Aus der Praxis ist es bekannt, Einbaustücke eines Walzgerüsts mit Flach- führungen in dem Walzgerüst zu führen. Dabei werden sowohl an dem Ein- baustück als auch an den dem Einbaustück zugeordneten Teilen des Stän- ders Führungen für das Einbaustück in Form von Verschleißleisten vorge- sehen. Diese dienen dazu, einen Verschleiß des Walzenständers oder des Einbaustücks zu verhindern und bilden ein leicht austauschbares Ver- schleißteil.

Die Führung des Einbaustücks nimmt entscheidenden Einfluß auf die Posi- tion der von dem Einbaustück getragenen Walze. Da die Walzenposition ausschlaggebend ist für die Qualität des gewalzten Produkts, kommt somit der durch die Flachführung erreichten Führung der Einbaustücke in dem Walzengerüst eine große Bedeutung zu.

Die Position des Einbaustücks in dem Walzgerüst wird durch das Spiel be- stimmt, das sich zwischen dem Einbaustück und den es umgebenden Füh- rungen des Ständers des Walzgerüsts einstellt. Dieses Spiel ist von einer Vielzahl von Faktoren abhängig. Zum einen wird die Ausdehnung des Ein- baustücks durch unterschiedliche Walztemperaturen beeinflußt. Ferner ent- steht bei dem Einwirken einer auf das Einbaustück wirkenden Walzkraft, für deren Aufbringen der Ständer als Widerlager verwendet wird, eine Ein- schnürung des Ständers. Das bedeutet, daß die das Einbaustück umgeben- den Führungen des Ständers je nach Walzkraft einen unterschiedlichen Ab- stand zueinander aufweisen können.

Das minimale Spiel bei neuen Flachführungen wird so ausgelegt, daß auch bei maximaler Walzkraft und entsprechender Einschnürung des Walzen- ständers ein problemloses Verfahren des Einbaustücks im Walzenständer möglich ist. Ein deutlich erhöhtes Spiel stellt sich daher bei geringen Walz- kräften ein, da dann die Einschnürung des Ständers entsprechend nachläßt.

Hinzu kommt ein zusätzliches Spiel durch den Verschleiß der Flachführun- gen.

Wird das Spiel der Flachführung zu groß, so hat dies zur Folge, daß das Einbaustück in der Ständerführung keine definierte Lage mehr aufweist. Es kommt zu erhöhten zusätzlichen Kräften und Schlagbeanspruchungen mit verstärktem Verschleiß und frühzeitigem Versagen der Bauteile. Dies wird durch die von dem Walzgut ausgehenden, in die Walzen eingeleiteten Kräf- te verursacht, die bei großem Spiel Bewegungen des Einbaustücks in dem Walzenständer verursachen können.

Ferner ist eine präzise Steuerung und nachvollziehbare Regelung des Walzprozesses nicht möglich, da auf die horizontale Position des Ein- baustücks kein Einfluß genommen werden kann. Diese Unkenntnis über den Spalt zwischen Einbaustück und Walzenständer behindert die systema- tische Qualitätsverbesserung des gewalzten Produkts. Insbesondere das Warmwalzen dünnerer Bänder (Dicke < 1 mm) wird daher zunehmend pro- blematisch, da mehr Bandlänge außerhalb des Toleranzbereichs liegt.

US 4,402, 207 beschreibt ein Vierwalzengerüst, bei dem die Arbeitswalzen in Einbaustücken gehalten sind, die wiederum innerhalb einer U-förmigen Aus- nehmung der Einbaustücke der Stützwalzen zwischen Führungen gehalten werden. Die Einbaustücke der Stützwalzen werden zwischen Führungen des Walzgerüsts gehalten. Die Führungen sind in den ihnen zugeordneten Halterungen in ihrer Position einstellbar. Die Führungen, die bezüglich der Bandlaufrichtung auf einer Seite angeordnet sind, sind als aufblasbare Füh- rungen ausgebildet. Diese weisen an den Platten ausgebildete Kanäle auf, deren Querschnitt zum parallelen Bewegen der Führungen durch Einbringen eines Fluids aufgeweitet oder reduziert werden kann.

Zur Vermeidung des ungewollten Walzenversatzes oder des Walzenschrän- ken (roll cross-over) wird die Führung durch Aufweiten der Kanäle an das die Walze haltende Einbaustück gepreßt. Dieses Verfahren bewirkt, daß das Einbaustück in dem Walzenständer durch Andrücken des Einbaustücks an die eine, in ihrer Position unveränderbare Seite des Walzenständers in einer unveränderbaren Position festgeklemmt wird. Dadurch werden bekannte Regelungsmechanismen, wie eine Dickenregelung (AGC), eine Walzen- schränkungsregelung und die horizontale Walzenversatzregelung verhin- dert. Insbesondere ist bei diesem Festklemmen des Einbaustücks im Walz- gerüst eine Regelung der Walzkraft nicht möglich. Eine Erhöhung der Walz- kraft wirkt sich dann nicht auf die Anpreßkraft der Walze auf das Walzgut aus, sondern wird vor allem in den Ständer abgeleitet.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Flachfüh- rungsmodul zu schaffen, das vielfältig eingesetzt werden kann und einen Einsatz als Stellglied ermöglicht, sowie ein Walzverfahren vorzuschlagen, das eine präzisere Regelung des Walzprozesses eriaubt.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der nebengeordneten Ansprü- che gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen an- gegeben.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, einen mehrschichtigen Auf- bau eines Flachführungsmoduls zu wählen, bei dem zwischen einem Basis- körper und einer Führungsleiste eine oder mehrere Druckzellen vorgesehen sind und die Führungsleiste und der Basiskörper über eine elastische Ver- bindung miteinander verbunden sind.

Die elastische Verbindung erlaubt es, die Führungsleiste durch die Druck- zelle von dem Basiskörper fort zu bewegen. Dadurch kann das mehrschich- tige Flachführungsmodul in seinen Ausmaßen verändert werden und neben der Funktion als Verschleißteil auch Stellglied eines Regelungsprozesses sein.

Das erfindungsgemäße Flachführungsmodul wird bevorzugt bei der Führung eines Einbaustücks im Ständer eines Walzgerüsts verwendet. Alternativ kann das erfindungsgemäße Flachführungsmodul jedoch auch bei anderen Prozessen und Vorrichtungen eingesetzt werden, bei denen eine Füh- rungsleiste relativ zu einem Basiskörper bewegt werden muß, um beispiels- weise auf einen Körper einzuwirken. Insbesondere kann das Flachfüh- rungsmodul auch für die Führung bewegter Teile in Werkzeugmaschinen eingesetzt werden.

Als elastische Verbindung wird insbesondere ein zwischen Basiskörper und Führungsleiste angeordneter, dehnbarer Vollkörper, beispielsweise ein Gummikörper verstanden. Insbesondere ist die elastische Verbindung aus einem nicht-metallischen, elastischen Werkstoff hergestellt. Vorzugsweise ist der Vollkörper über Fügeverfahren fest mit dem Basiskörper und der Füh- rungsleiste verbunden.

Ein Flachführungsmodul kann an dem Einbaustück vorgesehen sein und eine dem Ständer zugewandte Führungsleiste aufweisen. Es kann jedoch ergänzend oder alternativ auch an dem Walzenständer vorgesehen sein und eine dem Einbaustück, beziehungsweise dessen Flachführungsmodul zugewandte Führungsleiste aufweisen. Das Flachführungsmodul kann als Teil des Einbaustücks, beziehungsweise des Walzgerüsts, insbesondere des Walzenständers, ausgebildet sein. Vorzugsweise ist es jedoch als sepa- rates Modul ausgebildet, das in entsprechenden Ausnehmungen eines Ein- baustücks, beziehungsweise eines Walzgerüsts eingesetzt werden kann.

Ebenso kann das Flachführungsmodul an das Einbaustück, beziehungswei- se das Walzgerüst angeschraubt oder auf andere Art aufgesetzt und befe- stigt werden. Besonders bevorzugt weist das Flachführungsmodul die Form der bekannten, bereits eingesetzten Führungsleisten (Verschleißleisten) auf.

Dadurch wird es möglich, erfindungsgemäße Flachführungsmodule anstelle der bereits eingesetzten Versch, leißleisten einzusetzen, so daß bereits be- stehende Walzgerüste mit dem erfindungsgemäßen Erfindungsmodul ohne Anpassungsarbeiten an dem Einbaustück und/oder dem Walzgerüst durch- führen zu müssen, nachgerüstet werden können.

Der Basiskörper des erfindungsgemäßen Flachführungsmoduls kann derart ausgebildet sein, daß er ein Wiederlager für die in den Druckzellen erzeug- ten Kräfte bildet. Insbesondere kann er derart ausgebildet sein, daß die Kräfte in gewünschter Weise auf die Führungsleiste einwirken. Der Basis- körper kann ein separater, an einem gesamthaft austauschbaren Flachfüh- rungsmodul angeordneter Körper sein. Er kann auch als Teil des das Flachführungsmodul tragenden Vorrichtung, insbesondere des Walzenstän- ders oder des Einbaustücks, ausgebildet sein.

Als Führungsleiste wird bei einem an einem Einbaustück gehaltenen Flach- führungsmodul der dem Ständer zugewandte Teil des Flachführungsmoduls verstanden. Bei einem an dem Ständer gehaltenen Flachführungsmodul ist dies der dem Einbaustück zugewandte Teil des Flachführungsmoduls. Die- se Führungsleiste weist eine Führungsseite auf, die dazu ausgebildet ist, in Kontakt mit dem Ständer, beziehungsweise dem Einbaustück zu treten, eine Führung des Einbaustücks zu ermöglichen und gegebenenfalls einen gleichmäßigen Spalt zwischen der Führungsseite der Führungsleiste und der ihr gegenüberliegenden Fläche (Ständer oder Einbaustück) zu bilden.

Hierfür ist die Führungsseite besonders bevorzugt an die äußere Kontur des der Führungsleiste zugewandten Bereichs dieser gegenüberliegenden Flä- che angepaßt und bildet bevorzugt dessen Oberflächenform nach.

Besonders bevorzugt sind die Führungsleiste und der Basiskörper über ein auf sie aufvulkanisiertes Material zumindest teilweise verbunden. Mit dem Aufvulkanisieren eines beispielsweise eine der Druckzellen begrenzenden Materials auf den Basiskörper und die Führungsleiste kann auf einfache Weise eine besonders feste Verbindung zwischen dem Material und dem Basiskörper und der Führungsleiste geschaffen werden, die gleichzeitig eine Relativbewegung der Führungsleiste zum Basiskörper erlaubt. Durch die gute Verbindung des aufvulkanisierten Materials mit dem Basiskörper und der Führungsleiste wird ein Aufbrechen des Verbundes bis zu hohen Drük- ken hin verhindert. Dadurch wird ein Flachführungsmodul geschaffen, das hohe Kräften über die Führungsleiste auf den Ständer übertragen kann.

Als Vulkanisieren wird insbesondere ein Verarbeitungsprozess von Kau- tschuk verstanden, durch den die ursprünglich plastischen, temperaturemp- findlichen Kautschukmischungen in elastischen, gebrauchsfähigen Gummi verwandt werden und außer der Elastizität die für die künftige Verwen- dungszwecke erforderliche Festigkeit und Temperaturbeständigkeit erhalten werden. Aufvulkanisieren ist insbesondere der Vorgang des Aufbringens der Kautschukmischung auf einen Körper und gleichzeitigem oder anschließen- den Vulkanisieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das aufvul- kanisierte Material nach dem Vulkanisieren bei Raumtemperatur eine an- wendungsspezifisch festzulegende Elastizität auf.

Um einen vordefinierten Spalt zwischen der Führungsleiste und der der Füh- rungsleiste gegenüberliegenden Fläche (Ständer, beziehungsweise Ein- baustück) einstellen zu können, ist es bei durch die Einwirkung der Kräfte des Walzguts gekipptem Einbaustück vorteilhaft, wenn auch die Führungs- leiste relativ zum Basiskörper gekippt werden kann. Hierzu kann ein erfin- dungsgemäßes Flachführungsmodul für ein Walzgerüst mit einem Basiskör- per und einer Führungsleiste mit mehreren zwischen diesen angeordneten Druckzellen mindestens zwei unterschiedliche Druckleitungen aufweisen, die jeweils unterschiedliche Druckzellen mit Druckquellen unterschiedlichen Drucks verbinden. Indem mindestens zwei Druckzellen mit unterschiedli- chem Druck beaufschlagt werden, wird die Führungsleiste unterschiedlich weit von dem Basiskörper abgehoben, so daß eine Winkelstellung der Füh- rungsleiste relativ zum Basiskörper erzeugt wird.

Als Druckquellen unterschiedlichen Drucks werden insbesondere Pumpen verstanden, die unterschiedliche Drücke erzeugen. Allerdings kann ein in unterschiedlichen Druckleitungen anliegender Druck auch durch andere ge- eignete Mittel, beispielsweise durch Blenden, insbesondere einstellbare Blenden, in den jeweiligen Druckleitungen erzeugt werden. Als Druckmedi- um wird insbesondere ein hitzebeständiges Öl oder Druckluft verwendet.

Die Variationsmöglichkeit der Anstellungsmöglichkeiten der Führungsleiste des Flachführungsmoduls wird durch die Zahl der Druckzellen und deren Anordnung erhöht. Insbesondere weist eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung mehrere Druckzellen auf, die in einer zum Basiskörper parallelen Ebene symmetrisch oder asymmetrisch um einen Mittelpunkt angeordnet sind. Vorzugsweise sind dies vier rechteckige Druckzellen, die nach Art von Quadranten um einen Mittelpunkt angeordnet sind.

Um eine gute Regelung des in den Druckzellen zu erzeugenden Drucks zu ermöglichen, kann an der Führungsseite der Führungsleiste ein Druck-, Kraft-und/oder Distanzsensor angebracht sein. Vorzugsweise sind sowohl Druck-, als auch Kraft-, als auch Distanzsensoren vorgesehen. Insbesonde- re bevorzugt sind mehrere solcher Sensoren an den Viereckpunkten einer rechteckigen Führungsseite in der Führungsleiste angeordnet. Diese er- möglichen es, den Spalt zwischen der Führungsseite und der ihr gegen- überliegenden Fläche zu ermitteln. Ebenso können an der dem Basiskörper zugewandten Seite der Führungsleiste Druck-, Kraft-oder Distanzsensoren vorgesehen sein. Diese ermitteln vorzugsweise den Abstand zwischen der Führungsleiste und dem Basiskörper. Das Ergebnis dieser Messung kann einer Regelung des Spalts zugeführt werden. Diese kann Einfluß auf den in den Druckzellen gegebenenfalls unterschiedlich zu erzeugenden Druck nehmen. Die Messwerte können von den Sensoren mittels drahtloser Si- gnalübertragung an eine Regeleinheit übermittelt werden. Hierdurch werden die von außen dem Flachführungsmodul zugeführten Leitungen reduziert, so daß das Flachführungsmodul besonders gut als Austauschteil für beste- hende Verschleißleisten verwendet werden kann.

Um einen möglichst geringen Verschleiß bei Kontakt mit dem Ständer zu unterliegen, gleichzeitig jedoch den Ständer selbst nicht zu beschädigen, ist die Führungsleiste vorzugsweise aus metallischen und/oder nicht- metallischen Verbundwerkstoffen mit einer verschleiß-und/oder korrosions- geschützten Gleit-, beziehungsweise Verschleißoberfläche und einem Grundwerkstoff, der als elastischer Tragkörper eingesetzt wird und über ein entsprechendes, integriertes Schmiersystem der Gleitoberfläche verfügen kann, hergestellt.

Auf besonders einfache Weise läßt sich die Druckzelle erzeugen, wenn die der Druckzelle zugewandte Oberfläche der Führungsleiste und/oder des Basiskörpers eine Begrenzungsfläche der Druckzelle bildet. In einem sol- chen Fall muß die elastische Verbindung, insbesondere das aufvulkanisierte Material, an diesen Flächen nicht aufgebracht werden. Dadurch reduziert sich die Menge des aufzubringenden Materials. Zudem wird die Druckkraft ungedämpft durch elastisches Material unmittelbar auf die der Druckzelle zugewandte Oberfläche der Führungsleiste und/oder des Basiskörpers ein- gebracht. Dadurch erfolgt eine effizientere Umsetzung der in der Druckzelle erzeugten Ausdehnungskraft.

Ein erfindungsgemäßes Walzgerüst mit einer in einem Einbaustück in einem Ständer des Walzgerüsts gehaltenen Walze kann mindestens ein an dem Einbaustück vorgesehenes, dem Ständer zugewandtes, zuvor beschriebe- nes Flachführungsmodul und/oder mindestens ein an dem Ständer vorge- sehenes, dem Einbaustück zugewandtes, zuvor beschriebenes Flachfüh- rungsmodul aufweisen.

Vorzugsweise ist der Führungsseite der Führungsleiste gegenüberliegend eine Führung, beispielsweise eine Verschleißleiste, vorgesehen. Insbeson- dere kann bei einem Einbaustück mit Flachführungsmodul der dem Flach- führungsmodul gegenüberliegende Bereich des Ständers mit einer Führung ausgerüstet sein. Diese Führung kann insbesondere auch ein weiteres Flachführungsmodul sein. Vorzugsweise ist die ständerseitig vorgesehene Führung größer als die Führungsseite am Einbaustück, so daß das Ein- baustück im Ständer horizontal und/oder vertikal bewegt werden kann, da- bei aber immer noch im Bereich der ständerseitigen Führung bleibt.

Erfindungsgemäß kann das zuvor beschriebene Flachführungsmodul als Stellglied einer Walzenpositionsregelung und/oder zur Schwingungsdämp- fung des Einbaustücks eingesetzt werden. Durch Bewegen der Führungslei- ste kann die Reibung zwischen Einbaustück und Ständer auf vorgegebene Werte eingestellt werden, so daß Schwingungen des Einbaustücks unter Beibehaltung der Möglichkeit einer Dickenregelung gedämpft werden kön- nen. Dies kann beispielsweise über eine durch Bewegungen der Führungs- leiste geregelte Anpreßkraft erfolgen. Die erzeugte Schwingungsdämpfung kann durch die Dickenregelung berücksichtigt werden.

Eine erfindungsmäße Bandqualitätsregelung für ein gewalztes Band sieht eine ein zuvor beschriebenes Flachführungsmodul verwendende Walzenpo- sitionsregelung vor. So kann beispielsweise die Planheitsregelung für das gewalzt Band Walzenpositionsänderungen (beispielsweise Walzenschrän- ken oder Walzenversatz) erzeugen, in dem durch Verwendung der Stell- möglichkeiten des Flachführungsmoduls eine gewünschte Walzenposition eingestellt wird. Die Bandqualität ist insbesondere die Planheit oder das Profil des Bandes.

Ein erfindungsgemäßes Walzverfahren für eine Walzvorrichtung mit einem in einem Walzgerüst beweglich gelagerten Einbaustück, mindestens einem dem Ständer zugewandten, an dem Einbaustück gehaltenen Flachfüh- rungsmodul mit einer relativ zum Ständer beweglich gehaltenen Führungs- leiste und/oder mindestens einem dem Einbaustück zugewandten, an dem Ständer gehaltenen Flachführungsmodul mit einer relativ zum Einbaustück beweglich gehaltenen Führungsleiste und einem Antrieb zum Bewegen der Führungsleiste (n), sieht vor, daß das Spiel zwischen einer dem Ständer zu- gewandten Führungsseite der Führungsleiste und dem Ständer ermittelt wird, beziehungsweise das Spiel zwischen einer dem Einbaustück zuge- wandten Führungsseite der Führungsleiste und dem Einbaustück ermittelt wird, und durch Bewegen der Führungsleiste ein Spiel mit einem vorbe- stimmten Wert eingestellt wird.

Erfindungsgemäß wird somit das Einbaustück nicht mehr durch Führungen in einer Position in dem Ständer verklemmt, sondern das Einbaustück wird beispielsweise auf einer Seite mit einem vorbestimmten Spiel zwischen der Führungsseite der Führungsleiste und dem Ständer gehalten. Dies ermög- licht es unter anderem, daß eine Regelung der Walzkraft und eine Dicken- regelung gut durchgeführt werden können. Das Einbaustück ist aufgrund der spielbehafteten Lagerung in dem Ständer zur Weiterleitung einer Walzkraft auf das Walzgut geeignet. Diese Regelung des Spiels erlaubt es, den sich ständig ändernden Geometrieverhältnissen im Walzenständer (Ursachen : Einschnürung, Verschleiß, Temperaturen und andere) Rechnung zu tragen.

Auch bei geänderten Geometrieverhältnissen wird durch die Spielregelung das vorbestimmte Spiel eingeregelt. Damit kann während des Walzens nicht nur ein deutlich kleineres Gesamtspiel eingeregelt werden, das Gesamtspiel kann auch bei allen Produktionsarten und Walzkräften konstant gehalten werden. So wird insbesondere verhindert, daß das Spiel der Flachführung zu groß wird und damit die eingangs beschriebenen Nachteile auftreten.

Zudem läßt sich der Verschleiß an den Führungsleisten ausgleichen und reduzieren.

Durch die präzisere Führung des Einbaustücks bei unterschiedlichen Geo- metrieverhältnissen kann bei einem Walzgerüst über die gesamte Produkt- breite der zu walzenden Bänder eine gleichmäßige Qualität des Walzpro- dukts eingehalten werden, insbesondere hinsichtlich der Dickentoleranz, des Dickenquerprofils und der Planheit.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Walz- verfahrens wird das Spiel durch Ermittlung der Relativposition der Füh- rungsseite zum Ständer, beziehungsweise zum Einbaustück ermittelt. Dies kann durch einen oder mehrere an der Führungsseite der Führungsleiste angeordneten Distanzsensoren ermöglicht werden. Alternativ kann durch geeignete Berechnungsmethoden das Meßergebnis eines Kraft-oder Drucksensors an der Führungsseite der Führungsleiste ausgewertet wer- den, um dabei auf das Spiel zwischen Führungsleiste und Ständer, bezie- hungsweise Einbaustück rückzuschließen. Außerdem kann mittels Sensoren auf der dem Basiskörper zugewandten Seite der Führungsleiste der Ab- stand der Führungsleiste zum Basiskörper ermittelt werden. Die räumliche Anordnung der Führungsleiste zum Ständer, bzw. die räumliche Anordnung der Führungsleiste zum Basiskörper wird vorzugsweise mittels dreier Di- stanzsensoren ermittelt. Liegen beispielsweise Meßergebnisse von vier Di- stanzsensoren vor, so kann die am besten passende Ebenendarstellung für die Führungsleiste beispielsweise mittels eines Least-Square Ansatzes er- mittelt werden. Die Ermittlung der Relativposition der Führungsleiste zum Ständer, bzw. zum Basiskörper kann auch eine Ermittlung des einfachen Abstands zwischen einem Punkt auf der Führungsleiste und dem Ständer, bzw. dem Basiskörper sein.

Die bei der Bestimmung der Relativposition ermittelten Messwerte können drahtlos übertragen, beispielsweise gefunkt, werden. Dadurch reduziert sich die Zahl der Leitungen, die zu dem Einbaustück gelegt werden müssen.

Bei der Regelung der Anpreßkraft können zuvor genannten Vorteile erreicht werden, wenn ein erfindungsgemäßes Walzverfahren für eine Walzvorrich- tung mit einem in einem Walzgerüst beweglich gelagerten Einbaustück, mindestens einem dem Ständer zugewandten, an dem Einbaustück gehal- tenen Flachführungsmodul mit einer relativ zum Ständer beweglich gehalte- nen Führungsleiste und/oder mindestens einem dem Einbaustück zuge- wandten, an dem Ständer gehaltenen Flachführungsmodul mit einer relativ zum Einbaustück beweglich gehaltenen Führungsleiste und einem Antrieb zum Bewegen der Führungsleiste vorsieht, daß die Anpreßkraft zwischen der Führungsleiste und dem Ständer, beziehungsweise dem Einbaustück ermittelt wird und durch Belasten der Führungsleiste eine Anpreßkraft mit einem vorbestimmten Wert eingestellt wird. Das Belasten ist auch als Entla- sten zu verstehen.

Das Bewegen der Führungsleiste kann durch keilförmiges Ausfahren des Flachführungsmoduls erfolgen, so daß der Basiskörper in einem Winkel zur Führungsleiste steht. Alternativ oder ergänzend kann die Führungsleiste relativ zum Basiskörper parallel ausgefahren werden, so daß sich der Ab- stand eines jeden Punkts der Führungsleiste zum Basiskörper um den glei- chen Betrag erhöht. Vorzugsweise wird das keilförmige Ausfahren einge- setzt, um die Planparallelität zwischen zwei, gegenüberliegenden Führun- gen des Ständers zugewandten Flachführungsmodulen zu erhöhen und damit eine flächigere Lagerung und eine geringere Reibung sowie einen gleichmäßigeren und geringeren Verschleiß zu erzielen. Das parallele Aus- fahren der Führungsleiste wird vorzugsweise verwandt, um ein Spiel mit ei- nem vorbestimmten Wert einzustellen.

Das Verhalten des Flachführungsmöduls wird vorzugsweise in einem Re- gelkreis linearisiert. Es werden insbesondere physikalische Modelle, Kombi- nationen aus nichtlinearen statistischen oder linearen dynamischen Model- len, identifizierte Modelle, Fuzzy-Modelle oder Neuronale Netze verwendet.

Ein erfindungsgemäßes Walzverfahren kann beispielsweise eine gleiche Regelung für mehrere an einem Einbaustück vorgesehenen Flachfüh- rungsmodule vorsehen. So können die an gegenüberliegenden Seiten des Einbaustücks angeordneten Flachführungsmodule beide zur Einhaltung ei- nes vorgegebenen Spiels eingeregelt werden. Es können jedoch auch un- terschiedliche Regelungen für die einzelnen Einbaustücke vorgesehen sein. Beispielsweise kann das eine Flachführungsmodul des Einbaustücks zur Einhaltung einer bestimmten Anpresskraft geregelt werden, während das an der gegenüberliegenden Seite angeordnete Falchführungsmodul zur Ein- haltung eines vorgegebenen Spalts geregelt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Walzverfahren eine Plan- parallelitätsregelung auf, bei der bei einem Walzgerüst mit zwei, gegenüber- liegenden Führungen des Ständers zugeordneten, am Einbaustück gehalte- nen Flachführungsmodulen durch Bewegen der jeweiligen Führungsleiste eine planparallele Anordnung der Führungsseiten zueinander eingestellt wird.

Um die Beweglichkeit des Einbaustücks in seiner durch die Führungsleisten beeinflußten Führung innerhalb der Führungen des Ständers auf einen vor- bestimmten Wert einzustellen, ist es vorteilhaft, ein Gesamtspiel vorzuge- ben. Dieses Gesamtspiel ist das Spiel, das zwischen der Führungsseite ei- nes ersten Flachführungsmoduls und dem Ständer und zwischen der Füh- rungsseite eines zweiten Flachführungsmoduls auf der gegenüberliegenden Seite des Einbaustücks und dem Ständer ergibt. Dieses wird in einer bevor- zugten Ausführungsform der Erfindung über eine Gesamtspielregelung ein- gestellt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die bewegli- chen Führungsleisten dazu eingesetzt, die Position der Walzen zu beein- flussen. Hierzu wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittels einer Walzpositionsregelung durch Bewegen der Führungsleisten eine Führungsposition für das Einbaustück eingestellt, die der vorbestimm- ten Relativposition des Einbaustücks zum Walzgerüst zuzüglich des Ge- samtspiels entspricht. Das beweglich in dieser Führung gehaltene Ein- baustück nimmt dann diese gewünschte Relativposition ein.

Die Walzenpositionsregelung kann vorzugsweise dazu eingesetzt werden, eine vorgegebene Winkellage des Einbaustücks relativ zum Walzgerüst ein- zustellen. Hierzu wird die Walzenpositionsregelung als Walzenschränkungs- regelung eingesetzt. Gemäß einer alternativen Walzenpositionsregelung kann diese als Walzenversatzregelung ausgebildet sein, bei der bei einem Walzgerüst mit zwei jeweils in Einbaustücken gehaltenen Walzen durch Be- wegen der den jeweiligen Führungen am Ständer zugeordneten Führungs- leisten ein Versatz der Walzen zueinander eingestellt wird.

Die Regelung der Anpreßkraft kann vorzugsweise dazu eingesetzt werden, eine gewünschte Reibung zwischen den Führungsseiten der Führungslei- sten und dem Ständer einzustellen. Diese Reibung kann zudem eingesetzt werden, um die Schwingungsdämpfung einzustellen.

Die vorbeschriebenen Regelungen können auch umgesetzt werden, in dem eine Führungsleiste eines an dem Ständer vorgesehenen Flachführungs- modul bewegt wird.

Vorzugsweise wird das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Flachfüh- rungsmodul zur Durchführung des erfindungsgemäßen Walzverfahrens ver- wendet.

Die vorgesehene Bestimmung der Relativposition des Einbaustücks relativ zu der Führungsleiste kann, ergänzt durch eine Ermittlung der Relativposi- tion der Führungsleiste relativ zum Walzgerüst, vorteilhafterweise dazu ein- gesetzt werden, die Lage der Walzen genau zu ermitteln. Dadurch ist es möglich, den Walzprozeß präziser zu regeln.

Insbesondere wird gemäß einem erfindungsgemäßen Walzverfahren für ein Walzgerüst mit einem an einem Einbaustück gehaltenen Flachführungsmo- dul mit einem Basiskörper und einer relativ zum Basiskörper beweglichen, dem Ständer zugewandten Führungsleiste und an der Führungsleiste vor- gesehenen Sensoren mittels der Sensoren der Abstand der Führungsleiste zum Ständer und der Abstand der Führungsleiste zum Basiskörper ermittelt.

In Kenntnis der relativen Position der an der Führungsleiste vorgesehenen Sensoren zueinander, kann durch diese Messung auf einfache Weise die Position des Einbaustücks relativ zum Ständer ermittelt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel näher darstellenden Zeichnung erläutert. Darin zeigen Fig. 1 das Flachführungselement in einer Seitenansicht, Fig. 2 das Flachführungsmodul in einer geschnittenen Draufsicht, Fig. 3 das Flachführungsmodul in einer geschnittenen Seitenansicht, Fig. 4 ein das erfindungsgemäße Flachführungsmodul umfassendes Re- gelungssystem in einer schematischen Ansicht, Fig. 5 ein Walzgerüst mit zwei in Einbaustücken gehaltenen Walzen in einer schematischen Seitenansicht, Fig. 6 eine Darstellung einer hierarchischen Struktur eines erfindungs- gemäß einzusetzenden Regelkonzepts, Fig. 7 eine graphische Darstellung einer Kompensation von Nichtlineari- täten, Fig. 8 eine graphische Darstellung einer Abstands-/Kraftregelung und Planparallelitätsregelung, Fig. 9 eine graphische Darstellung einer Gesamtspielregelung Fig. 10 eine graphische Darstellung einer Walzenschränkungs-/-versatz- und Anpreßkraftregelung und Fig. 11 eine graphische Darstellung einer Planheitsregelung und Dicken- regelung.

Das als austauschbares Modul ausgebildete, in Figur 1 dargestellte Flach- führungsmodul für ein Walzgerüst weist einen Basiskörper 1, eine Füh- rungsleiste 2 und ein den Basiskörper 1 mit der Führungsleiste 2 verbinden- des, auf den Basiskörper 1 und die Führungsleiste 2 aufvulkanisiertes Mate- rial 3 auf. An der einem nicht dargestellten Ständer zugeordneten Seite weist die Führungsleiste 2 eine Führungsseite 13 auf. Das Flachführungs- modul wird von einem nicht dargestellten Einbaustück gehalten. Durch Druckbeaufschlagung ist die Führungsleiste 2 relativ zum Basiskörper und zumindest in Richtung des dargestellten Doppelpfeils A beweglich. Dabei erfolgt das Zurückziehen der Führungsleiste 2 auf den Basiskörper 1 zu durch die in dem aufvulkanisierten Material 3 durch Druckbeaufschlagung hervorgerufenen Rückstellkräfte und ggf. durch Erzeugen eines Unter- drucks.

Wie in Figur 2 dargestellt, werden durch das aufvulkanisierte Material 3 vier Druckzellen 4 ausgebildet. Diese sind nach Art von Quadranten um einen gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet. Zufuhrkanäle 5 dienen der Zufuhr von Druckmittel in die geschlossenen Druckzellen 4.

Wie insbesondere der Schnittdarstellung der Figur 3 zu entnehmen ist, so bilden die der jeweiligen Druckzelle 4 zugewandte Oberfläche der Füh- rungsleiste 2 und des Basiskörpers 1 eine Begrenzungsfläche der jeweiligen Druckzelle 4. In Figur 3 ist eine weitere Möglichkeit der Druckzufuhr durch Zufuhrkanäle 5 dargestellt.

Figur 4 läßt erkennen, daß die Führungsleiste 2 an der Führungsseite 13 einen Drucksensor 6 und einen Distanzsensor 7 aufweisen kann. Diese messen die Distanz der Führungsleiste 1 zum nicht dargestellten Ständer, bzw. die durch das Einbaustück auf die Führungsleiste 1 einwirkende Druckbelastung. Diese Meßergebnisse werden über Signalleitungen 11 ei- nem Regler 10 zugeführt. Dieser ermittelt auf Grundlage der Meßergebnisse den in den jeweiligen Druckkammern 4 zu erzeugenden Druck und regelt dementsprechend das Hydraulikaggregat 8. Dieses ist dazu ausgebildet, über Hydraulikleitungen 9 Druckmedium mit unterschiedlichem Druck über die Einlaßkanäle 5 in die jeweiligen Druckzellen 4 einzubringen. Dadurch kann eine von einer parallelen Verschiebung der Führungsleiste 2 zum Ba- siskörper 1 unterschiedliche Bewegung der Führungsleiste 2 erzeugt wer- den. Damit kann auch bei schiefstehendem Einbaustück eine parallele Aus- richtung der Führungsseite 13 zum Ständer gewährleistet werden.

Figur 5 zeigt den schematischen Aufbau eines mit zwei in Einbaustücken 30, 40 gehaltenen Walzen 20,21 ausgestatteten Teil eines Walzgerüsts 50.

Gezeigt ist die Bedienseite (BS) des Walzgerüsts. Das obere Einbaustück 30 weist Flachführungsmodule 31,33 mit Führungsleisten 32,34 auf. Ebenso weist das untere Einbaustück Flachführungsmodule 41,43 mit Führungslei- sten 42,44 auf. In den Führungsleisten 32,34 sind Distanzsensoren 35,36 und 37,38 vorgesehen. Die Führungsleisten 42 und 44 weisen Distanzsen- soren 45 und 46 auf. Zudem sind an der Führungsseite der Führungsleisten 32,34, 42,44 nicht dargestellte Drucksensoren vorgesehen.

Fig. 5 zeigt, daß zwischen den Führungsleisten 32,34, 42,44 und den ihnen zugewandten Führungen des Ständers 50 das gleiche Spiel (S11, S1R) ein- geregelt ist. Jedoch zeigt Fig. 5 auch, daß durch Beeinflussung des Abstan- des zwischen Basiskörper und Führungsleiste ein Versatz V1 der Mittellinie der oberen Walze 20 zur Walze 21 eingeregelt werden kann. Dieser Versatz kann für die Planheitsregelung des Bandes verwendet werden..

Die gegenüberliegenden Enden der Walzen 20,21 werden auf der An- triebsseite (AS) ebenfalls in nicht dargestellten Einbaustücken mit gleicher- weise angeordneten, ebenfalls nicht dargestellten Flachführungsmodulen (= Adaptronische Flachführungen ="AF") in einem weiteren, nicht dargestellten Walzenständer gehalten.

Gemäß Figur 6 wird ein dezentrales, hierarchisches Regelungskonzept ein- gesetzt. Dieses weist mehrere Ebenen auf, die aufeinander aufbauen. Für jedes Flachführungsmodul ist zunächst eine Kompensation der Nichtlinea- ritäten vorgesehen (Fig. 6 : AF AS oben links, AF AS oben rechts, AF BS oben links, AF BS oben rechts, AF AS unten links, AF AS unten rechts, AF BS unten links, AF BS unten rechts).

Dieser unterste Regelkreis ist zur Kompensation der Nichtlinearitäten bei der Regelung des Flachführungsmodul ausgelegt. Dieser Regelkreis verhält sich im Idealfall wie ein lineares System. Hierzu wird in dem modellabhängigen Regler ein dynamisches Modell des Flachführungsmoduls eingesetzt, das zudem das Zeitverhalten wiedergibt. Das Modell wird durch physikalische Modellbildung, Identifikationsverfahren oder auch die Methode der neuro- nalen Netze ermittelt. Je nach Modell wird dann eine exakte Linearisierung, beziehungsweise eine Ein-/Ausgangslinearisierung (Zustandsrückführung) oder eine direkte Linearisierung des Modells nach Taylor durchgeführt.

Der unterste Regelkreis ermittelt aus der als Sollgröße vorgegebenen Ven- tilspannung und den an dem Flachführungsmodul und dem Walzgerüst er- mittelten Systemzuständen eine einzustellende Ventilspannung, die unter Berücksichtigung von Störungen an den Zuleitungen zu den Druckzellen des Flachführungsmoduls umgesetzt werden (Fig. 7).

Zur Ermittlung der Systemzustände werden unter anderem an drei Punkten auf der Führungsseite 13 der Führungsleiste 2 des an dem Einbaustück an- geordneten Flachführungsmoduls die jeweiligen Distanzen der Führungs- seite zum Ständer mittels an der Führungsseite angeordneten Distanzsen- soren ermittelt. Außerdem werden unter anderem an drei Punkten auf der dem Basiskörper 1 zugewandten Seite der Führungsleiste 2 die jeweiligen Distanzen dieser Führungsseite 13 zum am Einbaustück plan anliegenden Basiskörper 1 mittels an dieser Seite angeordneten Distanzsensoren ermit- telt. Aufgrund dieser Messungen wird die räumliche Lage der Führungsleiste 2 im Verhältnis zum Ständer und zum Einbaustück bestimmt. Aus diesen Werten wird eine Mathematische Ebene ("gegenüberliegende Ebene") ge- neriert, die die Lage der Führungsleiste 2 zum Basiskörper 1 und damit zum Einbaustück beschreibt. Diese wird als Hessesche Normalform beschrieben.

Der Koordinatenursprung ist der geometrische Mittelpunkt der Führungs- seite 13 der Führungsleiste 2. So wird die gegenüberliegende Ebene durch einen senkrecht zur Führungsseite definierten Ebenen-Abstand und zwei die gegenüberliegende Ebene aufspannende Vektoren definiert. Durch einen an der dem Ständer zugewandten Führungsseite 13 vorgesehenen Kraftsensor wird ferner die Anpresskraft der Führungsleiste 2 an den Ständer ermittelt.

Bei der Kompensation der Nichtlinearitäten (Fig. 7) wird somit die vorhande- ne mittlere Stellgliedauslenkung (Ist-Mittlere Stellgliedauslenkung), die Lage der gegenüberliegenden Ebene (Ist-Gegenüberliegende Ebene) und die vorhandene Anpresskraft zwischen Führungsleiste 2 und Ständer (Ist-Kraft) ermittelt. Diese Größen werden der Abstands-/Kraftregelung und Plan- parallelitätsregelung der nächst höheren Ebenen (Fig. 8) zugeführt.

Mit der Abstands-/Kraftregelung wird wahlweise der Ebenen-Abstand oder die Anpresskraft geregelt. Als Regler werden für die Regelung des Ebenen- Abstands ein PD-Regler, für die Regelung der Anpresskraft ein PID-Regler verwendet. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ermittelt der Abstands-, bzw. Kraf- tregler aus der als Sollgrößen vorgegebenen Ausrichtung der gegenüberlie- genden Ebene und der mittleren Stellgliedauslenkung, beziehungsweise der Soll-Anpresskraft und den aus der Kompensation der Nichtlinearität (Fig. 7) ermittelten Ist-Werten dieser Größen eine einzustellende Ventilspannung, die der Kompensation der Nichtlinearität (Fig. 7) als Sollgröße zugeführt wird.

Die Planparallelitätsregelung (Figur 8) sorgt für eine planparallele Ausrich- tung der Führungsseiten zueinander. Dies führt zu einem gleichmäßigeren und geringeren Verschleiß und erhöht damit die Lebensdauer der adaptroni- söhen Flachführung. Hierzu wird bei der Berechnung der einzustellenden Ventilspannungen die gegenüberliegende Ebene im Modell in den Koordi- natenursprung der Führungsseite verschoben. Anschließend wird an vier Referenzpunkten der Oberfläche der Führungsseite die relative Lage dieser verschobenen gegenüberliegenden Ebene zur Führungsseite ermittelt. Als vier Referenzpunkte werden die geometrischen Mittelpunkte der Druckzellen gewählt. Die zwischen Referenzpunkten und den zugehörigen Punkten auf der verschobenen, gegenüberliegenden Ebene ermittelten Werte werden als Regelgrößen verwendet. Sind alle Regelgrößen gleich null, liegt die gegen- überliegende Ebene parallel zur Führungsseite. Als Regler wird ein PD- Regler verwendet.

Die Gesamtspielregelung (Figur 9) führt dazu, daß ein vorgegebenes Ge- samtspiel zweier adaptronischer Flachführungen beispielsweise auch bei unterschiedlich starker Einschnürung, bzw. unterschiedlich starkem Ver- schleiß eingehalten wird. Die Gesamtspielregelung sorgt zum einen für die Einhaltung des Gesamtspiels und zum anderen für die Bestimmung der Soll-Gegenüberliegenden Ebene und der Soll-Mittleren Stellgliedauslen- kung. Das Gesamtspiel ist definiert als Summe der beiden Einzelspiele Sil 1 slr zwischen den Führungsleisten und der gegenüberliegenden Führung des Ständers (linke und rechte Seite) : SgeS = Sll + Slr Die Aufteilung des vorgegeben Gesamtspiels Sges auf die Einzelspiele erfolgt über: S1/l = a1,gesSges , S1l = a2,gesSges mit a1, ges + a2, ges Im einfachsten Fall verwendet man eine mittige Position : al, =a2geS =0-5 Mit einem körperfesten Koordinatensystem (einseitig, in der gegenüberlie- genden Ebene) und den Vorgaben der Walzenpositionen lassen sich die Soll-mittleren Stellgliedauslenkungen sowie die Soll-Gegenüberliegende Ebene berechnen. Zur Kompensation der zeitlich veränderlichen Gerüstein- schürung kann man beispielsweise die dem körperfesten Koordinatensy- stem gegenüberliegende Soll-Mittleren Auslenkungen verwenden ohne den Walzenversatz oder das Schränken zu beeinflussen.

Die Walzenschränkregelung (Figur 10) regelt die Einhaltung der vorgegebe- nen Schränkungswinkel. Die Walzenversatzregelung stellt den gewünschten ein. Hierzu werden PID-Regler verwendet.

Zur Schwingungsdämpfung läßt sich die Reibung zwischen den Führungs- seiten und den Seiten des Einbaustücks über eine entsprechende Anpreß- kraft einstellen. Diese Anpreßkraft ist bei der Dickenregelung (AGC) zu be- rücksichten. Um den Restplanheitsfehler besser ausregeln zu können, kann zusätzlich das Walzenschränken eingesetzt werden (vgl. Figur 11).