WO2019145338A1 - Streck-biege-richtanlage und verfahren zu deren betätigung - Google Patents

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WO2019145338A1
WO2019145338A1 PCT/EP2019/051584 EP2019051584W WO2019145338A1 WO 2019145338 A1 WO2019145338 A1 WO 2019145338A1 EP 2019051584 W EP2019051584 W EP 2019051584W WO 2019145338 A1 WO2019145338 A1 WO 2019145338A1
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bending
measured values
determining
deviation
straightening
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PCT/EP2019/051584
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Klaus LENZ
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Lenz Klaus
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/05—Stretching combined with rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • 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
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    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B2015/0071—Levelling the rolled product

Definitions

  • the invention relates to a stretch-bending straightening system according to the preamble of Anspru Ches 1 and a method for the actuation thereof according to the preamble of claim 10th
  • Stretch-bending straightening systems such as the plant shown schematically in Fig. 3, are Anla conditions that are used to minimize iron in iron and non-ferrous metal bands internal stresses and thereby len a better flatness erzie.
  • Metallic bands are understood to mean any band-shaped materials.
  • the term "metallic” includes metals per se as well as their alloys. Since the bands after the previous rolling process have unevenness, the straightening process is performed. These imprecisions are caused by fibers of different lengths in the material and are shown by wavy deformations in the band. This is illustrated by way of illustration in FIGS. 4a, 4b and 5a to 5d.
  • Flat the band-shaped Ma material 10 as shown in FIG. 4a shafts 12, are responsible for different fiber lengths according to Fig. 4b.
  • the adjacent fibers have a different difference length AL.
  • These wavy deformations Kings nen in the band-shaped material 10 as the center waves 13 of FIG. 5a, as edge waves 14 as shown in FIG. 5b, as one-sided edge waves as shown in FIG. 5c or as a combination of edge waves 14 and center waves 13 represent.
  • the band-shaped material 10 fed from a coil arranged on a spool in the running direction 24 is set by means of a brake S block 16 and a train S block 18 Trace generated in which the strip-shaped material 10 is stretched.
  • the term "S” is used to make it clear that the strip in these areas is guided in an S-shape around rollers.
  • the occurring tension is measured by a measuring device 22.
  • the band in the bending-straightening unit 26 undergoes alternating bending conditions. Through these two measures, the shorter fibers are adjusted to the longer ones and reduced internal stresses.
  • the so-directed band-shaped material is then wound up again on a recoiler 28.
  • an unplanarity measuring system (UMS), which can be obtained from Ungerer Technology GmbFI, according to FIG. 8, can additionally be used according to the state of the art.
  • This unevenness measuring system has been specially designed to measure the unevenness of tapes with relatively low specific tape counts. It determines the unevenness over the entire bandwidth of the product after the train S block 18 and is able to adjust the individual supports of the bending straightening aggregate 26 so that an optimal straightening result is achieved.
  • sensitive force sensors are used for the UMS, which are mounted on a fixed axle.
  • a measuring roller 36 is used for ver.
  • the controller C calculates the opti cal parameters for the straightening process and thus regulates via a programmable programmable controller SPS by means of a position control 38, the setting of the supports, so the support rollers 32.
  • the UMS is as close as possible after the train S-block 18 in the low-pull area arranged on the straightening process to keep the dead zone 42 as low as possible.
  • the dead-end is the distance that the material takes to get from the bending-straightening unit 26 to the measuring roller 36, before an unevenness can be detected on the measuring roller, which then starts a control process in a closed loop
  • a measuring system shown in FIG. 9 is known, which is used in the high-tension area.
  • an arranged after the bending-straightening unit 26 roller of the train-S block 18- is replaced by a measuring roller 40.
  • This roller consists of a massive body.
  • the sensors are used on the circumference of the solid roller body and coated the entire running surface of the measuring roller 40 with a PU coating.
  • the sensors are able to detect the smallest force differences in the belt.
  • the determined force values are transmitted to evaluation electronics as an evaluation unit 34 where they are processed accordingly and sent to a controller C for the calculation of optimum parameters for the directional analysis.
  • Zess transmitted in a closed loop The advantage consists in a United in comparison to the above UMS system significantly shorter dead zone 42.
  • the present invention has the object, a stretch-bending straightening system and a method for their operation in such a way that the quality of the processed tapes is increased.
  • the stretch-bending straightening system has for this purpose a supply means for feeding a bandför shaped material in a Hochzug Hoch and a Niederyakbrook, wherein the Niederzug Quarry downstream of the Hochzug Club in the running direction of the strip-shaped material downstream.
  • a bending-straightening unit is arranged in Hochzug Switzerland.
  • a measuring system for determining first measured values in the high-voltage range and a measuring system for determining second measured values in the low-voltage range are provided.
  • a controller is provided for determining the deviation of the first measured values from a predetermined or predefinable setpoint values of the bending straightening result, and a controller for determining the deviation of the second measured values from this nominal value.
  • Control variables are determined by the controller or controllers in order to minimize the deviations within closed control loops.
  • at least two measuring systems are provided, once in a high-tension area and once in a low-pull area, in order to optimize the quality of the material to be processed as required.
  • Via selection means it can be decided whether the first or the second closed loop is used for the optimization.
  • Such a selection can be made according to certain criteria, which are based either on empirical values or material parameters, but can also be formed anew during the course of the process, since in the respective closed control loop in the high-train at the same time, so that an optimization can be selected on the basis of the characteristic values determined in this way. This can be a simple and inexpensive way to produce a high quality tape.
  • a single controller for the simultaneous determination of the deviation of the first and the second measured values from the desired value is provided, so that the selection means alternatively select the first or the second control loop.
  • an evaluation unit for evaluating the first and / or the second measured values is provided, that is, more than one evaluation unit can be seen before.
  • the selection means are thereby enabled to select the first or the second closed loop depending on the evaluation. Both a manual and a semi-automatic or au tomatic selection come into consideration as a selection means, depending on which specifications are given to the controller and the evaluation unit.
  • the measuring system in the Hochzug Hoch is preferably formed by a arranged after the bending straightening aggregate measuring roller. It is particularly advantageous if a roller of a train-S block, which is usually arranged after the bending-straightening unit, is replaced by a measuring roller, at the periphery of sensors are used and coated their running surface with an elastic coating is.
  • the measuring roller is formed in a preferred embodiment as part of the train S block, no ge special measuring system or no separate storage for such a roller neces sary, instead, the already present in the train S block roller can be replaced by the measuring device which further reduces the cost of the entire structure.
  • the measuring system for determining the second measured values in the pull-down region is advantageous to arrange the train S block, where it is arranged as close as possible to this block. Such an arrangement helps to reduce the Totumble and thereby the reject for this measurement system.
  • the measuring roller used for this purpose has juxtaposed measuring segments with at least one sensor, preferably with two force sensors, since it is important, especially in Niederyak Scheme to capture the differences over the bandwidth as accurately as possible over the entire surface. While in the Hochzug Switzerland due to the forces occurring there some deformations are imperceptible, they occur under lower tensile forces in Niederyak Scheme after elastic recovery again increased and so far there it can be clearly known. For this purpose, a finer resolution of advantage, which can be achieved by the arrangement of the measuring segments.
  • first or second measured values are determined and a deviation from a setpoint value is determined. Due to this deviation, a manipulated variable for the bending-straightening aggregate is calculated for both measuring systems, which can contribute to an optimization of the result.
  • predetermined or specifiable criteria such as a deviation from the
  • the determination of the deviation of the first and second measured values by means of a single controller preferably takes place simultaneously for both measuring systems, so that alternatively the first or second closed control loop is selected. In accordance with the method, all information is simultaneously available in order to make an informed decision.
  • the first and second measured values are evaluated with regard to achieving a good result according to predetermined criteria, wherein the corresponding control loop is selected as a function of the evaluation.
  • criteria may initially be specific requirements for the quality to be achieved of the strip to be processed, but they may also be material parameters or empirical values which are specified by the operator or can be derived from expert knowledge, which may be stored in a database.
  • the first and second measured values are advantageously displayed to an operator at the same time, so that the latter can select the optimum control loop for the result to be achieved via selection means 48. This allows the operator to decide at a glance what is currently the optimal solution. Since this can change over the course of time even with a coil, this process can also be automated and monitored, so that, if necessary, an indication of a geeig Neten switching time can be given to the operator.
  • the method is first operated on the basis of the first measured values from the pull-up region in a first closed loop until the directional strip-shaped material is the measuring roll in the Pull-down area reached, so that then can be switched to the second closed loop in Niederzug Scheme. Whether or not such switching is necessary at this moment can be determined on the basis of the determined measured values. By such a configuration, the dead distance can be further reduced.
  • Both the stretch-bending straightening system and the method can be operated with a program that is set up and / or programmed with a program code to achieve the desired results and advantages when the program code is applied to a computer Processor or a programmable hardware component is executed. Further advantages will be apparent from the dependent claims and from the following description of a preferred embodiment Be.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the inventive arrangement of
  • FIG. 2 shows a schematic sequence of the method according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic structure of a stretch-bending straightening system according to the invention
  • Fig. 6 is a schematic representation of a straightening process according to the prior
  • Fig. 7a, 7b is an end view and a side view of straightening rollers
  • FIG. 9 is a schematic representation of a flatness measuring system according to the
  • both measuring systems for the high and Niederzugbe rich combined for the first time.
  • This system is preferably characterized by the use of a single controller C, but in principle also several controllers can be used.
  • This preferably a controller C is able to evaluate the flatness measured values of the measuring roller 40 in the high-tensile region 50 and the measuring roller 36 in the low-tensile region 52. Based on these values, the supports of the straightening machine are adjusted.
  • the evaluation units 34 of the two measuring units are connected to the controller. It records the flatness values of the two units and uses the measured values of the active measuring unit to calculate the optimum parameters for the straightening process.
  • the plant operator preferably determines according to which of the two measuring units the straightening process is to be regulated. He is therefore able, depending on the requirements and material, to use the more suitable measuring unit and can also change it during a process.
  • the measured values of the measuring roller 36 in the pull-down area 52 and the measuring roller 40 in the pull-up area 50 are displayed graphically and / or as numerical values, preferably simultaneously on a display unit 46.
  • the system according to the invention achieves a more precise adaptation of the supports to the unevenness of the belt.
  • Another advantage is that rejects can be permanently reduced for materials in which better Richter results are achieved with the measuring roller 36 in Niederzug Hoch 52.
  • the measuring roller 40 is first activated in the Hochzug Complex 50 and switched to the dead distance to the measuring roller 36 in Niederlitz Complex 52.
  • the measuring roller 40 in the Hochzug Scheme 50 is suitable for example for high-strength materials. Since the band is much firmer, the blanks are not distorted by the high train. Therefore, the measuring roller 40 can be permanently used in the Hochzug Scheme 50 for this case and thus take advantage of the much shorter dead zone.
  • the controller C works with the values of the high-tension measuring roller 40, since their dead-end distance is significantly lower. Dead-end is understood to be the length of material required as a result of the controlled system by an adjusting device, the bending-straightening unit 26, to the measuring point, before a detected unevenness due to a controller intervention on the bending-straightening aggregate 26 influences the detected unevenness leads.
  • the controller C sets the bending straightening aggregate 26 according to the calculated parameters to obtain the optimum straightening result.
  • the controller C independently switches from the pull-up measuring roller 40 to the pull-down measuring roller 36 and controls the support rollers 32 of the bending-straightening aggregate with the measured values of the pull-down measuring roller 36, if so not a different setting from the operator via the input medium 49 or from the stretch bending straightening system eg is predetermined by the machine already known earlier results.
  • the system operator can at any time intervene manually via input means 49 and change the controller C as desired. He can also enter and specify process data via the input means 49. Furthermore, the plant operator can create a database 44 in which, for example, parameters for the process can be stored for predetermined or already already on the plant directed materials. This allows the con- For repetitive orders, the troller C independently selects the optimum measuring roller 36 or measuring roller 40.
  • further data can be stored in the database 44, such as, for example, an assignment of certain operating parameters to certain materials or else expert knowledge.
  • Expert knowledge is how an experienced operator would run the stretch-bend straightener and what parameters he would use to achieve a good result.
  • other physical properties can be incorporated, such as the operating speed or temperature-dependent properties.
  • both the measuring roller 40 in the pull-up region 50 and the measuring roller 36 in the pull-down region 52 are engaged and display their measured values, it is possible to interpolate the measured values of the two measuring devices and have them compared with one another by the software. This is made possible by, for example, forming an average value per measuring device and determining it with defined limits at an interval of, for example, 50 control cycles. Depending on the result and evaluation of the software, the controller C can then independently decide which measuring system is the more suitable. This switchover can take place automatically or a recommendation can be made to the system operator.
  • Fig. 2 shows schematically a procedure.
  • step 100 strip-shaped material 10 is fed to a pull-up region 50 and a pull-down region 52.
  • the material thus supplied is measured in step 101 by means of a measuring device in Hochzugsbe rich, with flatness deviations are determined as the first measured values.
  • step 101 the strip-shaped material enters the pull-down region 52, where measurement of the flatness deviations also takes place in step 102. This leads to the second measured values.
  • step 103 the flatness deviations are compared with a setpoint for the flatness deviations. If the flatness deviation is less than or equal to the nominal value, the stretch-bending straightening system is operated with these operating parameters. If the setpoint is not maintained, it is preferably selected based on predetermined criteria in step 104, whether influence with the controlled system in the Hochzug Kunststoff or Niederyak Kunststoff on the result and thus on the flatness deviation is taken. Depending on which route is selected, the control variable for the pull-up area 50 or the pull-down area 52 is calculated either in step 105 or in step 106. The manipulated variable is then applied to the bending straightening aggregate 26 in step 107, and the process then returns to steps 101 and 102 to measure the flatness deviations in the high pull region 50 and low pull region 52, respectively. The procedure then starts again.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)

Abstract

Bei einer Streck-Biege-Richtanlage und einem Verfahren zu deren Betätigung wird bandförmiges Materials einem Hochzugbereich (50) und einen Niederzugbereich (52) zugeführt, wobei der Niederzugbereich (52) dem Hochzugbereich (50) stromabwärts nachgeordnet ist. Ein Biege-Richt-Aggregat ist im Hochzugbereich (50) angeordnet. Ein Messsystem ermittelt erste Messwerte im Hochzugbereich (50). Ein Controller (C) ist zur Ermittlung einer Abweichung der ersten Messwerte von einem Sollwert des Biege-Richtergebnisses und zur Ermittlung wenigstens einer Stellgröße für das Biege-Richt-Aggregat in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung innerhalb eines ersten geschlossenen Regelkreises bestimmt und geeignet. Dadurch, dass ergänzend wenigstens ein Messsystem zur Ermittlung zweiter Messwerte im Niederzugbereich vorgesehen ist, dass ein Controller (C) zur Ermittlung einer Abweichung der zweiten Messwerte von dem Sollwert des Biege-Richt-Ergebnisses und zur Ermittlung der wenigstens einen Stellgröße in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung innerhalb eines zweiten geschlossenen Regelkreises bestimmt und geeignet ist, und dadurch, dass Auswahlmittel vorgesehen sind, die dazu bestimmt und geeignet sind, den ersten oder den zweiten geschlossenen Regelkreis zur Verringerung der Abweichung der ersten und/oder zweiten Messwerte von dem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert auszuwählen, werden eine Streck-Biege-Richtanlage und ein Verfahren zu deren Betätigung so ausgestaltet, dass die Qualität der damit bearbeiteten Bänder gesteigert wird.

Description

Streck-Biege-Richtanlage und Verfahren zu deren Betätigung Beschreibung
Bezug zu verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf und beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2018 101 501.1 , hinterlegt am 23.01.2018, sowie der deutschen Patentanmeldung 10 2018 11 1 627.6, hinterlegt am 15.05.2018, deren Offenbarungsge halt hiermit ausdrücklich auch in seiner Gesamtheit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Streck-Biege-Richtanlage nach dem Oberbegriff des Anspru ches 1 sowie ein Verfahren zu deren Betätigung nach dem Oberbegriff des Anspruches 10.
Stand der Technik
Streck-Biege-Richtanlagen, wie die in Fig. 3 schematisch dargestellte Anlage, sind Anla gen, die eingesetzt werden, um in eisenhaltigen und nichteisenhaltigen metallischen Bändern innere Spannungen zu minimieren und dadurch eine bessere Planheit zu erzie len. Unter metallischen Bändern werden jegliche bandförmigen Materialien verstanden. Der Begriff„metallisch“ umfasst Metalle an sich als auch deren Legierungen. Da die Bänder nach dem vorhergehenden Walzprozess Unplanheiten aufweisen, wird der Richtprozess durchgeführt. Diese Unplanheiten entstehen durch unterschiedlich lange Fasern im Material und zeigen sich durch wellige Verformungen im Band. Dies ist zur Erläuterung in den Fig. 4a, 4b sowie Fig. 5a bis 5d dargestellt. Flat das bandförmige Ma terial 10 gemäß Fig. 4a Wellen 12, sind dafür unterschiedliche Faserlängen gemäß Fig. 4b verantwortlich. Im Hinblick auf die Referenzfaserlänge Lref weisen die benachbarten Fasern eine unterschiedliche Differenzlänge AL auf. Diese welligen Verformungen kön nen sich im bandförmigen Material 10 als Mittelwellen 13 gemäß Fig. 5a, als Randwellen 14 gemäß Fig. 5b, als einseitige Randwellen gemäß Fig. 5c oder als eine Kombination von Randwellen 14 und Mittelwellen 13 darstellen. Für den Veredelungsprozess wird in der in Fig. 3 dargestellten Streck-Biege-Richtanlage das von einem auf einer Abhaspel angeordneten Coil in Laufrichtung 24 zugeführte, bandförmige Material 10 mithilfe von einem Brems-S-Block 16 und einem Zug-S-Block 18 ein Flochzugbereich erzeugt, in dem das bandförmige Material 10 gestreckt wird. (Die Bezeichnung„S“ wird verwendet, um zu verdeutlichen, dass das Band in diesen Berei chen S-förmig um Walzen geführt wird.) Der auftretende Zug wird über eine Messvorrich tung 22 gemessen. Zusätzlich wird das Band im Biege-Richt-Aggregat 26 Wechselbie gungen unterzogen. Durch diese beiden Maßnahmen werden die kürzeren Fasern an die längeren angeglichen und Eigenspannungen abgebaut. Das so gerichtete bandförmige Material wird anschließend auf einem Recoiler 28 wieder aufgewickelt.
Um die Wechselbiegung im Biege-Richt-Aggregat 26 zu erzeugen, werden gemäß Fig.
6, 7a, 7b präzise Richtwalzen 30 von oben und unten über die gesamte Bandbreite ein gesetzt. Diese Richtwalzen 30 werden, um ein Durchhängen zu vermeiden, von kürzeren Stützrollen 32 abgestützt. Da Unplanheiten im bandförmigen Material 10 partiell auftre- ten, z.B. im Randbereich, sind die Stützungen der unteren Richtwalzen 30 einstellbar ausgeführt. Dadurch wird es möglich, den Richtwalzen 30 eine Biegekontur einzustellen, um eine gezielte Streckung der kürzeren Fasern zu erzeugen. Bei beidseitigen Randwel len 14 werden beispielsweise die inneren Stützungen angehoben, um die kürzeren, in der Bandmitte liegenden Fasern zu strecken.
Für den Richtprozess kann zusätzlich nach dem Stand der Technik ein Unplanheit-Mess- System (UMS), das von der Ungerer Technology GmbFI bezogen werden kann, gemäß Fig. 8 eingesetzt werden. Dieses Unplanheit-Mess-System wurde speziell zur Messung der Unplanheit bei Bändern mit relativ niedrigen spezifischen Bandzügen konzipiert. Es ermittelt die Unplanheiten über die gesamte Bandbreite des Produktes nach dem Zug-S- Block 18 und ist in der Lage, die einzelnen Stützungen des Biege-Richt-Aggregats 26 so einzustellen, dass ein optimales Richtergebnis erzielt wird. Um die Unplanheiten zu er kennen, werden für das UMS empfindliche Kraftsensoren eingesetzt, welche auf einer feststehenden Achse montiert werden. Vorzugsweise wird dafür eine Messrolle 36 ver wendet. Über nebeneinander angeordnete Segmente werden unterschiedliche Kräfte vom Band bzw. bandförmigen Material 10, welche durch die Unplanheiten verursacht werden, direkt an die Sensoren übertragen. Für jedes Segment werden vorzugsweise zwei Kraftsensoren eingesetzt. Diese Messwerte werden von einer Auswerteeinheit 34 verarbeitet und an den Controller C weitergegeben. Der Controller C berechnet die opti malen Parameter für den Richtprozess und regelt damit über eine speicherprogrammier bare Steuerung SPS mittels einer Lageregelung 38 die Einstellung der Stützungen, also der Stützrollen 32. Das UMS ist direkt nach dem Zug-S-Block 18 im Niederzugbereich möglichst nahe am Richtprozess angeordnet, um die Totstrecke 42 möglichst gering zu halten. Die Totstrecke ist die Strecke, die das Material benötigt, um vom Biege-Richt- Aggregat 26 bis zur Messrolle 36 zu gelangen, bevor an der Messrolle eine Unplanheit festgestellt werden kann, die dann in einem geschlossenen Regelkreis einen Regelpro zess startet
Aus der DE 35 24 382 A1 ist eine Streck-Biege-Richtanlage für ein Bandmaterial mit ei nem Niederzugbereich sowie einem Hochzugbereich bekannt. In beiden Bereichen wer den Unplanheiten gemessen und daraus werden über Prozessoren Stellwerte für den Schlupf der Walzen berechnet, um dadurch einen möglichst gleichmäßigen Zug und da- mit eine gleichmäßige Qualität des Bandes zu erhalten. Dabei wird nämlich gleichmäßig auf beiden Seiten die Spannung gemessen und daraus werden die Stellwerte ermittelt, ein Auswahlmittel zur selektiven Auswahl zwischen Niederzugbereich oder Hochzugbe reich liegt nicht vor. In der DE 22 03 911 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuen der Planheit eines Metallbandes offenbart. Unplanheiten werden durch Abstandssensoren erfasst und im Anschluss erfolgt eine entsprechende Nachregelung der Eintauchtiefe der Richtrollen. Dies erfolgt über einen Eingriff einer Regelstrecke, jedoch nicht durch eine Auswahl von Hochdruckbereich oder Niederzugbereich.
Aus der DE 10 2004 043 150 A1 ist ein in Fig. 9 dargestelltes Mess-System bekannt, welches im Hochzugbereich eingesetzt wird. Dabei wird eine nach dem Biege-Richt- Aggregat 26 angeordnete Walze des Zug-S-Blocks 18- durch eine Messwalze 40 ersetzt. Diese Walze besteht aus einem massiven Körper. Die Sensoren werden am Umfang des massiven Walzenkörpers eingesetzt und die gesamte Lauffläche der Messwalze 40 mit einer PU-Beschichtung überzogen. Die Sensoren sind in der Lage, kleinste Kraftunter schiede im Band zu erfassen. Anschließend werden die ermittelten Kraftwerte an eine Auswerteelektronik als Auswerteeinheit 34 übermittelt, dort entsprechend aufgearbeitet und an einen Controller C zur Berechnung von optimalen Parametern für den Richtpro- zess in einem geschlossenen Regelkreis übermittelt. Der Vorteil besteht in einer im Ver gleich zum obengenannten UMS-System deutlich kürzeren Totstrecke 42.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Streck-Biege-Richtanlage und ein Verfahren zu deren Betätigung so aus zugestalten, dass die Qualität der damit bearbeiteten Bänder gesteigert wird.
Dies wird mit einer Streck-Biege-Richtanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zu deren Betätigung mit den Merkmalen des Patentanspru ches 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentan sprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technolo gisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sach verhalte aus der Beschreibung und durch Details aus den Figuren ergänzt werden, wo bei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Streck-Biege-Richtanlage weist dazu ein Zuführmittel zur Zuführung eines bandför migen Materials in einen Hochzugbereich und einen Niederzugbereich auf, wobei der Niederzugbereich dem Hochzugbereich in Laufrichtung des bandförmigen Materials stromabwärts nachgeordnet ist. Im Hochzugbereich ist ein Biege-Richt-Aggregat ange ordnet. Ergänzend ist ein Messsystem zur Ermittlung erster Messwerte im Hochzugbe reich und ein Messsystem zur Ermittlung zweiter Messwerte im Niederzugbereich vorge sehen. Ein Controller ist zur Ermittlung der Abweichung der ersten Messwerte von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwerte des Biege-Richtergebnisses vorgesehen und ein Controller zur Ermittlung der Abweichung der zweiten Messwerte von diesem Soll wert. Von dem oder den Controllern werden Stellgrößen ermittelt, um innerhalb ge schlossener Regelkreise die Abweichungen zu minimieren. Mit anderen Worten sind also wenigstens zwei Messsysteme, einmal in einem Hochzugbereich und einmal in einem Niederzugbereich vorgesehen, um die Qualität des zu verarbeitenden Materials be darfsweise zu optimieren. Über Auswahlmittel kann dabei entschieden werden, ob der erste oder der zweite geschlossene Regelkreis zur Optimierung eingesetzt wird. Eine derartige Auswahl kann nach bestimmten Kriterien erfolgen, die entweder auf Erfah rungswerten oder Materialkennwerten beruhen, aber auch erst im Laufe des Prozesses neu gebildet werden können, da im jeweiligen geschlossenen Regelkreis im Hochzugbe- reich als auch im Niederzugbereich gleichzeitig gemessen wird, sodass anhand der so ermittelten Kennwerte eine Optimierung ausgewählt werden kann. Dadurch lässt sich auf einfache und günstige Weise ein qualitativ hochwertiges Band hersteilen.
Zu bedenken ist dabei, dass eine Messvorrichtung für den Hochzugbereich bisher in der Regel nur in Walzwerken eingesetzt wurde, während die im Stand der Technik bekann ten Lösungen außerhalb von Walzwerken Messwerte und insbesondere Planunebenhei ten im Niederzugbereich am Material erfassen, welches durch das im Hochzugbereich angeordnete Biege-Richt-Aggregat bereits vom Coil kommend gerichtet wurde. Erst die Kombination aus beiden Messvorrichtungen gestattet jedoch eine optimale Einflussnah me je nach den Gegebenheiten des Bandes, den Anforderungen an das zu fertigende Material und/oder den Materialeigenschaften.
Vorzugsweise ist ein einziger Controller zur gleichzeitigen Ermittlung der Abweichung der ersten als auch der zweiten Messwerte vom Sollwert vorgesehen, sodass die Aus wahlmittel alternativ den ersten oder den zweiten Regelkreis auswählen. Dadurch kann im Controller ohne weitere Synchronisation zwischen verschiedenen Reglern und Steue rungen eine Optimierung bereits bei geringen Abweichungen dahingehend vorgenom men werden, dass von dem einen auf den anderen Regelkreis umgeschaltet wird.
Günstigerweise ist eine Auswerteeinheit zur Auswertung der ersten und/oder der zweiten Messwerte vorgesehen, das heißt, es können auch mehr als eine Auswerteeinheit vor gesehen sein. Die Auswahlmittel werden dadurch befähigt, in Abhängigkeit der Auswer tung den ersten oder den zweiten geschlossenen Regelkreis auszuwählen. Als Aus wahlmittel kommt dabei sowohl eine manuelle als auch eine halbautomatische oder au tomatische Auswahl in Betracht, je nachdem welche Vorgaben dem Controller und der Auswerteeinheit gegeben werden.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn Anzeigemittel zur Anzeige der ersten und zweiten Messwerte vorgesehen sind und/oder die Auswahlmittel zur manuellen Auswahl durch eine Bedienungsperson vorgesehen sind. Ein Bediener wird damit in die Lage versetzt, anhand der Anzeige auf einen Blick zu erkennen, wohin sich die Messwerte der beiden Messvorrichtungen gerade bewegen und damit zu entscheiden, ob er dem ersten oder dem zweiten Regelkreis den Vorzug gibt. Das Messsystem im Hochzugbereich wird vorzugsweise durch eine nach dem Biege- Richt-Aggregat angeordnete Messwalze gebildet. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn dazu eine Walze eines Zug-S-Blocks, der üblicherweise nach dem Biege-Richt- Aggregat angeordnet ist, durch eine Messwalze ersetzt wird, an deren Umfang Sensoren eingesetzt sind und deren Lauffläche mit einer elastischen Beschichtung überzogen ist. Dadurch kann nahezu unmittelbar nach dem Biege-Richt-Aggregat festgestellt werden, ob sich im Hochzugsbereich ein qualitativ gutes Ergebnis einstellt, sodass die Totstrecke zwischen Biege-Richt-Aggregat und Messsystem verkürzt wird. Wird die Messwalze in einer bevorzugten Ausführungsform als Teil des Zug-S-Blocks ausgebildet, ist kein ge sondertes Messsystem oder keine gesonderte Lagerung für eine derartige Walze erfor derlich, stattdessen kann die ohnehin im Zug-S-Block vorhandene Walze durch die Messvorrichtung ersetzt werden, was die Kosten des gesamten Aufbaus weiter verrin gert.
Das Messsystem zur Ermittlung der zweiten Messwerte im Niederzugbereich ist vorteil haft nach dem Zug-S-Block anzuordnen, wobei es möglichst nahe zu diesem Block an geordnet wird. Eine derartige Anordnung trägt dazu bei, auch für dieses Messsystem die Totstrecke und dadurch den Ausschuss zu verringern.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die hierfür verwendet Messrolle nebeneinander angeordnete Messsegmente mit wenigstens einem Sensor, vorzugsweise mit zwei Kraft sensoren aufweist, da es gerade im Niederzugbereich darauf ankommt, möglichst exakt über die gesamte Fläche die Unterschiede über die Bandbreite zu erfassen. Während im Hochzugbereich aufgrund der dort auftretenden Kräfte manche Verformungen nicht wahrnehmbar sind, treten diese unter geringeren Zugkräften im Niederzugbereich nach elastischer Rückverformung wieder vermehrt auf und können insofern dort deutlich er kannt werden. Dazu ist einer feinere Auflösung von Vorteil, was durch die Anordnung der Messsegmente erreicht werden kann.
Es ist von Vorteil, wenn ergänzend Speichermittel zur Speicherung von Betriebsparame tern bereitgestellt werden, um einmal festgestellte Betriebsparameter für künftige Pro zesse zu nutzen. Insofern werden diese Betriebsparameter in einer Datenbank gespei chert, in der die Betriebsparameter gemeinsam mit Daten über das bearbeitete Material hinterlegt werden. Auf diese Weise kann eine Datenbank und gegebenenfalls auch er gänzt um Expertenwissen ein Datensatz hinterlegt werden, der bei vergleichbaren Mate- rialien von vornherein eingesetzt werden kann, um bereits mit einer möglichst guten Nä herung von Anfang an auf der Anlage zu arbeiten. Dadurch kann das Ergebnis schneller optimiert und der Ausschuss grundsätzlich verringert werden. Verfahrensgemäß wird das bandförmige Material dem Hochzug- und Niederzugbereich zugeführt. Es werden im Hochzugbereich als auch im Niederzugbereich erste bzw. zwei te Messwerte ermittelt und es wird eine Abweichung von einem Sollwert ermittelt. Auf grund dieser Abweichung wird eine Stellgröße für das Biege-Richt-Aggregat für beide Messsysteme berechnet, die zu einer Optimierung des Ergebnisses beitragen können Aufgrund von vorgegebenen oder vorgebbaren Kriterien wie einer Abweichung vom
Sollwert aber auch Erfahrungswerten oder Materialkennwerten wird dann ausgewählt, ob mit dem ersten oder zweiten geschlossenen Regelkreis zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses gearbeitet wird. Damit können sowohl die Vorteile einer Messung im Hoch zugbereich als auch die Vorteile einer Messung im Niederzugbereich gleichzeitig be- trachtet werden, sodass jederzeit entschieden werden kann, in welchen Regelkreisen ein besseres Ergebnis zu erzielen ist. Das System kann dann manuell, halbautomatisch o- der automatisch, je nach den vorliegenden Informationen und der Ausstattung der Vor richtung auf den jeweiligen Regelkreis umgeschaltet werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.
Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung der Abweichung der ersten und zweiten Messwerte mittels eines einzigen Controllers gleichzeitig für beide Messsysteme, sodass alternativ der erste oder zweite geschlossene Regelkreis ausgewählt wird. Verfahrensgemäß lie gen damit sämtliche Informationen gleichzeitig vor, um eine informierte Entscheidung treffen zu können.
Günstigerweise werden die ersten und zweiten Messwerte im Hinblick auf die Erreichung eines guten Ergebnisses nach vorbestimmten Kriterien ausgewertet, wobei in Abhängig keit der Auswertung dann der entsprechende Regelkreis ausgewählt wird. Derartige Kri- terien können zunächst bestimmte Anforderungen an die zu erzielende Qualität des zu bearbeitenden Bandes sein, es können aber ebenso Materialkennwerte oder Erfah rungswerte sein, die vom Bediener vorgegeben oder aus einem Expertenwissen ent nehmbar sind, das gegebenenfalls in einer Datenbank hinterlegt ist. Für eine manuelle Auswahl werden vorteilhafterweise die ersten und zweiten Messwerte einem Bediener gleichzeitig angezeigt, sodass dieser den für das zu erzielende Ergebnis optimalen Regelkreis über Auswahlmittel 48 auswählen kann. Dadurch kann der Bedie ner auf einen Blick entscheiden, was im Moment gerade die optimale Lösung ist. Da dies sich über den Lauf der Zeit selbst bei einem Coil ändern kann, kann dieser Prozess auch automatisiert und überwacht werden, sodass bedarfsweise ein Hinweis auf einen geeig neten Umschaltzeitpunkt dem Bediener gegeben werden kann.
Da das zu bearbeitende Material in Laufrichtung zunächst den Hochzugbereich und dann den Niederzugbereich durchläuft, ist es besonders von Vorteil, wenn das Verfahren zunächst anhand der ersten Messwerte aus dem Hochzugbereich in einem ersten ge schlossenen Regelkreis betrieben wird, bis das gerichtete bandförmige Material die Messrolle im Niederzugbereich erreicht, sodass dann auf den zweiten geschlossenen Regelkreis im Niederzugbereich umgeschaltet werden kann. Ob ein derartiges Umschal- ten in diesem Moment erforderlich ist oder nicht, kann anhand der ermittelten Messwerte bestimmt werden. Durch eine derartige Ausgestaltung lässt sich die Totstrecke weiter verringern.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bereits auf der Streck-Biege-Richtanlage ermittelte Betriebsparameter gemeinsam mit Daten über das zu bearbeitende Material in einer Da tenbank abgespeichert werden und zu einem späteren Zeitpunkt für die Verarbeitung vergleichbarer Materialien wieder verwendet werden können. Dies verringert die Ein richtzeit und Rüstzeit und optimiert den Ablauf dahingehend, dass schnell ein gutes Er gebnis erreicht werden kann. Gegebenenfalls kann dem in der Datenbank vorliegenden Wissen ein Expertenwissen überlagert werden, das Kenntnisse über bestimmte Materi aleigenschaften und damit einhergehende Betriebsparameter für die Streck-Biege- Richtanlage enthält.
Sowohl die Streck-Biege-Richtanlage als auch das Verfahren können mit einem Pro- gramm betrieben werden, das mit einem Programmcode eingerichtet und/oder pro grammiert ist, um die gewünschten Ergebnisse und Vorteile zu erreichen, wenn der Pro grammcode auf einen Computer, einem Prozessor oder einer programmierbaren Hard warekomponente ausgeführt wird. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Be schreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Kurzbeschreibung der Figuren
Im Folgenden wird die Erfindung an Fland eines in den Figuren dargestellten Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung der
Komponenten der Erfindung,
Fig. 2 einen schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 3 einen schematischen Aufbau einer Streck-Biege-Richtanlage nach dem
Stand der Technik,
Fig. 4a, 4b eine dreidimensionale Darstellung von Randwellen und zugehörigen Fa serlängen an einem zu verarbeitenden Material,
Fig. 5a bis 5d Darstellungen von Mittelwellen, Randwellen, einseitige Randwellen sowie einer Kombination von Rand- und Mittelwellen an einem zu verarbeiten den Material,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Richtprozess nach dem Stand der
Technik,
Fig. 7a, 7b eine stirnseitige Ansicht sowie eine Seitenansicht von Richtwalzen und
Stützrollen bei einem Richtprozess gemäß Fig. 6,
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Unplanheit-Mess-Systems für den
Niederzugbereich nach dem Stand der Technik,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Planheits-Mess-Systems nach der
DE 10 2004 043 150 A1.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Allerdings handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen nur um Beispiele, die nicht das erfinderische Konzept auf eine bestimmte Anordnung beschränken sollen. Be vor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte be schränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.
Erfindungsgemäß werden erstmals beide Messsysteme für den Hoch- und Niederzugbe reich kombiniert. Dieses System zeichnet sich vorzugsweise durch die Verwendung ei nes einzigen Controllers C aus, grundsätzlich können aber auch mehrere Controller ver wendet werden. Dieser vorzugsweise eine Controller C ist in der Lage die Planheits messwerte der Messwalze 40 im Hochzugbereich 50 und der Messrolle 36 im Nieder zugbereich 52 auszuwerten. Anhand dieser Werte werden die Stützungen der Richtma schine verstellt.
Die Auswerteeinheiten 34 der beiden Messeinheiten sind mit dem Controller verbunden. Dieser nimmt die Planheitswerte der beiden Einheiten auf und berechnet mit den Mess werten der aktiven Messeinheit die optimalen Parameter für den Richtprozess. Der Anla genbediener bestimmt vorzugsweise, nach welcher der beiden Messeinheiten der Richt prozess geregelt werden soll. Er ist daher in der Lage, je nach Anforderung und Material, die besser geeignete Messeinheit zu verwenden und kann diese auch während eines Prozesses wechseln. Um für den jeweiligen Prozess die beiden Einheiten miteinander vergleichen zu können, ist es möglich, die Planheitsmesswerte zu visualisieren. Dabei werden die Messwerte der Messrolle 36 im Niederzugbereich 52 und der Messwalze 40 im Hochzugbereich 50 graphisch und/oder als Zahlenwerte vorzugsweise zeitgleich auf einer Anzeigeeinheit 46 dargestellt.
Somit wird durch das erfindungsgemäße System eine genauere Anpassung der Stüt zungen an die Unplanheiten des Bandes erreicht. Zudem wird es ermöglicht, je nach Materialanforderung, -legierung und/oder -dicke das besser geeignete System zu ver wenden und damit optimale Richtergebnisse zu erzielen.
Bei sehr dünnen und weichen Materialien wie zum Beispiel Aluminium könnte es Vor kommen, dass durch den hohen Zug Unplanheiten nicht eindeutig erfasst werden kön nen. Dies kann durch die elastischen Eigenschaften der Bänder verursacht werden. Wird das Band mit dem hohen Zug so weit gestreckt, dass es plan erscheint, könnten Un- planheiten in diesem Moment nicht messbar sein und nach Reduzierung des Zugs durch die elastische Rückverformung wieder auftreten. In diesem Fall wäre es möglich, das Messsystem während des Prozesses zu ändern und damit den Prozess zu verbessern.
Ein weiterer Vorteil ist, dass Ausschuss bei Materialien, bei denen bessere Richtergeb nisse mit der Messrolle 36 im Niederzugbereich 52 erzielt werden, dauerhaft reduziert werden kann. Dazu wird zunächst die Messwalze 40 im Hochzugbereich 50 aktiviert und nach der Totstrecke zur Messrolle 36 im Niederzugbereich 52 umgeschaltet.
Die Messwalze 40 im Hochzugbereich 50 hingegen eignet sich beispielsweise für hoch feste Materialien. Da das Band deutlich fester ist, werden die Unplanheiten nicht durch den hohen Zug verfälscht. Daher kann für diesen Fall dauerhaft die Messwalze 40 im Hochzugbereich 50 eingesetzt und damit der Vorteil der wesentlich kürzeren Totstrecke ausgenutzt werden.
Nachdem das bandförmige Material 10 eingefädelt wurde, kann die die Anlage gestartet werden. Zunächst arbeitet der Controller C mit den Werten der Hochzug-Messwalze 40, da deren Totstrecke deutlich geringer ist. Als Totstrecke wird dabei die Materiallänge verstanden, die infolge der Regelstrecke von einer Stelleinrichtung, dem Biege-Richt- Aggregat 26, bis zum Messpunkt erforderlich ist, bevor eine erfasste Unplanheit durch einen Reglereingriff am Biege-Richt-Aggregats 26 zu einer Beeinflussung der erfassten Unplanheit führt. Der Controller C stellt das Biege-Richt-Aggregat 26 entsprechend mit den berechneten Parametern ein, um das optimale Richtergebnis zu erzielen. Nachdem das gerichtete Band die Niederzug-Messrolle 36 erreicht hat, schaltet der Controller C eigenständig von der Hochzug-Messwalze 40 zur Niederzug-Messrolle 36 um und regelt die Stützrollen 32 des Biege-Richt-Aggregats mit den Messwerten der Niederzug- Messrolle 36, sofern nicht eine anderweite Einstellung vom Bediener über die Eingabe mittel 49 oder von der Streck-Biege-Richtanlage z.B. aufgrund von der Maschine bereits bekannter früherer Ergebnisse vorgegeben wird.
Der Anlagenbediener kann jederzeit manuell über Eingabemittel 49 eingreifen und den Controller C beliebig umstellen. Über die Eingabemittel 49 kann er auch Prozessdaten ein- und vorgebenDes Weiteren kann der Anlagenbediener eine Datenbank 44 anlegen, in der z.B. für vorgegebene oder bereits schon einmal auf der Anlage gerichtete Materia lien Parameter für den Prozess abgespeichert werden können. Dadurch kann der Con- troller C bei sich wiederholenden Aufträgen eigenständig die optimale Messrolle 36 bzw. Messwalze 40 auswählen.
In der Datenbank 44 können neben den Daten über bereits auf der Anlage erfolgte Pro zesse auch weitere Daten hinterlegt werden, wie zum Beispiel eine Zuordnung bestimm ter Betriebsparameter zu bestimmten Materialien oder auch ein Expertenwissen. Bei ei nem Expertenwissen handelt es sich um Informationen, wie ein erfahrener Bediener die Streck-Biege-Richtanlage betreiben würde und mit welchen Parametern er arbeiten wür de, um ein gutes Ergebnis zu erzielen. Hier können auch weitere physikalische Eigen schaften eingepflegt werden, wie die Betriebsgeschwindigkeit oder temperaturabhängige Eigenschaften.
Da sich sowohl die Messwalze 40 im Hochzugbereich 50 als auch die Messrolle 36 im Niederzugbereich 52 im Eingriff befinden und ihre Messwerte anzeigen, ist es möglich, die Messwerte der beiden Messeinrichtungen zu interpolieren und miteinander von der Software vergleichen zu lassen. Das wird ermöglicht, indem man bspw. einen Mittelwert je Messeinrichtung bildet und diesen mit definierten Grenzen bei einen Intervall von bspw. 50 Regelzyklen bestimmt. Je nach Ergebnis und Auswertung der Software, kann der Controller C dann selbstständig entscheiden, welches Messsystem das geeignetere ist. Diese Umschaltung kann automatisch erfolgen öder es kann eine Empfehlung an den Anlagenbediener ausgesprochen werden.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Verfahrensablauf. Im Schritt 100 wird bandförmiges Mate rial 10 einem Hochzugsbereich 50 und einem Niederzugsbereich 52 zugeführt. Das so zugeführte Material wird im Schritt 101 mittels einer Messeinrichtung im Hochzugsbe reich gemessen, wobei Planheitsabweichungen als erste Messwerte ermittelt werden. Nach dem Hochzugbereich gelangt das bandförmige Material in den Niederzugbereich 52 und dort erfolgt im Schritt 102 ebenfalls ein Messen der Planheitsabweichungen. Dies führt zu den zweiten Messwerten.
Im Schritt 103 erfolgt ein Vergleich der Planheitsabweichungen mit einem Sollwert für die Planheitsabweichungen. Ist die Planheitsabweichung kleiner gleich dem Sollwert wird die Streck-Biege-Richtanlage mit diesen Betriebsparametern betrieben. Wird der Sollwert nicht eingehalten, wird im Schritt 104 vorzugsweise anhand vorgegebener Kriterien aus gewählt, ob mit der Regelstrecke im Hochzugbereich oder im Niederzugbereich Einfluss auf das Ergebnis und damit auf die Planheitsabweichung genommen wird. Je nachdem, welche Strecke ausgewählt wird, wird entweder im Schritt 105 oder im Schritt 106 die Stellgröße für den Hochzugbereich 50 oder den Niederzugbereich 52 berechnet. Die Stellgröße wird dann im Schritt 107 auf das Biege-Richt-Aggregat 26 angewandt und das Verfahren springt dann zurück zu Schritt 101 und 102, um die Planheitsabweichungen im Hochzugbereich 50 bzw. im Niederzugbereich 52 zu messen. Das Verfahren beginnt dann von vorne.
Für die Auswahl der Regelstrecke im Schritt 104 und die Bestimmung der Stellgröße in den Schritten 105 und 106 können auch Informationen angewandt werden, die aus einer Datenbank 44 stammen, in die Betriebsparameter aus früheren Prozessen, Material kennwerte oder auch ein Expertenwissen Eingang gefunden haben.
Es versteht sich von selbst, dass diese Beschreibung verschiedensten Modifikationen, Änderungen und Anpassungen unterworfen werden kann, die sich im Bereich von Äqui valenten zu den anhängenden Ansprüchen bewegen.
Bezugszeichenliste
10 bandförmiges Material
12 Welle
13 Mittelwelle
14 Randwelle
16 Brems-S-Block
18 Zug-S-Block
20 Abhaspel
22 Messvorrichtung
24 Laufrichtung
26 Biege-Richt-Aggregat
28 Recoiler
30 Richtwalze
32 Stützrolle
34 Auswerteeinheit
36 Messrolle
36a Messsegment
38 Lageregelung
40 Messwalze im Hochzugbereich 42 T otstrecke
44 Datenbank
46 Anzeigeeinheit
48 Auswahlmittel
49 Eingabeeinheit
50 Hochzugbereich
52 Niederzugbereich
Lref Referenzlänge
AL Differenzlänge
C Controller
SPS Speicherprogrammierte Steuerung
100 bis 108 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Streck-Biege-Richtanlage mit
einem Zuführmittel zur Zuführung eines bandförmigen Materials (10) entlang einer Laufrichtung (24) in einen Hochzugbereich (50) und einen Niederzugbe reich (52), wobei der Niederzugbereich (52) in Laufrichtung (24) dem Hoch zugbereich (50) stromabwärts nachgeordnet ist,
einem Biege-Richt-Aggregat (26), das im Hochzugbereich (50) angeordnet ist,
- wenigstens einem Messsystem zur Ermittlung erster Messwerte im Hochzug bereich (50),
einem Controller (C), der zur Ermittlung einer Abweichung der ersten Mess werte von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert des Biege- Richtergebnisses und zur Ermittlung wenigstens einer Stellgröße für das Bie ge-Richt-Aggregat (26) in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung innerhalb eines ersten geschlossenen Regelkreises bestimmt und geeignet ist, einem Stellmittel zur Beeinflussung der Stellgröße,
- wobei ergänzend wenigstens ein Messsystem zur Ermittlung zweiter Mess werte im Niederzugbereich vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Controller (C) zur Ermittlung einer Abweichung der zweiten Messwerte von dem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert des Biege-Richtergebnisses und zur Ermittlung der wenigstens einen Stellgröße in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung innerhalb eines zweiten geschlossenen Regelkreises bestimmt und geeignet ist, und
dass Auswahlmittel (48) vorgesehen sind, die dazu bestimmt und geeignet sind, den ersten oder den zweiten geschlossenen Regelkreis zur Verringerung der Ab weichung der ersten und/oder zweiten Messwerte von dem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert auszuwählen.
2. Streck-Biege-Richtanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Controller ein einziger Controller (C) ist, der zur gleichzeitigen Ermittlung der Ab weichung der ersten und der zweiten Messwerte von dem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert bestimmt und geeignet ist, und dass die Auswahlmittel (48) dazu bestimmt und geeignet sind, alternativ den ersten oder den zweiten ge schlossenen Regelkreis auszuwählen.
3. Streck-Biege-Richtanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Auswerteeinheit (34) zur Auswertung der ersten und der zweiten Messwerte vorgesehen ist und dass die Auswahlmittel (48) dazu bestimmt und geeignet sind, in Abhängigkeit der Auswertung den ersten oder den zweiten ge schlossenen Regelkreis auszuwählen.
4. Streck-Biege-Richtanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anzeigemittel (46) zur Anzeige der ersten und der zweiten Messwerte vorgesehen sind und/oder dass die Auswahlmittel (48) zur manuellen Auswahl durch eine Bedienungsperson vorgesehen sind.
5. Streck-Biege-Richtanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Messsystem zur Ermittlung der ersten Messwerte im Hochzugbereich (50) durch eine nach dem Biege-Richt-Aggregat (26) angeordnete Messwalze (40) gebildet ist.
6. Streck-Biege-Richtanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Walze eines Zug-S-Blocks (18) durch die Messwalze (40) ersetzt ist, an deren Umfang Sensoren eingesetzt sind und deren Lauffläche mit einer elastischen Be schichtung überzogen ist.
7. Streck-Biege-Richtanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Messsystem zur Ermittlung der zwei ten Messwerte durch eine nach dem Biege-Richt-Aggregat (26) und nach dem Zug-S-Block (18) im Niederzugbereich (52) angeordnete Messrolle (36) gebildet ist
8. Streck-Biege-Richtanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messrolle (36) nebeneinander angeordnete Messsegmente (36a) mit wenigstens einem Sensor, vorzugsweise mit zwei Kraftsensoren, aufweist.
9. Streck-Biege-Richtanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Speichermittel zur Speicherung der infolge des ersten oder zweiten geschlossenen Regelkreises eingestellten Betriebsparameter vorgesehen sind und dass eine Datenbank (44) vorgesehen ist, die dazu bestimmt und geeig net ist, diese Betriebsparameter gemeinsam mit Daten über das mit diesen Be triebsparametern bearbeitete Material zu hinterlegen.
10. Verfahren zum Betrieb zum Betrieb einer Streck-Biege-Richtanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten:
- Zuführen eines bandförmigen Materials (10) entlang einer Laufrichtung (24) in einen Hochzugbereich (50) und einen Niederzugbereich (52), wobei ein Bie- ge-Richt-Aggregat (26) im Hochzugbereich (50) angeordnet ist und wobei der Niederzugbereich (52) in Laufrichtung (24) dem Hochzugbereich (50) strom abwärts nachgeordnet ist
Ermitteln erster Messwerte im Hochzugbereich (50),
Ermitteln einer Abweichung der ersten Messwerte von einem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert des Biege-Richtergebnisses,
Ermitteln wenigstens einer Stellgröße für das Biege-Richt-Aggregat (26) in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung innerhalb eines geschlossenen Re gelkreises,
Ermitteln zweiter Messwerte im Niederzugbereich (52),
gekennzeichnet durch
Ermitteln einer Abweichung der zweiten Messwerte von dem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert des Biege-Richtergebnisses.
Ermitteln der wenigstens einen Stellgröße in Abhängigkeit der ermittelten Ab weichung innerhalb eines zweiten geschlossenen Regelkreises,
- Auswählen des ersten oder des zweiten geschlossenen Regelkreises zur Ver ringerung der Abweichung der ersten und/oder zweiten Messwerte von dem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung der ersten und der zweiten Messwerte von dem vorgegebenen oder vorgebbaren Sollwert gleichzeitig mittels eines einzigen Controllers (C) ermittelt wird und dass alternativ der erste oder der zweite geschlossene Regelkreis ausgewählt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Messwerte im Hinblick auf die Erreichung eines Biege- Richtergebnisses nach vorbestimmten Kriterien ausgewertet werden und dass in Abhängigkeit der Auswertung der erste oder den zweite geschlossenen Regel kreis ausgewählt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Messwerte einem Bediener gleichzeitig angezeigt werden und/oder dass der erste oder der zweite geschlossene Regelkreis von einer Be dienungsperson manuell auswählbar ist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zunächst an Hand der ersten Messwerte aus dem Hochzug bereich (50) im ersten geschlossenen Regelkreis betrieben wird, bis das gerichte te bandförmige Material (10) die Messrolle (36) im Niederzugbereich (52) erreicht hat, und dass anschließend auf den zweiten geschlossenen Regelkreis im Nie derzugbereich (52) umgeschaltet wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Abspeichern bereits zuvor beim Betrieb der Streck-Biege-Richtanlage ermittelter Betriebsparameter für die Streck-Biege-Richtanlage gemeinsam mit Daten über das mit diesen Betriebsparametern bearbeitete Material in einer Datenbank (44) und Verwenden der hinterlegten Daten für die Bearbeitung vergleichbarer Materi alien.
16. Programm mit einem Programmcode eingerichtet und/oder programmiert zum Betrieb der Streck-Biege-Richtanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wenn der Programmcode auf einem Computer, einem Prozessor oder einer programmier baren Hardwarekomponente ausgeführt wird.
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