Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Stellgrößen für aktive Profil- und Planheitsstellglieder für mindestens ein Walzgerüst zum Warmwalzen von Metallband mit einer Mehrzahl von i= 1 ...I aufeinanderfolgenden Stichen und zum Ermitteln von Profil- und Mittenplanheitswerten für das warmgewalzte Metallband.

Stand der Technik

Die Erfindung wird weiter unten unter Verwendung zahlreicher Fachbegriffe beschrieben. Zum besseren Verständnis der Erfindung werden diese Fachbegriffe, die allesamt im Stand der Technik bekannt sind, zunächst unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 10 erläutert.

Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Fertigwalzstraße zum Warmwalzen von Metallband mit hier beispielhaft sieben Fertigwalzgerüsten F1- F 7. Den einzelnen Fertigwalzgerüsten sind jeweils mechanische Stellglieder zugeordnet zum Beeinflussen der Mittenplanheit und/oder des Profils des Metallbandes. Bei den Profil- und Planheitsstellgliedern handelt es sich beispielsweise um Einrichtungen zum axialen Verschieben von Arbeitswalzen, wenn diese einen sogenannten Continuously variabel Crown CVC-Schliff oder einen sogenannten Smart Crown-Schliff besitzen. Figuren 3 und 4 veranschaulichen den CVC- bzw. Smart Crown-Schliff der Arbeitswalzen; Figur 4 veranschaulicht zusätzlich das CVC-Prinzip, bei welchem die S-förmig geschliffenen Arbeitswalzen axial verschoben werden. Weiterhin ist in Figur 3 angedeutet, dass das Profil des Metallbandes mit zunehmender Anzahl der durchlaufenen Fertigwalzgerüste zunehmend schwächer beeinflusst wird. Demgegenüber ist die erlaubte Mittenplanheit insbesondere in den ersten Gerüsten der Fertigwalzstraße besonders hoch, während sie in den hinteren Gerüsten der Fertigwalzstraße zunehmend eingeengt ist.

Der Begriff des Profils für ein zu walzendes Metallband wird in Figur 5 erläutert. Es wird unterschieden zwischen dem Begriff „absolutes Profil“ und„relatives Profil“. Wichtig zu verstehen ist, dass der Begriff „Profil“ C hier - im Unterschied zur umgangssprachlichen Bedeutung dieses Begriffes - nicht etwa die Form des Querschnitts des Metallbandes (Bandkontur) meint, sondern tatsächlich den vertikalen Abstand der Oberfläche des Metallbandes von einer fiktiven idealen horizontalen Linie P durch den höchsten Punkt des Profils in der Bandmitte in Breitenrichtung gesehen. Das so definierte Profil bzw. der so definierte vertikale Abstand wird jeweils immer nur an einer konkreten Breitenposition X in einer vorbestimmten Entfernung von der Kante des Metallbandes bestimmt bzw. definiert, z. B. X=25mm. Die absoluten Profilwerte berechnen sich als Differenz der Banddicke H _M in der Breitenmitte des Metallbandes abzüglich der Dicke H _x des Metallbandes in der Entfernung X von der Bandkante nach innen versetzt.

Weiterhin sind in Figur 5 die Begriffe „Body-Bereich“, d. h. „Mittenbereich“, „Bandkante“,„Bandkantenbereiche“ und„Bandkontur-Bereich“ veranschaulicht.

Figur 6 veranschaulicht den Begriff „Welligkeit“ bzw. gleichbedeutend„Planheit“ des Metallbandes. Beim Durchlaufen eines Walzgerüstes erfährt das Metallband eine Umformung, welche insbesondere eine Änderung seiner Bandform (Kontur) zur Folge haben kann. Zwei Beispiele dafür sind in Figur 6 dargestellt. Je nach Form (Kontur) des Metallbandes vor dem Einlauf in das Fertigwalzgerüst und je nach dort erfahrener Umformung kann die Bandform (Kontur) des auslaufenden Metallbandes unterschiedlich sein. Insbesondere kann das auslaufende Metallband unerwünschte Randwellen oder Mittenwellen aufweisen. Die Ausbildung von Wellenbergen oder Wellentälern bedeutet eine zusätzliche Verlängerung des Bandes gegenüber der gleichmäßigen Verlängerung L bei planem Band (ohne Wellen). Diese Veränderung der Bandlänge über der Bandbreite ist in Figur 6 beispielhaft für ein Band mit Randwellen dargestellt. Es ist insbesondere zu erkennen, dass die Längsstreifen des Metallbandes am Rand gegenüber einer ursprünglichen Ausgangslänge L verlängert sind. Die Verlängerung ist umso größer, je größer die Amplitude der Wellen ausgebildet ist. Über die Breite B des Metallbandes verteilt ergibt sich beispielsweise eine parabolische Verteilung. Die Größe der jeweils auftretenden Bandverlängerung D L in Bezug auf die ursprüngliche Bandlänge L dient als Maß für die Mittenplanheit bzw. Welligkeit des Metallbandes. Ein positives Verhältnis D L zu L repräsentiert Randwellen, während ein negatives Verhältnis D L zu L Mittenwellen repräsentiert.

Das Thema Bandprofil- und Mittenplanheitseinstellung bei (Fertig-) Walzgerüsten wird u. a. in folgenden Druckschriften aus der Patentliteratur behandelt:

In dem europäischen Patent EP 0 591 291 B1 wird eine Formsteuerungsgrade beschrieben. Bei Ansteuerung von Fertigwalzgerüsten entsprechend dieser Geraden wird das relative Bandprofil (Profil dividiert durch Dicke in Prozent) innerhalb einer Walzstraße konstant gehalten und beim Folgen dieser Geraden soll sich besonders bei dünnem Metallband am Ende der Fertigstraße eine gute Planheit einstellen. Das Toleranzfenster, um diese Formsteuerungsgrade ist durch Grenzkurven definiert und kann bei der Profilfindung ausgenutzt werden. Bei kleinen Enddicken ist der Toleranzbereich klein, um die Bandplanheit nicht negativ zu beeinflussen. Die Definition des Bandprofilwertes ist hier entsprechend DIN EN 10051 bezogen auf einen Bezugspunkt von der Kante gegeben. Eine Planheit in einem definierten Mittenbereich des Bandes wird hier nicht betrachtet.

Ähnliches offenbart die Patentanmeldung DE 40 40 360 A1. Auch hier wird beschrieben, dass sich besonders bei dünnen Bändern eine relative Profil konstanz von Gerüst zu Gerüst ergibt, und dass sich unter akzeptablen Randbedingungen das Profil linear mit der Banddicke verringert.

Das europäische Patent EP 0 850 704 B1 befasst sich mit der Verbesserung der Planheit innerhalb der Fertigwalzstraße. Hier wird eine Ziel- und Planheitsform über der Bandbreite vorgegeben. Es sollen die Unplanheiten auch im Bereich der Bandkante in Grenzen gehalten werden. Die Beschreibung der Planheit erfolgt für den Bodybereich, d. h. den Mittenbereich des Metallbandes, und den Bereich der Bandkanten getrennt. Auch hier sollen die Unplanheiten in definierten Grenzen gehalten werden.

Bei der Einstellung der Walzparameter in einer Fertigwalzstraße mit dem Ziel, auch zunehmend dünnere und/oder höherfeste Metallbänder mit einer guten Mittenplanheit zu walzen, können die folgenden Probleme auftreten: a)

Bei dünnen und/oder hochfesten Metallbändern ist das Walzkraftniveau hoch, wenn derartige Metallbänder in einer Warmband-Fertigwalzstraße gewalzt werden. Die Walzkraft nimmt innerhalb der Walzstraße in der Regel von den vorderen zu den hinteren Fertigwalzgerüsten hin ab; siehe Figur 8a). Die gedrückte Länge, d. h. der Kontaktbereich zwischen Arbeitswalze und Walzgut nimmt entsprechend ebenfalls von den vorderen zu den hinteren Fertigwalzgerüsten ab, sogar überproportional; siehe Figur 8b). Dadurch erhöht sich der Walzdruck, d. h. die Walzkraft dividiert durch die Kontaktfläche (gedrückte Länge mal Bandbreite) vom ersten zum letzten Gerüst; siehe Figur 8c). Dieser Effekt führt zu einer verstärkten Abplattung der Arbeitswalze, die sich profilmäßig im Bandkantenbereich in Form eines steileren Bandkantenabfalls, d. h. in Form einer sogenannten„Kantenanschärfung“ auswirkt. b) Zusätzlich werden in modernen Fertigwalzstraßen die Walzprogramme verlängert; d. h. die Betriebszeiten der Arbeitswalzen werden damit ebenfalls verlängert. Weil dabei mehr Metallband gleicher Breite fertiggewalzt werden muss, erhöht sich auch der Verschleiß an der Oberfläche der Arbeitswalzen, was zu tieferen Aussparungen an der Walzenoberfläche führt. Im Ergebnis wird dadurch die Kantenanschärfung weiter verstärkt, d. h. der Bandkantenabfall wird steiler; vergleiche Figur 9a) mit Figur 9b). c)

Schließlich wird auch durch zyklisches Verschieben der Arbeitswalzen von Metallband zu Metallband, besonders bei Passagen innerhalb eines Walzprogrammes mit nahezu konstanter Bandbreite, der Arbeitswalzenverschleiß vergleichmäßigt. Der Arbeitswalzenverschleiß ist insbesondere in den letzten Gerüsten der Fertigwalzstraße relativ hoch; siehe Figur 8d). Dieser Verschleiß der Arbeitswalzen, wie in Figur 8d) und Figur 9 gezeigt, hat deshalb insbesondere in den letzten Gerüsten der Fertigwalzstraße besonders negativen Einfluss auf den Kantenbereich des zu walzenden Metallbandes.

Beide beschriebenen Effekte, d. h. sowohl die Erhöhung des Walzdrucks, siehe Figur 8c), wie auch der zunehmende Verschleiß mit steigender Walzprogrammlänge, siehe Figur 8d) führen zu dem unerwünschten Effekt des steileren Bandkantenabfalls, d. h. der„Bandkantenanschärfung“.

d)

In vielen Fällen und besonders bei obigen Randbedingungen kann sich deshalb der Bandkantenabfall bzw. der zunehmende Bandkantenabfall von Stich zu Stich bzw. von Gerüst zu Gerüst in Abständen X mit z. B. X=40 oder X=25, d. h. 40 oder 25 mm von der Bandkante auswirken, wie dies in Figur 10 veranschaulicht ist. Sowohl die Bandkontur zwischen der Bandmitte und dem jeweils zugehörigen Profilreferenzwert Cx als auch die Bandkantenwanderung von Stich zu Stich sowie die Mittenplanheitsform haben dann keine rein parabolische Form mehr.

Bei diesen Bedingungen führt die Strategie nach dem Stand der Technik entsprechend dem europäischen Patent EP 0 591 291 B1 oder der deutschen Patentanmeldung DE 40 40 360 A1 und der Formsteuerungsgraden, bei der das relative Bandprofil z. B. innerhalb einer Fertigwalzstraße und insbesondere an dem Profilreferenzwert C40 nahezu konstant gehalten wird, siehe Figur 7a), im Regelfall zu Bodyunplanheiten, d. h. im Mittenbereich - über die Breite des Metallbandes betrachtet - zu Mittenunplanheiten. Diese Unplanheiten, nicht zu verwechseln mit Mittenwellen nach Figur 6) des Metallbandes, sind in Figur 7b) veranschaulicht. Es ist zu erkennen, dass die Mittenplanheit des zu walzenden Metallbandes insbesondere an den Ausgängen der ersten Gerüste der Fertigwalzstraße bei dieser Strategie stark schwankt. Erst beim Durchlaufen der Fertigwalzstraße nehmen die Schwankungen der Mittenplanheit mit zunehmender Gerüstanzahl weiter ab, wobei sich die Mittenplanheit in Form eines Einschwingvorganges der Zielplanheit von 0 am letzten Walzgerüst nähert. Dieses Niveau und diese Veränderung der Planheit im Mittenbereich des Metallbandes innerhalb der Walzstraße beeinträchtigen die Walzstabilität und die Produktqualität.

Die Figuren 7a) und 7b) veranschaulichen das im Stand der Technik, beispielsweise in der EP 0 591 291 B1 beschriebene Prinzip der

Formsteuerungsgraden. Konkret ist in Fig. 7a dargestellt, wie, ausgehend von einem relativen Vorbandprofil bzw. Brammenprofil von 0,5 %, das Zielbandprofil von Cx = 1 ,9 % innerhalb der Fertigwalzstraße eingestellt wird. Bei der konventionellen Setzstrategie nach dem Stand der Technik werden die Profil- und Planheitsstellglieder, die den einzelnen Fertigwalzgerüsten I = 1 ...7 jeweils zugeordnet sind, jeweils so eingestellt, dass das relative Ziel-Bandprofil Cx an einem vorbestimmten Profilreferenzpunkt für das Metallbandprofil, x mm von der Bandkante (x = 40 mm oder x = 25 mm) nach innen versetzt, realisiert wird. Wie in Figur 7a) gezeigt, gelingt dies nahezu bereits bei dem ersten Fertigwalzgerüst i = 1 und der dort bereits fast erreichte Wert von 1 ,9 % für das relative Bandprofil wird bei allen nachfolgenden Gerüsten i = 2-7 nahezu konstant eingehalten. Diese quasi idealtypische Realisierung des Kriteriums „Konstanthalten des relativen Bandprofils“ hat jedoch ihren Preis. Dieser Preis bzw. der damit einhergehende Nachteil zeigt sich in Figur 7b) in der Weise, dass die Planheit des Metallbandes im Mittenbereich des Metallbandes, also die Mittenplanheit, insbesondere bei den mittleren Gerüsten der Fertigwalzstraße nicht optimal ist, wie oben beschrieben. Diese Mitten-Unplanheiten können den Bandlauf negativ beeinflussen. Auch wenn die berechneten Mitten-Unplanheiten innerhalb oder an den zulässigen Mittenplanheitstoleranzfenstern liegen, so ist die Setzung nicht optimal und kann bei empfindlichen Bändern stören. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Verfahren zum Ermitteln von Stellgrößen für aktive Profil- und Planheitsstellglieder für mindestens ein Walzgerüst zum Warmwalzen von Metallband dahingehend weiterzubilden, dass das Auftreten von Schwankungen der Mittenplanheit des Metallbandes ab dem Stich k (z. B. k=2) und die daraus resultierenden Nachteile für die Walzstabilität und die Produktqualität vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich auch für die Soll- Mittenplanheit des Metallbandes nach einem vorbestimmten Stich k mit i=1 < k < I und für die Soll-Mittenplanheiten nach den nachfolgenden Stichen i mit k<i<l-1 ebenfalls jeweils stichspezifische Intervallbereiche vorgegeben werden, wobei die Intervallbereiche jeweils innerhalb der Mittenplanheitsgrenzwerte liegen; und dass das sukzessive Berechnen der Stellgrößen für die Profil- und

Planheitsstellglieder und der Profil- und Mittenplanheitswerte für das Metallband für die einzelnen Stiche mit Hilfe des technologischen Modells erfolgt unter zusätzlicher Berücksichtigung der jeweils, vorzugsweise eingeengten, vorgegebenen Intervallbereiche für die Soll-Mittenplanheiten des Metallbandes für die Stiche k<i<l. Die Begriffe Body-Planheit, Planheit und Mittenplanheit werden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung gleichbedeutend verwendet. Planheiten im

unmittelbaren Randbereich eines Metallbandes sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Der Begriff„Stich“ meint in der vorliegenden Beschreibung immer einen Stich ausgeführt durch ein Walzgerüst mit aktiven Profil- und Planheitsstellglieder. Das schließt nicht aus, dass das Metallband beispielsweise in vorgelagerten

Vorgerüsten und/oder in frühen Gerüsten einer Fertigwalzstraße auch bereits Stichen ohne Beeinflussung durch aktive Profil- und Planheitsstellglieder unterzogen wurde.

Der Begriff„prozessbedingte Mittenplanheitsgrenzwerte“ meint im oberen Bereich Randwellengrenzwerte und im unteren Bereich Mittelwellengrenzwerte. Der verwendete Begriff„Mittenplanheit“ darf nicht dem Begriff„Mittenwelle“

verwechselt werden. Bei der Mittenplanheit handelt es sich definitionsgemäß um eine Planheit (bzw. eine Unplanheit), die als Rand- oder Mittenwelle ausgebildet ist oder wirkt. Die Mittenplanheit wird berechnet oder entsteht aus einer

Bandkonturänderung während eines Stiches im vornehmlich mittleren

Bandbereich in positiver oder negativer Richtung. Prozessabhängige

Mittenplanheitsgrenzwerte bedeuten aus prozesstechnischer Sicht nicht optimale Planheiten, die jedoch im Zusammenhang mit einer Kontur- oder

Profilveränderung in Abhängigkeit von Dicke, Breite, Material und/oder

Stichnummer etc grade noch toleriert werden können.

Der Begriff Band meint Metallband, insbesondere Stahlband. Die vorgegebenen Intervallbereiche für die Soll-Mittenplanheiten können auch infinitesimal klein bzw. eng vorgegeben werden, was dann der Vorgabe von singulären Soll-Mittenplanheitswerten für einzelne Stiche gleichkommt. Durch die erfindungsgemäß gemachten weiteren Vorgaben, konkret dass die Soll- Mittenplanheiten für einzelne Stiche vorzugsweise Null oder/und innerhalb eines vorbestimmen Intervallbereiches liegen sollen, kann das technologische Modell die gewünschten Stellgrößen, Profilwerte und Mittenplanheitswerte präziser berechnen, wodurch die Schwankungen der Mittenplanheit des Metallbandes ab dem Stich k und die daraus resultierenden Nachteile für die Walzstabilität und die Produktqualität vermieden werden können.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die einleitend beschriebenen Begriffe aus dem Stand der Technik gemäß den Figuren 3 bis 10 gelten für die nachfolgende Beschreibung der Erfindung gleichermaßen.

Der Beschreibung sind 10 Figuren beigefügt, wobei

Figuren 1 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figuren 2a) und b) eine Gegenüberstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer bekannten Vorgehensweise aus dem Stand der

Technik jeweils zum Einstellen von Profil- und Mittenplanheitswerten sowie von Stellgrößen für aktive Profil und Planheitsstellglieder für ein Walzgerüst; Figur 3 eine schematische Darstellung einer Fertigwalzstraße und deren Profilstellglieder zum Warmwalzen von Metallband gemäß dem Stand der Technik; Figur 4 das Continuous Variable Crown CVC-Prinzip (Stand der

Technik);

Figur 5 den Begriff des Profils für ein zu walzendes Metallband (Stand der Technik);

Figur 6 den Begriff der Welligkeit bzw. gleichbedeutend mit der

Mittenplanheit des Metallbandes (Stand der Technik);

Figur 7 das konventionelle Verfahren zum Ermitteln von Profil- und

Mittenplanheitswerten sowie von Stellgrößen für aktive Profil und Planheitsstellglieder für Walzgerüste, beispielsweise in einer Fertigwalzstraße, wobei dieses konventionelle Verfahren darauf abzielt, ein relatives Bandprofil für das Metallband möglichst konstant zu halten (Stand der Technik);

Figur 8 Walzparameter bei höherfesten Bändern (Stand der Technik); Figur 9 die Auswirkungen von verschlissenen bzw. stark abgenutzten

Arbeitswalzen auf den Kantenbereich eines zu walzenden Metallbandes gemäß dem Stand der Technik; und

Figur 10 die Kontur eines fertiggewalzten Metallbandes mit unerwünschter Bandkantenanschärfung (Stand der Technik); veranschaulicht. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren 1 und 2 in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Profil- und Mittenplanheitswerten sowie von Stellgrößen für aktive Profil- und

Planheitsstellglieder für mindestens ein Walzgerüst zum Warmwalzen von Metallband. Das Warmwalzen erfolgt mit einer Mehrzahl von i=1 ...l aufeinanderfolgenden Stichen. Das Verfahren weist erfindungsgemäß folgende Schritte auf, siehe auch Figur 1 :

Gemäß Schritt a1 ) werden zunächst der Soll-Profilwert und der Soll-

Mittenplanheitswert für das Metallband nach dem letzten Stich und prozessbedingte Mittenplanheitsgrenzwerte für das Metallband nach den einzelnen Stichen i vorgegeben, wobei für die Soll-Mittenplanheit nach dem letzten Stich ein Intervallbereich vorgegeben wird, welcher innerhalb der prozessbedingten Mittenplanheitsgrenzwerte liegt oder von diesen begrenzt wird.

Gemäß Schritt b) werden diese Vorgaben in ein technologisches Modell zur Simulation des Warmwalzvorganges eingegeben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zusätzlich auch für die Soll-Mittenplanheiten des Metallbandes nach einem vorbestimmten Stich k mit i=1...<k<...l sowie für die Soll-

Mittenplanheiten für die nachfolgenden Stiche mit k<i<l-1 stichspezifische Intervallbereiche vorgegeben werden. (Verfahrensschritt a2). Erfindungsgemäß erfolgt dann das Berechnen der Stellgrößen für die Profil- und Planheitsstellglieder sowie das Berechnen des mindestens einen Profil- und Mittenplanheitswertes für das Metallband für die einzelnen Stiche mit Hilfe des technologischen Modells unter Berücksichtigung aller jeweils vorgegebenen Intervallbereiche für die Soll- Mittenplanheiten des Metallbandes für die Stiche k<i<l. Die erfindungsgemäße Berechnung muß ausdrücklich auch noch einmal für den Stich I durchgeführt werden, weil sich dessen Werte aufgrund der Berechnungen für die vorausgegangenen Stiche geändert haben können. Vor der sukzessiven Berechnung der Stellgrößen für die Profil- und Planheitsstellglieder ist es sinnvoll, wenn zunächst der erste Stich (i=1 )- bzw. in einer Fertigwalzstraße das erste Walzgerüst - bestimmt wird, bei welchen überhaupt aktivierbare Profil- und Planheitsstellglieder verfügbar sind; siehe den Initialisierungsschritt oben in Figur 1. Typischerweise steht dieses erste Gerüst baulich und funktionell fest und typischerweise handelt es sich dabei auch tatsächlich um das erste Walzgerüst in einer Fertigwalzstraße. Das muss jedoch nicht zwingend notwendig so sein, denn dem ersten Walzgerüst mit aktivierbaren Profil- und Planheitsstellgliedern können auch andersartige Walzgerüste ohne aktivierbare Profil- und Planheitsstellglieder vorgeschaltet sein.

Weiterhin muss vor der sukzessiven Berechnung der Stellgrößen auch derjenige Stich k aus der Menge i=1 ...<k<...l bestimmt werden, ab welchem die Soll- Mittenplanheit des Metallbandes als in dem vorbestimmten Intervallbereich liegend vorgegeben werden soll; siehe den zweiten Verfahrensschritt nach der Initialisierung in Figur 1. Vorzugsweise erfolgt dies erfindungsgemäß bereits ab dem zweiten und bei den nachfolgenden Stichen bzw. Walzgerüsten. Mit diesen Vorgaben erfolgt dann - wie gesagt - die Berechnung der Stellgrößen für die Profil- und Planheitsstellglieder sowie die Berechnung des mindestens einen Profil- und Mittenplanheitswertes für das Metallband nach den einzelnen Stichen mit Hilfe des technologischen Modells. Besonders bevorzugt wird bei erstem Durchlauf der Simulation der Intervallbereich für die Soll-Mittenplanheiten ab dem zweiten Stich auf Null oder nahe Null oder geringer als die halben Werte der technologischen Mittenplanheitslimits gesetzt.

Diese beschriebene und insbesondere gemäß Anspruch 1 beanspruchte Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass die Mittenplanheit des zu walzenden Bandes bereits sehr frühzeitig, idealerweise bereits hinter dem zweiten Fertigwalzgerüst mit aktiven Profil- und Planheitsstellgliedern innerhalb der Fertigstraße - bzw. idealerweise nach dem dritten Verfahrensschritt, welcher mit aktiven Profil- und Planheitsstellgliedern durchgeführt wurde - innerhalb des vorbestimmten Intervallbereiches, vorzugsweise bei Null liegt; siehe die durchgezogene mit schwarzen Dreiecken gekennzeichnete Linie „Setzstrategie optimale Mittenplanheit“ in Figur 2b).

Dies setzt zwar voraus, dass an dem vorgelagerten, typischerweise dem ersten, Walzgerüst in der Fertigwalzstraße bzw. bei dem ersten Stich ein großer Stellbereich für die Profilstellglieder vorgesehen werden muss, welcher, wenn er ausgeschöpft werden sollte, auch größere Mittenplanheitswerte, insbesondere größere Rand- und Mittenwelligkeiten bei dem zu walzenden Metallband am Ausgang des ersten Fertigwalzgerüstes zur Folge hat. Dies ist jedoch unkritisch, weil für die ersten Fertigwalzgerüste, insbesondere für das erste Fertigwalzgerüst bzw. für den ersten Stich die prozessbedingt vorgegebenen Mittenplanheitsgrenzwerte, insbesondere für die Rand- und Mittenwelligkeit des Metallbandes noch weit offen sind. Typischerweise sind die Grenzen für das erste Walzgerüst so weit gefasst, dass selbst bei voller Ausnutzung des Stellbereichs der Profilstellglieder die weiten Grenzen Mittenplanheit bei dem Metallband nicht erreicht werden; siehe Figur 2b). Dies hat wiederum den Vorteil, dass im Hinblick auf die vorgegebenen Mittenplanheitsgrenzwerte für die Folgestiche auch noch genügend Reserve vorhanden ist, um auf eventuelle Störeinflüsse reagieren zu können, ohne dass dabei die Mittenplanheitsgrenzwerte für die Rand- und Mittenwelligkeit überschritten werden müssten. Figur 2a) zeigt mit der Linie„Setzstrategie = optimale Mittenplanheit“ den Effekt, der für das erfindungsgemäß gewünschte schnelle Erreichen der Soll- Mittenplanheit innerhalb der Fertigwalzstraße bzw. bei frühen Stichen in Kauf genommen werden muss. Konkret wird das schnelle Erreichen der Soll- Mittenplanheit erreicht mit einer vergleichsweise langsameren Annäherung der simulierten bzw. berechneten relativen Profilwerte an die vorgegebene Soll- Profilwerte, insbesondere am Ausgang des letzten Fertigwalzgerüstes in der Fertigwalzstraße bzw. bei dem letzten Stich. Dies wird jedoch in Kauf genommen, da es praktisch nicht relevant ist.

Die gestrichelten Linien „Setzstrategie = konstantes relatives Profil“ zeigen demgegenüber in Figur 2a) den Verlauf des relativen Bandprofils bzw. der Profilwerte und in Figur 2b) den Verlauf der Body- bzw. Mittenplanheit bei dem zu walzenden Metallband innerhalb der Fertigwalzstraße mit den Walzgerüsten 1 - 7 bzw. bei den Stichen i=1 -7 gemäß dem Stand der Technik, wie oben beschrieben. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die besagte sukzessive Berechnung der Stellgrößen für die Profil- und Planheitsstellglieder sowie die Berechnung des mindestens einen Profilwertes und des

Mittenplanheitswertes für das Metallband auch unter der zusätzlichen Maßgabe, dass die Differenz zwischen dem berechneten Profilwert und dem vorgegebenen Soll-Profilwert für das Metallband nach einem Stich, insbesondere nach dem letzten Stich, innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches, der vorzugsweise ebenfalls zu Null vorgegeben wird, liegt (Verfahrensschritt d); siehe Figur 1.

Das Warmwalzen des Metallbandes kann entweder in einer Fertigwalzstraße mit einer Mehrzahl von Fertigwalzgerüsten mit aktiven Profil- und

Planheitsstellgliedern oder mit einem Reversierwalzgerüst erfolgen. In der Fertigwalzstraße führt jedes Fertigwalzgerüst einen eigenen Stich aus. Bei dem Reversierwalzgerüst üben dieselben Arbeitswalzen die aufeinanderfolgenden Stiche auf das Metallband aus.

Das Vorhandensein von leistungsstarken Profil- und Planheitsstellgliedern insbesondere an dem Gerüst für den ersten Stich, sei es in einer Fertigwalzstraße oder bei einem Reversiergerüst - ermöglicht vorteilhafterweise die Einhaltung der beiden folgenden (Rand-) Bedingungen bzw. Vorgaben: 1. Es kann erreicht werden, dass die berechnete bzw. simulierte Mittenplanheit bereits ab dem k-ten Stich, vorzugsweise ab dem k = 2‘ten Stich, innerhalb eines erfindungsgemäß vorbestimmten Intervallbereiches für die Soll-Mittenplanheit liegt. Besonders bevorzugt liegt die Mittenplanheit bereits ab dem k=2’ten Stich bei oder nahe Null oder innerhalb der technologischen Mittenplanheitslimits.

2. Es kann weiterhin erreicht werden, dass der berechnete bzw. simulierte Profilwert für das Metallband nach dem letzten Stich innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches für den Soll-Profilwert nach dem letzten

Stich liegt. Der Toleranzbereich, d.h. auch der Toleranzbereich für die Differenz zwischen dem Soll-Profilwert und dem berechneten bzw. simulierten Profilwert, liegt beispielsweise bei Opm bis +/-10pm, vorzugsweise bei Opm bis +/-3pm oder idealerweise bei Opm.

Lediglich in seltenen Fällen muss bei dem zweiten Stich noch eine Korrektur des Bandprofils und damit vor allem eine Mittenunplanheit, d.h. eine Mittenplanheit außerhalb des vorbestimmten Intervallbereiches, in Kauf genommen werden. Die auf diese Weise mit Hilfe des technologischen Modells ermittelten Stellgrößen für die Profil- und Planheitsstellglieder, welche die Einhaltung der beiden Bedingungen ermöglichen bzw. gewährleisten, werden als „passend“ abgespeichert bzw. zur Setzung der Walzstraße verwendet. Stellt sich dagegen bei einem ersten Durchlauf der Simulation heraus, dass die zur Einhaltung der beiden genannten Bedingungen erforderlichen Stellgrößen außerhalb ihrer Limits liegen oder liegt bei Verwendung bestimmter Stellgrößen die Differenz zwischen dem berechneten Profil nach dem letzten Stich und dem vorgegebenen Soll-Profilwert des Metallbandes außerhalb der Toleranz bzw. des Toleranzbereiches, dann werden die bisher vorgegebenen Intervallbereiche für die Soll-Mittenplanheit des Metallbandes für unmittelbar nach dem Stich k in Schritt a2) vorzugsweise auf die prozessbedingten Mittenplanheitsgrenzwerte erweitert. Die iterative bzw. sukzessive Berechnung der Profil- und Planheitsstellgrößen wird dann mit den geänderten Randbedingungen iterativ wiederholt. Dies erfolgt so lange bis der Soll-Profilwert für das Metallband nach dem letzten Stich erreicht ist oder bis die Soll-Mittenplanheiten des Metallbandes für alle Folgestiche erweitert wurden. Anders ausgedrückt: Die iterative bzw. sukzessive Berechnung der Stellgrößen für die aktiven Profil- und Planheitsstellglieder zur Optimierung von deren Einstellung erfolgt so lange, bis die Differenz zwischen dem berechneten Profilwert und dem vorgegebenen Soll-Profilwert insbesondere für den letzten Stich im Toleranzbereich liegt oder bis die Soll-Profilwerte für alle Stiche auf die Mittenplanheitsgrenzwerte erweitert wurden.

Der Intervallbereich für die Soll-Mittenplanheit nach einem einzelnen Stich wird beispielsweise vorgegeben zu 0% bis +/- 50%, bevorzugt zu 0% bis +/- 25% und besonders bevorzugt zu 0% des jeweils prozessbedingt vorgegebenen

Mittenplanheitsgrenzwertes nach dem jeweiligen Stich.

Der berechnete Profilwert und der vorgegebene Soll-Profilwert beziehen sich jeweils auf dieselbe vorbestimmte Entfernung X, mit beispielsweise X=25mm oder X=40mm, in Breitenrichtung von der Kante des Metallbandes nach innen versetzt.

Bei dem berechneten Profilwert und dem vorgegebenen Soll-Profilwert kann es sich jeweils entweder um absolute oder relative Profilwerte handeln; siehe Figur 5.

In Schritt c) können weiterhin die Stellgrößen für die Profil- und Planheitsstellglieder für jeden Stich iterativ so berechnet werden, dass nach jedem Stich die berechnete Mittenplanheit mit der vorbestimmten Soll-Mittenplanheit möglichst gut übereinstimmt.

Neben den Parametern Mittenplanheit und Profilwert kann auch der Parameter Kontur des Metallbandes bei der erfindungsgemäßen Ermittlung von Stellgrößen mit berücksichtigt werden. Dazu wird in Schritt a1 ) auch eine Soll-Kontur für das Metallband nach den einzelnen Stichen vorgegeben und es wird in Schritt c) auch die Bandkontur des Metallbandes nach jedem Stich berechnet. Schließlich werden dann in dem Schritt c) mit Hilfe des technologischen Modells die Stellgrößen für die Profil- und Planheitsstellglieder für jeden Stich iterativ so berechnet, dass nach jedem Stich die berechnete Bandkontur mit einer vorbestimmten Soll-Kontur möglichst gut übereinstimmt.

Für die Ermittlung der Mittenplanheit des Metallbandes nach einem Stich stehen die folgenden Optionen zur Verfügung: a) Auswerten des parabolischen Anteils der berechneten Bandverlängerung AL/L über die Breite des Metallbandes;

b) wie a), aber mit stärkerer Wichtung der Bandverlängerungen im mittleren Bereich des Metallbandes als im Bereich der Kante des Metallbandes;

c) Auswerten der Differenz zwischen den relativen Profilwerten an den

Stichen i und i-1 , jeweils an einem festen/gleichen Bezugspunkt a>X in Breitenrichtung weiter nach innen von der Kante des Metallbandes entfernt; d) arithmetische Mittelung der berechneten Bandverlängerung AL/L von verschiedenen Berechnungspunkten über einen definierten Breitenbereich, vorzugsweise über den mittleren Breitenbereich;

und/oder

e) Auswerten der Differenz zwischen den berechneten relativen Profilen an bzw. nach den Stichen i und i-1 , jeweils an einem variablen Bezugspunkt mit a>X in Breitenrichtung weiter nach innen von der Kante des

Metallbandes entfernt, wobei a in Abhängigkeit der Bandbreite, der Dicke des Metallbandes und der Materialqualität gewählt wird.

Bei den Profil- und Planheitsstellgliedern kann es sich beispielsweise handeln um Einrichtungen zum axialen Verschieben von S-förmigen profilierten Arbeitswalzen, was einer Änderung des Arbeitswalzencrowns entspricht; siehe Figur 4. Alternativ oder zusätzlich kann es sich um Einrichtungen zum Kreuzen der Arbeitswalzen und/oder um Biegeeinrichtungen zum Biegen der Arbeitswalzen handeln; siehe Figur 3.

Die effektive Wirksamkeit eines Profil- oder Planheitsstellgliedes kann mit einer äquivalenten Änderung des Arbeitswalzencrowns ACAW quantifiziert werden. Der Einstellbereich eines Arbeitswalzencrowns ACAW, der bevorzugt an mindestens dem ersten Walzgerüst mit Profilstellgliedern erzeugt werden kann, sollte folgender Bedingung genügen: ACAW ^> KAW BL ²

mit

K _A w= 0,14mm/m ² oder besonders bevorzugt K _A w=0,18mm/m ² als Faktor

ACAW in mm: Arbeitswalzencrown-Einstellbereich = max. AW-Crown - min

AW-Crown (Parabolischer Anteil bezogen auf die AW- Ballenlänge als Referenzbreite)

BL in m: Arbeitswalzen-Ballenlänge

Alternativ oder zusätzlich ist ein äquivalenter Walzspaltprofil-Einstellbereich ACws für die Wirksamkeit der Summe von Stellgliedern eines Walzgerüstes von:

ACWS ^> KB - Bmax

mit

K _B =0,16mm/m ² oder besonders bevorzugt K _B =0,2mm/m ² als Faktor

ACws in mm: Änderung des Walzspaltprofils bei Änderung der Stellposition des Profilstellgliedes oder -Stellglieder des Gerüstes zwischen dem min./max. Einstellbereich (berechnete Werte ohne Berücksichtigung der Wechselwirkung mit dem Band am Bandprofilreferenzpunkt z. B. X=40mm oder X=25mm von der Bandkante nach innen versetzt)

B _ma xin m: maximale nominelle Bandbreite bevorzugt an mindestens dem ersten Walzgerüst mit Profilstellgliedern zu erzeugen.

Selbstverständlich können die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren theoretisch, d. h. mit Hilfe des technologischen Modells simulierten Stellgrößen für die Profil- und Planheitsstellglieder auch in der Praxis eingesetzt werden. Dazu werden diese simulierten und als optimal bzw. passend beurteilten Stellgrößen an den realen Walzgerüsten eingestellt und anschließend wird das Metallband mit den entsprechend eingestellten Walzgerüsten in einer Fertigwalzstraße oder in einem Reversierwalzgerüst warmgewalzt. Die für die einzelnen Stiche vorgegebenen zulässigen absoluten Wertebereiche für die Stellgrößen der Profil und Planheitsstellglieder werden typischerweise vom ersten zum letzten Stich - in Walzrichtung gesehen - kleiner.