Beschreibung

Walzverfahren für ein Walzgut zum Einbringen einer Stufe in das Walzgut

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Walzverfahren für ein Walzgut, insbesondere ein bandförmiges Walzgut, das einen Walzgutanfang und ein Walzgutende aufweist, wobei das Walz ^¬ gut, beginnend mit dem Walzgutanfang, in einem Walzspalt ei- nes Walzgerüsts auf eine erste Sollabmessung gewalzt wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Datenträ ^¬ ger mit einem auf dem Datenträger gespeicherten Computerprogramm zur Durchführung eines derartigen Walzverfahrens, wenn das Computerprogramm von einem Steuerrechner für ein Walzgerüst ausgeführt wird. Auch betrifft die vorliegende Erfindung einen Steuerrechner für ein Walzgerüst, der derart ausgebildet - insbesondere programmiert - ist, dass das Walzgerüst von ihm gemäß einem derartigen Walzverfahren ansteuerbar ist. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Walzgut, insbesondere ein bandförmiges Walzgut.

Walzverfahren, Datenträger, Steuerrechner und Walzgüter der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt. Insbesondere wird bei den Walzverfahren der eingangs genannten Art das gesamte Walzgut, also vom Walzgutanfang bis zum Walzgutende, auf die erste Sollabmessung gewalzt.

In manchen Fällen wäre es sinnvoll und nützlich, das Walzgut auf verschiedene Sollabmessungen zu walzen, wobei das Walzgut als in sich zusammenhängende Einheit erhalten bleiben soll. Im Stand der Technik ist eine Lösung für dieses Problem nach Kenntnis der Anmelderin nicht bekannt. Es ist zwar bekannt, zunächst das gesamte Walzgut auf eine erste Sollabmessung zu walzen und das Walzgut dann zu teilen, wobei einer der so entstandenen Abschnitte des Walzguts auf eine zweite Sollab ^¬ messung gewalzt wird. In diesem Fall sind die beiden Ab-

schnitte des Walzguts aber nicht mehr miteinander zusammenhängend.

Die obenstehend zuletzt beschriebene Vorgehensweise weist auch weitere Nachteile auf. Insbesondere ist der Vorgang zum Teilen des Walzguts in zwei Abschnitte oftmals zeitintensiv. Dies führt zu Temperaturverlusten, welche wiederum nachfolgende Walzvorgänge negativ beeinflussen. Auf Grund der zum Trennen der einzelnen Abschnitte erforderlichen Zeit ist mit dieser Vorgehensweise weiterhin nur ein Walzgut herstellbar, das maximal zwei Sollabmessungen aufweist, und dies darüber hinaus nur in voneinander getrennten Abschnitten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Walzverfahren, einen Datenträger und einen Steuerrechner für ein Walzgerüst zu schaffen, mittels derer ein Walzgut her ^¬ stellbar ist, das in sich zusammenhängend ausgebildet ist und in Längsrichtung mindestens zwei Abschnitte aufweist, die voneinander verschiedene Abmessungen aufweisen.

Die Aufgabe wird für das Walzverfahren dadurch gelöst, dass von einem Steuerrechner während des Walzens des Walzguts in dem Walzgerüst laufend ermittelt wird, welche Stelle des Walzguts sich gerade im Walzspalt befindet, und das Walzen des Walzguts auf die erste Sollabmessung beendet wird, wenn die sich gerade im Walzspalt befindende Stelle des Walzguts mit einer vorab bestimmten ersten änderungsstelle des Walz ^¬ guts korrespondiert, die zwischen dem Walzgutanfang und dem Walzgutende liegt, so dass in das Walzgut an der ersten ände- rungsstelle eine erste Stufe eingebracht wird.

Hiermit korrespondierend wird die Aufgabe für den Datenträger dadurch gelöst, dass auf ihm ein Computerprogramm gespeichert ist, das der Durchführung eines derartigen Walzverfahrens dient, wenn das Computerprogramm von einem Steuerrechner für ein Walzgerüst ausgeführt wird.

Schließlich wird die Aufgabe durch einen Steuerrechner für ein Walzgerüst gelöst, der derart ausgebildet ist, insbeson ^¬ dere programmiert ist, dass das Walzgerüst von ihm gemäß ei ^¬ nem derartigen Walzverfahren ansteuerbar ist.

Diese Grundform der vorliegenden Erfindung ist unabhängig davon realisierbar, auf welche Weise der Walzspalt eingestellt wird.

Die Einstellung des Walzspalts erfolgt bei modernen Walzge ^¬ rüsten in der Regel über Hydraulikzylindereinheiten. Derartige Hydraulikzylindereinheiten weisen gegenüber anderen Stellgliedern den Vorteil auf, dass sie nicht nur im lastfreien Zustand, sondern auch unter Last verstellbar sind. Insbeson- dere wenn das Walzgerüst solche auch unter Last verstellbare Stellglieder aufweist, ist es möglich, dass das Walzgut ab dem Erreichen der ersten änderungsstelle in Richtung auf das Walzgutende zu auf eine zweite Sollabmessung gewalzt wird.

Die zweite Sollabmessung kann in diesem Fall kleiner als die erste Sollabmessung sein. In der Regel wird sie größer als die erste Sollabmessung sein.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass zum Einstellen des Walzspalts unter Last in der Regel die Walzgeschwindig ^¬ keit von Null verschieden sein muss. Die erste Stufe wird da ^¬ her in der Regel etwas verschliffen. Alternativ ist es auch möglich, dass die Walzen des Walzgerüsts in Rollenlagern gelagert sind und die Kontaktzeit bei Walzgeschwindigkeit Null so klein gehalten wird, dass Schaden an den Walzen - insbesondere Brandschäden - vermieden werden können.

Es ist möglich, dass das Walzgut ab der ersten änderungsstel ^¬ le bis zum Walzgutende auf die zweite Sollabmessung gewalzt wird. Es ist auch möglich, dass das Walzen des Walzguts auf die zweite Sollabmessung beendet wird, wenn die sich gerade im Walzspalt befindende Stelle des Walzguts mit einer vorab bestimmten zweiten änderungsstelle korrespondiert, die zwi-

sehen der ersten änderungsstelle und dem Walzgutende liegt, so dass in das Walzgut an der zweiten änderungsstelle eine zweite Stufe eingebracht wird.

Alternativ zum Walzen auf das Walzgutende zu kann das Walzgut ab dem Erreichen der ersten änderungsstelle auch in Richtung auf den Walzgutanfang zu auf eine zweite Sollabmessung gewalzt werden. Das Walzen auf die zweite Sollabmessung kann bereits an der ersten änderungsstelle oder erst ab einer nä- her am Walzgutanfang liegenden Stelle erfolgen.

Es ist möglich, dass das Walzen des Walzguts auf die zweite Sollabmessung beendet wird, wenn die sich gerade im Walzspalt befindende Stelle des Walzguts mit einer vorab bestimmten zweiten änderungsstelle korrespondiert, die zwischen dem

Walzgutanfang und der ersten änderungsstelle liegt, so dass in das Walzgut an der zweiten änderungsstelle eine zweite Stufe eingebracht wird. In der Regel wird das Walzgut bis zum Walzgutanfang auf die zweite Sollabmessung gewalzt werden.

Alternativ zu einem Fortsetzen des Walzens ist es auch möglich, dass das Walzgerüst aufgefahren wird, wenn die Stelle des Walzguts, die sich gerade im Walzspalt befindet, mit der ersten änderungsstelle korrespondiert, so dass das Walzgut den Walzspalt nach dem Auffahren des Walzgerüsts umformungs ^¬ frei durchläuft. Diese Vorgehensweise ist auch dann reali ^¬ sierbar, wenn die Stellglieder zum Einstellen des Walzspalts nur im lastfreien Zustand verstellbar sind.

Das umformungsfreie Durchlaufen des - dann aufgefahrenen -

Walzgerüsts durch das Walzgut kann alternativ vorwärts (also in der vorherigen Walzrichtung) oder rückwärts erfolgen.

Wenn das umformungsfreie Durchlaufen rückwärts erfolgt oder das Walzgut von der ersten änderungsstelle bis zum Walzgutan ^¬ fang auf die zweite Sollabmessung gewalzt wurde, ist es mög ^¬ lich, dass das Walzgut nach dem Walzen auf die erste bzw. die zweite Sollabmessung, beginnend mit dem Walzgutanfang, im

Walzspalt des Walzgerüsts auf eine dritte Sollabmessung ge ^¬ walzt wird, bis die Stelle des Walzguts, die sich gerade im Walzspalt befindet, mit einer zweiten änderungsstelle korres ^¬ pondiert .

Die zweite änderungsstelle kann zwischen dem Walzgutanfang und der ersten änderungsstelle liegen, so dass in das Walzgut an der zweiten änderungsstelle eine zweite Stufe eingebracht wird. Die zweite änderungsstelle kann auch mit der ersten än- derungsstelle korrespondieren, so dass die erste Stufe erhöht wird.

Wenn das Walzgut das Walzgerüst hingegen vollständig durch ^¬ laufen hat, ist es möglich, dass das Walzgut danach, begin- nend mit dem Walzgutende, auf eine zweite Sollabmessung ge ^¬ walzt wird, bis die Stelle, die sich gerade im Walzspalt be ^¬ findet, mit einer zweiten änderungsstelle korrespondiert, die zwischen der ersten änderungsstelle und dem Walzgutende liegt, so dass in das Walzgut an der zweiten änderungsstelle eine zweite Stufe eingebracht wird. Auch in diesem Fall wird selbstverständlich an der zweiten änderungsstelle das Walzen auf die zweite Sollabmessung beendet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:

FIG 1 einen prinzipiellen Aufbau einer Walzanordnung, FIG 2 ein Ablaufdiagramm,

FIG 3 bis FIG 14 verschiedene Zustände beim Walzen eines

Walzguts und

FIG 15 ein gewalztes Walzgut.

Gemäß FIG 1 soll ein Walzgut 1 gewalzt werden. Das Walzgut 1 ist dabei vorzugsweise ein bandförmiges Walzgut 1. Es könnte aber auch ein stabförmiges Walzgut oder ein rohrförmiges Walzgut gewalzt werden.

Das Walzgut 1 weist einen Walzgutanfang 2 und ein Walzgutende 3 auf. Ferner ist mindestens eine änderungsstelle 4 - nach ^¬ folgend auch erste änderungsstelle 4 genannt - vorgemerkt.

Die änderungsstelle 4 ist vorzugsweise nicht durch ihren Ab ^¬ stand zum Walzgutanfang 2 bzw. zum Walzgutende 3 definiert, da dieser Abstand sich beim Walzen des Walzguts 1 ändert. Die änderungsstelle 4 ist vorzugsweise vielmehr durch die Materi ^¬ almenge des Walzguts 1 bestimmt, die sich zwischen der ände- rungsstelle 4 und dem Walzgutanfang 2 bzw. dem Walzgutende 3 befindet .

Das Walzgut 1 wird in einem Walzgerüst 5 gewalzt. Das Walzge ^¬ rüst 5 seinerseits wird von einem Steuerrechner 6 gesteuert. Dem Steuerrechner 6 wird ein Computerprogramm 7 zugeführt.

Das Zuführen des Computerprogramms 7 kann beispielsweise mit ^¬ tels eines transportablen oder eines anderen Datenträgers 8 erfolgen, auf dem das Computerprogramm 7 in (ausschließlich) maschinenlesbarer Form gespeichert ist. Durch das Zuführen des Computerprogramms 7 wird der Steuerrechner 6 derart pro ^¬ grammiert (bzw. allgemeiner ausgebildet), dass er ein Walz ^¬ verfahren ausführt, das nachfolgend in Verbindung mit den FIG 2 bis 14 beschrieben wird.

Gemäß FIG 2 steuert der Steuerrechner 6 in einem Schritt Sl das Walzgerüst 5 derart an, dass das Walzgut 1 ab dem Walz ^¬ gutanfang 2 auf eine erste Sollabmessung dl* (bei einem bandförmigen Walzgut 1 also auf eine erste Solldicke dl*) gewalzt wird. Die Ermittlung der hierfür erforderlichen Steuerparame- ter für das Walzgerüst 5 mittels eines Stichplans und der Ge ^¬ rüstparameter des Walzgerüsts 5 ist Fachleuten allgemein bekannt. Der eigentliche Walzvorgang, also das Umformen des Walzguts 1 erfolgt in einem Walzspalt 9 des Walzgerüsts 5.

In einem Schritt S2 ermittelt der Steuerrechner 6, welche

Stelle 10 des Walzguts 1 sich gerade im Walzspalt 9 befindet. Die Ermittlung der Stelle 10 kann beispielsweise über eine allgemein bekannte Materialverfolgung 11 vorgenommen werden.

In einem Schritt S3 vergleicht der Steuerrechner 6 die im Schritt S2 ermittelte Stelle 10 mit der ersten änderungsstel ^¬ le 4. Ist die erste änderungsstelle 4 noch nicht erreicht - siehe z. B. FIG 3 - geht der Steuerrechner 6 zum Schritt S2 zurück. Auf Grund dieses Rücksprungs zum Schritt S2 wird zum Einen der Walzvorgang, der im Schritt Sl begonnen wurde, fortgesetzt. Zum Anderen wird der Schritt S2 erneut ausge ^¬ führt, so dass im Ergebnis der Steuerrechner 6 während des Walzens des Walzguts 1 in dem Walzgerüst 5 laufend ermittelt, welche Stelle 10 des Walzguts 1 sich gerade im Walzspalt 9 befindet .

Ist die erste änderungsstelle 4 hingegen erreicht - siehe FIG 4 -, beendet der Steuerrechner 6 in einem Schritt S4 durch entsprechende Ansteuerung des Walzgerüsts 5 das Walzen des Walzguts 1 auf die erste Sollabmessung dl*. Dadurch wird - unabhängig von weiteren Maßnahmen, die in einem Schritt S5 ergriffen werden und auf die später noch detailliert einge ^¬ gangen werden wird - in das Walzgut 1 an der ersten ände- rungsstelle 4 eine erste Stufe 12 eingebracht.

Die weiteren Maßnahmen des Schrittes S5 können verschiedener Natur sein. Im einfachsten Fall - siehe FIG 5 - wird das Walzgerüst 5 (selbstverständlich auf Grund einer entsprechen- den Ansteuerung durch den Steuerrechner 6) aufgefahren, wenn die Stelle 10, die sich gerade im Walzspalt 9 befindet, mit der ersten änderungsstelle 4 korrespondiert. Das Auffahren des Walzgerüsts 5 hat den Vorteil, dass es auch mittels Stellgliedern möglich ist, die nur lastfrei verfahrbar sind. Sodann wird das Walzgut 1 vorwärts (siehe Pfeil V) oder rück ^¬ wärts (siehe Pfeil R) aus dem Walzgerüst 5 entfernt. Das Walzgut 1 durchläuft also, da das Walzgerüst 5 aufgefahren ist, den Walzspalt 9 umformungsfrei.

Es ist aber auch möglich, dass nach dem Beenden des Walzens auf die erste Sollabmessung dl* das Walzen als solches fort ^¬ gesetzt wird. Im Gegensatz zum reinen Auffahren des Walzgerüsts 5 ist es in diesem Fall erforderlich, dass die Stell-

glieder unter Last verfahrbar sind. In diesem Fall kann beispielsweise - siehe FIG 6 - das Walzgerüst 5 vom Steuerrech ^¬ ner 6 auf eine neue (zweite) Sollabmessung d2* eingestellt werden und das Walzgut 1 ab dem Erreichen der ersten ände- rungsstelle 4 in Richtung auf das Walzgutende 3 zu auf die zweite Sollabmessung d2* gewalzt werden.

Die zweite Sollabmessung d2* kann kleiner als die erste Sollabmessung dl* sein. Vorzugsweise ist sie größer als die erste Sollabmessung dl*, da in diesem Fall eine schnellere Einstel ^¬ lung auf die zweite Sollabmessung d2* möglich ist.

Im Falle des Fortsetzens des Walzens ist es möglich, dass das Walzgut 1 auf die zweite Sollabmessung d2* gewalzt wird, bis das Walzgut 1 vollständig gewalzt ist, also das Walzgutende 3 den Walzspalt 9 durchlaufen hat. Es ist aber auch möglich - siehe FIG 7 -, dass das Walzen des Walzguts 1 auf die zweite Sollabmessung d2* beendet wird, wenn die Stelle 10 des Walz ^¬ guts 1, die sich gerade im Walzspalt 9 befindet, mit einer vorab bestimmten zweiten änderungsstelle 13 korrespondiert, die zwischen der ersten änderungsstelle 4 und dem Walzgutende 3 liegt. In diesem Fall wird in das Walzgut 1 an der zweiten änderungsstelle 13 eine zweite Stufe 14 eingebracht.

Die Vorgehensweise zum Einbringen der zweiten Stufe 14 an der zweiten änderungsstelle 14 ist völlig analog zum Einbringen der ersten Stufe 12 an der ersten änderungsstelle 4. Von Detailerläuterungen hierzu wird daher abgesehen. Auch die Maßnahmen, die nach dem Einbringen der zweiten Stufe 14 ergriffen werden, sind völlig analog zu den Maßnahmen, die nach dem Einbringen der ersten Stufe 12 an der ersten änderungsstelle 4 ergriffen werden. Insbesondere kann das Walzge ^¬ rüst 5 aufgefahren werden - siehe FIG 8 -, der Walzvorgang mit einer weiteren Sollabmessung fortgesetzt werden usw..

Wenn der Walzspalt 9 unter Last verstellbar ist, ist es - ausgehend von dem in FIG 4 dargestellten Zustand - im Rahmen des Schrittes S5 weiterhin auch möglich, den Walzvorgang ab

dem Erreichen der ersten änderungsstelle 4 fortzusetzen, wobei das Walzgut 1 aber in Richtung auf den Walzgutanfang 2 zu gewalzt wird. In diesem Fall wird das Walzgut auf eine zweite Sollabmessung d3* gewalzt, wobei die zweite Sollabmessung d3* - vergleiche FIG 9 -kleiner als die erste Sollabmessung dl* ist .

Theoretisch ist es möglich, dass das Walzgut 1 erst ab einer Stelle weiter gewalzt wird, die zwischen der ersten ände- rungsstelle 4 und dem Walzgutanfang 2 liegt. In aller Regel aber wird das Walzen auf die zweite Sollabmessung d3* direkt an der ersten änderungsstelle 4 begonnen.

Es ist weiterhin möglich, dass das Walzen des Walzguts 1 auf die zweite Sollabmessung d3* beendet wird, wenn die Stelle 10 des Walzguts 1, die sich gerade im Walzspalt 9 befindet, mit einer vorab bestimmten zweiten änderungsstelle 15 korrespondiert. Die zweite änderungsstelle 15 liegt in diesem Fall zwischen dem Walzgutanfang 2 und der ersten änderungsstelle 4. In diesem Fall wird in das Walzgut 1 an der zweiten ände ^¬ rungsstelle 15 eine zweite Stufe 16 eingebracht. Dies ist in FIG 10 dargestellt. In der Regel aber wird das Walzgut 1 bis zum Walzgutanfang 2 auf die zweite Sollabmessung d3* gewalzt werden. Dieser Zustand ist in FIG 11 dargestellt.

Auch wenn ein Fortsetzen des Walzens ab der ersten änderungsstelle 4 prinzipiell möglich ist: In der Regel wird das Walz ^¬ gerüst 5 aufgefahren, so dass ab der ersten änderungsstelle 4 das Walzgut 1 den Walzspalt 9 umformungsfrei durchläuft. Die- se Vorgehensweise hat den Vorteil, dass sie unabhängig davon realisierbar ist, ob der Walzspalt 9 nur im lastfreien Zustand oder auch unter Last einstellbar ist. Unabhängig davon hat das Walzgut 1 aber den Walzspalt 9 irgendwann entweder vollständig durchlaufen (also bis zum Walzgutende 3) oder aber ist das Walzgut 1 vollständig aus dem Walzspalt 9 zu ^¬ rückgezogen worden (also bis zum Walzgutanfang 2) . Auf diese beiden Fälle wird nachstehend nochmals eingegangen.

Wenn das Walzgut 1 den Walzspalt 9 vollständig durchlaufen hat (also bis zum Walzgutende 3), ist es möglich, beginnend mit dem Walzgutende 3, das Walzgut 1 auf eine zweite Sollab ^¬ messung d4* zu walzen, bis die Stelle 10, die sich gerade im Walzspalt 9 befindet, mit einer zweiten änderungsstelle 17 korrespondiert, die zwischen der ersten änderungsstelle 4 und dem Walzgutende 3 liegt. In diesem Fall wird an der zweiten änderungsstelle 17 in das Walzgut 1 eine zweite Stufe 18 ein ^¬ gebracht. Die Vorgehensweise ist völlig analog zum Einbringen der ersten Stufe 12 an der ersten änderungsstelle 4, so dass von Detailerläuterungen zur Vorgehensweise abgesehen werden kann. Das Walzgut 1 mit der darin eingebrachten zweiten Stufe 18 ist in FIG 12 dargestellt. Gegebenenfalls kann auch bei diesem Stich mehr als eine Stufe in das Walzgut 1 eingebracht werden.

Wenn das Walzgut 1 vollständig, also bis einschließlich zum Walzgutanfang 2, aus dem Walzspalt 9 zurückgezogen wurde, ist es möglich, das Walzgut 1 nach dem Walzen auf die erste SoIl- abmessung dl* bzw. - im Falle der Ausgestaltung gemäß FIG 11 nach dem Walzen auf die zweite Sollabmessung d3* - auf eine dritte Sollabmessung d5* zu walzen. In diesem Fall wird der Walzvorgang mit dem Walzgutanfang 2 begonnen und aufgeführt, bis die Stelle 10 des Walzguts 1, die sich gerade im WaIz- spalt 9 befindet, mit einer zweiten änderungsstelle 19 kor ^¬ respondiert .

Es ist möglich, dass - siehe FIG 13 - die zweite änderungs ^¬ stelle 19 zwischen dem Walzgutanfang 2 und der ersten ände- rungsstelle 4 liegt. In diesem Fall wird in das Walzgut 1 an der zweiten änderungsstelle 19 eine zweite, zusätzliche Stufe 20 eingebracht. Es ist aber auch möglich, dass die zweite än ^¬ derungsstelle 19 mit der ersten änderungsstelle 4 korrespon ^¬ diert. In diesem Fall wird - siehe FIG 14 - die erste Stufe 12 erhöht.

Mittels der obenstehend beschriebenen Vorgehensweisen ist es somit auf einfache Weise möglich, ein Walzgut 1 zu erzeugen,

das gemäß FIG 15 mehrere Abschnitte 21 bis 25 aufweist, die voneinander verschiedene Abmessungen dl bis d5 aufweisen. Die Erzeugung des in FIG 15 dargestellten Walzguts 1 ist insbe ^¬ sondere sogar dann möglich, wenn das Walzgerüst 5 Stelleinrichtungen zum Einstellen des Walzspalts 9 aufweist, die nur im lastfreien Zustand, also nicht auch unter Last, verstell ^¬ bar sind. Die obenstehend beschriebenen Vorgehensweisen sind dabei nahezu beliebig miteinander kombinierbar.