DE3943093C2

DE3943093C2 - Verfahren zur Regelung der Planheit eines in einem Walzgerüst hergestellten Bandes und Vorrichtung zu seiner Durchführung

Info

Publication number: DE3943093C2
Application number: DE3943093A
Authority: DE
Inventors: Toshio Sakai; Hideki Maeda; Hiroshi Nagakura; Shigeru Hishikawa
Original assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2009-12-28
Also published as: CA2006693A1; KR930008327B1; KR900009155A; DE3943093A1; FR2640894B1; FR2640894A1; CA2006693C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Planheit eines in einem Walzgerüst hergestellten Bandes mit einer oder mehreren Betätigungsvorrichtungen für die Steuerung der Formen und der Zustände der Arbeitswalzenoberflächen während des Walzvorganges und mit einem Planheitsmesser zur Erfassung der Planheit des Walzbandes über dessen in i-Zonen aufgeteilte Breite und zur Erzeugung eines Ausgangssignales das der relativen Ist-Dehnung ε(i) entspricht, wobei aus der relativen Ist-Dehnung ε(i) und einer vorgegebenen Soll-Dehnung ε_γ(i) als erster Indexwert A(i) eine relative Dehnungsdifferenz berechnet wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Verfahren ist aus der WO 82/03804 bekannt.

Hier wird die Planheit eines im Walzwerk hergestellten Metallbandes mittels eines Planheitsmessers bestimmt, dessen Fühler einzelnen Zonen zugeordnet sind, in die die Breite des Bandes aufgeteilt ist. In einem Komparator werden aus vorgegebenen Sollwerten und den gemessenen Istwerten Differenzsignale bestimmt, die als Fehlersignale einer Vorrichtung zur Verteilung des Kühlmittels eingespeist werden. Um den Einfluß der Wirkung des Kühlmittelstromes auf einander benachbarten Zonen zu minimieren, wird nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate eine relative Dehnungsdifferenz berechnet und die Steuerung der den Zonen zugeordneten Düsen entsprechend vorgenommen.

Im allgemeinen enthält eine automatischeRegelung der Planheit von in Walzgerüsten erzeugten Bändern eine Kühlvorrichtung für die Walzen mit einer Mehrzahl von Sprüh düsen für das Kühlmittel, die nebeneinander in Längsrichtung der Arbeitswalzen angeordnet sind, um die Gestalt oder die Zustände der Oberflächen der Arbeitswalzen während des Walz vorganges zu steuern und ferner einen Planheitsmesser, der die Planheit des gewalzten Bandes über seine Breite bestimmt und einen Stellwert zur Steuerung der Kühleinrichtung erzeugt. Die Sprühdüsen für das Kühlmittel werden unabhängig voneinander nach Maßgabe des Ausgangssig nales des Planheitsmessers gesteuert, wodurch der thermische Scheitel der Arbeitswalzen so einjustiert wird, daß die Planheit des Bandes genau eingeregelt wird.

Bei einer nach dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung wird das Sprühen des Kühlmittels an den Bandabschnitt bzw. die Bandabschnitte eingestellt, sofern ein Bandabschnitt oder Bandabschnitte durch den Planheitsmesser so beurteilt werden, daß sie in begrenzten Bereichen eine starke Dehnung in einer Längsrichtung der Arbeitswalzen, also in einer über die Breite des Bandes verlaufenden Richtung aufweisen. Wird ein anderer Bandabschnitt oder Bandabschnitte so beurteilt, daß sie als Folge ihrer Verlängerung nur eine geringe Dehnung aufweisen, dann wird das Walzensprühmittel auf diesen Bandabschnitt bzw. die Bandabschnitte gesprüht. Dies wird durch eine Ein/Aus-Steuerung der Sprühdüsen für das Kühlmittel erreicht.

Bei einer anderen Vorrichtung nach dem Stand der Technik wird die Durchflußmenge des Walzenkühlmittels schrittweise mit Hilfe von Regelventilen eingestellt, die den jeweiligen Kühlmittelsprühdüsen so zugeordnet sind, daß der thermische Scheitel gesteuert wird.

In dem Artikel in der IEEE-Spektrum August 84, nämlich auf den Seiten 26 bis 32 wird die Anregung gegeben, eine Steuerung bzw. Regelung, die auf dem System der "Fuzzy-Logik" basiert, zur Lösuing von Regelungsproblemen für Industrieprozesse einzusetzen. Wie allerdings eine solche Anwendung für die Regelung der Planheit eines in einem Walzgerüst hergestellten Bandes technisch auszuführen wäre, um zu einem Ergebnis zu kommen, das die bisher auf herkömmliche Weise vorgenommene Regelung der Planheitsgüte von Bändern verbessert, ist in diesem Artikel nicht angegeben.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist daher bei einem Verfahren der eingangs genannten Art darin zu sehen, ein Verfahren anzugeben, wie die Planheit eines in einem Walzgerüst hergestellten Bandes in Übereinstimmung mit den sich verändernden Walzbedingungen ohne komplizierte Rechnung zu regeln ist.

Ferner soll eine automatisch arbeitende Vorrichtung, die für die Durchführung des Verfahrens geeignet ist, angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Hauptanspruch genannten Merkmalen gelöst. Eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist gekennzeichnet durch die im Unteranspruch 12 genannten Merkmale.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Einzelheiten ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Beispielen anhand der Zeichnung und aus den Ansprüchen.

Hier zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vor richtung, die dazu geeignet ist, das Verfahren zur Regelung der Planheit eines Bandes auszuführen,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Kühlsystems für die Walzen, das in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 3A ein Diagramm der Kurven, die den Sollwert für die Planheit und die tatsächliche Planheit des Bandes wiedergeben,

Fig. 3B ein Diagramm der Kurven, die die Verteilung der Sollwerte der relativen Dehnungsdifferenzen und der tatsächlichen Dehnungsdifferenzen wiedergeben.

Fig. 4A-4C die Funktionsgruppe der Indexwerte,

Fig. 5 ein Diagramm, in dem das erfindungsgemäße Verfahren mittels eines Computerprogramms aufgezeigt ist,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung von Arbeits walzen mit einer weiteren Betätigungsvor richtung, die für eine weitere Ausbildung der Erfindung verwendet wird,

Fig. 7 ein Schnittbild von Arbeitswalzen mit einer weiteren Betätigungsvorrichtung, die bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung Ver wendung findet,

Fig. 8 eine Vorderansicht von Arbeitswalzen, die mittels einer weiteren Ausbildung der Erfindung ge steuert werden,

Fig. 9 eine Seitenansicht von Arbeitswalzen, die mittels einer weiteren Ausbildung der Erfindung gesteuert werden und

Fig. 10 ein Schnittbild einer Außenwalze, die bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung angewendet wird.

In Fig. 1 ist die Ausbildung einer erfindungsgemäßen Vor richtung zur Regelung der Planheit eines in einem Walzgerüst erzeugten Bandes gezeigt.

Das Walzgerüst 10 umfaßt obere und untere Arbeitswalzen 14, 14 zum Auswalzen eines Bandes 12, ferner Zwischenwalzen 16, 16 sowie Außenwalzen 18 und 18. Das Band 12 kommt von einer Abhaspel 20, verläuft durch den Spalt zwischen den Arbeitswalzen 14 und 14 und wird von der Aufhaspel 22 aufge spult.

Im Walzgerüst 10 ist ferner eine außerhalb der Walzen ange ordnete Kühleinrichtung vorgesehen, die eine Mehrzahl von Sprühdüsen 24 für das Kühlmittel umfaßt, die nebeneinander in Längsrichtung der Arbeitswalzen 14 angeordnet sind und die Aufgabe haben, Form und Zustände der Oberflächen der Arbeitswalzen zu steuern. Ferner hat die Kühleinrichtung die Aufgabe, als eine Betätigungsvorrichtung die Formen und Zustände der Oberflächen der Arbeitswalzen 14 während des Walzvorganges zu steuern. Außerdem ist ein Planheitsmesser 26 vorgesehen, der die Planheit des Bandes 12 über seine Breite hin erfaßt und ein Ausgangs signal erzeugt.

Wie aus Fig. 2 zu sehen, wird das Kühlmittel aus einem Tank 28 durch eine Pumpe 30 über eine Hauptleitung 32 zu entsprechenden Ventilen 34 und von diesen den Sprühdüsen 24 zugeführt. Eine Steueranweisung wird von einer Ventilan weisungsvorrichtung 36 an die einzelnen Ventile 34 weiter geleitet, wobei die Ventilanweisungsvorrichtung 36 Stellwerte empfängt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren berechnet wurden.

Der Planheitsmesser 26 liefert das Ausgangssignal, das der erfaßten Planheit des Bandes 12 entspricht, an eine Schaltung 38 zur Berechnung der relativen Dehnungs differenz. Die Schaltung 38 hat die Aufgabe, das Ausgangs signal (Planheitssignal) des Planheitsmessers 26 in eine relative Dehnungsdifferenz ε (i) umzuwandeln. Hier soll angemerkt werden, daß das Symbol (i) der relativen Dehnungsdifferenz ε (i) ein Index ist, der die in Längsrichtung befindliche Position der Arbeitswalzen angibt, die der jeweiligen Sprühdüse 24 für das Kühlmittel entspricht.

Eine Schaltung 40 für die Berechnung des Kühlmittelaus stoßes hat die Aufgabe, ein Differenzsignal zwischen dem Ausgangssignal des Planheitsmessers 26 und einem Sollwert für die Planheit in eine Mehr zahl von Indexwerten so zu analysieren, damit man die Kühlmittelmenge nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" festlegen kann, um die Kühlmittel menge für die entsprechenden Sprühdüsen 24 einzustellen und der Ventilansteuerung 36 einzuspeisen, mit dem Ziel, die Planheit des Bandes 12 genau zu steuern. Bei dem dargestellten Ausführungs beispiel erhält die Schaltung 40 für die Berechnung des Kühlmittelausstoßes die relative Dehnungsdifferenz ε (i), die der Ausgangswert der Schaltung 38 zur Berechnung der relativen Dehnungsdifferenz ist, damit sie einen Ausstoß α (i) des Kühlmittels festlegt, wie nachstehend näher erläutert wird.

Fig. 3A gibt den Sollwert für die Planheit und die tat sächliche Planheit des gewalzten Bandes 12 wieder. Dabei zeigt die ausgezogene Linie die Soll-Planheit (Sollwert der relativen Dehnungsdifferenz) ε γ ausge drückt als quadratische Funktion unter der Voraussetzung, daß man einen Mittelpunkt des Bandes 12 als Null annimmt. Die strichpunktierte Linie gibt ein Beispiel einer Planheit des Bandes wieder (tatsächliche relative Dehnungsdifferenz) ε unter der Annahme, daß ein Mittelpunkt des Bandes 12 den Wert Null hat. Fig. 3B zeigt eine Ver teilung der Sollwerte der relativen Dehnungsdifferenzen ε γ (i) und die tatsächlichen relativen Dehnungsdifferenzen ε (i), wobei das Band 12 in eine Mehrzahl von Zonen unterteilt wurde, die den unterteilten Breiten des Planheitsmessers 26 entsprechen. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die nachstehenden drei Auswertungen aus den Sollwerten der relativen Dehnungsdifferenzen ε γ (i) und den tatsächlichen relativen Dehnungsdifferenzen ε (i) bestimmt werden können.

1. Steuerabweichung, Indexwert A (i):
Diese wird durch eine Differenz zwischen den Sollwerten der relativen Dehnungsdifferenzen ε γ (i) und den tatsächlichen relativen Dehnungsdifferenzen ε (i) nach folgender Gleichung berechnet: A (i)=ε (i)-εγ (i) (1)
2. Schwankungsverhältnis der Planheit, Indexwert B (i):
Das Schwankungsverhältnis ( Richtungsschwankung) der tatsächlichen relativen Dehnungsdifferenzen ε (i) läßt sich aus der nachstehenden Gleichung berechnen: B (i)=dε (i)/dt (2)
3. Indexwert C(i) für eine begrenzte Bandwölbung:
Hierbei werden begrenztegewölbte Abschnitte, die eine Fol ge des thermischen Scheitels sind, nach folgender Gleichung ausgewertet: C (i)=ε (i) - {(ε(i-1)+ε(i+1))/2} (3)
In dieser Gleichung bedeuten: (i+1) eine Position, die neben einer in Längsrichtung der Arbeitswalzen liegenden Position (i) liegt.
(i-1) eine Position, die in der anderen Richtung neben Position (i) liegt.

Die Stellgröße wird aus den vorstehenden Index werten nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" fest gelegt. Dabei wird folgende Regel für die Auswertung ange wendet:

1. Ist der Indexwert der Steuerabweichung A (i) schwach minus, erhöht sich das Planhweitsschwankungsverhältnis B (i) geringfügig in Plusrichtung und ist der Indexwert C (i) für ein begrenztes Verwölben Null, dann wird der Kühlmittelausstoß α (i) auf seinem bisherigen Wert ge halten.
2. Ist Indexwert A (i) Null, nimmt das Planheitsschwankungsverhältnis B (i) stark in Minusrichtung ab und ist der Indexwert für ein begrenztes Verwölben geringfügig groß, dann nimmt der Kühlmittelausstoß (i) geringfügig ab.
3. Ist der Indexwert A (i) schwach positiv, das Planheitsschwankungsverhältnis B (i) Null, und der Indexwert C(i) für eine begrenzte Verwölbung sehr groß, dann steigt der Kühlmittelausstoß α (i) stark an.
4. Der Rest bleibt unberücksichtig.

Die drei Indexwerte, nämlich A(i), B(i) und C(i), sind erforderlich für die Bestimmung des Kühlmittelaus stoßes α (i), was der Bildung der Stellgröße nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" entspricht und sind unter Verwendung der Gruppengleichungen definiert. In den Fig. 4A bis 4C ist ein Beispiel dargestellt.

Fig. 4A gibt eine Funktion des Indexwertes A (i), Fig. 4B eine Funktion des Indexwertes B(i) und Fig. 4C eine Funktion des Indexwertes C(i) wieder.

In den drei Figuren sind folgende Abkürzungen verwendet:

"PB" für "Positiv Groß", was eine Menge von positiven und großen Zahlen bedeutet,
"PS" für "Positiv Klein", was eine Menge von positiven und kleinen Zahlen bedeutet,
"ZO" für "Null"
"NS" für "Negativ Klein", was bedeutet, eine Menge negativer und kleiner Zahlen und "NB" bedeutet eine Menge negativer großer Zahlen.

Verwendet man die vorstehenden Parameter, dann sagt beispiels weise die Bewertungsregel (1) aus: "wenn A (i) "NS" ist und B(i) "PS" ist und C(i) "ZO" ist, dann ist Δ α (i) ZO".

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurden 74 ungefähre Steuerregeln zusätzlich zu der vorstehenden Regel (1), also insgesamt 75 Regeln vorbereitet. Dabei soll darauf hinge wiesen werden, daß auf verschiedene Parameter, beispiels weise auf Arbeitsverfahren von Fachleuten, bei der Verarbeitung der Steuerregeln Bezug genommen wurde, und daß man un nötige Regeln ohne weiteres auslassen kann.

Ein Beispiel einer Regeltabelle für die Einstellung des Stellwertes für den Fall, daß C(i)= "ZO"= Null ist, ist in der nachstehenden Tabelle aufgezeigt:

Tabelle I

Die Werte für Δ α (i), die den vorstehenden Werten von PB bis NB entsprechen, sind in der nachstehenden Tabelle II aufge führt.

Tabelle II

In der Tabelle II ist Δ α (i) in Prozenteinheiten ange geben.

Der einzustellende Anteil Δ α (1) des Kühlmittelausstoßes α (i) wird mit Hilfe der Tabellen, die nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" berechnet würden, berechnet und zu dem früheren Kühlmittelausstoß α * (i) addiert, um den gegenwärtigen Kühlmittelausstoß α (i), wie er sich aus der nachstehenden Gleichung ergibt, festzulegen:

α(i)=α*(i)+Δα(i) (4)

Das Sprühsystem des Walzenkühlmittels wird durch den Ausgangswert α (i) für das Kühlmittel bestimmt und der Ventilanweisungsvorrichtung 36 zugeführt.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines Programmes für den Stellwert der Schaltung 40 für die Berechnung des Kühlmittelausstoßes nach Fig. 3, das mit Hilfe eines Computers erhalten wird. Dieses wird während einer vorgegebenen Zeitspanne, beispielsweise während einer Sekunde betrieben.

Obwohl in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Sprüh system des Walzenkühlmittels durch Anwendung des Prinzips der "Fuzzy-Logik" unter Verwendung der drei Indexwerte, nämlich der Abweichung A(i), der relativen Dehnungsdifferenz, B(i) und des Indexwertes C(i) für eine begrenzte Ver wölbung bestimmt ist, kann man auch mindestens zwei der drei Indexwerte miteinander kombinieren. Man kann aber auch noch ein oder mehrere weitere Indexwerte entsprechend dem jeweiligen Zweck hinzu ziehen.

Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Regelung durch Verwendung eines Eingangswertes (relative Dehnungsdifferenz) und eines Ausgangswertes (Kühlmittelausstoß) vorgenommen wurde, kann diese auch unter Verwendung eines mehrfachen Eingangswertes (relative Dehnungsdifferenz und einen weiteren oder einen anderen Eingangswert bzw. weitere oder andere Eingangswerte) und mehrfache Ausgangswerte (Kühlmittelausstoß und einen weiteren oder einen anderen Stellwert oder weitere und andere Stellwerte) geschehen.

In den Fig. 6 und 7 sind Abwandlungen der Betätigungs vorrichtung, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind, dargestellt. Die Betätigungsvorrichtung nach Fig. 6 weist eine äußere Heizeinrichtung 42 auf, die eine Mehrzahl von äußeren Heiz elementen 44, beispielsweise Induktionsheizspulen oder Hochfrequenzheizelemente umfaßt, die nebeneinander in Längsrichtung der Arbeitswalzen 14 so angeordnet sind, daß sie die entsprechenden Zonen der Arbeitswalzen 14 über deren Außenflächen aufheizen. Der Stellwert, der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" bestimmt wurde, wird der äußeren Heizeinrichtung 42 eingespeist, so daß die Formen und Zustände der Oberflächen der Arbeits walzen gesteuert werden können, wodurch auch die Planheit des Bandes 12 genau gesteuert wird.

Die Betätigungsvorrichtung nach Fig. 7 ist durch eine innere Heizeinrichtung 46 gebildet, die eine Mehrzahl von inneren Heizelementen 48 umfaßt, beispielsweise Induktionsheizspulen, Hochfrequenzheizelemente, elektrische Heizelemente und mit Dampf durchflossene Leitungen, die beispielsweise in den Arbeitswalzen so in einem Abstand voneinander in Längsrichtung der Arbeitswalzen 14 eingebaut sind, daß eine Mehrzahl getrennter Heizzonen längs der Arbeitswalzen 14 gebildet wird.

Der Stellwert, der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" bestimmt wurde, wird den inneren Heizelementen 48 eingespeist, so daß die Formen und Zustände der Oberflächen der Arbeitswalzen gesteuert werden können, wodurch auch die Planheit des Bandes genau gesteuert wird. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die innere Heizeinrichtung 46 ersetzt werden kann durch innere Kühleinrichtungen mit einer Mehrzahl von Kühlelementen, beispielsweise Leitungen, die von einem Kühlmittel durchströmt werden, die in den Arbeitswalzen 14 in Abständen voneinander in Längsrichtung der Arbeitswalzen 14 angeordnet sind. Das Arbeitsprinzip der inneren Kühleinrichtung entspricht vollständig dem der inneren Heizeinrichtung 46.

In den Fig. 8 bis 10 sind drei weitere Abwandlungen der Erfindung gezeigt.

Nach Fig. 8 wird die Regelung der Planheit durch ein in Längsrichtung erfolgendes Verschieben der Zwischen walzen 16 und/oder der Arbeitswalzen 14 durchgeführt. Die Betätigungsvorrichtung für die Ausbildung nach Fig. 8 umfaßt demnach eine nicht dargestellte Schiebevorrichtung, mit deren Hilfe die Zwischenwalzen 16 und/oder die Arbeits walzen 14 verschoben werden können. Der Stellwert, der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" er halten wurde, wird der Schiebevorrichtung eingespeist, so daß die Formen und die Zustände der Arbeitswalzenoberflächen geregelt werden können, wodurch auch die Planheit des Bandes genau zu steuern ist.

Nach Fig. 9 erfolgt die Regelung der Planheit durch ein in Längsrichtung erfolgendes Abbiegen der Zwischen walzen 16 und/oder der Arbeitswalzen 14. Die Betätigungs vorrichtung umfaßt hier eine Biegevorrichtung 50, die eine Biegekraft BF auf die Zwischenwalze 16 oder die Arbeitswalzen 14 ausübt. Der Stellwert, der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" erhalten wurde, wird der Biegevorrichtung 15 eingespeist, so daß die Formen und Zustände der Arbeitswalzenoberflächen ge steuert werden können, wodurch auch die Planheit des Bandes genau geregelt wird. Es wird noch darauf hin gewiesen, daß die Biegevorrichtung 50 eine Mehrzahl von Biegeelementen umfassen kann, die voneinander getrennt in Längsrichtung der Walzen 14 bzw. 16 so angeordnet sein können, daß Steuerzonen für die Planheit gebildet werden.

Nach Fig. 10 wird die Planheitsregelung durch Veränderung des Scheitels mindestens einer der Außenwalzen 18 oder der Zwischenwalzen 16 oder der Arbeitswalzen 14 durchgeführt. Als Betätigungsvorrichtung dient hier eine Vorrichtung zur Veränderung des Scheitels der Walzen 14, 16 oder 18. Der Stellwert wird dieser Vorrichtung so eingespeist, daß die Formen und Zustände der Arbeitswalzenoberflächen gesteuert werden können, wodurch auch diePlanheit des Bandes genau zu regeln ist.

In der Ausbildung nach Fig. 10 sind die Außenwalzen 18 mit einer Vorrichtung zur Veränderung des Scheitels ausgestattet. Diese Vorrichtung umfaßt hier Hohlräume 54, die mit Öl gefüllt werden können und in den Außenwalzen 18 vorgesehen sind. In der dargestellten Ausführungsform besteht die Außenwalze 18 aus einem Walzenkörper 18A und einer Muffe 18B, die den Walzenkörper 18A umgibt. Die Hohlräume 54 für das Öl sind in der Muffe 18B und zwar in deren Innenfläche vorgesehen. Eine Einfüllöffnung 56 ist in dem Walzenkörper 18A vorgesehen und kommuniziert mit den Hohlräumen 54. Der Scheitel läßt sich in Abhängigkeit von der in die Hohlräume 54 eingefüllten Ölmenge verändern.

Aus dem vorstehend Gesagten ergibt sich, daß die Betätigungs vorrichtung für die Steuerung der Formen und der Zustände der Arbeitswalzenoberfläche ganz unterschiedlich ausge bildet sein kann, solange sie in der Lage ist, die Planheit des Bandes über dessen Breite zu steuern.

Bei den beschriebenen Beispielen wurde nur eine Betätigungs vorrichtung für die Steuerung der Formen und Zustände der Arbeitswalzenoberflächen verwendet. Für jeden Fachmann ist es jedoch selbstverständlich, daß auch zwei oder mehrere solcher Betätigungsvorrichtungen mittels der Stellwerte betätigt werden können, um die Formen und/oder die Zustände der Arbeitswalzenoberflächen zu steuern. Auch können Kühlvorrichtungen und Biegevorrichtungen, beispiels weise kombiniert durch den nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" bestimmten Stellwert betätigt werden.

Claims

1. Verfahren zur Regelung der Planheit eines in einem Walzgerüst hergestellten Bandes mit einer oder mehreren Betätigungsvorrichtungen für die Steuerung der Formen und der Zustände der Arbeitswalzenoberflächen während des Walzvorganges und mit einem Planheitsmesser zur Erfassung der Planheit des Walzbandes über dessen in i Zonen aufgeteilte Breite und zur Erzeugung eines Ausgangssignales das der relativen Ist-Dehnung ε (i) entspricht, wobei aus der relativen Ist-Dehnung ε (i) und einer vorgegebenen Soll-Dehnung ε_γ (i) als erster Indexwert A (i) eine relative Dehnungsdifferenz berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- zusätzlich eine Richtungsschwankung aus der Ableitung der Ist-Dehnung ε (i) nach der Zeit als zweiter Indexwert B (i) und
- zusätzlich ein dritter Indexwert C (i) für die begrenzte Bandwölbung aus der Beziehung C (i) = ε (i) -[(ε (i-1) + ε (i+1)/2]errechnet wird, wobei i+1 eine Position ist, die neben einer in Längsrichtung der Arbeitswalzen liegenden Position i liegt und i-1 eine Position ist, die in der anderen Richtung neben der Position i liegt und
- mindestens zwei der drei genannten Indexwerte nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" zur Bildung einer Stellgröße für die Regelung der Planheit verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Kühlmittel an getrennte Zonen von außen auf die Arbeitswalzen gesprüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß getrennte Zonen der Arbeitswalzen von außen erhitzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß getrennte Zonen der Arbeitswalzen von innen aufgeheizt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß getrennte Zonen der Arbeitswalzen von innen gekühlt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Walzwerk außer den Arbeitswalzen noch Zwischenwalzen und Außenwalzen umfaßt und daß die Planheitssteuerung des Bandes durch Verschieben der Zwischenwalze(n) und/oder Außen walze(n) entsprechend dem Stellwert, der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" bestimmt wurde, erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Walzwerk außer den Arbeitswalzen noch Zwischenwalzen und Außen walzen umfaßt und daß die Planheitssteuerung des Bandes durch Biegen von mindestens einer Zwischenwalze und/oder Außenwalze entsprechend dem Stellwert, der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" bestimmt wurde, erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Planheitssteuerung des Bandes an getrennten Zonen der Walzen vor genommen wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Walz werk außer den Arbeitswalzen noch Zwischenwalzen und Außenwalzen umfaßt und daß die Planheitssteuerung durch Veränderung des Scheitels von mindestens einer Arbeitswalze und/oder Zwischenwalze und/oder Außenwalze entsprechend dem Stellwert der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" bestimmt wurde, erfolgt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexwerte die relative Dehnungsdifferenz, die Richtungsschwankung der relativen Dehnungsdifferenz und eine begrenzte Verwölbung umfassen und daß mindestens zwei der drei genannten Indexwerte nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" zur Bestimmung einer Stellgröße für die Regelung der Planheit herangezogen werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Planheitsmessers in eine Mehrzahl von Indexwerten analysiert wird, um nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" einen Stellwert für eine Betätigungsvorrichtung so zu bestimmen, daß die Planheit des Bandes genau zu steuern ist.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Betätigungsvorrichtung eine äußere Walzenkühleinrichtung (24, 28, 30, 32, 34) umfaßt, die aus einer Mehrzahl von Sprühdüsen (24) für das Kühlmittel besteht, die nebeneinander in Längsrichtung der Arbeitswalzen (14) so angeordnet sind, daß das Kühlmittel an getrennte Zonen der Arbeitswalzen (14) gesprüht wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, da durch gekennzeichnet, daß die Be tätigungsvorrichtung eine äußere Walzenheizeinrichtung (42) umfaßt, die aus einer Mehrzahl von äußeren Heizelementen (44) besteht, die nebeneinander in Längsrichtung der Arbeitswalzen (14) so angeordnet sind, daß die Arbeits walzen (14) an ihren getrennten Zonen durch die jeweiligen Heizelemente (44) erhitzt werden.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, da durch gekennzeichnet, daß die Betäti gungsvorrichtung eine innere Heizeinrichtung (46) für die Arbeitswalzen (14) umfaßt, die aus einer Mehrzahl innerer Heizelemente (48) gebildet ist, die in Abständen nebeneinander in Längs richtung der Arbeitswalzen (14) so angeordnet sind, daß getrennte Zonen der Arbeitswalzen (14) durch die entsprechenden inneren Heiz elemente (48) aufgeheizt werden.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß die Be tätigungsvorrichtung eine innere Kühleinrichtung umfaßt, die durch eine Mehrzahl von inneren Kühlelementen ge bildet ist, die so in den Arbeitswalzen (14) in Abständen von einander in Längsrichtung der Arbeitswalzen (14) angeordnet sind, daß die Arbeitswalzen (14) an ihren unterteilten Zonen von den jeweiligen Kühlelementen gekühlt werden.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß das Walz gerüst außer den Arbeitswalzen (14) noch Zwischenwalzen (16) und Stützwalzen (18) umfaßt und daß die Betätigungsvorrichtung eine Schiebevorrichtung umfaßt, die mindestens eine der Zwischen- (16) und/oder Arbeitswalzen (14) entsprechend dem Stell wert der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" bestimmt wurde, verschiebt.

17. Vorichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, da durch gekennzeichnet, daß das Walz gerüst außer den Arbeitswalzen (14) noch Zwischenwalzen (16) und Stützwalzen (18) umfaßt und daß die Betätigungsvorrichtung eine Biegevorrichtung (50) aufweist, die mindestens eine der Zwischenwalzen (16) und/oder Arbeits walzen (14) nach Maßgabe des Stellwerts, der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" bestimmt wurde, biegt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, da durch gekennzeichnet, daß die Planheitsregelung des Bandes an getrennten Zonen der im Walzgerüst vorliegenden Walzen vorgenommen wird.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, da durch gekennzeichnet, daß außer den Arbeitswalzen (14) noch Zwischenwalzen (16) und Stützwalzen (18) vor gesehen sind und daß die Betätigungsvorrichtung eine Vorrichtung enthält, die dazu dient, den Scheitel zu mindestens einer Arbeitswalze (14) und/oder Zwischenwalze (16) und/oder Außenwalze (18) nach Maßgabe des Stellwertes zu verändern, der nach dem Prinzip der "Fuzzy-Logik" bestimmt würde.