DE10230449A1 - Ermittlungsverfahren einer Positionssteuergröße einer Richtrolle, Korrekturverfahren von Planheitsabweichung eines bewegten Bandes - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Ermitteln einer Positionssteuergröße einer Richtrolle zur Korrektur von Planheitsabweichungen eines in einer Bandlaufrichtung bewegten Bandes in einer Richteinheit, wird eine einfache Steuerung zum Erreichen eines guten Planheitsgrads des Bandes durch die folgenden Schritte erreicht: DOLLAR A - Ermittelung von Ist-Koeffizienten einer zur Darstellung der Bandform geeigneten Formfunktion aus erfaßten Werten der Planheitsabweichungen des Bandes; DOLLAR A - Ermittlungen von Ziel-Koeffizienten aus den Ist-Koeffizienten; DOLLAR A - Umsetzen der Ziel-Koeffizienten in Positionssteuergrößen für die Richtrollen.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Ermittlungsverfahren für eine Positionssteuergröße einer Richtrolle zur Korrektur von Planheitsabweichung eines in einer Bandlaufrichtung bewegten Bandes in einer Richteinheit.
• Wie in DE 199 17 561 C1 und DE 197 08 488 A1 beschrieben, ist es für Prozesse, in denen Metallbänder in einer Bandlaufrichtung bewegt werden, sinnvoll, den Prozeßablauf störende bzw. in der Vorrichtung zu Schäden des Metallbandes führende Planheitsabweichungen des Bandes über Bewegungen einer im Zwickelbereich zwischen zwei Führungsrollen angeordneten Richtrolle zu korrigieren. Zur Steuerung des Biegerichtens schlägt DE 199 17 561 C1 vor, eine Steuereinrichtung vorzusehen, die das Biegerichten in Abhängigkeit vom Ergebnis einer an dem Metallband vorgenommenen Bandkrümmungsmessung zu steuern.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung einer Positionssteuergröße einer Richtrolle vorzuschlagen, das eine einfache Steuerung zum Erreichen eines guten Planheitsgrades des Bandes erlaubt. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren zur Korrektur von Planheitsabweichungen eines in einer Bandlaufrichtung bewegten Bandes mittels einer Richtrolle vorzuschlagen, daß zu einem guten Planheitsgrad des Bandes führt. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Steuergerät der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß es einen einfachen Aufbau erhält.
• Die jeweilige Aufgabe wird durch den Gegenstand der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.
• Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dem Verfahren zur Ermittlung einer Positionssteuergröße einer Richtrolle eine Formfunktion der Bandform zugrunde zu legen. Ausgehend von dieser Formfunktion, die näherungsweise die erfaßte Bandform wiedergibt, werden im Vergleich mit der gewünschten Bandform, beispielsweise im Vergleich zur gewünschten planen Bandform, Positionssteuergrößen für die Richtrolle ermittelt. Hierzu schlägt die Erfindung vor, aus erfaßten Werten der Planheitsabweichung des Bandes Ist-Koeffizienten zu ermitteln, mit denen die Formfunktion gebildet wird. Mit Kenntnis der Bandform, wiedergegeben durch die Formfunktion, ist es möglich, Ziel-Koeffizienten einer Zielfunktion zu definieren. Durch beispielsweise experimentelle Ermittlung des Einflusses einer oder mehrerer Positionssteuergrößen der Richtrolle auf die einzelnen Koeffizienten der Formfunktion ist es dann ohne weiteres möglich, bei Kenntnis des anzusteuernden Ziel-Koeffizientens die notwendige Positionssteuergröße für die Richtrolle zu ermitteln. Indem erfindungsgemäß die Ermittlung der Positionssteuergröße auf einer Formfunktion basiert, kann durch die Wahl der Formfunktion festgelegt werden, welche Planheitsabweichungen des Bandes berücksichtigt werden sollen.
• Als Positionssteuergröße einer Richtrolle wird jegliche Steuergröße verstanden, die eine Änderungen der Ausrichtung der Richtrolle in der Richteinheit bzw. in einer Vorrichtung in der die Richteinheit integriert ist, bewirkt. Insbesondere werden als Positionssteuergrößen ein achsparalleler Versatz der Richtrolle verstanden, bei der die Richtrolle bei Beibehalten der Winkel-Ausrichtung ihrer Längsachse versetzt wird. Außerdem wird unter einer Positionssteuergröße insbesondere eine achskippende Verschwenkung einer Richtrolle verstanden, bei der die Winkel-Ausrichtung der Längsachse der Richtrolle in der Richteinheit bzw. der Vorrichtung verändert wird.
• Eine Richtrolle ist vorzugsweise eine walzenförmig ausgebildete Rolle, über die in Anlage zu der Oberfläche eines Winkelsegments dieser Rolle das Band bewegt wird und die durch Biegung des Bands einen Einfluß auf den Grad der Planheit des Bandes hat. Vorzugsweise wird das Band durch eine oder mehrere Führungsrollen, in deren Zwickel die Richtrolle angeordnet ist, an die Richtrolle gedrückt, um somit die Biegewirkung zu erzielen.
• Planheitsabweichungen sind Abweichungen des Bandes von einer Form, bei der jede Oberfläche des Bandes eben ist und zu der ihr gegenüberliegenden Oberfläche parallel verläuft. Vor allem sind Planheitsabweichungen eine Querkrümmung des Bandes (Querbogen) oder eine sogenannte Säbelbildung des Bandes in folge unterschiedlicher Bandlängen über der Bandbreite.
• Als Formfunktion für die Form des Bandes ist jede Funktion geeignet, die die Form des Bandes in einem Koordinatensystem numerisch annähernd auszudrücken vermag. Dies können dreidimensionale Funktionen insbesondere unter dem Einsatz von Matrizen sein. In der Regel genügt es jedoch, Funktionen zu verwenden, die einen Querschnitt des Bandes numerisch wiedergeben. Besonders bevorzugt wird dabei ein Polynom, das mit höheren Graden gut geeignet ist, Verformungen des Bandes wiederzugeben. Da die Handhabung höhergradiger Polynome jedoch aufwendig ist, insbesondere bei der Verwendung von programmierten Steuereinrichtungen großer Rechnerleistungen bedarf, werden niedergradige Polynome besonders bevorzugt. Dabei hat es sich gezeigt, daß bereits bei der Verwendung Polynome zweiten Grades ausreichend gute Ergebnisse bei der Einstellung eines guten Planheitsgrades des Bandes erreicht werden. Unter einem Polynom zweiten Grades wird dabei eine Funktion folgender Form verstanden: Y = a2·X2 + a1·X + a0
• Bei der Darstellung der Form des Bandes aufgrund von Messungen werden die Koeffizienten a₂, a₁, a₀ als Ist-Koeffizienten bezeichnet, wobei sich gezeigt hat, daß auf die Ermittlung des Koeffizientens a₀ verzichtet werden kann. Der Koeffizient mit dem Index 2 wird als quadratischer Anteil, der Koeffizient mit dem Index 1 als linearer Anteil bezeichnet.
• Bevorzugt wird für die Ermittlung der Ist-Koeffizienten auf in einer Meßeinrichtung ermittelte Abstandswerte des Bandes zu der stationär gehaltenen Meßeinrichtung zurückgegriffen. Eine derartige Meßeinrichtung ist einer Vorrichtung, bei der das erfindungsgemäße Ermittlungsverfahren eingesetzt werden soll, vor oder vorzugsweise nachfolgend anzuordnen. Eine derartige Meßeinrichtung ermittelt vorzugsweise mittels berührungsloser Laserverfahren den Abstand diskreter Meßpunkte von der stationär gehaltenen Meßeinrichtung. Auf diese Weise kann bei kontinuierlicher Meßerfassung bei einem bewegten Band eine Änderung des Abstands des Bandes zu der Meßeinrichtung festgestellt werden, woraus sich die Veränderung der Bandform ableiten läßt. Bevorzugt wird die Bandform mittels mehrerer, nebeneinander angeordneter Meßelemente der Meßeinrichtung an mehreren nebeneinander angeordneten Meßpunkten ermittelt. Aus diesen vorzugsweise zeitgleich ermittelten Abstandswerten ist es möglich, die Form des Bandes entlang der Linie der Meßelemente zu ermitteln. Vorzugsweise ist diese Linie senkrecht zur Bandlaufrichtung des bewegten Bandes angeordnet.
• Um den Regelungsaufwand, insbesondere eine hierfür gegebenenfalls notwendige Rechnerleistung, gering zu halten, ist es sinnvoll, die Ist-Koeffizienten durch Mittelwertsbildung ermittelter Momentan-Koeffizienten über eine vorgegebene Bandlänge zu bilden. Damit wird ein Ist-Koeffizient stellvertretend für eine Vielzahl einzelner Momentan-Koeffizienten für eine gewählte Bandlänge verwendet. Die Mittelwertsbildung bietet zudem den Vorteil, andere, bei der gewünschten Ermittlung der Planheitsabweichung bewußt nicht zu berücksichtigende Planheitsfehler unberücksichtigt zu lassen. Außerdem ermöglicht es die Mittelwertsbildung, Meßstörungen wie Rotationen oder Vibrationen des Bandes auszumitteln.
• Insbesondere bei der Verwendung eines Polynoms als Formfunktion ist es zweckmäßig, die Momentan-Koeffizienten mittels einer Regressionsanalyse aus den ermittelten Abstandswerten zu gewinnen. Mittels einer an sich bekannten Regressionsanalyse können die Koeffizienten eines Polynoms einfach bestimmt werden. Sollte auf die Ermittlung der Ist-Koeffizienten durch Mittelwertsbildung ermittelter Momentan-Koeffizienten verzichtet werden, so ist es sinnvoll, die Ist-Koeffizienten unmittelbar mittels einer Regressionsanalyse aus den Abstandswerten zu gewinnen.
• Die Ermittlung eines Ziel-Koeffizienten wird vorzugsweise durch Subtraktion eines Ist-Koeffizienten von einem Ausgangs-Koeffizienten ermittelt. Dabei wird der Ausgangs-Koeffizient über eine Einflußfunktion aus einem erfaßten Positionswert ermittelt. Die Einflußfunktion ergibt in Abhängigkeit eines erfaßbaren Positionswerts, wie beispielsweise der Eintauchtiefe der Richtrolle oder der Achskippung der Richtrolle, den sich daraus ergebenden Ausgangs-Koeffizienten einer Formfunktion wieder. Damit stehen zur Ermittlung der Positionssteuergröße durch den Ist-Koeffizienten eine Bestimmungsgröße für die tatsächliche Form des Bandes und durch den Ausgangs-Koeffizienten ein Bestimmungswert für die sich bei einem planen Band bei der gegebenen Position der Richtrollen ergebende Form zur Verfügung. Durch Subtraktion des Ist-Koeffizientens von dem Ausgangs-Koeffizienten kann dann der entsprechende Ziel-Koeffizient bestimmt werden. So zeigt beispielsweise eine sich aufgrund der Ausgangs-Koeffizienten ergebende, im Verhältnis zu der sich aus den Ist-Koeffizienten ergebende flachere Formfunktionen, daß das Band aufgrund von Planheitsabweichungen eine stärker gebogene Form aufweist, als dies bei der gegebenen Stellung der Richtrolle bei einem planen Band der Fall wäre. Deshalb muß durch Substraktion des Ist-Koeffizienten vom Ausgangs-Koeffizienten ein Ziel-Koeffizient ermittelt werden, der eine anzusteuernde Formfunktion des Bandes ergibt, die noch flacher als die sich aus dem bereits vorhandenen Ausgangs-Koeffizienten ergebende Formfunktion oder gegebenenfalls eine im gegenläufigen Sinne gebogene Formfunktion ergibt.
• Um aus den Ziel-Koeffizienten die zu ermittelnde Positionssteuergröße zu gewinnen, ist es zweckmäßig, die Umkehrfunktion der Einflußfunktion anzuwenden, so daß sich aus dem Ziel-Koeffizienten der an der Richtrolle einzustellende Positionswert ergibt.
• Vorzugsweise wird durch Versuche eine erste Einflußfunktion der Eintauchtiefe auf den quadratischen Anteil des Formpolynoms zweiten Grades ermittelt. Außerdem wird eine zweite Einflußfunktion der Achskippung auf den linearen Anteil des Formpolynoms ermittelt. So hat es sich gezeigt, daß die Eintauchtiefe der Richtrolle die Größe der plastischen Längenänderung der Bandoberfläche, die der Richtrolle gegenüberliegt, beeinflußt. Je größer die Eintauchtiefe, desto größer ist die plastische Längenänderung. Damit läßt sich über die Eintauchtiefe die Bandkrümmung in Längsrichtung verändern. Da ein direkter Zusammenhang zwischen einem Querbogen des Bandes und einem Längsbogen besteht, läßt sich somit der Querbogen über die Eintauchtiefe der Richtrolle steuern. Bei einem Schrägstellen der Richtrollen in bezug auf die Ebene des Bandes ergeben sich unterschiedliche Eintauchtiefen der Richtrollen für die beiden Bandkanten. Dies kann genutzt werden, um eine stärkere Längenänderung der kürzeren Bandkante zu erreichen und damit eine Begradigung des Bandes zu bewirken. Als Einflußfunktion kann ebenfalls ein mittels Regression aus Versuchsdaten ermitteltes Polynom verwendet werden.
• Außerdem werden bevorzugt mehrere Einflußfunktionen ermittelt, die die Bandbreite, die Banddicke und die Festigkeit des Werkstoffes berücksichtigen. Bei der Verwendung eines Polynoms als Einflußfunktion können vorzugsweise die Koeffizienten der Polynomfunktion ermittelt und nach Kategorien gespeichert werden. Die Zahl der Kategorien und damit die Zahl der zu speichernden Koeffizienten und der durchzuführenden Versuche kann klein gehalten werden, wenn die Bandbreite, die Festigkeit der Werkstoffe und die Banddicke wie folgt berücksichtigt werden. Zur Berücksichtigung der Festig keit der Werkstoffe werden Werkstoffgruppen mit ähnlichen Eigenschaften gebildet. Stellvertretend für eine Werkstoffgruppe wird dann ein Koeffizient ermittelt. Da der Einfluß der Banddicke sehr wesentlich ist, ist hierfür eine nicht-lineare Interpolation vorzusehen, deren Funktionsverlauf sich anhand der Intergrale der einzelnen Einflußfunktionen ergibt. Zwischen zwei Einflußfunktionen, die jeweils für eine Banddicke gelten, wird anhand der aktuellen Dicke eine Reihe von z. B. 100 Werten interpoliert. Auf Basis der interpolierten Werte wird durch eine multiple lineare Regressionsanalyse die Einflußfunktion für diese Banddicke berechnet. Die Bandbreite findet über die Koeffizienten a₁ und a₂ Berücksichtigung.
• Bei Vorrichtungen, die zwei Richteinheiten mit jeweils einer Richtrolle aufweisen und bei denen die erste Richtrolle an einer ersten Oberfläche des Bandes anliegt und die zweite Richtrolle an einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Oberfläche des Bandes anliegt, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Zunahme der Eintauchtiefe der einen Richtrolle im Verhältnis zu einer minimalen Eintauchtiefe als positiv zu definieren und die Zunahme der Eintauchtiefe der anderen Richtrolle als negativ zu definieren. Eine Mittelung der jeweils bei einer Eintauchtiefe gehaltenen Richtrollenpositionen erfolgt dann durch Addition der Positionswerte. Im Ergebnis führte dies dazu, daß bei gleich tief eingetauchten Richtrollen ein Positionswert mit dem Wert 0 erhalten wird, der den aufhebenden Effekt, den das gleichtiefe Eintauchen zweier gegenüberliegender Rollen hat, wiedergibt. Die Festlegung der Vorzeichen bietet bei dieser speziellen Vorrichtung den Vorteil, daß ein Vorzeichenwechsel zwischen gemessenem und ermitteltem Positionswert erkennen läßt, daß die Richtrolle, deren Zunahme der Eintauchtiefe diesem Vorzeichen definitionsgemäß entspricht, als die Richtrolle zu erkennen ist, deren Eintauchtiefe zu erhöhen ist.
• Vorzugsweise werden die Richtrollen in der Position des sogenannten Gleichmaßanteils gehalten, der der minimalen Eintauchtiefe der beiden Richtrollen entspricht. Ergibt die Ermittlung der Positionssteuergröße, daß (Vorzeichen definiert) eine der Richtrollen tiefer einzutauchen ist, so wird die Eintauchtiefe dieser Richtrolle erhöht, während die andere Richtrolle mit minimaler Eintauchtiefe gehalten wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur Korrektur von Planheitsabweichungen eines in einer Bandlaufrichtung bewegten Bandes mittels einer Richtrolle in einer Richteinheit wendet das zuvor beschriebene Ermittlungsverfahren einer Positionssteuergröße auf in einer Meßeinrichtung ermittelte Planheitsabweichungswerte des Bandes und ermittelte Positionswerte der Richtrolle an, um mit der dann ermittelten Positionssteuergröße den Positionswert der Richtrolle einzustellen.
• Dabei ist es für die Ermittlung der Ist-Koeffizienten zweckmäßig, die Planheitsabweichungen an diskreten Meßpunkten in einer zur Bandlaufrichtung senkrechten Ebene durch die Meßeinrichtung zu ermitteln.
• Um bei einer Vorrichtungen, bei der das Verfahren zur Korrektur von Planheitsabweichungen Anwendung finden kann, einen großen Abstand zur Richteinheit zu ermöglichen, ist vorteilhaft, daß der Positionswert der Richtrolle in Abhängigkeit eines Bandlängenindikators gespeichert wird. Durch die Distanz zwischen Richteinheit und Meßeinrichtung können sich die Planheitsheitsabweichungen hinreichend deutlich ausbilden. Vorzugsweise wird die Meßeinrichtung 5 m oder mehr nach der Richteinheit angeordnet. Durch Speicherung unter einem Wert des Bandlängenindikators können bei der Bestimmung der Ziel-Koeffizienten den Ist-Koeffizienten Ausgangs-Koeffizienten gegenübergestellt werden, die zum Zeitpunkt erfaßt wurden, an dem das nunmehr in seiner Planheitsabweichung an der Meßeinrichtung gemessene Bandstück die Richteinheit passierte. Sobald das Band, gekennzeichnet durch den Bandlängenindikator, die Meßeinrichtung passiert, werden diese Positionswerte aus dem Speicher abgerufen, um zur Ermittlung der passenden Ausgangs-Koeffizienten herangezogen zu werden.
• Auf diese Weise können die Nachteile klassisch arbeitender Regelungen vermieden werden. Diese arbeiten in der Regel nach dem Prinzip, daß aufgrund einer vorhandenen Abweichung zwischen Soll-Wert und Ist-Wert eine Verstellung einer Regelgröße ausgegeben wird. Diese Verstellung wird proportional der Abweichung berechnet und gegebenenfalls durch ein Zeitglied verzögert oder durch ein Integralglied gedämpft ausgegeben. Die Verzögerung der Ausgabe der Regelgröße durch ein Zeitglied ist jedoch nicht geeignet, die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit denen das Band die Anlage passiert, zu kompensieren, während eine Dämpfung durch ein Integralglied zu einem extrem trägen Regelverhalten führen würde.
• Vorzugsweise ermöglicht das Verfahren zur Korrektur von Planheitsabweichungen eines in einer Bandlaufrichtung bewegten Bandes ein Lernen der Koeffizienten der Einflußfunktion. Dadurch ist es möglich, die meist auf Grundlage einiger Versuche ermittelten Einflußfunktions-Koeffizienten durch ständig aktualisierte Werte anzupassen.
• Bei Anwendung des Korrekturverfahrens von Planheitsabweichungen auf eine Vorrichtung mit einer Richteinheit mit mindestens zwei Richtrollen kann der Einfluß, den die einzelnen Richtrollen auf die Planheit des Bandes haben, derart ideal genutzt werden, daß eine erste Richtrolle zur Korrektur einer Planheitsabweichung des Bandes in einer zur Bandlaufrichtung senkrecht stehenden Ebene (Querbogen) verwendet wird und durch eine Positionsänderung der zweiten Richtrolle eine Planheitsabweichung des Bandes zu einer zur Planheitsebene senkrechten, in Bandlaufrichtung weisenden Ebene (Bandsäbel) korrigiert wird. Dadurch bleibt der zur Verfügung stehende Stellbereich einer jeden Richtrolle zur Ausregelung der jeweiligen Formabweichung in vollem Umfang erhalten.
• Eine erfindungsgemäß vorgeschlagene Steuereinheit für die Positionssteuerung einer Richtrolle in einer Vorrichtung mit einer Richteinheit für einen in einer Bandlaufrichtung bewegtes Band und einer Meßeinrichtung zur Erfas sung von Planheitsabweichungen des Bandes ist derart eingerichtet, daß sie ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführen kann. Hierzu kann sie insbesondere programmtechnisch eingerichtet sein. Da das erfindungsgemäße Verfahren einfach durchgeführt werden kann, insbesondere keiner hohen Rechnerleistungen bedarf, kann auch eine für die Durchführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung einfach aufgebaut werden.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
• 1 eine Blankglühlinie, bei der das erfindungsgemäße Ermittlungsverfahren Einsatz findet,
• 2 die Richteinheit der Blankglühlinie nach 1,
• 3 die Anordnung von Meßelementen einer Meßeinheit,
• 4 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Korrekturverfahrens,
• 5 die Einflußfunktion der Eintauchtiefe der Richtrolle auf die Querbogenausbildung und
• 6 die Umkehrfunktion der Einflußfunktion nach 5.
• Bei einer Blankglühlinie wird, wie in 1 dargestellt, ein Metallband 1 von einer Abhaspel 2 durch eine Bandreinigungsanlage 3 und eine in der Bandreinigung 3 vorgesehenen Richteinheit 4 in einem Schlingenturm 5 für den Durchlauf des Glühofens 6 vorbereitet. Dabei ist am Anfang des Schlingenturms eine Meßeinheit 7 für die Erfassung von Abstandswerten vorgesehen. Nach dem Durchlauf des Glühofens 6 wird das Band über einen weiteren Schlingenturm 8 einer Aufhaspel 9 zugeführt.
• Wie in 2 dargestellt, weist die Richteinheit zwei Richtrollen 10, 11 auf, die mittels mehrerer Stützrollen 12, 13 gestützt werden und sowohl in den mit den Doppelpfeilen A in 2 gezeigten Richtungen bewegt werden können, als auch um ihre Längsachsen gekippt werden können. Den Richtrollen 10, 11 sind Führungsrollen 14 zugeordnet, die einen Kontakt des Bandes an der Richtrolle 10, 11 sicherstellen. Das Ausmaß, mit dem die Richtrollen 10, 11 in den zwischen den Führungsrollen 14 gebildeten Zwickel eindringen, wird als Eintauchtiefe bezeichnet. Wie in 2 zu erkennen ist, sind die Richtrollen 10, 11 derart angeordnet, daß die Richtrolle 10 mit der Unterseite des Bandes, währen die Richtrolle 11 mit der Oberseite des Bandes in Kontakt steht. Da das tiefere Eindringen einer jeden Richtrolle hinsichtlich der späteren Bandform einen dem tieferen Eindringen der jeweils anderen Richtrolle entgegengesetzten Effekt erzeugt, wird dem tieferen Eindringen der einen Richtrolle 10 ein positiver Wert beigemessen, während dem tieferen Eindringen der anderen Richtrolle 11 ein negativer Wert zugeordnet wird. Wie in 2 gezeigt, weisen die Richtrollen auch bei planem Band eine Mindesteindringtiefe (Gleichmaßteil) auf, damit ein Rutschen zwischen der Richtrolle und dem Band zur Vermeidung von Oberflächenbeschädigungen verhindert wird. Werte des weiteren Eintauchens der Richtrolle werden relativ zu diesem Gleichmaßteil ermittelt.
• 3 zeigt die berührungslosen Distanzmeßelemente 15 der Meßeinrichtung 7. Diese sind derart angeordnet, daß sie an diskreten Meßpunkten die Distanz des Bandes zu den Meßelementen erfassen. Dabei sind sie derart ausgerichtet, daß die diskreten Meßpunkte auf einer Linie B, die senkrecht zur mit dem in 3 gezeigten Pfeil angedeuteten Bandlaufrichtung steht, angeordnet sind.
• Um mittels der Richteinheit 4 Planheitsabweichungen des Bandes 1 zu korrigieren, werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Positionssteuergröße für die Richtrollen 10, 11 ermittelt. Die Position der Richtrollen 10, 11 bezüglich der minimalen Eintauchtiefe hinsichtlich achsparalleler Verschie bungen und achskippender Positionsänderungen wird als Positionswert f_i (achsparallele Abweichung) und g_i (Schrägstellung der jeweiligen Richtrolle in %) ermittelt und in Abhängigkeit eines Bandlängenindikators gespeichert.
• Mittels der Distanzmeßelemente 15 werden Abstandswerte des Bandes zu den Distanzmeßelementen 15 ermittelt. Diese werden durch eine Regression in Koeffizienten eines Polynoms zweiten Grades, das die Form des Bandes entlang der Linie B in 3 annähernd wiedergibt, umgewandelt (Momentan-Koeffizienten). Diese Momentan-Koeffizienten werden über eine anhand eines Bandlängenindikators feststellbaren Bandlänge gemittelt, um hierdurch Ist-Koeffizienten a_i zu bilden.
• Wenn die Ist-Koeffizienten a_i für den gleichen Bandabschnitt ermittelt wurden, werden Einflußfunktionen zur Ermittlung der Ausgangs-Koeffizienten (b_i) auf die Positionswerte angewandt. Dabei ist jeder Positionswert durch Addition der Einzelpositionswerte der einzelnen Richtrollen 10, 11 entstanden.
• Durch Subtraktion der Ist-Koeffizienten a_i von den Ausgangs-Koeffizienten b_i werden die Ziel-Koeffizienten c_i ermittelt. Durch Anwendung der jeweiligen Umkehrfunktion auf den Ziel-Koeffizienten c_i wird der jeweils neu einzustellende Positionswert (f_i, g_i) ermittelt.
• Das Ermitteln der neuen Positionswerte f_i, g_i auf Grundlage der Ausgangs-Koeffizienten b; und der Ist-Koeffizienten a_i ist bildlich in den Graphen in 5 und 6 dargestellt. In 5 ist zu erkennen, wie mittels einer Einflußfunktion, die die Eintauchtiefe der Richtrolle in Relation zu dem quadratischen Anteil der Bandform setzt, der Ausgangs-Koeffizient b₂ ermittelt werden kann. In 5 ist dargestellt, wie ausgehend von dem berechnet Ausgangs-Koeffizienten b₂ durch Subtraktion des Ist-Koeffizienten (a₂) und Anwendung der Umkehrfunktion die neu einzustellende Eintauchtiefe der Richtrolle ermittelt wird.
• Ebenfalls ist im Vergleich der 5 und der 6 zu erkennen, daß zwischen der aktuellen Eintauchtiefe und der neu ermittelten Stellposition ein Vorzeichenwechsel stattgefunden hat. Dadurch wird gekennzeichnet, daß eine Ablösung zwischen der Richtrolle 10 und der Richtrolle 11 erforderlich ist. Das bedeutet, daß die Richtrolle, deren Vergrößerung der Eintauchtiefe weg vom minimalen Eintauchpunkt ein positives Vorzeichen zugewiesen wurde, nunmehr auf den minimalen Eintauchpunkt zurückgefahren wird, während die Richtrolle, deren Vergrößerung der Eintauchtiefe ein negatives Vorzeichen zugewiesen wurde, in ihrer Eintauchtiefe vergrößert wird.
• Auf gleiche Weise ist eine Einflußfunktion darstellbar, die die Schrägstellung der Richtrolle in % dem Koeffizienten des linearen Anteils b₁ der Bandform zuweist. Mit dieser Einflußfunktion kann der Ausgangs-Koeffizient b₁ auf Grundlage des gespeicherten Positionswerts g₁ ermittelt werden. Durch Subtraktion des Ist-Koeffizienten a₁ des linearen Anteils der gemessenen Formfunktion von dem Ausgangs-Koeffizienten b, und Anwendung der Umkehrfunktion wird ein neuer Positionswert ermittelt.

Claims (15)

1. Verfahren zur Ermittlung einer Positionssteuergröße einer Richtrolle zur Korrektur von Planheitsabweichungen eines in einer Bandlaufrichtung bewegten Bandes in einer Richteinheit mit den folgenden Schritten: Ermittlung von Ist-Koeffizienten einer zur Darstellung der Bandform geeigneten Formfunktion aus erfaßten Werten der Planheitsabweichungen des Bandes; Ermittlung von Ziel-Koeffizienten aus den Ist-Koeffizienten; Umsetzen der Ziel-Koeffizienten in Positionssteuergrößen für die Richtrolle.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Koeffizienten aus Abstandswerten des Bandes zu einer stationär gehaltenen Meßeinrichtung ermittelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfunktion ein Polynom zweiten Grades ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Koeffizienten durch Mittelwertsbildung ermittelter Momentan-Koeffizienten über eine vorgegebene Bandlänge gebildet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Momentan-Koeffizienten mittels einer Regressionsanalyse aus den Abstandswerten gewonnen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ziel-Koeffizienten durch Subtraktion eines Ist-Koeffizienten von einem Ausgangs-Koeffizienten ermittelt wird und der Ausgangs-Koeffizient über eine Einflußfunktion aus einem erfaßten Positionswert gewonnen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionswert bei einer Richteinheit mit mehreren Richtrollen durch Addition von Einzelpositionswerten der einzelnen Richtrollen gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einflußfunktion mittels Versuchen ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuergrößen für die Richtrolle(n) über die Umkehrfunktion der Einflußfunktion aus dem Ziel-Koeffizienten gebildet werden.
10. Verfahren zur Korrektur von Planheitsabweichungen eines in einer Bandlaufrichtung bewegten Bandes mittels einer Richtrolle in einer Richteinheit mit den folgenden Schritten: Erfassen von Planheitsabweichung des Bandes in einer Meßeinrichtung; Erfassen eines Positionswertes der Richtrolle; Ermittlung einer Positionssteuergröße einer Richtrolle nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; Einstellen der Positionsgröße an der Richtrolle.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Planheitsabweichungen an diskreten Meßpunkten in einer zur Bandlaufrichtung senkrechten Ebene gemessen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionswert in Abhängigkeit eines Bandlängenindikators gespeichert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Richteinheit mit mindestens zwei Richtrollen durch achsparallele Positionsänderung einer ersten Richtrolle von einer minimalen Eintauchtiefe aus eine Planheitsabweichung des Bandes in einer zur Bandlaufrichtung senkrecht stehenden Ebene korrigiert wird und durch achskippende Positionsänderung einer zweiten Richtrolle eine Planheitsabweichung des Bandes in einer zur Planheitsebene senkrechten, in Bandlaufrichtung weisenden Ebene korrigiert wird.
14. Steuereinheit für die Positionssteuerung einer Richtrolle in einer Vorrichtung mit einer Richteinheit für ein in einer Bandlaufrichtung bewegtes Band und einer Meßeinrichtung zur Erfassung von Planheitsabweichungen des Bandes, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
15. Steuereinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit programmtechnisch dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.