Umlenkrolle zur Bandlaufkontrollierung um einen Winkel zwischen der Längsmittelachse dieser Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung variiert wird, entstehen durch die relativ geringe Entfernung dieser Umlenkrolle von der mittleren Umlenkrolle Beeinträchtigungen der Planheitsmessung durch eine Änderung der Geometrie der Einspannung des Warmbands in die Planheitsmessvorrichtung. Um eine solche Störung kompensieren zu können, wird die Umlenkrolle und/oder wenigstens eine weitere Umlenkrolle derart in der senkrecht zu der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung angeordneten, beispielsweise vertikalen, Ebene verschwenkt bzw. verlagert, dass die Änderung der Geometrie der Einspannung des Warmbands in die Planheitsmessvorrichtung ausgeglichen wird.
Hierzu kann mittels der Verstelleinrichtung eine Längendifferenz AZ zwischen den Bandkanten des Warmbands aufgrund eines Schwenkbetrags SB der Umlenkrolle ermittelt werden, deren Längsmittelachse um einen Winkel zwischen der Längsmittelachse dieser Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung variiert wird. Dabei kann für die Längendifferenz AZ der Ausdruck AZ = f(SB, Geometrie) gelten, wobei also die Längendifferenz AZ eine Funktion des Schwenkbetrags SB und der Einspanngeometrie ist. Auf Basis dieser Längendifferenz kann mittels der Verstelleinrichtung ein Schwenkbetrag SM der zur Kompensation der Änderung der Einspanngeometrie verwendeten Umlenkrolle in vertikaler Richtung ermittelt werden, der zu einer Minimierung der Störung durch die horizontale Schwenkbewegung der Umlenkrolle führt, deren Längsmittelachse um den Winkel zwischen der Längsmittelachse dieser Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung variiert wird. Dabei kann für den Schwenkbetrag SM der Ausdruck SM = (AZ = 0, Geometrie) gelten, wobei also der Schwenkbetrag SM eine Funktion der Längendifferenz AZ und der Einspanngeometrie ist. Dieser Schwenkbetrag SM kann direkt oder über eine Rampe an einen Aktor der Verstelleinrichtung übergeben und eingestellt werden. Die Berechnung des Schwenkbetrags SM kann hierbei auch direkt erfolgen, wobei SM = f(SB, Geometrie) gelten kann, also der Schwenkbetrag SM eine Funktion des Schwenkbetrags SB und der Einspanngeometrie sein kann. Der Zusammenhang zwischen dem Schwenkbetrag SM und dem Schwenkbetrag SB kann dergestalt hergestellt werden, dass die eingespannte Länge des Warmbands über die gesamte Planheitsmessvorrichtung an einer bedienseitigen Bandkante gleich derjenigen an der Antriebsseite ist. Zur Verbesserung der online-Fähigkeit bzw. zur Vereinfachung der Nutzung der Kompensation in einem online-System kann die Berechnung des Zusammenhangs des Schwenkbetrag SM mit dem Schwenkbetrags SB offline erfolgen und der Zusammenhang in Form einer Tabelle in der Verstelleinrichtung gespeichert sein. Die Schwenkbewegung zur Kompensation der Änderung der Geometrie der Einspannung des Warmbands in die Planheitsmessvorrichtung kann allein mit der einlaufseitigen Umlenkrolle, der auslaufseitigen Umlenkrolle oder der mittleren Umlenkrolle erfolgen. Alternativ kann diese Kompensation unter Verwendung von zwei der Umlenkrollen oder mit allen Umlenkrollen erfolgen. Zur Ausführung der Verlagerung von zwei oder mehr Umlenkrollen können diese mittels eines gemeinsamen Aktors der Verstelleinrichtung oder mit separaten bzw. eigenen Aktoren der Verstelleinrichtung individuell verlagert werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die jeweilig mit der Verstelleinrichtung verbundene Umlenkrolle um eine senkrecht zu einem einlaufenden Bandabschnitt des Warmbands verlaufende Drehachse verlagerbar angeordnet, wobei die Drehachse durch eine Mitte der jeweilig mit der Verstelleinrichtung verbundene Umlenkrolle oder bezüglich der Längsachse dieser Umlenkrolle versetzt zu der Mitte dieser Umlenkrolle angeordnet ist. Insbesondere kann die Drehachse in der Mitte der jeweiligen Umlenkrolle oder zu der Bedienseite oder der Antriebseite versetzt angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verstelleinrichtung wenigstens einen mit der jeweilig mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle verbundenen elektromechanischen Antrieb, beispielsweise Spindelantrieb, oder wenigstens einen mit dieser Umlenkrolle verbundenen hydraulischen Stellzylinder auf.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Planheitsmessvorrichtung wenigstens einen Halterahmen auf, an dem die einlaufseitige Umlenkrolle, die auslaufseitige Umlenkrolle und/oder die mittlere Umlenkrolle drehbar gelagert sind bzw. ist, wobei die Verstelleinrichtung über den Halterahmen mit der jeweiligen Umlenkrolle verbunden ist und der Halterahmen gemeinsam mit der jeweilig damit verbundenen Umlenkrolle verlagerbar ist. An dem Halterahmen können auch zwei der Umlenkrollen oder alle Umlenkrollen gelagert sein, um diese Umlenkrollen zur Optimierung der Planheitsmessung gemeinsam verlagern zu können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist wenigstens eine Umlenkrolle eine Ballenoberfläche mit erhöhter Rauheit auf. Hierdurch kann die Steuerwirkung der jeweiligen Umlenkrolle auf den Bandlauf verbessert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist wenigstens eine
Umlenkrolle eine verschleißhemmende Ballenbeschichtung auf. Die Ballenbeschichtung kann beispielsweise eine keramische Beschichtung, wie etwa eine Wolfram-Karbid-Beschichtung, sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften ist die Erfassungseinrichtung derart angeordnet und eingerichtet, eine einlaufseitige Istlage des Warmbands oder eine auslaufseitige Istlage des Warmbands zu erfassen. Unter einer einlaufseitigen Istlage des Warmbands ist eine Istlage des Warmbands zu verstehen, bevor das in die Planheitsmessvorrichtung einlaufende Warmband in Kontakt mit der einlaufseitigen Umlenkrolle kommt. Unter einer auslaufseitigen Istlage des Warmbands eine Istlage des Warmbands zu verstehen, nachdem das aus der Planheitsmessvorrichtung auslaufende Warmband mittels der auslaufseitigen Umlenkrolle umgelenkt worden ist.
Eine erfindungsgemäße Warmwalzanlage weist wenigstens eine Planheitsmessvorrichtung nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander auf. Mit der Warmwalzanlage sind die oben mit Bezug auf die Planheitsmessvorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Planheitsmessvorrichtung zum Messen einer Planheit eines Warmbands innerhalb einer Warmwalzanlage, wobei die Planheitsmessvorrichtung wenigstens eine einlaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren einer ersten Großseite des Warmbands, wenigstens eine auslaufseitige Umlenkrolle zum Kontaktieren der ersten Großseite des Warmbands und wenigstens eine bezüglich einer Bandlaufrichtung des Warmbands zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle und der auslaufseitigen Umlenkrolle angeordnete, gegen eine der ersten Großseite des Warmbands gegenüberliegende zweite Großseite des Warmbands anstellbare, als Planheitsmessrolle dienende mittlere Umlenkrolle aufweist, wird eine Istlage des Warmbands erfasst und ein Winkel zwischen einer Längsmittelachse von wenigstens einer Umlenkrolle und einer quer zu den Umlenkrollen verlaufenden Längsachse der Planheitsmessvorrichtung in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage des Warmbands von einer vorgegebenen Solllage des Warmbands variiert.
Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Planheitsmessvorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann die Planheitsmessvorrichtung nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Istlage der Umlenkrolle, deren Lage entsprechend variierbar ist, ermittelt, aus der Abweichung der Istlage des Warmbands von der vorgegebenen Solllage des Warmbands eine Solllage dieser Umlenkrolle ermittelt und ein Sollverstellgeschwindigkeitswert zum Verstellen des Winkels zwischen der Längsmittelachse dieser Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage dieser Umlenkrolle von der Solllage dieser Umlenkrolle ermittelt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Planheitsmessvorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Geschwindigkeit einer Seitwärtsbewegung des Warmbands ermittelt und der Sollverstellgeschwindigkeitswert in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Seitwärtsbewegung des Warmbands ermittelt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Planheitsmessvorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Umlenkrolle, deren Lage entsprechend variierbar ist, oder wenigstens eine andere Umlenkrolle in einer Ebene verschwenkt, die senkrecht zu der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung angeordnet ist, wobei das Verschwenken der jeweiligen Umlenkrolle in der Ebene in Abhängigkeit eines Winkelwerts durchgeführt, um den der Winkel zwischen der Längsmittelachse der jeweiligen Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung variierbar ist. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Planheitsmessvorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend erläuterten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in Kombination von wenigstens zwei dieser Merkmale miteinander einen vorteilhaften oder weiterbildenden Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
Figur 1A:eine schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Planheitsmessvorrichtung;
Figur 1 B:eine schematische Seitenansicht der in Figur 1A gezeigten Planheitsmessvorrichtung; und
Figur 2: ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Verfahren.
In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen. Eine wiederholte Beschreibung dieser Bauteile kann weggelassen sein.
Figur 1A zeigt eine schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Planheitsmessvorrichtung 1 zum Messen einer Planheit eines Warmbands 2 innerhalb einer nicht gezeigten Warmwalzanlage. Die Planheitsmessvorrichtung 1 weist eine einlaufseitige Umlenkrolle 3 zum Kontaktieren einer ersten Großseite in Form einer Unterseite des Warmbands 2 auf. Die einlaufseitige Umlenkrolle 3 ist ein Teil eines einlaufseitigen Rollgangs, von dem zwei weitere Führungsrollen 4 gezeigt sind. Die einlaufseitige Umlenkrolle 3 kann eine Ballenoberfläche mit erhöhter Rauheit aufweisen. Zudem kann die einlaufseitige Umlenkrolle 3 eine nicht gezeigte verschleißhemmende Ballenbeschichtung aufweisen.
Zudem weist die Planheitsmessvorrichtung 1 eine auslaufseitige Umlenkrolle 5 zum Kontaktieren der ersten Großseite in Form der Unterseite des Warmbands 2 auf. Die auslaufseitige Umlenkrolle 5 ist ein Teil eines auslaufseitigen Rollgangs, von dem eine weitere Führungsrolle 4 gezeigt ist. Die auslaufseitige Umlenkrolle 5 kann eine Ballenoberfläche mit erhöhter Rauheit aufweisen. Zudem kann die auslaufseitige Umlenkrolle 5 eine nicht gezeigte verschleißhemmende Ballenbeschichtung aufweisen.
Des Weiteren weist die Planheitsmessvorrichtung 1 eine bezüglich einer Bandlaufrichtung 6 des Warmbands 2 zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 und der auslaufseitigen Umlenkrolle 5 angeordnete, gegen eine der ersten Großseite des Warmbands 2 gegenüberliegende zweite Großseite in Form einer Oberseite des Warmbands 2 anstellbare mittlere Umlenkrolle 7 auf. Die mittlere Umlenkrolle 7 dient als Planheitsmessrolle und kann eine Ballenoberfläche mit erhöhter Rauheit aufweisen. Zudem kann die mittlere Umlenkrolle 7 eine nicht gezeigte verschleißhemmende Ballenbeschichtung aufweisen.
Darüber hinaus weist die Planheitsmesseinrichtung 1 eine Erfassungseinrichtung 8 zum Erfassen einer Istlage des Warmbands 2 auf. Die Erfassungseinrichtung 8 kann wenigstens einen nicht gezeigten optischen Sensor, beispielsweise eine Kamera, aufweisen. Die Planheitsmessvorrichtung 1 weist zudem eine mit der Erfassungseinrichtung 8, der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 und der mittleren Umlenkrolle 7 verbundene Verstelleinrichtung 9 auf. Die Verstelleinrichtung 9 ist eingerichtet, einen Winkel a zwischen einer Längsmittelachse 10 der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 und einer quer zu den Umlenkrollen 3, 5 und 7 verlaufenden Längsachse 11 der Planheitsmessvorrichtung 1 in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage des Warmbands 2 von einer vorgegebenen Solllage des Warmbands 2 zu variieren. Zur Erläuterung ist die einlaufseitige Umlenkrolle 3 in zwei Schwenkstellungen gezeigt, einmal in durchgezogenen Linien und einmal in gestrichelten Linien, wobei die horizontale Schwenkbarkeit der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 durch einen Doppelpfeil 12 angedeutet ist. Hierzu ist die einlaufseitige Umlenkrolle 3 um eine senkrecht zu einem der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 zugeführten Bandabschnitt des Warmbands 2 und senkrecht zur Zeichenebene verlaufende, nicht gezeigte Drehachse verlagerbar angeordnet, wobei die Drehachse bezüglich der Längsachse 10 der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 versetzt zu der Mitte der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 angeordnet ist. Die Verstelleinrichtung 9 weist einen mit der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 verbundenen, nicht gezeigten elektromechanischen Antrieb oder einen mit der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 verbundenen hydraulischen Stellzylinder auf.
Die Verstelleinrichtung 9 ist eingerichtet, eine Istlage der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 zu ermitteln, aus der Abweichung der Istlage des Warmbands 2 von der vorgegebenen Solllage des Warmbands 2 eine Solllage der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 zu ermitteln und einen Sollverstellgeschwindigkeitswert zum Verstellen des Winkels a zwischen der Längsmittelachse 10 der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 und der Längsachse 11 der Planheitsmessvorrichtung 1 in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 von der Solllage der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 zu ermitteln. Zudem ist die Verstelleinrichtung 9 eingerichtet, eine Geschwindigkeit einer Seitwärtsbewegung des Warmbands 2 zu ermitteln und den Sollverstellgeschwindigkeitswert in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Seitwärtsbewegung des Warmbands 2 zu ermitteln.
Die Verstelleinrichtung 9 ist des Weiteren eingerichtet, die mittlere Umlenkrolle 7 in einer Ebene zu verschwenken, die senkrecht zu der Längsachse 11 der Planheitsmessvorrichtung 1 und senkrecht auf der Zeichenebene angeordnet ist. Darüber hinaus ist die Verstelleinrichtung 9 eingerichtet, das Verschwenken der mittleren Umlenkrolle 7 in der Ebene in Abhängigkeit eines Winkelwerts durchzuführen, um den der Winkel a zwischen der Längsmittelachse 10 der einlaufseitigen Umlenkrolle 3 und der Längsachse 11 der Planheitsmessvorrichtung 1 mittels der Verstelleinrichtung 9 variierbar ist.
Die Planheitsmessvorrichtung 1 kann einen nicht gezeigten Halterahmen aufweisen, an dem die einlaufseitige Umlenkrolle 3, die auslaufseitige Umlenkrolle 5 und/oder die mittlere Umlenkrolle 7 drehbar gelagert sind bzw. ist, wobei die Verstelleinrichtung 9 über den Halterahmen mit den jeweiligen Umlenkrollen 3, 5 bzw. 7 bzw. den Umlenkrollen 3, 5 bzw. 7 verbunden ist und der Halterahmen gemeinsam mit den damit verbundenen Umlenkrollen 3, 5 bzw. 7 verlagerbar ist.
Figur 1 B zeigt eine schematische Seitenansicht der in Figur 1A gezeigten Planheitsmessvorrichtung 1. Es ist die vertikale Schwenkbarkeit der mittleren Umlenkrolle 7 gezeigt, einmal in durchgezogenen Linien und einmal in gestrichelten Linien, wobei die vertikale Schwenkbarkeit der mittleren Umlenkrolle 7 durch einen Doppelpfeil 13 angedeutet ist.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Planheitsmessvorrichtung zum Messen einer Planheit eines Warmbands innerhalb einer Warmwalzanlage. Die Planheitsmessvorrichtung kann entsprechend dem in den Figuren 1A und 1 B gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Zunächst wird eine Istlage List des Warmbands erfasst. Aus der Istlage List und einer vorgegebenen Solllage Lsoii des Warmbands wird mittels eines Subtrahierglieds D1 der Verstelleinrichtung eine Differenz gebildet, die einem Mittenregler M der Verstelleinrichtung der Planheitsmessvorrichtung zugeführt wird. Der Mittenregler M erzeugt in Abhängigkeit der Differenz eine Solllage Psou der mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle, die eine Optimierung des Bandlaufs des Warmbands bewirkt. Zudem wird eine Istlage Pist der mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle erfasst. Aus der Istlage Pist der Umlenkrolle und der Solllage Psou der Umlenkrolle wird mittels eines weiteren Subtrahierglieds D2 der Verstelleinrichtung eine weitere Differenz gebildet, die einem Schwenkregler S der Verstelleinrichtung der Planheitsmessvorrichtung zugeführt wird. Der Schwenkregler S erzeugt in Abhängigkeit der Differenz D2 einen Verstellgeschwindigkeitswert zum Verstellen des Winkels zwischen der Längsmittelachse der mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung. Die mittels des Subtrahierglieds D1 erzeugte Differenz wird zudem einem Differenzialregler D der Verstelleinrichtung zugeführt, der eine Geschwindigkeit einer Seitwärtsbewegung des Warmbands ermittelt und aus dieser Geschwindigkeit einen Zusatzwert für die Verstellgeschwindigkeit ermittelt. Der von dem Schwenkregler S erzeugte Verstellgeschwindigkeitswert und der von dem Differenzialregler D erzeugte Zusatzwert werden mittels eines Addierglieds A der Verstelleinrichtung addiert, woraus ein Sollverstellgeschwindigkeitswert Vsoii entsteht, der zur Ansteuerung von Aktoren der Verstelleinrichtung verwendet werden kann.
Folglich wird gemäß dem Verfahren ein Winkel zwischen einer Längsmittelachse der mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle und einer quer zu den Umlenkrollen verlaufenden Längsachse der Planheitsmessvorrichtung in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage List des Warmbands von einer vorgegebenen Solllage Lsoii des Warmbands variiert. Dabei wird gemäß dem Verfahren eine Istlage Pist der mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle, deren Lage entsprechend variierbar ist, ermittelt, aus der Abweichung der Istlage List des Warmbands von der vorgegebenen Solllage Lsoii des Warmbands eine Solllage Psou der mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle ermittelt und ein Sollverstellgeschwindigkeitszusatzwert zum Verstellen des Winkels zwischen der Längsmittelachse der mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage Pist dieser Umlenkrolle von der Solllage Psou dieser Umlenkrolle ermittelt. Zudem wird gemäß dem Verfahren eine Geschwindigkeit einer Seitwärtsbewegung des Warmbands ermittelt und der Sollverstellgeschwindigkeitszusatzwert in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Seitwärtsbewegung des Warmbands ermittelt.
Um eine Änderung der Geometrie der Einspannung des Warmbands in die Planheitsmessvorrichtung, die durch ein Verstellen der mit der Verstelleinrichtung verbundenen Umlenkrolle bewirkt wird, zu kompensieren, kann die Umlenkrolle, deren Lage entsprechend variierbar ist, oder eine andere Umlenkrolle der Planheitsmessvorrichtung in einer Ebene verschwenkt werden, die senkrecht zu der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung angeordnet ist. Das Verschwenken dieser Umlenkrolle in der Ebene kann in Abhängigkeit eines Winkelwerts durchgeführt werden, um den der Winkel zwischen der Längsmittelachse der Umlenkrolle, deren Verschwenkung die Geometrieänderung bewirkt hat, und der Längsachse der Planheitsmessvorrichtung variierbar ist.
Bezugszeichenliste
1 Planheitsmessvorrichtung
2 Warmband
3 einlaufseitige Umlenkrolle
4 Führungsrolle
5 auslaufseitige Umlenkrolle
6 Bandlaufrichtung
7 mittlere Umlenkrolle
8 Erfassungseinrichtung
9 Verstelleinrichtung
10 Längsmittelachse von 3
11 Längsachse von 1
12 Doppelpfeil (Schwenkbarkeit von 3)
13 Doppelpfeil (Schwenkbarkeit von 7)
A Addierglied
D Differenzialregler
D1 Subtrahierglied
D2 Subtrahierglied
List Istlage von 2
Lsoii Solllage von 2
M Mittenregler
Pist Istlage von 3, 5, 7
Psou Solllage von 3, 5, 7
S Schwenkregler
Vsoii Sollverstellgeschwindigkeitswert a Winkel zwischen 10 und 11

Claims

Patentansprüche:
1. Planheitsmessvorrichtung (1 ) zum Messen einer Planheit eines Warmbands (2) innerhalb einer Warmwalzanlage, aufweisend wenigstens eine einlaufseitige Umlenkrolle (3) zum Kontaktieren einer ersten Großseite des Warmbands (2), wenigstens eine auslaufseitige Umlenkrolle (5) zum Kontaktieren der ersten Großseite des Warmbands (2) und wenigstens eine bezüglich einer Bandlaufrichtung (6) des Warmbands (2) zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle (3) und der auslaufseitigen Umlenkrolle (5) angeordnete, gegen eine der ersten Großseite des Warmbands (2) gegenüberliegende zweite Großseite des Warmbands (2) anstellbare, als Planheitsmessrolle dienende mittlere Umlenkrolle (7), gekennzeichnet durch wenigstens eine Erfassungseinrichtung (8) zum Erfassen einer Istlage (List) des Warmbands (2) und wenigstens eine mit der Erfassungseinrichtung (8) und wenigstens einer der Umlenkrollen (3, 5, 7) verbundene Verstelleinrichtung (9), die eingerichtet ist, einen Winkel (a) zwischen einer Längsmittelachse (10) der jeweilig mit der Verstelleinrichtung (9) verbundenen Umlenkrolle (3, 5, 7) und einer quer zu den Umlenkrollen (3, 5, 7) verlaufenden Längsachse (11 ) der Planheitsmessvorrichtung (1 ) in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage (List) des Warmbands (2) von einer vorgegebenen Solllage (Lsoii) des Warmbands (2) zu variieren.
2. Planheitsmessvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (9) eingerichtet ist, eine Istlage (Pist) der jeweilig mit der Verstelleinrichtung (9) verbundenen Umlenkrolle (3, 5, 7) zu ermitteln, aus der Abweichung der Istlage (List) des Warmbands (2) von der vorgegebenen Solllage (Lsoii) des Warmbands (2) eine Solllage (Psou) dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) zu ermitteln und einen
Sollverstellgeschwindigkeitswert (Vsoii) zum Verstellen des Winkels (a)
23 zwischen der Längsmittelachse (10) dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) und der Längsachse (11 ) der Planheitsmessvorrichtung (1 ) in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage (Pist) dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) von der Solllage (Psou) dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) zu ermitteln. Planheitsmessvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (9) eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit einer Seitwärtsbewegung des Warmbands (2) zu ermitteln und den Sollverstellgeschwindigkeitswert (Vsoii) in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Seitwärtsbewegung des Warmbands (2) zu ermitteln. Planheitsmessvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (9) eingerichtet ist, die jeweilig mit der Verstelleinrichtung (9) verbundene Umlenkrolle (3, 5, 7) und/oder wenigstens eine andere Umlenkrolle (3, 5, 7) in einer Ebene zu verschwenken, die senkrecht zu der Längsachse (11 ) der
Planheitsmessvorrichtung (1 ) angeordnet ist, und das Verschwenken der jeweiligen Umlenkrolle (3, 5, 7) in der Ebene in Abhängigkeit eines Winkelwerts durchzuführen, um den der Winkel (a) zwischen der Längsmittelachse (10) der jeweiligen Umlenkrolle (3, 5, 7) und der Längsachse (11 ) der Planheitsmessvorrichtung (1 ) mittels der Verstelleinrichtung (9) variierbar ist. Planheitsmessvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilig mit der Verstelleinrichtung (9) verbundene Umlenkrolle (3, 5, 7) um eine senkrecht zu einem dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) zuführbaren Bandabschnitt des Warmbands (2) verlaufende Drehachse verlagerbar angeordnet ist, wobei die Drehachse durch eine Mitte dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) oder bezüglich der Längsachse (10) dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) versetzt zu der Mitte dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) angeordnet ist. Planheitsmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (9) wenigstens einen mit der jeweilig mit der Verstelleinrichtung (9) verbundenen Umlenkrolle (3, 5, 7) verbundenen elektromechanischen Antrieb oder wenigstens einen mit dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) verbundenen hydraulischen Stellzylinder aufweist. Planheitsmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch wenigstens einen Halterahmen, an dem die einlaufseitige Umlenkrolle (3), die auslaufseitige Umlenkrolle (5) und/oder die mittlere Umlenkrolle (7) drehbar gelagert sind bzw. ist, wobei die Verstelleinrichtung (9) über den Halterahmen mit der jeweiligen Umlenkrolle (3, 5, 7) verbunden ist und der Halterahmen gemeinsam mit der jeweilig damit verbundenen Umlenkrolle (3, 5, 7) verlagerbar ist. Planheitsmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umlenkrolle (3, 5, 7) eine Ballenoberfläche mit erhöhter Rauheit aufweist. Planheitsmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umlenkrolle (3, 5, 7) eine verschleißhemmende Ballenbeschichtung aufweist. Planheitsmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8) derart angeordnet und eingerichtet ist, eine einlaufseitige Istlage (List) des Warmbands (2) oder eine auslaufseitige Istlage (List) des Warmbands (2) zu erfassen. Warmwalzanlage mit wenigstens einer Planheitsmessvorrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Planheitsmessvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist. Verfahren zum Betreiben einer Planheitsmessvorrichtung (1) zum Messen einer Planheit eines Warmbands (2) innerhalb einer Warmwalzanlage, wobei die Planheitsmessvorrichtung (1) wenigstens eine einlaufseitige Umlenkrolle (3) zum Kontaktieren einer ersten Großseite des Warmbands (2), wenigstens eine auslaufseitige Umlenkrolle (5) zum Kontaktieren der ersten Großseite des Warmbands (2) und wenigstens eine bezüglich einer Bandlaufrichtung (6) des Warmbands (2) zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle (3) und der auslaufseitigen Umlenkrolle (5) angeordnete, gegen eine der ersten Großseite des Warmbands (2) gegenüberliegende zweite Großseite des Warmbands (2) anstellbare, als Planheitsmessrolle dienende mittlere Umlenkrolle (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Istlage (List) des Warmbands (2) erfasst wird und ein Winkel (a) zwischen einer Längsmittelachse (10) von wenigstens einer Umlenkrolle (3, 5, 7) und einer quer zu den Umlenkrollen (3, 5, 7) verlaufenden Längsachse (11 ) der Planheitsmessvorrichtung (1) in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage (List) des Warmbands (2) von einer vorgegebenen Solllage (Lsoii) des Warmbands (2) variiert wird. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Istlage
(Pist) der Umlenkrolle (3, 5, 7), deren Lage entsprechend variierbar ist, ermittelt wird, aus der Abweichung der Istlage (List) des Warmbands (2) von der vorgegebenen Solllage (Lsoii) des Warmbands (2) eine Solllage (Psou) dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) ermittelt wird und ein
Sollverstellgeschwindigkeitswert (Vsoii) zum Verstellen des Winkels (a) zwischen der Längsmittelachse (10) dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) und der
26 Längsachse (11 ) der Planheitsmessvorrichtung (1) in Abhängigkeit von einer Abweichung der Istlage (Pist) dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) von der Solllage (Psou) dieser Umlenkrolle (3, 5, 7) ermittelt wird. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Geschwindigkeit einer Seitwärtsbewegung des Warmbands (2) ermittelt wird und der Sollverstellgeschwindigkeitswert (Vsoii) in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Seitwärtsbewegung des Warmbands (2) ermittelt wird. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (3, 5, 7), deren Lage entsprechend variierbar ist, und/oder wenigstens eine andere Umlenkrolle (3, 5, 7) in einer Ebene verschwenkt wird, die senkrecht zu der Längsachse (11 ) der Planheitsmessvorrichtung (1) angeordnet ist, und das Verschwenken der jeweiligen Umlenkrolle (3, 5, 7) in der Ebene in Abhängigkeit eines
Winkelwerts durchgeführt wird, um den der Winkel (a) zwischen der Längsmittelachse (10) der jeweiligen Umlenkrolle (3, 5, 7) und der Längsachse (11 ) der Planheitsmessvorrichtung (1 ) variierbar ist.
27
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