(57)【要約】それぞれ圧延方向（ｘ）に対して本質的に垂直に整向された回転軸（１８）を中心として旋回可能である、圧延方向（ｘ）に見て相前後して配設された多数のロールスタンド（２）を有する帯状の圧延材（１０）の圧延をするための圧延ライン（１）では、特に簡単で確実な方法で、予設定される圧延結果のために有利なストリップの流れが遵守されるべきである。このため、本発明によれば、１つの又は各ロールスタンド（２）の旋回角度のための調整値（Ｓ）は、既に圧延された圧延材（１０）のストリップ終端部（３０）の検出された輪郭に依存して予設定される。本発明によれば、これ以外に、更なる調整成分も使用される。
2004529773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
据込み機並びに圧延方向（ｘ）に見て相前後して配設された多数のロールスタンド（２）を有する、帯状の圧延材（１０）を圧延するための圧延ライン（１）の運転をするための方法であって、多数の調整ユニット（２０）が、ストリップ終端部（３０）の輪郭に影響を与えるために使用される方法において、
ロールスタンド（２）又は据込み機に付設された１つの又は各調整ユニット（２０）のための調整値（Ｓ）が、既に圧延された圧延材（１０）のストリップ終端部（３０）の検出された輪郭に依存して予設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
既に圧延された圧延材（１０）のストリップ終端部（３０）の検出された輪郭に依存して、圧延方向（ｘ）に対して本質的に垂直に整向された回転軸（１８）を中心とする１つの又は各ロールスタンド（２）の旋回角度のための調整値（Ｓ）が予設定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ストリップ終端部（３０）の輪郭が、光学的に検出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
１つの又は各調整値（Ｓ）が、その全体がストリップ終端部（３０）の輪郭を特徴付ける多数の測定値を近似する多項式の評価を基にして予設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
１つの又は各調整値（Ｓ）の予設定をする際に、既に圧延された圧延材（１０）のストリップ先端部の検出された輪郭が考慮されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
１つの又は各調整値（Ｓ）の予設定をする際に、ストリップの幅方向（ｙ）に検出された圧延材（１０）の温度プロフィル及び／又はストリップの幅方向（ｙ）に検出された厚さプロフィルが考慮されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
１つのロールスタンド（２）のための調整値（Ｓ）の予設定をする際に、このロールスタンド（２）を通過する際の圧延材（１０）の厚さが考慮されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
１つのロールスタンド（２）のために予設定された調整値（Ｓ）が、圧延方向（ｘ）に見て後に続く１つの又は各ロールスタンド（２）のための調整値（Ｓ）の予設定をする際に共に考慮されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
１つのロールスタンド（２）のために予設定された調整値（Ｓ）が、それぞれ後に続くロールスタンド（２）のための調整値（Ｓ）の予設定をする際に、後に続くこのロールスタンド（２）へと移行する際の圧延材（１０）の厚さの予定された減少に比例する程度で考慮されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
１つの又は各調整値（Ｓ）が、圧延材（１０）の長手方向中心軸（３２）に対して対称なストリップ終端部（３０）の輪郭が生じるように追従させられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
１つの又は各調整値（Ｓ）が、ストリップ終端部（３０）の輪郭が基準値として予設定可能なストリップの幅方向（ｙ）における位置で最大値（３６）を占めるように、追従させられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
圧延ライン（１）内のそれぞれのロールスタンド（２）の位置に依存した基準値が、幅方向（ｙ）における最大値（３６）の位置のため及び／又はストリップ終端部（３０）の輪郭の楔性のために予設定されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
圧延方向（ｘ）に見て相前後して配設された多数のロールスタンド（２）を有する帯状の圧延材（１０）を圧延するための圧延ライン（１）であって、これらのロールスタンドに、それぞれ１つの調整ユニット（２０）が、ストリップ終端部（３０）の輪郭に影響を与えるために付設されている圧延ラインにおいて、
ロールスタンド（２）又は据込み機に付設された１つの又は各調整ユニット（２０）のための調整値（Ｓ）を、既に圧延された圧延材（１０）のストリップ終端部（３０）の検出された輪郭に依存して予設定するコントロールユニット（２２）が設けられていることを特徴とする圧延ライン。
【請求項１４】
コントロールユニット（２２）が、既に圧延された圧延材（１０）のストリップ終端部（３０）の検出された輪郭に依存して、圧延方向（ｘ）に対して本質的に垂直に整向された回転軸（１８）を中心とする１つの又は各ロールスタンド（２）の旋回角度のための調整値（Ｓ）を予設定することを特徴とする請求項１３に記載の圧延ライン。
【請求項１５】
コントロールユニット（２２）は、入力側が、延在平面内にあるストリップ終端部（３０）及び／又はストリップ先端部の輪郭を検出するためのそれぞれ１つのロールスタンド（２）に付設された多数の測定装置（５０）と接続されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の圧延ライン。
【請求項１６】
１つの又は各測定装置（５０）が、光学装置として、特にカメラとして、形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の圧延ライン。
【請求項１７】
コントロールユニット（２２）は、入力側が、その幅方向（ｙ）における圧延材の温度プロフィルの検出をするための温度測定装置（５２）及び／又は幅方向（ｙ）におけるストリッププロフィルの検出をするための多数のプロフィル測定装置（５４，５６）と接続されていることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１つに記載の圧延ライン。
【請求項１８】
前方のロールスタンドが、楔のない完成ストリッププロフィルが発生可能であるように旋回可能であることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１つに記載の圧延ライン。
【請求項１９】
検出されたストリップ幅に依存したルーパ張力及びワークロール曲げ力のための修正成分が設けられていることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１つに記載の圧延ライン。
【請求項２０】
圧延ライン内に、据込みスタンドが最適化されたストリップの長方形を調整するために配設されていることを特徴とする請求項１３〜１９のいずれか１つに記載の圧延ライン。
【請求項２１】
最大の据込み減面の監視ユニットが、フィッシュテールを回避するために設けられていることを特徴とする請求項２０に記載の圧延ライン。
【請求項２２】
圧延ラインのロールスタンドが、ストリッププロフィルの修正をするためのプロフィル調整成分を、ストリップ終端部形状に影響を与えることができるようにするために備えることを特徴とする請求項１２〜２１のいずれか１つに記載の圧延ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、据込み機並びに圧延方向に見て相前後して配設された多数のロールスタンドを有する、帯状の圧延材を圧延するための圧延ラインの運転をするための方法であって、これらのロールスタンドに、それぞれ１つの調整ユニットが、圧延材のストリップ終端部の輪郭に影響を与えるために付設されている方法に関する。更に、本発明は、特に、走入側に、圧延材の幅の縮小をするための据込み機を装備することができるこの様式の圧延ラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延材の圧延をするため、圧延ライン内には、多数のロールスタンドを使用することができる。この場合、ロールスタンドは、通常は、いわゆる多ロールスタンドとして設計されており、多数のワークロール及び必要により多数のバックアップロールを有するが、通常長く延ばされた圧延材を通過案内するために設けられており、圧延方向と呼ばれる圧延材の駆動方向に見て相前後して配設されている。多数のこの様式のロールスタンドを有する圧延ラインは、特に、帯状に形成される圧延材又は圧延ストリップを加工する際に使用することができる。帯状の圧延材は、この場合は、特に２次元の形態の様式で、その寸法と比べると延在平面内では極僅かな厚さしか有さない延在平面内で延ばされた圧延材として形成されている。
【０００３】
まさにこの様式で帯状に形成された圧延材の加工をする際、いわゆるストリップの流れは、即ち、ロールスタンドを経る圧延材の通過は、特に重要である。帯状の圧延材の加工をする際は、即ち、フロントテンションとも呼ばれる張力が、圧延材内に生じる。この場合、フロントテンションは、通常は安定化させるように本来のストリップの流れに対して作用する。しかしながら、ストリップの長手方向中心軸に関して見て非対称の加工をする際は、フロントテンションが、偏心的にも生じる。その結果、例えば圧延方向に見てそれぞれ後方のロールスタンドからストリップが流出する際に、サイドへと向かうストリップの振れが生じてしまう。加えて、フロントテンションのために偏心的に圧延材に作用する力により、本来の圧延材から逸脱するストリップ終端部の挙動となってしまい、これは、更にまた圧延エラーへと通じてしまう。
【０００４】
従って、圧延結果に関係するストリップの流れ又はロールスタンドを経る帯状に形成される圧延材の通過を適当にコントロールすることができるようにするため、ロールスタンドは、それぞれ圧延方向に対して本質的に垂直に整向された回転軸を中心として旋回可能に形成することができる。この場合、１つの又は各ロールスタンドを適当に旋回させることによって、ストリップの流れは、非対称に生じる引張応力が特に僅かに維持されるように、又は他の予設定がストリップの流れのために遵守されるように、影響を受けることになる。例えば、誤圧延されたストリップ終端部、ロールの損傷、及びこれと結びついて付加的なロール交換の要件に通じることになるストリップの流れにおけるエラーは、通常は、操縦者によるロールスタンドの適当な旋回によって修正される。しかしながら、この場合は、特に良好な圧延結果に鑑みた介入の可能性が、ただ制限されている。何故なら、特に、圧延方向に見て前方のロールスタンド内では、そこでは未だ比較的厚い圧延材に基づいて必要な修正措置が、困難にしか検出可能でないからであり、また、加えて、圧延方向に見て隣接するロールスタンドの間の中間空間が、比較的不完全にしか理解可能でないからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の基本である課題は、特に簡単で確実な方法で、予設定された圧延結果のために有利なストリップの流れが、再現可能に遵守可能であるように、上記様式の圧延ラインの運転をするための方法を提供することにある。できるだけ長方形の対称なストリップ終端部／ストリップ先端部を発生させることが、目的である。長いストリップ舌状部及びストリップ終端部におけるフィッシュテールも、阻止すべきである。加えて、方法を実施するために特に適当な圧延ラインが提供されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
方法に関して、この課題は、本発明によれば、ロールスタンド又は据込み機に付設された１つの又は各調整ユニットのための調整値が、既に圧延された圧延材のストリップ終端部の検出された輪郭に依存して予設定されることによって解決される。
【０００７】
この場合、本発明は、予設定されたストリップの流れの簡単で確実な遵守のために、ストリップの流れに対する影響力の行使が、以前の圧延工程のストリップの流れにとって特に特有の入力値を基にして行なわれるべきであるという考察から出発する。従って、学習する自己調整システムの様式で、ストリップの流れに対する影響力の行使の追従は、以前の圧延結果を基にして行なうことができる。この場合、以前の圧延結果の評価のための基本姿勢として、既に完成させられた圧延材内での材料流が予定されており、この材料流は、まさに、それぞれ行なわれるロールスタンドの旋回値に依存してそれぞれの圧延材において生じる。この材料流は、圧延材の全長にわたって累積された効果の様式で、特にストリップ終端部の領域内で表出する。従って、帯状に形成される圧延材の延在平面内あるストリップ終端部の輪郭の評価は、次の圧延材を通過させる際のロールスタンドもしくは据込み機のための調整値を予設定するために特に有益な情報を提供する。
【０００８】
この場合、有利なことに、１つの又は各ロールスタンドの旋回角度のための調整値は、既に圧延された圧延材のストリップ終端部の輪郭に依存して予設定される。即ち、まさにそのそれぞれの回転軸を中心とするロールスタンドの適当な旋回値は、ストリップの流れに対する特に適切な影響力の行使を可能にする。
【０００９】
この場合、ストリップ終端部の輪郭を評価することによって得られる情報は、有利なことに、更にまた現在の圧延プロセスへの更なる修正介入のために利用される。この場合、ストリップの延びを考慮して次のスタンドでのストリップ幅の経過を算定することが、特に有利である。これにより今や使用可能なストリップ幅の経過に関する情報から、ロール曲げ特性の知識において、ワークロールの曲げにとって特有の調整値のための修正値は、１つの又は各後続のロールスタンド内に準備することができる。この修正値によって、それぞれのワークロールの曲げのための調整値は、非平面性及び／又はストリップ誤圧延が特に僅かな周囲においてしか生じないように予設定することができる。
【００１０】
選択的又は付加的に、ストリップ終端部の輪郭を評価することによって得られる情報は、有利なことに、いわゆるルーパを運転する際に利用される。張力が一定である場合は、例えば圧延材の幅が狭くなる場合に、そのストリップ終端部の領域内で、局所的に高い引張応力が生じてしまい、この引張応力は、望ましくない方法では、ストリップの断裂に通じてしまう。ストリップ終端部の輪郭を評価した結果、実際に存在する最小の幅を識別した場合、それぞれのルーパが作用を受ける張力は、相応に必要に応じて回避することができ、従って、この様式の断裂は、回避することができる。加えて、他方で長いストリップ舌状部をストリップ終端部において回避するために、据込み機には、独立した調整ユニットを付設することができ、この調整ユニットを介して、例えば長いストリップ舌状部は、ストリップ終端部における幅の縮小が大きいことによって補償される。
【００１１】
圧延材への幅の影響が、据込み機によって実施される場合は、特に幅の縮小が比較的大きい場合に、いわゆるフィッシュテールがストリップ終端部に生じてしまい、このフィッシュテールは、ストリップが後方のスタンドを抜け出る際に不利であり、誤圧延に通じてしまう。更に、ストリップ終端部の輪郭を評価することによって、選択的又は付加的にこの様式のフィッシュテールの発生が、早い段階で確認することができ、従って、相応の対向措置を、特に据込み機に対する修正介入を、行なうことができる。逆にストリップ終端部における長いストリップ舌状部を回避するために、据込み機は、調整成分として設けられている。長いストリップ舌状部は、幅の縮小が大きいことによって、外側のストリップ終端部において撲滅することができる。
【００１２】
ストリップ終端部形状のための選択的又は付加的な修正介入として、圧延材のプロフィルへの影響を予定することができる。このため、プロフィル調整成分は、特に圧延方向に見て前方のロールスタンドにおいて、同様にストリップ終端部の検出された輪郭に依存して予設定されている調整値の作用を受けることができる。この場合、根底には、プロフィルの増大が、ストリップエッジを増長させ、これに反して、プロフィルの減少は、ストリップ中心部を増長させるという認識がある。従って、プロフィルへと適当に影響を与えることによって、間接的に、ストリップ終端部の輪郭に対して影響を及ぼすことができる。
【００１３】
この場合、既に圧延された圧延材のストリップ終端部の輪郭の検出は、圧延ライン内の適当な箇所に、また適当な手段によって、例えば多数の幅センサを介して、行なうことができる。しかしながら、特に、非接触の、特に光学的な、ストリップ終端部の輪郭の検出部が設けられており、その際、有利な形態にあっては、カメラを使用することができる。この場合、ストリップ終端部の輪郭の評価は、帯状の圧延材の幅方向における輪郭内の最大値の位置が検出されることによって行なうことができ、その際、旋回角度のための調整値は、最大値のための予設定可能な基準位置に鑑みガイド値として予設定される。しかしながら、特に有利な発展構成にあっては、ストリップ終端部の輪郭が、その全体がストリップ終端部の輪郭である多数の測定値が近似される多項式を基にして評価される。
【００１４】
この場合、測定値は、例えば光学カメラを介してデジタル化されて検出することができ、その際、多項式による近似は、後続の計算機モジュールにおいて行なうことができる。検出された測定値を最善に近似するそのような多項式を発生させることによって、ストリップ終端部の輪郭は、比較的少ない数の加工すべき別のパラメータで評価可能である。まさにこの様式の多項式によって評価をする際は、ストリップ終端部の輪郭のいわゆる楔の割合も、特に有利な方法で共に考慮することができる。楔性は、ストリップ終端部の輪郭の優先方向が圧延材の幅方向から逸脱する程度である。この場合、楔性は、選択的に、ストリップサイドがそれぞれ終了し、本来のストリップ終端部の輪郭が移行するそのようなポイントを評価することによって検出することができる。このポイントの評価及び検出は、多項式を使用することによって特に有利な方法で可能である。
【００１５】
別の有利な形態にあっては、ストリップ終端部の輪郭に加えて、既に圧延された圧延材のストリップ先端部の延在平面内で検出された輪郭も、ロールスタンドのための調整値を予設定する際に考慮される。確かに、ストリップ先端部へと向かう圧延材の長手方向における材料流が比較的少ないために、ロールスタンドのための旋回角度を選択する際に可能なエラーの出現は、ストリップ終端部の輪郭の場合よりも少なく、それにもかかわらず、ストリップ先端部の輪郭の考慮は、非常に具合良く、旋回角度のための調整値の予設定をするために評価可能な情報を補充するために寄与する。
【００１６】
旋回角度を適当に選択するための情報の更なる補充は、有利な発展構成にあっては、ロールスタンドの旋回角度のための１つの又は各調整値の予設定をする際に、ストリップの幅方向に検出された圧延材の温度プロフィル及び／又はストリッププロフィルが、圧延ラインの前及び／又は後で考慮されることによって達成可能である。
【００１７】
ストリップの流れにおけるエラー並びにロールスタンドの誤って調整された旋回角度は、圧延材の厚さに依存して異なった程度で圧延結果に作用を及ぼす。考慮するために、有利な発展構成にあっては、ロールスタンドのための調整値の予設定をする際に、このロールスタンドを通過する際の圧延材の厚さ及び／又はストリッププロフィルが、圧延ラインの前及び／又は後で考慮される。
【００１８】
ロールスタンドを通過する際に圧延材の厚さが減少する結果、圧延方向に見て前方のロールスタンドにおいて行なわれる影響措置は、圧延方向に見て後方のロールスタンドにおけるストリップの流れに対する作用も有する。従って、特に、旋回角度の調整のためのガイド値としてストリップの楔性を引き合いに出す際に、有利な発展構成にあっては、ロールスタンドのために予設定された調整値が、圧延方向に見て後に続く１つの又は各ロールスタンドのための調整値の予設定をする際に考慮される。従って、ロールスタンドの旋回角度のための調整値の予設定をする際は、圧延ライン内で後に続くロールスタンドが共に旋回させられ、その際、その追従は、比較的前方のロールスタンドを旋回させることによって引き起こされる障害を補償するために行なわれる。この場合、別の有利な形態にあっては、ロールスタンドのために予設定された調整値が、それぞれ後に続くロールスタンドのための調整値の予設定をする際に、後に続くこのロールスタンドへと移行する際の圧延材の厚さの予定される減少に比例する程度で考慮される。
【００１９】
加工する際のロールスタンド内での非対称の引張応力を特に僅かに維持するために、それぞれのロールスタンドの旋回角度のための１つの又は各調整値は、有利なことに、圧延材の長手方向中心軸に対して対称なストリップ終端部の輪郭が生じるように追跡させられる。この場合、圧延ラインに付設されたコントロール部のための設計基準として、ロールスタンドの旋回角度のための調整値を適当に予設定することによって、非対称の輪郭からのストリップ終端部の輪郭の逸脱を最小値に戻すように行なうことになる。
【００２０】
圧延ラインに付設されたコントロールユニットのためのガイド値として、その延在平面内にあるストリップの予設定可能な楔形状又は楔性は、又は選択的に幅方向におけるストリップ終端部の輪郭の最大値の位置も、予定することができる。この場合、それぞれのロールスタンドの旋回角度のための１つの又は各調整値は、有利なことに、ストリップ終端部の輪郭が、ストリップの幅方向におけるその最大値を、基準値として予設定可能な位置で占める。
【００２１】
圧延材の加工をする際の特に高い柔軟性は、幅方向における最大値の位置のための基準値、又は延在平面内でのストリップ終端部の楔性のための基準値が、特に有利な発展構成にあっては、圧延ライン内のそれぞれのロールスタンドの位置に依存して予設定されることによって達成可能である。この場合、例えば、ストリップの横断方向に見て既に非対称に形成された帯状の圧延材は、特に有利な方法にあっては、圧延方向に見て前方のロールスタンド内で、走入する帯状の圧延材の楔性が戻され、圧延材が、従ってその長手方向中心軸に対して対称な横断面形状へともたらされるように、先ず調整されることによって加工することができる。この場合、確かに、前方のロールスタンド内で、異なった材料流に基づいて、幅方向に見て一様でない圧延材のストリップの延びが生じることが受け入れられる。前方のロールスタンド内で圧延材の未だ比較的大きい厚さに基づいて、この様式の一様でないストリップの延びは、しかしながら場合によっては許容できる。圧延方向に見て次のロールスタンド内では、次に、延在平面内にあるストリップ終端部の対称な輪郭の調整を行なうことができる。従って、コントロールをするための基準値又はガイド値のこのように柔軟な予設定をすることによって、先ず比較的非対称の圧延材も、確実な方法で、特に僅かなストリップの流れのエラーで、比較的対称な最終製品へと加工可能である。異なった基準値も、ストリップ先端部、ストリップ中心部及びストリップ終端部のために準備されている。
【００２２】
更に、圧延プロセスの支援及び／又は監視をするために、有利な形態にあっては、圧延ライン内へと走入し、かつこの圧延ラインから走出する圧延材のストリップ横断プロフィルが測定される。
【００２３】
上記様式の圧延ラインに関して、前記の課題は、ロールスタンド又は据込み機に付設された１つの又は各調整ユニットのための調整値を、有利なことに１つの又は各ロールスタンドの旋回角度のために、既に圧延された圧延材のストリップ終端部の延在平面内で検出された輪郭に依存して予設定するコントロールユニットによって解決される。この場合、コントロールユニットは、有効なことに、出力側が、旋回角度を調整するための調整装置と接続されている。
【００２４】
コントロールユニットのための適当な入力パラメータの確実な供給のために、このコントロールユニットは、有利なことに、入力側が、その延在平面内にある既に圧延された圧延材のストリップ終端部及び／又はストリップ先端部の輪郭の検出をするためのそれぞれ１つのロールスタンドに付設された多数の測定装置と接続されている。この場合、測定装置は、例えば、それぞれ付設されたロールスタンドにおいて、高い位置に配設することができ、従って、ストリップ終端部の輪郭の検出は、圧延材に対する平面図において可能になっている。
【００２５】
ストリップ終端部の輪郭の検出をするために、適当な幅センサを設けることもでき、これらの幅センサを介して、圧延材の幅の検出は、長さ方向の座標に依存して可能になっている。特に、非接触の測定のためのそれぞれの測定装置は、光学装置として、特にカメラとして、形成されている。
【００２６】
圧延材の温度プロフィルの考慮を、ロールスタンドの旋回角度のための調整値の予設定をする際に可能にするため、コントロールユニットは、別の有利な形態にあっては、入力側が、その幅方向におけるストリップの温度プロフィルの検出をするための温度測定装置及び／又は多数のストリップ横断プロフィル測定装置と接続されている。
【００２７】
本発明によって得られる利点は、特に、ロールスタンドの旋回角度のための調整値の予設定をする際にその延在平面内にある以前に圧延された圧延材のストリップ終端部の輪郭を考慮することによって、圧延プロセス及び圧延結果にとって不利な誤調整が、ロールスタンドを旋回させる際に、特に簡単で確実な方法で補償可能である点にある。この場合、学習又は順応するシステムの様式で、誤調整の検出が、先行する圧延結果の評価を基にして行なわれ、その際、ストリップ終端部の輪郭は、帯状の圧延材における材料流の直接作用として、ロールスタンドを旋回させる際の可能な誤調整に対する特に正確で確実な機能的推理を許容する。加えて、まさに旋回角度の調整をするためのガイド値の予設定によって、圧延ライン内のそれぞれのロールスタンドの位置に依存して、特に柔軟な圧延材の加工を行なうことができ、従って、圧延品質が確実に高い場合、種々の様式で予形成される圧延材も加工可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施例を、図面を基にして説明する。
【００２９】
同じ部分は、各図において同じ符号を備えている。
【００３０】
圧延ライン１は、多数のロールスタンド２を有し、これらのロールスタンドは、この実施例にあっては、それぞれ多ロールスタンドとして形成されている。このため、各ロールスタンド２は、それぞれ第１のワークロール４及び第２のワークロール６を有し、これらのワークロールは、共通して圧延間隙８を構成し、圧延材１０の通過案内のために形成されている。ワークロール４，６は、その圧延材１０とは逆に面した側に、それぞれ付設されたバックアップロール１２もしくは１４によって支持され、このバックアップロール自身は、それぞれ詳細には図示されてないロールスタンド内に保持されている。
【００３１】
圧延ライン１は、ストリップの様式で延在平面内で延ばされる圧延材１０を加工するために形成されている。この場合、帯状の圧延材１０は、特に二次元の形状を備える。まさにこの様式の帯状の圧延材１０を加工するために、いわゆるストリップの流れが、即ちロールスタンド２を経る圧延材１０の通過が、特に重要である。これに応じて、圧延ライン１は、ストリップの流れが、本来の圧延プロセスの間に影響を受けることができるように形成されている。このため、各ロールスタンド２は、それぞれ図において線によって図示された矢印１６によって図示された圧延方向ｘに対して本質的に垂直に整向された回転軸１８を中心として圧下可能又は旋回可能に形成されている。旋回角度の調整のため、即ち、回転軸１８に関してそれぞれのロールスタンド２の予設定可能な整向のため、各ロールスタンド２には、それぞれ１つの調整ユニット２０が付設されており、この調整ユニットは、詳細には図示されてないそれぞれのロールスタンド２の圧下部である。
【００３２】
圧延ライン１は、コントロールユニット２２を備えており、このコントロールユニットは、特にロールスタンド２の旋回角度に自動的に影響を与えるために設けられている。このため、コントロールユニット２２は、出力側が、調整値Ｓを伝送するためにそれぞれデータライン２４を介して各ロールスタンド２の調整装置２０と接続されている。この場合、圧延ライン１及び特にそのコントロールユニット２２は、圧延プロセスの間の正しいストリップの流れを特に確実に遵守するために設計されている。
【００３３】
このため、コントロールユニット２２は、このコントロールユニットがロールスタンド２の旋回角度のための調整値Ｓを、既に圧延された圧延材１０の延在平面内で検出されるそのストリップ終端部３０の輪郭に依存して予設定するように形成されている。ストリップ終端部３０のこの様式の輪郭のための例は、図２においては、帯状に形成された圧延材１０のために平面図に示されている。この場合、圧延材１０は、部分的に及びそのストリップ終端部３０の領域内が図示されているに過ぎない。この場合、圧延材１０の延在平面内にあるストリップ終端部３０の輪郭は、比較的不規則な、圧延材１０の長手方向中心軸３２と比べて非対称な形状を備える。このような非対称は、特に誤って調整された旋回角度のために、１つ又は複数のロールスタンド２内で生じてしまう。即ち、誤って調整された旋回角度により、その他の圧延材１０と比べて局所的に異なったストリップ１０の長手方向における材料流が結果として生じてしまう。この様式で局所的に異なった材料流は、累積した様式で、特に非対称の輪郭の形をした圧延材１０のストリップ終端部３０において表出する。
【００３４】
ロールスタンド２の調整ユニット２０のための調整値Ｓの予設定をするため、コントロールユニット２２内では、圧延材１０の幅方向ｙにおけるストリップ終端部３０の輪郭の最大値の検出を行なうことができる。ストリップ終端部３０の輪郭は、この場合は、点の連続として評価することができる。この場合は、コントロールユニット２２が、ロールスタンド２の旋回角度のための調整値Ｓを、ストリップ終端部３０の輪郭における最大値が、圧延材１０の長手方向中心軸３２の直近の位置における対称の輪郭の様式で生じるように出力することができる。選択的に、ストリップ終端部３０の輪郭の評価も、スプライン関数を介して可能である。
【００３５】
しかしながら、この実施例にあっては、ストリップ終端部３０の輪郭の評価が、多項式の助けを借りて行なわれる。この場合、その経過３４が図２に破線で図示されている多項式は、その経過３４が、多数の測定値を基にして検出される実際のストリップ終端部３０の輪郭を最善に近似するように選択される。多項式を数学的に設定する際は、ストリップ中心領域３５における測定点の大きな重み付けが有利である。この多項式を介して、ストリップ終端部３０の輪郭の更なる評価が、比較的僅かな数のパラメータだけで行なうことができる。
【００３６】
この場合、コントロールユニット２２による調整値Ｓの予設定のためのガイド値として、圧延材１０の幅方向ｙにおける多項式の経過３４における最大値３６の位置を引き合いに出すことができる。しかしながら、選択的に、ガイド値として、ストリップ終端部３０のいわゆる楔性も検出され得る。この場合、多項式の評価によって、又はストリップ終端部３０の輪郭の実際の経過を再現する個々の測定値の評価によっても、図２に線３８によって概略的に図示されたストリップ終端部３０の優先方向が検出される。この優先方向は、圧延材１０の幅全体にわたって見て、圧延材１０の外側の長さの差４０に相当する。従って、この長さの差４０は、ストリップ終端部３０の非対称のための程度である。
【００３７】
ストリップ終端部３０の輪郭の算定をするために、圧延ライン１は、図１に示されているように、多数の測定装置５０を備えている。この場合、測定装置５０は、例えば幅センサとして形成することができる。しかしながら、この実施例にあっては、ストリップ終端部３０の輪郭の非接触の光学的な検出部が設けられている。このため、測定装置５０は、光学装置として、即ちカメラとして、形成されている。この場合、測定装置５０は、それぞれ２つのロールスタンド２の間で高い位置に、ストリップ終端部３０の輪郭の検出が圧延材１０に対する平面図において可能になっているように配設されている。この場合、コントロールユニット２２は、入力側が、測定装置５０によって供給されるストリップ終端部３０の輪郭のために特有の測定値を伝送するために測定装置５０の入力側に接続されている。
【００３８】
この実施例にあっては、カメラとして形成された測定装置５０が、ストリップ終端部３０の全輪郭が、即ち圧延材１０の全幅を超える輪郭が、それぞれの測定装置５０の測定領域内に位置し、従って、同時に検出することができるように寸法設定されかつ位置決めされている。しかしながら、選択的に、例えば外側の境界条件が逸脱する結果、例えばストリップ舌状部が非常に長い場合、１つ又は各測定装置５０は、その測定領域が圧延材１０の全幅を検出しないように位置決めすることができる。この場合は、ストリップ終端部３０の輪郭の算定のためのシーケンシャル走査の様式で、それぞれ該当する測定装置５０が、部分的にオーバーラップする一連の個別波形を収容し、これらの個別波形は、その全体がストリップ終端部３０の完全な輪郭を再現することを行なうことができる。その際、これらの個別波形は、１つの評価ユニットにおいて、これらの個別波形が、それぞれのオーバーラップ領域内でカバーされる方法で、全体波形へと組み合わされる。横断方向にストリップ終端部３０が経過する際に、それぞれの波形は相応に共にずらされる。
【００３９】
更に、コントロールユニット２２は、入力側が、温度測定装置５２と接続されている。この場合、温度測定装置５２は、その幅方向ｙにおける圧延材１０の温度プロフィルの検出をするために設計されている。
【００４０】
加えて、コントロールユニット２２は、入力側が、第１のプロフィル測定装置５４及び第２のプロフィル測定装置５６と接続されている。この場合、プロフィル測定装置５４は、圧延材の圧延方向に見て第１のロールスタンド２の前に配設されており、圧延ライン１内へと走入する圧延材１０の横断プロフィルの算定をするために使用される。これに対して、プロフィル測定装置５６は、圧延材１０の圧延方向に見て最後のロールスタンド２の後に配設されており、圧延ライン１から流出する圧延材１０の横断プロフィルの算定をするために設けられている。
【００４１】
圧延ライン１を運転する際、品質的に高い値の圧延結果のために有利なストリップの流れを確実に遵守するために、各ロールスタンド２の旋回角度の調整が、コントロールユニット２２により適当な調整値Ｓを予設定することによって行なわれる。この場合、圧延ライン１は、学習する又は順応性のあるシステムの様式で形成されており、その際、調整値Ｓは、既に圧延された圧延材における圧延結果を考慮して予設定される。このため、測定装置５０を介して既に圧延された圧延材１０のストリップ終端部３０の輪郭が検出される。この場合、輪郭は、圧延ライン１から全体が去ってしまっている圧延材１０のため、又はロールスタンド２の１つからは既に出ているが、後続のロールスタンド２を未だ通過しなければならない圧延材１０のためにも検出することができる。
【００４２】
ストリップ終端部３０の輪郭の検出をする際は、測定装置５０によって供給される測定値を基にして、輪郭の経過を近似する多項式が発生させられる。この多項式を基にして、各ロールスタンド２のために、このロールスタンド２のために予定されたガイド値が予設定可能な基準値の許容範囲内に位置するかどうかが点検される。この場合、ガイド値として、例えば、圧延材１０の幅方向ｙにおける多項式の最大値の位置が、又は圧延材１０の楔性を特徴付ける長さの差４０も、評価され得る。相応に予設定されたガイド値に鑑み、ロールスタンド２のための調整値Ｓは、相応の調整値が増々近似されるように追従させられる。
【００４３】
この場合、コントロールユニット２２は、この実施例にあっては、以下の関係式による圧延ライン１内の通し番号ｉを有するロールスタンド２の旋回角度のための修正値ΔＳを発生させる。
ΔＳi＝Ｈi＊ΔＬi／Ｌi＊ｆl＊ｆu
ここで、
Ｈi：位置番号ｉを有する観察すべきロールスタンド２における圧延材１０の厚さ
ΔＬi：位置番号ｉを有するロールスタンド２における圧延材１０の楔の割合又は長さの差４０
Ｌi：圧延材１０において、圧延方向又は圧延材１０の長手方向における材料流動が行なわれる、ロールスタンド２の位置番号ｉに依存した基準長さ
ｆl：その長手方向における圧延材１０内の材料流の評価をするための因子
ｆu：旋回モジュールの様式で、圧下位置のための調整値へとストリップの楔性を変換するための換算因子
である。
【００４４】
この場合、コントロールユニット２２は、付加的に、ロールスタンド２の旋回角度のための調整値が後続のロールスタンド２の旋回角度のための調整値の予設定をする際に同様に考慮されるために設計されている。この場合、圧延ライン１内の１つのロールスタンド２を旋回させることによって、このロールスタンドの後に続くロールスタンド２内で惹起されるストリップの流れにおける障害が、できるだけ十分に補償されるように構成されている。この場合、後続のロールスタンド２の同時旋回は、圧延方向に減少する圧延材１０の厚さに比例する程度で行なわれる。
【００４５】
コントロールユニット２２は、更に、ワークロール４，６の曲げ力のための調整値を予設定し、このため、ワークロール４，６にそれぞれ付設された詳細には図示されてない調整要素と接続されている。ワークロール４，６の曲げ力のためのこの調整値も、ストリップ終端部３０の検出された輪郭を基にして追従及び修正される。このため、コントロールユニット２２においてストリップ終端部３０の検出された輪郭から、ストリップの延びを考慮して、それぞれ後に続くロールスタンド２内でのストリップ幅の経過が算定される。この拡幅特性値から、ロール曲げ特性を考慮してワークロール４，６の曲げ力のための調整値は、圧延材１０の非平面性、従ってストリップの誤圧延ができるだけ生じないように予設定される。
【００４６】
付加的に、コントロールユニット２２は、ルーパのための張力及び/又は圧延ライン１の前に接続された図示されてない据込み機のための調整値の予設定をする際にストリップ終端部３０の検出された輪郭を利用するためにも、設計され得る。
【００４７】
この方法は、複数のスタンドから成る圧延ラインの場合に応用可能であるばかりでなく、その複数のパスで圧延されるリバーススタンドの場合でも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】概略的に、多数のロールスタンドを有する圧延ラインを示す。
【図２】帯状に形成された圧延材のストリップ終端部を平面図に示す。
【符号の説明】
【００４９】
１            圧延ライン
２            ロールスタンド
４，６        ワークロール
８            圧延間隙
１０          圧延材
１２，１４    バックアップロール
１６          矢印
１８          回転軸
２０          調整ユニット
２２          コントロールユニット
３０          ストリップ終端部
３２          長手方向中心軸
３４          スムージング関数（例えば多項式）の経過
３５          ストリップ中心領域
３６          最大値
３８          線
４０          延在平面内にあるストリップ終端部の楔性のための長さの差もしくは程度
５０          測定装置
５２          温度測定装置
５４，５６    プロフィル測定装置
Ｓ            調整値
ｘ            圧延方向
ｙ            幅方向
ｉ            位置番号
【国際公開パンフレット】
2004529773.tif 000003
2004529773.tif 000004
2004529773.tif 000005
2004529773.tif 000006
2004529773.tif 000007
2004529773.tif 000008
2004529773.tif 000009
2004529773.tif 000010
2004529773.tif 000011
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2004529773.tif 000028
2004529773.tif 000029
【国際調査報告】
2004529773.tif 000030
2004529773.tif 000031
2004529773.tif 000032
2004529773.tif 000033
2004529773.tif 000034
2004529773.tif 000035