EP3566789A1 - Hydraulic arrangement and method for controlling a rolling gap of a rolling stand - Google Patents

Hydraulic arrangement and method for controlling a rolling gap of a rolling stand Download PDF

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EP3566789A1
EP3566789A1 EP18171953.5A EP18171953A EP3566789A1 EP 3566789 A1 EP3566789 A1 EP 3566789A1 EP 18171953 A EP18171953 A EP 18171953A EP 3566789 A1 EP3566789 A1 EP 3566789A1
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EP
European Patent Office
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valve
arrangement
valve arrangement
hydraulic
roll
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18171953.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andre Feldmann
Harald Eichner
Alexander EICK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Muhr und Bender KG
Original Assignee
Muhr und Bender KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Muhr und Bender KG filed Critical Muhr und Bender KG
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Priority to EP19721316.8A priority patent/EP3790674B1/en
Priority to PCT/EP2019/061747 priority patent/WO2019215197A1/en
Priority to PL19721316.8T priority patent/PL3790674T3/en
Priority to US17/053,388 priority patent/US11491523B2/en
Priority to ES19721316T priority patent/ES2913976T3/en
Priority to CN201980031601.XA priority patent/CN112203782B/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/62—Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/32—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis by liquid pressure, e.g. hydromechanical adjusting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/24—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme
    • B21B37/26—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme for obtaining one strip having successive lengths of different constant thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/04—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring thickness, width, diameter or other transverse dimensions of the product

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic arrangement and a method for controlling a roll gap of a roll stand, in particular for the flexible rolling of strip material.
  • strip material having an inlet thickness in a hot or cold state is rolled in one or more steps to a desired thickness.
  • the strip material is guided through a defined roll gap, which is formed by two work rolls.
  • the roll gap can be adjusted via a hydraulic adjustment unit in the rule, to control disturbances of the rolling process, such as changes in the initial thickness.
  • strip material is produced with a constant nominal thickness, so that after an initial setting of the nominal roll gap, only small deviations resulting from the influence of disturbance variables have to be readjusted.
  • strip material with a variable nominal thickness profile in the strip longitudinal direction is produced. In addition to compensating the deviations caused by disturbances, the roll gap must be tracked to the nominal thickness profile.
  • the necessary roll gap changes are usually many times greater than the conditional by the balancing of disturbances roll gap changes.
  • a device for controlling the roll gap In order to achieve high rolling speeds and thus high productivity in flexible rolling, a device for controlling the roll gap must allow relatively large stroke paths of the rolls in a short time while high precision setting of the roll gap.
  • From the DE 38 03 490 C2 is a device for the hydraulic control of a pressure roller by means of adjusting cylinders known.
  • the device For controlling pressure medium paths between the two chambers of an actuating cylinder, a pressure medium source and a Tank, the device each includes a switchable valve.
  • a disadvantage of this structure of the hydraulic control is that the one valve can either be designed so that this as fast as possible or as exactly as possible moves the actuating cylinder.
  • the invention has for its object to provide a hydraulic arrangement and a method for controlling a roll gap of a roll stand, which allows a variable, highly dynamic adjustment of the roll gap with high position accuracy and rolling at high rolling speeds.
  • a hydraulic arrangement for controlling a roll gap of a roll stand comprising: at least one hydraulic setting unit for setting the roll gap; a first double-acting valve arrangement for variably controlling the adjusting unit; and a second double-acting valve assembly for variable control of the Anstellech, which is connected in parallel to the first valve assembly and having a larger nominal volume flow than the first valve assembly.
  • the hydraulic arrangement according to the invention has the advantage that, for at least a part number of roll gap changes during rolling, a defined stroke between a start or actual roll position and a target roll position can be subdivided into a plurality of sections, wherein in a first section a large part of the Stroke can be realized by means of the second valve assembly with a large nominal volume flow and high speeds and in a second section, a highly accurate positioning of the rollers can be done by the first valve assembly with a smaller nominal volume flow and lower speeds.
  • the arrangement is particularly suitable for the flexible rolling of strip material, in which strip material with a variable thickness over the length is generated, since this allows a highly dynamic and fast control of the roll gap with high accuracy.
  • Nominal volumetric flow should be understood as meaning the maximum volumetric flow of the incoming or outgoing hydraulic fluid when fully opened by the respective valve arrangement, which results at a defined pressure difference.
  • the second valve arrangement may have a nominal volume flow which is at least 8 times, in particular at least 10 times, in particular at least 15 times, the nominal volume flow of the first valve arrangement. If one of the first and / or second valve arrangement comprises a plurality of individual valves, the specified nominal volume flow of the respective arrangement should relate to the sum of the respective nominal volume flows of the individual valves of this first or second valve arrangement.
  • a hydraulic adjusting unit is intended to include any unit which can convert a hydraulic energy which can be transmitted by the first and / or second valve arrangement into mechanical energy.
  • At least one hydraulic adjusting unit for roll gap control is provided in a rolling stand, which includes the possibility of two or more adjusting units.
  • an associated adjusting unit can be provided on each side of a work roll of a rolling stand. The two adjusters can be controlled synchronously in this case to move the work roll.
  • the at least one hydraulic adjusting unit may comprise a cylinder and an adjusting piston, wherein the adjusting piston movably divides the cylinder into a first chamber and a second chamber.
  • the Anstellech is in this case a double-acting cylinder and can also be referred to as a piston-cylinder unit.
  • the setting piston can move a chock, which is arranged so as to be vertically displaceable in a roll stand, in which a first work roll is rotatably mounted, or act upon it with a rolling force.
  • the first work roll can form a roll gap together with a second work roll, which is mounted rotatably and non-displaceably in the roll stand.
  • the roll gap can thus be adjusted variably by the adjusting unit and apply a defined rolling force to a strip material.
  • the respectively required volume flow into a chamber of the adjusting unit in and From the opposite chamber results from the stroke of the Anstellkolbens and each acting in the first chamber and the second chamber cross-sectional area.
  • the cross-sectional areas of the first chamber and the second chamber may differ.
  • one of the chambers may have an annular cross section with an outer diameter by a piston rod while the other chamber has a circular cross section with the same outer diameter.
  • the hydraulic adjusting unit can be acted upon by one or more pressure medium sources having a working pressure greater than 200 bar, in particular greater than 250 bar, in particular greater than 300 bar.
  • the high pressures ensure that high piston speeds can be achieved at the setting units and can be realized with fast switching times of less than 200 ms.
  • the high pressures allow sufficient rolling force to act on the work rolls. Overall, thus a highly dynamic roll gap control is achieved.
  • one of the one or more pressure medium sources may comprise a pump or a pressure medium reservoir with a connected pump.
  • the first and the second valve arrangement can be fed from a common pressure medium source or a part number of the pressure connections of the first and the second valve arrangement can be connected to a separate pressure medium source.
  • Double-acting valve arrangements are to be understood as meaning all valve arrangements by means of which the volume flows can be made so variable that a double-acting cylinder can be both extended and retracted.
  • the use of two valve arrangements with different volume flows makes it possible for the double-acting cylinder to be moved both quickly and slowly.
  • the adjusting unit of the hydraulic arrangement according to the invention can be extended and retracted independently of one another and / or in combination of both valve arrangements both by the first valve arrangement and by the second valve arrangement.
  • the first valve arrangement may control a volume flow of a first pressure medium path which is connected to the first chamber and a volume flow of a second pressure medium path which is connected to the second chamber.
  • the second valve arrangement can control a volume flow of a third pressure medium path, which is connected to the first chamber, and a volume flow of a fourth pressure medium path, which is connected to the second chamber.
  • a volume flow out of one of the chambers of the Anstellzylinders out and into one of the chambers of the Anstellzylinders be controlled.
  • the volume flows controlled in each case via the first and second valve arrangement can be made fully variable at a defined working pressure from an open position to a closed position.
  • a valve of the first valve arrangement and a valve of the second valve arrangement can each be configured as a continuous valve, in particular as a servo valve. In this case, pilot operated valves can be used.
  • the second valve arrangement may comprise at least one valve for controlling the hydraulic adjusting unit.
  • a valve has an actuator, for example a valve piston, by means of which the volume flow through the valve can be controlled.
  • the valve assembly can be driven with low control complexity.
  • a plurality of valves a plurality of kinematically decoupled valve actuators can be actuated and thus a highly variable actuation of the actuation unit can be realized.
  • the first valve arrangement may comprise at least one valve for controlling the hydraulic adjusting unit.
  • the first and the second valve arrangement can in each case comprise any number of valves connected in series and / or in parallel, which together allow a double-acting actuation of the adjusting unit, wherein the resulting nominal volume flow of the second valve arrangement is, in particular, many times greater than the resulting nominal volume flow first valve arrangement. If the first and / or the second valve arrangement has a plurality of individual valves, these can individual valves are designed to be single-acting or double-acting, that is, acting hydraulically on the Anstellech only in one operating direction or in both directions of actuation.
  • a first valve of the respective valve arrangement act on the adjusting unit such that it is retracted, while a second valve of the valve arrangement acts on the adjusting unit, that it is extended, in particular according to the so-called principle of the divided control edges.
  • the first and second valve thus form a double-acting valve arrangement.
  • one or both of the valve arrangements can also comprise one or more valves, which are each designed to be double-acting, that is, in which the respective valve can act on the adjustment unit in both directions. It is understood that the said options apply in each case to the first and / or the second valve arrangement.
  • the nominal volume flow of valve arrangements with a plurality of valves is intended to be the maximum flow which flows in or out through the valves of a valve arrangement at a certain pressure difference.
  • the valve arrangements may in particular be composed of 2/2, 3/2, 3/3, 4/2, 4/3, or 5/3 way valves.
  • a valve arrangement can be formed from a parallel connection of two 3/3-way valves or two 4/3-way valves.
  • the first valve assembly and the second valve assembly are hydraulically connected to a main tank.
  • the supply line (pressure line) between the main tank and the first and second valve arrangement may optionally be provided one or more pressure accumulator.
  • the at least one pressure accumulator is used in particular to ensure a steady supply of pressure oil to the first and / or second valve arrangement and to compensate for consumption peaks.
  • an intermediate tank may be arranged in a return line between the first valve arrangement and a main tank and / or between the second valve arrangement and the main tank. From the intermediate tank, the hydraulic fluid is then delivered to the main tank. Through the intermediate tank, the hydraulic fluid column can be relaxed early and pulsations in the return line between the valve and the main tank can be reduced, so that a faster discharge of the fluid flowing out of the adjusting unit hydraulic fluid can be realized. To damp the pulsations of the hydraulic fluid and pulsation damper in the return line between the valve assemblies and the main tank, especially in front of the intermediate tank, conceivable.
  • the intermediate tank may be arranged above the main tank.
  • the sub-tank can also be referred to as high tank.
  • the intermediate tank can be arranged at a vertical height with the first and the second valve arrangement and / or at a distance of less than three meters, in particular less than two meters, from the valve arrangements.
  • the object is further achieved by a method for controlling a roll gap of a roll stand, in particular by means of one of the hydraulic arrangements described above, comprising the steps of: determining an actual roll position of a work roll; Determining a desired roll position of the work roll; and controlling an opening degree of a first valve arrangement and an opening degree of a second valve arrangement for actuating the setting unit depending on the actual roll position and the target roll position, wherein the roll gap is changed during rolling, and wherein at least for a change in thickness of a rolling profile to be rolled during the Rolling the adjusting unit is controlled in a first portion of a stroke between the actual roller position and the target roller position by means of the first valve assembly and the second valve assembly and in a second portion of the stroke only from the first valve assembly.
  • Said first or second portion of the stroke can be in this context any Hubwegabroughe between the actual and the desired position.
  • Hubwegabitese there are further Hubwegabitese conceivable, which can be before, between and / or nachlagert.
  • various control options with the first and second valve arrangement are conceivable, for example opening at least one valve of the first valve assembly, then opening at least one valve of the second valve assembly, re-closing the valve of the second valve assembly and then re-closing the valve of the first valve assembly.
  • the opening of the at least one valve of the first and the at least one valve of the second valve arrangement can also take place at the same time or in the reverse order.
  • the control described relates to at least one change in thickness during the rolling process for producing a particularly flexibly rolled strip material. That is, during the rolling of the strip material is at least a partial number of roll gap changes or strokes a hydraulic control of the adjusting unit (s) by means of the first and the second valve assembly.
  • a hydraulic control of the adjusting unit (s) by means of the first and the second valve assembly.
  • the desired roll gap can be adjusted quickly, whereby an accurate positioning can then be done by means of the designed on the smaller nominal volume flow valve assembly.
  • changes in thickness of profile sections to be produced can only be carried out by means of one of the two valve arrangements, in particular the small valve arrangement with smaller strokes.
  • the control of the adjusting unit takes place in the first portion of a stroke between the actual roller position and the target roller position by means of the first and / or second valve arrangement to achieve high actuating speeds, and in the second portion of the stroke, in particular the Target roller position comprises, carried out by the two valve assemblies solely by means of the first valve arrangement to achieve high positional accuracy.
  • the adjusting unit for roll gap changes of more than 10% deviation between actual and desired position, in particular of more than 5% of the rolling gap can be controlled by means of the first and second valve arrangement in the first section of the stroke (.DELTA.X).
  • An absolute value, in which both valve arrangements are controlled for actuating the setting unit can be indicated, for example, with a thickness change greater than 0.1 mm or roll gap.
  • the method has the advantages of the hydraulic arrangement according to the invention analogously. It is therefore to be understood that all features mentioned in connection with the arrangement are mutatis mutandis transferable to the method and, conversely, all mentioned in connection with the method features on the arrangement.
  • At least one manipulated variable for controlling the opening degree of the first valve arrangement and at least one manipulated variable for controlling the opening degree of the second valve arrangement can be offset in time be issued.
  • a first manipulated variable for a first valve of the first valve arrangement and a second controlled variable for a second valve of the first valve arrangement can be output with a time delay for controlling the opening degree of the first valve arrangement and / or for controlling the opening degree of the second valve arrangement first manipulated variable for a first valve of the second valve arrangement and a second manipulated variable for a second valve of the second valve arrangement are output with a time delay.
  • the desired roll position can be determined as a function of a desired thickness profile and at least one of a thickness measurement on the inlet side of the work roll and a profile thickness measurement on the outlet side of the work roll.
  • FIGS. 1 and 2a to 2d a hydraulic arrangement for controlling a roll gap 19 in a first embodiment is shown schematically.
  • incoming strip material 18 is rolled through the nip 19 from a constant nominal thickness to a variable thickness profile profile of the outgoing strip material 18 '.
  • the nip 19 is formed by two work rolls 6, 6 'of a four-high rolling stand.
  • the work rolls 6, 6 ' are each supported by a support roll 5, 5' to reduce the deflection of the work rolls 6, 6 '.
  • the work rolls 6, 6 'and the support rollers 5, 5' are each rotatably mounted in chocks, which are not shown in the figures.
  • the chocks are in turn housed in a rolling stand.
  • the chock of the lower work roll 6 'and the lower support roll 5' are fixed and the chock of the upper work roll 6 and the upper support roll 5 are mounted vertically displaceable in the rolling stand.
  • the chock of the upper work roll 6 and the upper support roller 5 can be positioned vertically via a Anstellech 1 or the Anstelltechnik 1 can exert on the chock a vertical rolling force.
  • the adjusting unit 1 comprises an adjusting piston 2 which divides a setting cylinder 17 movably into a first chamber 3 and a second chamber 4. If the first chamber 3 is acted upon by a higher pressure than the second chamber 4, the Anstellkolben 2 moves in the direction of the second chamber 4 and the nip 19 is reduced. If the second chamber 4 is acted upon by a higher pressure than the first chamber 3, the Anstellkolben 2 moves in the direction of the first chamber 3 and the nip 19 is increased.
  • first valve arrangement 9 and the second valve arrangement 10 each comprise precisely one valve 11, 12, the valve 12 of the second valve arrangement 10 having a larger nominal volume flow than the valve 11 of the first valve arrangement 9.
  • the valve 11 in the first embodiment of the hydraulic system as a 5/3-way valve, which controls a first Druckstoffweg 13 and a second Druckstoffweg 14, executed with an actuator 20.
  • the valve 11 is connected to a port A via the first Druckstoffweg 13 with the first chamber 3 and with a port B via the second Druckstoffweg 14 with the second chamber 4.
  • the valve 11 is connected via two ports P with a pressure medium source 27 and with a port T to a tank 28 which only in FIG. 1 are shown.
  • the valve 12 of the second valve arrangement 10 is likewise designed as a 5/3-way valve which controls a third pressure medium path 15 and a fourth pressure medium path 16 with an actuator 21.
  • the valve 12 is connected to a port A via the third Druckstoffweg 15 with the first chamber 3 and with a port B via the fourth Druckstoffweg 16 with the second chamber 4.
  • the valve 12 is connected via two ports P with a pressure medium source 27 and with a port T to a tank 28 which only in FIG. 1 are shown.
  • any arrangement is conceivable that a largely constant working pressure, which is greater than 200 bar, in particular greater than 250 bar, in particular greater than 300 bar, at a defined volume flow at the terminals P of the valve assemblies 9, 10 can provide.
  • a direct connection of one or more pumps to the ports P of the valve assemblies 9, 10 is possible or one or more pressure fluid accumulators can be arranged between the valve assemblies 9, 10 and a pump.
  • the ports P of the valve assemblies 9, 10 are fed from a common source of pressure medium.
  • at least a part number of the terminals P of the valve assemblies 9, 10 is connected to a separate pressure medium source.
  • any arrangement which allows a recording of the hydraulic fluid flowing out of the Anstelltechnik 1, and the pumps of the pressure medium source 27 feeds with hydraulic fluid.
  • the arrangement can be designed so that the outflowing hydraulic fluid can flow as quickly as possible.
  • pulsation dampers 30 can be arranged in the return line 31 between the valve arrangements 9, 10 and the main tank 28, in particular in front of the intermediate tank 29.
  • valve 11 of the first valve assembly 9 and the valve 12 of the second valve assembly 10 are in FIG. 2a shown in a first switching position, in which the first chamber 3 and the second chamber 4 are not acted upon by working pressure from the pressure medium source and the Anstellkolben 2 remains in the closed position.
  • the actuators 20, 21 are each positioned so that the two chambers 3, 4 of the Anstellzylinders 17 are hydraulically separated from both the pressure medium source and from the tank and thus an inflow and outflow of the hydraulic fluid in one of both chambers 3, 4 is suppressed.
  • FIG. 2b the valve 11 of the first valve assembly 9 and the valve 12 of the second valve assembly 10 are shown in a second switching position, in which the second chamber 4 is acted upon by the working pressure of the pressure medium source.
  • the Anstellkolben 2 moves in this switching position in the direction of the first chamber 3 and the nip 19 is increased.
  • the actuators 20, 21 are each positioned so that the first chamber 3 of the Anstellzylinders 17 is hydraulically connected to the tank and thus an outflow of the hydraulic fluid from the first chamber 3 can be carried in the direction of the tank.
  • the outflow of the hydraulic fluid is represented in the figures by white arrows with a black border.
  • the second chamber 4 of the Anstellzylinders 17 is hydraulically connected via the valves 11, 12 with the pressure medium source and there is an inflow of the hydraulic fluid under the working pressure in the second chamber 4.
  • the inflow of the hydraulic fluid is represented in the figures by solid arrows ,
  • valve 11 of the first valve assembly 9 and the valve 12 of the second valve assembly 10 are shown in a third switching position, in which the first chamber 3 is acted upon by the working pressure of the pressure medium source.
  • the Anstellkolben 2 moves in this switching position in the direction of the second chamber 4 and the nip is reduced or the rolling force is increased.
  • the actuators 20, 21 are each positioned so that the second chamber 4 is hydraulically connected to the tank and thus an outflow of the hydraulic fluid from the second chamber 4 can take place in the direction of the tank.
  • the first chamber 3 of the Anstellzylinders 17 is hydraulically connected via the valves 11, 12 with the pressure medium source and there is an inflow of the hydraulic fluid under the working pressure in the first chamber.
  • a stroke volume must be the product of the acting cross-sectional area of the Anstellzylinders 17 and the stroke .DELTA.X in the second chamber 4 in and simultaneously conveyed out of the first chamber 3 out.
  • the effective cross-sectional area of the second Chamber 4 due to the piston rod is annular and smaller than the acting cross-sectional area of the first chamber 3.
  • the second valve arrangement 10 has a larger nominal volume flow than the first valve arrangement 9. Upon complete opening of the valve assemblies 9, 10, thus a greater part of the stroke volume is conveyed through the second valve assembly 10 into the second chamber than through the first valve assembly.
  • valve assemblies 9, 10 may be designed so that in the first portion of the stroke .DELTA.X both valve assemblies 9, 10 are opened to allow the largest possible volume flow, as in the FIGS. 2b and 2c shown. In the second area, the second valve arrangement 10 is closed and the resulting volume flow corresponds to the nominal volume flow of the first valve arrangement 9.
  • valve 11 of the first valve assembly 9 and the valve 12 of the second valve assembly 10 are shown in a fourth shift position, in which-as previously in FIG Figure 2c -
  • the first chamber 3 is acted upon by the working pressure of the pressure medium source.
  • the Anstellkolben 2 moves in this switching position in the direction of the second chamber 4 and the nip is reduced or the rolling force is increased.
  • the actuator 21 of the valve 10 is in a closed position, so that an inflow of the hydraulic fluid into the first chamber 3 and an outflow of the hydraulic fluid from the second chamber 4 takes place only via the first valve 9.
  • the resulting volume flow and thus also the actuating speed of the Anstellkolbens 2 thus decrease with respect to the third switching position.
  • a more accurate positioning of the adjusting unit or the work roll 6 is made possible.
  • the control of the valve assemblies 9, 10 takes place in each case via a manipulated variable output by a controller 25.
  • the valves 11, 12 are each designed as a continuous valve, in particular as a servo valve or servo valves with pilot control, so that the two valves 11, 12 can be set continuously between an open position with nominal volume flow and a closed position without flow on the manipulated variable.
  • By varying the opening degrees of the valves 11, 12, the resulting Volumetric flow and thus the stroke speed of the actuating piston 2 can be adjusted specifically over the stroke .DELTA.X.
  • the controller 25 can be supplied with the actual roller position as a control variable and, by a process controller, with the desired roller position as a reference variable.
  • the desired roll position can be specified by the process control as a function of a nominal thickness profile. It is also conceivable that the target roller position is determined as a function of an actual thickness profile of the outgoing strip material 18 'received by the measuring unit 8 and / or a thickness profile of the incoming strip material 18 recorded by the measuring unit 7.
  • FIG. 3 a hydraulic system according to the invention in a second embodiment is shown schematically, which differs from the hydraulic arrangement in FIG. 1 only distinguished by the alternative embodiment of the second valve assembly 10 '.
  • Identical elements of the hydraulic systems are provided with the same reference numerals. For the similarities is therefore at this point to the comments on the FIGS. 1 and 2a to 2d directed.
  • the second valve arrangement 10 'in the second embodiment comprises a first valve 12' and a second valve 12 ".
  • the first valve 12 ' controls, with an actuator 21', the third pressure medium path 15 'and an additional fifth pressure medium path 22.
  • the first valve 12 ' is hydraulically connected to a port A via the third fluid path 15' to the first chamber 3 and to a port B via the fifth fluid path 22 to the second chamber 4.
  • the valve 12 ' is connected via a port P to an unillustrated port
  • the second valve 12 "controls with an actuator 21, the fourth Druckstoffweg 16 'and an additional sixth Druckstoffweg 23.
  • the second valve 12" is connected to a port B via the fourth Druckstoffweg sixteenth 'hydraulically verbun with the second chamber 4 and with a port A via the sixth Druckstoffweg 23 with the first chamber 3 hydraulically the.
  • the two actuators 21 ', 21 "of the valves 12', 12" are kinematically decoupled, so that the valve 12 'and the valve 12 "can be set independently by a regulator 25.
  • the two valves 12', 12" are in particular identical In sum, they have a rated volumetric flow which is greater than the nominal volumetric flow rate of the first valve arrangement 9. It is understood that the individual valves can also be designed or controlled differently, for example as only in one direction acting on the Anstelltechnik 1 valves, which together form the double-acting valve arrangement for actuating the adjusting unit 1 in both directions together control technology.
  • the first valve arrangement 9 may comprise two or more valves, which may be designed analogously to the two valves 12 ', 12 "of the second valve arrangement 10', as described above.
  • FIGS. 4a to 4d show the switching positions of the second embodiment analogous to the switching positions of the first embodiment in the FIGS. 2a to 2d , Wherein the respective volume flows belonging to the switch positions are additionally realized by the two pressure medium passages 22, 23. It is therefore at this point to the explanations to the FIGS. 2a to 2d directed.
  • Figure 4e is an intermediate switching position between the switch positions of Figure 4c , in which by a maximum volume flow, a large lifting speed is realized, and the switching position of the FIG. 4d , in which a small flow velocity is realized for exact positioning by means of a small volume flow.
  • the second valve 12 "of the second valve arrangement 10 ' is closed so that a volume flow into the first chamber 3 and out of the second chamber 4 is realized only by the valves 11 and 12' the Indian Figure 4c realized volume flow and larger than that in the FIG. 4d realized volume flow.
  • the second valve arrangement can be represented by any number of in series and / or parallel valves, which together allow a double-acting control of Anstellzylinders 17 with a larger nominal volume flow than the nominal volume flow of the first valve assembly.
  • 2/2, 3/2, 3/3, 4/2, 4/3, or 5/3 way valves can be used.
  • the first valve assembly 9 can be composed analogously by a plurality of valves and thus the variability of the control of the adjusting unit 1 can be further increased.
  • FIG. 5 an inventive method for controlling a roll gap 19 is shown in a flow chart.
  • a starting roll position of a work roll 6 is determined.
  • a desired roll position of the work roll 6 is determined, so that a stroke ⁇ X between the start roll position and the target roll position can be determined. This can be done by a control unit 24 in response to a desired thickness profile and a thickness measurement 7 on the inlet side of the work roll 6 and a profile thickness measurement 8 on the outlet side of the work roll.
  • an actual roll position is measured by a position sensor 26.
  • a process decision VE10 is subsequently checked whether the actual roll position coincides with the target roll position. If the actual roll position coincides with the target roll position, the process is stopped in a process step S and the roll position is held. If the actual roller position and the target roller position are different from one another, a degree of opening of a first valve arrangement 9 and an opening degree of a second valve arrangement 10, 10 'are controlled in a process step V40 to provide a setting unit connected to the work roll 6 as a function of Actual roll position and the target roll position to control.
  • the second valve arrangement 10, 10 ' has a larger nominal volume flow than the first valve arrangement 9.
  • the control of the adjusting unit in a first section of a stroke between the actual roller position and the target roller position by means of the second valve arrangement.
  • the control of the adjusting unit can thus be effected solely by the second adjusting unit or by the second valve arrangement together with the first valve arrangement. It can thus be made large volume flows, which lead to a high actuating speed of Anstelltechnik.
  • the control of the adjusting unit in a second section of the stroke between the actual roller position and the target roller position, which includes the target roller position, is effected solely by means of the first valve arrangement. Due to the smaller nominal volume flow of the first valve arrangement, the adjusting unit can be positioned more accurately, although smaller actuating speeds can be achieved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung zur Regelung eines Walzspalts eines Walzgerüsts, insbesondere zum flexiblen Walzen von Bandmaterial, umfassend: zumindest eine hydraulische Anstelleinheit (1) zum Einstellen des Walzspalts (19); eine erste doppeltwirkende Ventilanordnung (9) zur variablen Steuerung der Anstelleinheit (1); wobei eine zweite doppeltwirkende Ventilanordnung (10, 10') zur variablen Steuerung der Anstelleinheit (1), die parallel zu der ersten Ventilanordnung (9) geschaltet ist und einen größeren Nennvolumenstrom aufweist, als die erste Ventilanordnung (9). Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren zur Regelung eines Walzspalts beim Walzen.The invention relates to a hydraulic arrangement for controlling a roll gap of a roll stand, in particular for flexible rolling of strip material, comprising: at least one hydraulic adjusting unit (1) for adjusting the roll gap (19); a first double-acting valve assembly (9) for variably controlling the adjusting unit (1); a second double-acting valve arrangement (10, 10 ') for variably controlling the adjusting unit (1), which is connected in parallel to the first valve arrangement (9) and has a larger nominal volume flow than the first valve arrangement (9). The invention further relates to a corresponding method for controlling a roll gap during rolling.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung und ein Verfahren zur Regelung eines Walzspalts eines Walzgerüsts, insbesondere für das Flexible Walzen von Bandmaterial.The invention relates to a hydraulic arrangement and a method for controlling a roll gap of a roll stand, in particular for the flexible rolling of strip material.

In Bandwalzwerken wird Bandmaterial mit einer Einlaufdicke in einem warmen oder kalten Zustand in ein oder mehreren Schritten auf eine Solldicke gewalzt. Dabei wird das Bandmaterial durch einen definierten Walzspalt geführt, der durch zwei Arbeitswalzen gebildet ist. Der Walzspalt kann dabei über eine in der Regel hydraulische Anstelleinheit eingestellt werden, um Störgrößen des Walzprozesses, beispielsweise Änderungen der Ausgangsdicke, auszuregeln. In Standard-Flachwalzprozessen wird Bandmaterial mit einer konstanten Solldicke hergestellt, sodass nach einem initialen Einstellen des Nennwalzspalts nur kleine Abweichungen, die sich aus dem Einfluss von Störgrößen ergeben, nachgeregelt werden müssen. Beim Flexiblen Walzen wird Bandmaterial mit einem variablen Solldickenprofil in Bandlängsrichtung hergestellt. Neben dem Ausregeln der Abweichungen bedingt durch Störgrößen muss der Walzspalt dem Solldickenprofil nachgeführt werden. Die dabei notwendigen Walzspaltänderungen sind in der Regel um ein Vielfaches größer als die durch das Ausregeln der Störgrößen bedingten Walzspaltänderungen. Um hohe Walzgeschwindigkeiten und somit eine hohe Produktivität beim Flexiblen Walzen zu erreichen, muss eine Vorrichtung zur Ansteuerung des Walzspalts relativ große Hubwege der Walzen in kurzer Zeit bei gleichzeitiger hochgenauen Einstellung des Walzspalts ermöglichen.In strip rolling mills, strip material having an inlet thickness in a hot or cold state is rolled in one or more steps to a desired thickness. The strip material is guided through a defined roll gap, which is formed by two work rolls. The roll gap can be adjusted via a hydraulic adjustment unit in the rule, to control disturbances of the rolling process, such as changes in the initial thickness. In standard flat rolling processes, strip material is produced with a constant nominal thickness, so that after an initial setting of the nominal roll gap, only small deviations resulting from the influence of disturbance variables have to be readjusted. In flexible rolling, strip material with a variable nominal thickness profile in the strip longitudinal direction is produced. In addition to compensating the deviations caused by disturbances, the roll gap must be tracked to the nominal thickness profile. The necessary roll gap changes are usually many times greater than the conditional by the balancing of disturbances roll gap changes. In order to achieve high rolling speeds and thus high productivity in flexible rolling, a device for controlling the roll gap must allow relatively large stroke paths of the rolls in a short time while high precision setting of the roll gap.

Aus der DE 38 03 490 C2 ist eine Vorrichtung zur hydraulischen Ansteuerung einer Druckwalze mittels Stellzylindern bekannt. Zur Steuerung von Druckmittelwegen zwischen den zwei Kammern eines Stellzylinders, einer Druckmittelquelle und einem Tank umfasst die Vorrichtung jeweils ein schaltbares Ventil. Nachteilig bei diesem Aufbau der hydraulischen Ansteuerung ist, dass das eine Ventil entweder so ausgelegt werden kann, dass dieses möglichst schnell oder möglichst exakt den Stellzylinder bewegt.From the DE 38 03 490 C2 is a device for the hydraulic control of a pressure roller by means of adjusting cylinders known. For controlling pressure medium paths between the two chambers of an actuating cylinder, a pressure medium source and a Tank, the device each includes a switchable valve. A disadvantage of this structure of the hydraulic control is that the one valve can either be designed so that this as fast as possible or as exactly as possible moves the actuating cylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikanordnung und ein Verfahren zur Regelung eines Walzspalts eines Walzgerüsts bereitzustellen, die eine variable, hochdynamische Einstellung des Walzspaltes mit hoher Positionsgenauigkeit und ein Walzen bei hohen Walzgeschwindigkeiten ermöglicht.The invention has for its object to provide a hydraulic arrangement and a method for controlling a roll gap of a roll stand, which allows a variable, highly dynamic adjustment of the roll gap with high position accuracy and rolling at high rolling speeds.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Hydraulikanordnung zur Regelung eines Walzspalts eines Walzgerüsts vorgeschlagen, umfassend: zumindest eine hydraulische Anstelleinheit zum Einstellen des Walzspalts; eine erste doppeltwirkende Ventilanordnung zur variablen Steuerung der Anstelleinheit; und eine zweite doppeltwirkende Ventilanordnung zur variablen Steuerung der Anstelleinheit, die parallel zu der ersten Ventilanordnung geschaltet ist und einen größeren Nennvolumenstrom aufweist als die erste Ventilanordnung.To achieve the object, a hydraulic arrangement for controlling a roll gap of a roll stand is proposed, comprising: at least one hydraulic setting unit for setting the roll gap; a first double-acting valve arrangement for variably controlling the adjusting unit; and a second double-acting valve assembly for variable control of the Anstelleinheit, which is connected in parallel to the first valve assembly and having a larger nominal volume flow than the first valve assembly.

Die erfindungsgemäße Hydraulikanordnung weist den Vorteil auf, dass zumindest für eine Teilzahl von Walzspaltänderungen während des Walzens ein definierter Hubweg zwischen einer Start- bzw. Ist-Walzenposition und einer Soll-Walzenposition in mehrere Abschnitte unterteilt werden kann, wobei in einem ersten Abschnitt ein Großteil des Hubweges mittels der zweiten Ventilanordnung mit einem großen Nennvolumenstrom und hohen Stellgeschwindigkeiten realisiert werden kann und in einem zweiten Abschnitt ein hochgenaues Positionieren der Walzen durch die erste Ventilanordnung mit einem kleineren Nennvolumenstrom und kleineren Stellgeschwindigkeiten erfolgen kann. Die Anordnung eignet sich insbesondere für das Flexible Walzen von Bandmaterial, bei dem Bandmaterial mit einer variablen Dicke über der Länge erzeugt wird, da diese eine hochdynamische und schnelle Regelung des Walzspalts mit hoher Genauigkeit ermöglicht.The hydraulic arrangement according to the invention has the advantage that, for at least a part number of roll gap changes during rolling, a defined stroke between a start or actual roll position and a target roll position can be subdivided into a plurality of sections, wherein in a first section a large part of the Stroke can be realized by means of the second valve assembly with a large nominal volume flow and high speeds and in a second section, a highly accurate positioning of the rollers can be done by the first valve assembly with a smaller nominal volume flow and lower speeds. The arrangement is particularly suitable for the flexible rolling of strip material, in which strip material with a variable thickness over the length is generated, since this allows a highly dynamic and fast control of the roll gap with high accuracy.

Unter Nennvolumenstrom soll der maximale Volumenstrom des ein- oder ausströmende Hydraulikfluids bei vollständiger Öffnung durch die jeweilige Ventilanordnung verstanden werden, der sich bei einer definierten Druckdifferenz ergibt. Nach einer möglichen Ausführungsform kann die zweite Ventilanordnung einen Nennvolumenstrom aufweisen, der mindestens das 8-fache, insbesondere mindestens das 10-fache, insbesondere mindestens das 15-fache des Nennvolumenstroms der ersten Ventilanordnung beträgt. Sofern eine von der ersten und/oder zweiten Ventilanordnung mehrere einzelne Ventile umfasst, soll sich der angegebene Nennvolumenstroms der jeweiligen Anordnung auf die Summe der jeweiligen Nennvolumenströme der einzelnen Ventile dieser ersten bzw. zweiten Ventilanordnung beziehen.Nominal volumetric flow should be understood as meaning the maximum volumetric flow of the incoming or outgoing hydraulic fluid when fully opened by the respective valve arrangement, which results at a defined pressure difference. After a possible embodiment, the second valve arrangement may have a nominal volume flow which is at least 8 times, in particular at least 10 times, in particular at least 15 times, the nominal volume flow of the first valve arrangement. If one of the first and / or second valve arrangement comprises a plurality of individual valves, the specified nominal volume flow of the respective arrangement should relate to the sum of the respective nominal volume flows of the individual valves of this first or second valve arrangement.

Als hydraulische Anstelleinheit soll im Rahmen dieser Offenbarung jede Einheit mit umfasst sein, die eine von der ersten und/oder zweiten Ventilanordnung übertragbare hydraulische Energie in eine mechanische Energie umwandeln kann. Es ist zumindest eine hydraulische Anstelleinheit zur Walzspaltregelung in einem Walzgerüst vorgesehen, was die Möglichkeit von zwei oder mehr Anstelleinheiten mit umfasst. Insbesondere kann je Seite einer Arbeitswalze eines Walzgerüsts eine zugehörige Anstelleinheit vorgesehen sein. Die beiden Anstelleinheiten können in diesem Fall synchron angesteuert werden, um die Arbeitswalze zu bewegen.For the purposes of this disclosure, a hydraulic adjusting unit is intended to include any unit which can convert a hydraulic energy which can be transmitted by the first and / or second valve arrangement into mechanical energy. At least one hydraulic adjusting unit for roll gap control is provided in a rolling stand, which includes the possibility of two or more adjusting units. In particular, an associated adjusting unit can be provided on each side of a work roll of a rolling stand. The two adjusters can be controlled synchronously in this case to move the work roll.

Die zumindest eine hydraulische Anstelleinheit kann in einer möglichen Ausführungsform einen Zylinder und einen Anstellkolben umfassen, wobei der Anstellkolben den Zylinder beweglich in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt. Die Anstelleinheit ist in diesem Fall ein doppeltwirkender Zylinder und kann auch als Kolben-Zylinder-Einheit bezeichnet werden. Durch Beaufschlagen der ersten Kammer mit Arbeitsdruck und zuführen eines Volumenstroms aus einer Druckmittelquelle wird der Anstellkolben in Richtung der zweiten Kammer bewegt, und umgekehrt. Der Anstellkolben kann durch diese Bewegung ein in einem Walzgerüst vertikal verschiebbar angeordnetes Einbaustück, in dem eine erste Arbeitswalze drehbar gelagert ist, bewegen bzw. dieses mit einer Walzkraft beaufschlagen. Die erste Arbeitswalze kann zusammen mit einer zweiten Arbeitswalze, die drehbar gelagert und verschiebefest im Walzgerüst angeordnet ist, einen Walzspalt bilden. Der Walzspalt lässt sich somit durch die Anstelleinheit variabel einstellen und eine definierte Walzkraft auf ein Bandmaterial aufbringen.In one possible embodiment, the at least one hydraulic adjusting unit may comprise a cylinder and an adjusting piston, wherein the adjusting piston movably divides the cylinder into a first chamber and a second chamber. The Anstelleinheit is in this case a double-acting cylinder and can also be referred to as a piston-cylinder unit. By applying the first chamber with working pressure and supplying a volume flow from a pressure medium source of the Anstellkolben is moved in the direction of the second chamber, and vice versa. By means of this movement, the setting piston can move a chock, which is arranged so as to be vertically displaceable in a roll stand, in which a first work roll is rotatably mounted, or act upon it with a rolling force. The first work roll can form a roll gap together with a second work roll, which is mounted rotatably and non-displaceably in the roll stand. The roll gap can thus be adjusted variably by the adjusting unit and apply a defined rolling force to a strip material.

Der jeweils notwendige Volumenstrom in eine Kammer der Anstelleinheit herein und aus der gegenüberliegenden Kammer heraus ergibt sich aus dem Hubweg des Anstellkolbens und der jeweils in der ersten Kammer bzw. der zweiten Kammer wirkenden Querschnittsfläche. Dabei können sich die Querschnittsflächen der ersten Kammer bzw. der zweiten Kammer unterscheiden. Insbesondere kann eine der Kammer durch eine Kolbenstange einen ringförmigen Querschnitt mit einem Außendurchmesser aufweisen während die andere Kammer einen kreisförmigen Querschnitt mit dem gleichen Außendurchmesser aufweist.The respectively required volume flow into a chamber of the adjusting unit in and From the opposite chamber results from the stroke of the Anstellkolbens and each acting in the first chamber and the second chamber cross-sectional area. In this case, the cross-sectional areas of the first chamber and the second chamber may differ. In particular, one of the chambers may have an annular cross section with an outer diameter by a piston rod while the other chamber has a circular cross section with the same outer diameter.

Die hydraulische Anstelleinheit kann in einer möglichen Ausführungsform von einer oder mehreren Druckmittelquellen mit einem Arbeitsdruck größer als 200 bar, insbesondere größer als 250 bar, insbesondere größer als 300 bar, beaufschlagt werden. Durch die hohen Drücke wird sichergestellt, dass hohe Kolbengeschwindigkeiten an den Anstelleinheiten erreicht werden, bei schnellen Schaltzeiten von kleiner 200 ms realisiert werden können. Außerdem ermöglichen die hohen Drücke, dass ausreichend Walzkraft auf die Arbeitswalzen einwirken kann. Insgesamt wird somit eine hochdynamische Walzspaltregelung erreicht. Mit steigender Anzahl der Druckmittelquellen kann eine schnellere Bereitstellung des benötigten Volumens des Hydraulikfluids sichergestellt werden. Es ist aber grundsätzlich jede Anordnung denkbar, die einen weitgehend konstanten Arbeitsdruck bereitstellen kann. In einer möglichen Ausführungsform kann eine der einen oder mehreren Druckmittelquellen eine Pumpe oder ein Druckmittelspeicher mit angeschlossener Pumpe aufweisen. Die erste und die zweite Ventilanordnung kann aus einer gemeinsamen Druckmittelquelle gespeist werden oder eine Teilzahl der Druckanschlüsse der ersten und der zweiten Ventilanordnung kann mit einer separaten Druckmittelquelle verbunden sein.In one possible embodiment, the hydraulic adjusting unit can be acted upon by one or more pressure medium sources having a working pressure greater than 200 bar, in particular greater than 250 bar, in particular greater than 300 bar. The high pressures ensure that high piston speeds can be achieved at the setting units and can be realized with fast switching times of less than 200 ms. In addition, the high pressures allow sufficient rolling force to act on the work rolls. Overall, thus a highly dynamic roll gap control is achieved. As the number of pressure medium sources increases, a faster provision of the required volume of hydraulic fluid can be ensured. But it is basically any arrangement conceivable that can provide a largely constant working pressure. In one possible embodiment, one of the one or more pressure medium sources may comprise a pump or a pressure medium reservoir with a connected pump. The first and the second valve arrangement can be fed from a common pressure medium source or a part number of the pressure connections of the first and the second valve arrangement can be connected to a separate pressure medium source.

Als doppeltwirkende Ventilanordnungen sollen alle Ventilanordnungen verstanden werden, durch die Volumenströme derart variabel gestellt werden können, dass ein doppeltwirkender Zylinder sowohl aus- als auch eingefahren werden kann. Die Verwendung von zwei Ventilanordnungen mit unterschiedlichen Volumenströmen ermöglicht dabei, dass der doppeltwirkende Zylinder sowohl schnell als auch langsam verfahren werden kann. Hierfür kann die Anstelleinheit der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung sowohl durch die erste Ventilanordnung als auch durch die zweite Ventilanordnung unabhängig voneinander und/oder in Kombination von beiden Ventilanordnungen aus- und eingefahren werden.Double-acting valve arrangements are to be understood as meaning all valve arrangements by means of which the volume flows can be made so variable that a double-acting cylinder can be both extended and retracted. The use of two valve arrangements with different volume flows makes it possible for the double-acting cylinder to be moved both quickly and slowly. For this purpose, the adjusting unit of the hydraulic arrangement according to the invention can be extended and retracted independently of one another and / or in combination of both valve arrangements both by the first valve arrangement and by the second valve arrangement.

Die erste Ventilanordnung kann in einer möglichen Ausführungsform einen Volumenstrom eines ersten Druckmittelweges, der mit der ersten Kammer verbunden ist, und einen Volumenstrom eines zweiten Druckmittelweges, der mit der zweiten Kammer verbunden ist, steuern. Die zweite Ventilanordnung kann einen Volumenstrom eines dritten Druckmittelweges, der mit der ersten Kammer verbunden ist, und einen Volumenstrom eines vierten Druckmittelweges, der mit der zweiten Kammer verbunden ist, steuern. Dabei kann jeweils über die erste und zweite Ventilanordnung ein Volumenstrom aus einer der Kammern des Anstellzylinders heraus und in eine der Kammern des Anstellzylinders hinein gesteuert werden. Die jeweils über die erste und zweite Ventilanordnung gesteuerten Volumenströme können bei einem definierten Arbeitsdruck von einer Öffnungsstellung bis hin zu einer Schließstellung vollvariabel gestellt werden. Hierzu können in einer möglichen Ausführungsform ein Ventil der ersten Ventilanordnung und ein Ventil der zweiten Ventilanordnung jeweils als Stetigventil, insbesondere als Servoventil, ausgestaltet sein. Dabei können auch vorgesteuerte Ventile verwendet werden.In one possible embodiment, the first valve arrangement may control a volume flow of a first pressure medium path which is connected to the first chamber and a volume flow of a second pressure medium path which is connected to the second chamber. The second valve arrangement can control a volume flow of a third pressure medium path, which is connected to the first chamber, and a volume flow of a fourth pressure medium path, which is connected to the second chamber. In this case, in each case via the first and second valve arrangement, a volume flow out of one of the chambers of the Anstellzylinders out and into one of the chambers of the Anstellzylinders be controlled. The volume flows controlled in each case via the first and second valve arrangement can be made fully variable at a defined working pressure from an open position to a closed position. For this purpose, in one possible embodiment, a valve of the first valve arrangement and a valve of the second valve arrangement can each be configured as a continuous valve, in particular as a servo valve. In this case, pilot operated valves can be used.

In einer möglichen Ausführungsform kann die zweite Ventilanordnung zumindest ein Ventil zur Steuerung der hydraulischen Anstelleinheit umfassen. Ein Ventil weist dabei ein Stellglied, beispielsweise einen Ventilkolben auf, durch den der Volumenstrom durch das Ventil gesteuert werden kann. In Ausführungsformen mit einem Ventil lässt sich die Ventilanordnung mit geringer Steuerungskomplexität ansteuern. Bei Ausführungsformen mit mehreren Ventilen können mehrere kinematisch entkoppelte Ventil-Stellglieder angesteuert werden und somit eine hochvariable Ansteuerung der Anstelleinheit realisiert werden. In einer weiteren Ausführungsform kann die erste Ventilanordnung zumindest ein Ventil zur Steuerung der hydraulischen Anstelleinheit umfassen. Die zur vor genannten Vorteil gelten somit analog.In one possible embodiment, the second valve arrangement may comprise at least one valve for controlling the hydraulic adjusting unit. In this case, a valve has an actuator, for example a valve piston, by means of which the volume flow through the valve can be controlled. In embodiments with a valve, the valve assembly can be driven with low control complexity. In embodiments having a plurality of valves, a plurality of kinematically decoupled valve actuators can be actuated and thus a highly variable actuation of the actuation unit can be realized. In a further embodiment, the first valve arrangement may comprise at least one valve for controlling the hydraulic adjusting unit. The above-mentioned advantage thus apply analogously.

Die erste und die zweite Ventilanordnung können dabei jeweils beliebig viele in Reihe und/oder parallel geschaltete Ventile umfassen, die zusammen eine doppeltwirkende Ansteuerung der Anstelleinheit ermöglichen, wobei der sich ergebende Nennvolumenstrom der zweiten Ventilanordnung insbesondere um ein Vielfaches größer ist als der sich ergebende Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung. Sofern die erste und/oder die zweite Ventilanordnung mehrere einzelne Ventile aufweist, können diese einzelnen Ventile jeweils einfachwirkend oder doppeltwirkend gestaltet sein, das heißt, auf die Anstelleinheit nur in einer Betätigungsrichtung oder in beiden Betätigungsrichtungen hydraulisch einwirken. Beispielsweise kann ein erstes Ventil der jeweiligen Ventilanordnung so auf die Anstelleinheit einwirken, dass diese eingefahren wird, während ein zweites Ventil der Ventilanordnung auf die Anstelleinheit einwirkt, dass diese ausgefahren wird, insbesondere nach dem sogenannten Prinzip der aufgeteilten Steuerkanten. Gemeinsam bilden das erste und zweite Ventil somit eine doppeltwirkende Ventilanordnung. Alternativ oder in Ergänzung können eine oder beide der Ventilanordnungen auch ein oder mehrere Ventile umfassen, die jeweils doppeltwirkend gestaltet sind, das heißt, bei der das jeweilige Ventil die Anstelleinheit in beide Richtungen beaufschlagen kann. Es versteht sich, dass die genannten Möglichkeiten jeweils für die erste und/oder die zweite Ventilanordnung gelten. Der Nennvolumenstrom von Ventilanordnungen mit mehreren Ventilen soll dabei der durch die Ventile einer Ventilanordnung in Summe maximal ein- oder ausströmende Volumenstrom bei einer bestimmten Druckdifferenz sein. Die Ventilanordnungen können insbesondere aus 2/2-, 3/2-, 3/3-, 4/2-, 4/3-, oder 5/3-Wege-Ventile zusammengesetzt sein. Beispielsweise kann eine Ventilanordnung aus einer Parallelschaltung von zwei 3/3-Wege-Ventilen oder zwei 4/3-Wege-Ventilen gebildet werden.The first and the second valve arrangement can in each case comprise any number of valves connected in series and / or in parallel, which together allow a double-acting actuation of the adjusting unit, wherein the resulting nominal volume flow of the second valve arrangement is, in particular, many times greater than the resulting nominal volume flow first valve arrangement. If the first and / or the second valve arrangement has a plurality of individual valves, these can individual valves are designed to be single-acting or double-acting, that is, acting hydraulically on the Anstelleinheit only in one operating direction or in both directions of actuation. For example, a first valve of the respective valve arrangement act on the adjusting unit such that it is retracted, while a second valve of the valve arrangement acts on the adjusting unit, that it is extended, in particular according to the so-called principle of the divided control edges. Together, the first and second valve thus form a double-acting valve arrangement. Alternatively or in addition, one or both of the valve arrangements can also comprise one or more valves, which are each designed to be double-acting, that is, in which the respective valve can act on the adjustment unit in both directions. It is understood that the said options apply in each case to the first and / or the second valve arrangement. The nominal volume flow of valve arrangements with a plurality of valves is intended to be the maximum flow which flows in or out through the valves of a valve arrangement at a certain pressure difference. The valve arrangements may in particular be composed of 2/2, 3/2, 3/3, 4/2, 4/3, or 5/3 way valves. For example, a valve arrangement can be formed from a parallel connection of two 3/3-way valves or two 4/3-way valves.

Die erste Ventilanordnung und die zweite Ventilanordnung sind hydraulisch mit einem Haupttank verbunden. In der Zulaufleitung (Druckleitung) zwischen dem Haupttank und der ersten bzw. zweiten Ventilanordnung kann optional ein oder mehrere Druckspeicher vorgesehen sein. Der zumindest eine Druckspeicher dient insbesondere dazu, einen stetigen Druckölzufluss zur ersten und/oder zweiten Ventilanordnung sicherzustellen und Verbrauchspitzen auszugleichen.The first valve assembly and the second valve assembly are hydraulically connected to a main tank. In the supply line (pressure line) between the main tank and the first and second valve arrangement may optionally be provided one or more pressure accumulator. The at least one pressure accumulator is used in particular to ensure a steady supply of pressure oil to the first and / or second valve arrangement and to compensate for consumption peaks.

Zum Abführen und Speichern von aus der Anstelleinheit herausströmendem Hydraulikfluid kann in einer möglichen Ausführungsform ein Zwischentank in einer Rücklaufleitung zwischen der ersten Ventilanordnung und einem Haupttank und/oder zwischen der zweiten Ventilanordnung und dem Haupttank angeordnet sein. Von dem Zwischentank wird das Hydraulikfluid dann in den Haupttank gefördert. Durch den Zwischentank kann die Hydraulikfluidsäule frühzeitig entspannt werden und Pulsationen in der Rücklaufleitung zwischen Ventil und dem Haupttank können verringert werden, sodass ein schnelleres Abführen des aus der Anstelleinheit herausströmenden Hydraulikfluid realisiert werden kann. Zur Dämpfung der Pulsationen des Hydraulikfluids sind auch Pulsationsdämpfer in der Rücklaufleitung zwischen den Ventilanordnungen und dem Haupttank, insbesondere vor dem Zwischentank, denkbar. In einer möglichen Ausführungsform kann der Zwischentank oberhalb des Haupttanks angeordnet sein. Insofern kann der Zwischentank auch als Hochtank bezeichnet werden. Insbesondere kann der Zwischentank in einer vertikalen Höhe mit der ersten und der zweiten Ventilanordnung und/oder in einem Abstand kleiner als drei Meter, insbesondere kleiner als zwei Meter, von den Ventilanordnungen angeordnet sein.For discharging and storing hydraulic fluid flowing out of the setting unit, in one possible embodiment, an intermediate tank may be arranged in a return line between the first valve arrangement and a main tank and / or between the second valve arrangement and the main tank. From the intermediate tank, the hydraulic fluid is then delivered to the main tank. Through the intermediate tank, the hydraulic fluid column can be relaxed early and pulsations in the return line between the valve and the main tank can be reduced, so that a faster discharge of the fluid flowing out of the adjusting unit hydraulic fluid can be realized. To damp the pulsations of the hydraulic fluid and pulsation damper in the return line between the valve assemblies and the main tank, especially in front of the intermediate tank, conceivable. In one possible embodiment, the intermediate tank may be arranged above the main tank. In this respect, the sub-tank can also be referred to as high tank. In particular, the intermediate tank can be arranged at a vertical height with the first and the second valve arrangement and / or at a distance of less than three meters, in particular less than two meters, from the valve arrangements.

Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Regelung eines Walzspalts eines Walzgerüsts, insbesondere mittels einer der zuvor beschriebenen Hydraulikanordnungen, gelöst, mit den Schritten: Ermitteln einer Ist-Walzenposition einer Arbeitswalze; Ermitteln einer Soll-Walzenposition der Arbeitswalze; und Steuern eines Öffnungsgrades einer ersten Ventilanordnung und eines Öffnungsgrades einer zweiten Ventilanordnung zum Betätigen der Anstelleinheit in Abhängigkeit der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition, wobei der Walzspalt während des Walzens geändert wird, und wobei zumindest für eine Dickenänderung eines zu walzenden Walzprofils während des Walzens die Anstelleinheit in einem ersten Abschnitt eines Hubweges zwischen der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition mittels der ersten Ventilanordnung und der zweiten Ventilanordnung und in einem zweiten Abschnitt des Hubweges nur von der ersten Ventilanordnung gesteuert wird. Der genannte erste bzw. zweite Abschnitt des Hubweges können in diesem Zusammenhang beliebige Hubwegabschnitte zwischen der Ist- und der Sollposition sein. Es sind weitere Hubwegabschnitte denkbar, die vor, zwischen und/oder nachlagert sein können. Somit sind diverse Steuerungsmöglichkeiten mit der ersten und zweiten Ventilanordnung denkbar, beispielsweise Öffnen mindestens eines Ventils der ersten Ventilanordnung, anschließendes Öffnen mindestens eines Ventils der zweiten Ventilanordnung, erneutes Schließen des Ventils der zweiten Ventilanordnung und danach erneutes Schließen des Ventils der ersten Ventilanordnung. Das Öffnen des mindestens einen Ventils der ersten und des mindestens einen Ventils der zweiten Ventilanordnung kann auch zeitgleich oder in umgekehrter Reihenfolge erfolgen.The object is further achieved by a method for controlling a roll gap of a roll stand, in particular by means of one of the hydraulic arrangements described above, comprising the steps of: determining an actual roll position of a work roll; Determining a desired roll position of the work roll; and controlling an opening degree of a first valve arrangement and an opening degree of a second valve arrangement for actuating the setting unit depending on the actual roll position and the target roll position, wherein the roll gap is changed during rolling, and wherein at least for a change in thickness of a rolling profile to be rolled during the Rolling the adjusting unit is controlled in a first portion of a stroke between the actual roller position and the target roller position by means of the first valve assembly and the second valve assembly and in a second portion of the stroke only from the first valve assembly. Said first or second portion of the stroke can be in this context any Hubwegabschnitte between the actual and the desired position. There are further Hubwegabschnitte conceivable, which can be before, between and / or nachlagert. Thus, various control options with the first and second valve arrangement are conceivable, for example opening at least one valve of the first valve assembly, then opening at least one valve of the second valve assembly, re-closing the valve of the second valve assembly and then re-closing the valve of the first valve assembly. The opening of the at least one valve of the first and the at least one valve of the second valve arrangement can also take place at the same time or in the reverse order.

Die beschriebene Steuerung bezieht sich auf zumindest eine Dickenänderung während des Walzprozesses zur Herstellung eines insbesondere flexibel gewalzten Bandmaterials. Das heißt, während des Walzens des Bandmaterials erfolgt zumindest bei einer Teilzahl von Walzspaltänderungen bzw. Hüben eine hydraulische Steuerung der Anstelleinheit(en) mittels der ersten und der zweiten Ventilanordnung. Hiermit lässt sich der gewünschte Walzspalt schnell einstellen, wobei eine genaue Positionierung dann mittels der auf den kleineren Nennvolumenstrom ausgelegten Ventilanordnung erfolgen kann. Es versteht sich, dass im Rahmen des Walzprozesses auch Dickenänderungen von herzustellenden Profilabschnitten nur mittels einer der beiden Ventilanordnungen, insbesondere der kleinen Ventilanordnung bei kleineren Hüben, durchgeführt werden können.The control described relates to at least one change in thickness during the rolling process for producing a particularly flexibly rolled strip material. That is, during the rolling of the strip material is at least a partial number of roll gap changes or strokes a hydraulic control of the adjusting unit (s) by means of the first and the second valve assembly. Hereby, the desired roll gap can be adjusted quickly, whereby an accurate positioning can then be done by means of the designed on the smaller nominal volume flow valve assembly. It is understood that in the context of the rolling process also changes in thickness of profile sections to be produced can only be carried out by means of one of the two valve arrangements, in particular the small valve arrangement with smaller strokes.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuerung der Anstelleinheit in dem ersten Abschnitt eines Hubweges zwischen der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition mittels der ersten und/oder zweiten Ventilanordnung zur Erreichung hoher Stellgeschwindigkeiten erfolgt, und in dem zweiten Abschnitt des Hubweges, der insbesondere die Soll-Walzenposition umfasst, von den beiden Ventilanordnungen alleinig mittels der ersten Ventilanordnung zur Erreichung hoher Positionsgenauigkeit erfolgt. Nach einer möglichen Ausführung kann die Anstelleinheit für Walzspaltänderungen von mehr als 10% Abweichung zwischen Ist- und Sollposition, insbesondere von mehr als 5 % des Walzspaltmaßes, mittels der ersten und zweiten Ventilanordnung im ersten Abschnitt des Hubweges (ΔX) gesteuert werden. Ein absoluter Wert, bei dem beide Ventilanordnungen zum Betätigen der Anstelleinheit gesteuert werden, kann beispielsweise mit größer 0,1 mm Dicken- bzw. Walzspaltänderung angegeben werden.In particular, it is provided that the control of the adjusting unit takes place in the first portion of a stroke between the actual roller position and the target roller position by means of the first and / or second valve arrangement to achieve high actuating speeds, and in the second portion of the stroke, in particular the Target roller position comprises, carried out by the two valve assemblies solely by means of the first valve arrangement to achieve high positional accuracy. According to a possible embodiment, the adjusting unit for roll gap changes of more than 10% deviation between actual and desired position, in particular of more than 5% of the rolling gap, can be controlled by means of the first and second valve arrangement in the first section of the stroke (.DELTA.X). An absolute value, in which both valve arrangements are controlled for actuating the setting unit, can be indicated, for example, with a thickness change greater than 0.1 mm or roll gap.

Das Verfahren weist die Vorteile der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung analog auf. Es versteht sich daher, dass alle im Zusammenhang mit der Anordnung genannten Merkmale sinngemäß auf das Verfahren übertragbar sind und, umgekehrt, alle im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten Merkmale auf die Anordnung.The method has the advantages of the hydraulic arrangement according to the invention analogously. It is therefore to be understood that all features mentioned in connection with the arrangement are mutatis mutandis transferable to the method and, conversely, all mentioned in connection with the method features on the arrangement.

In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens kann zumindest eine Stellgröße zum Steuern des Öffnungsgrades der ersten Ventilanordnung und zumindest eine Stellgröße zum Steuern des Öffnungsgrades der zweiten Ventilanordnung zeitversetzt ausgegeben werden. In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann für das Steuern des Öffnungsgrades der ersten Ventilanordnung eine erste Stellgröße für ein erstes Ventil der ersten Ventilanordnung und eine zweite Stellgröße für ein zweites Ventil der ersten Ventilanordnung zeitversetzt ausgegeben werden und/oder für das Steuern des Öffnungsgrades der zweiten Ventilanordnung eine erste Stellgröße für ein erstes Ventil der zweiten Ventilanordnung und eine zweite Stellgröße für ein zweites Ventil der zweiten Ventilanordnung zeitversetzt ausgegeben werden. Durch beide zuvor genannten Ausführungsformen lässt sich die Variabilität in der Steuerung der Anstelleinheit erhöhen.In one possible embodiment of the method, at least one manipulated variable for controlling the opening degree of the first valve arrangement and at least one manipulated variable for controlling the opening degree of the second valve arrangement can be offset in time be issued. In a further possible embodiment, a first manipulated variable for a first valve of the first valve arrangement and a second controlled variable for a second valve of the first valve arrangement can be output with a time delay for controlling the opening degree of the first valve arrangement and / or for controlling the opening degree of the second valve arrangement first manipulated variable for a first valve of the second valve arrangement and a second manipulated variable for a second valve of the second valve arrangement are output with a time delay. By both embodiments mentioned above, the variability in the control of the adjusting unit can be increased.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Soll-Walzenposition in Abhängigkeit von einem Soll-Dickenprofil sowie zumindest von einem von einer Dickenmessung auf der Einlaufseite der Arbeitswalze und einer Profildickenmessung auf der Auslaufseite der Arbeitswalze bestimmt werden.In a further embodiment, the desired roll position can be determined as a function of a desired thickness profile and at least one of a thickness measurement on the inlet side of the work roll and a profile thickness measurement on the outlet side of the work roll.

In den folgenden Figurendarstellungen werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Dabei zeigt

Figur 1
schematisch eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung in einer ersten Ausführungsform;
Figur 2a
einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 1 in einer ersten Schaltposition der Ventilanordnungen 9, 10;
Figur 2b
einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 1 in einer zweiten Schaltposition der Ventilanordnungen 9, 10;
Figur 2c
einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 1 in einer dritten Schaltposition der Ventilanordnungen 9, 10;
Figur 2d
einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 1 in einer vierten Schaltposition der Ventilanordnungen 9, 10;
Figur 3
schematisch eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung in einer zweiten Ausführungsform;
Figur 4a
einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer ersten Schaltposition der Ventilanordnungen 9, 10';
Figur 4b
einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer zweiten Schaltposition der Ventilanordnungen 9, 10';
Figur 4c
einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer dritten Schaltposition der Ventilanordnungen 9, 10';
Figur 4d
einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer vierten Schaltposition der Ventilanordnungen 9, 10';
Figur 4e
einen Ausschnitt der Hydraulikanordnung aus Figur 3 in einer fünften Schaltposition der Ventilanordnungen 9, 10';
Figur 5
ein Verfahren zur Regelung eines Walzspalts in einem Flussdiagramm.
In the following figure representations preferred embodiments of the hydraulic system according to the invention and the method according to the invention are described. It shows
FIG. 1
schematically a hydraulic arrangement according to the invention in a first embodiment;
FIG. 2a
a section of the hydraulic system FIG. 1 in a first switching position of the valve assemblies 9, 10;
FIG. 2b
a section of the hydraulic system FIG. 1 in a second switching position of the valve assemblies 9, 10;
Figure 2c
a section of the hydraulic system FIG. 1 in a third switching position of the valve assemblies 9, 10;
Figure 2d
a section of the hydraulic system FIG. 1 in a fourth switching position of the valve assemblies 9, 10;
FIG. 3
schematically a hydraulic arrangement according to the invention in a second embodiment;
FIG. 4a
a section of the hydraulic system FIG. 3 in a first switching position of the valve assemblies 9, 10 ';
FIG. 4b
a section of the hydraulic system FIG. 3 in a second switching position of the valve assemblies 9, 10 ';
Figure 4c
a section of the hydraulic system FIG. 3 in a third switching position of the valve assemblies 9, 10 ';
FIG. 4d
a section of the hydraulic system FIG. 3 in a fourth switching position of the valve assemblies 9, 10 ';
Figure 4e
a section of the hydraulic system FIG. 3 in a fifth switching position of the valve assemblies 9, 10 ';
FIG. 5
a method for controlling a roll gap in a flow chart.

In den Figuren 1 und 2a bis 2d, die im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, ist eine Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Walzspalts 19 in einer ersten Ausführungsform schematisch dargestellt. Im Walzprozess wird einlaufendes Bandmaterial 18 durch den Walzspalt 19 von einer konstanten Nenndicke auf einen variablen Dickenprofilverlauf des auslaufenden Bandmaterials 18' gewalzt. Der Walzspalt 19 wird dabei durch zwei Arbeitswalzen 6, 6' eines Quarto-Walzgerüsts gebildet. Die Arbeitswalzen 6, 6' werden jeweils durch eine Stützwalze 5, 5' abgestützt, um die Durchbiegung der Arbeitswalzen 6, 6' zu verringern. Die Arbeitswalzen 6, 6' und die Stützwalzen 5, 5' werden jeweils in Einbaustücken, die in den Figuren nicht dargestellt sind, drehend gelagert. Die Einbaustücke sind ihrerseits in einem Walzgerüst aufgenommen. Das Einbaustück der unteren Arbeitswalze 6' und der unteren Stützwalze 5' sind fest und das Einbaustück der oberen Arbeitswalze 6 und der oberen Stützwalze 5 sind vertikal verschiebbar im Walzgerüst gelagert. Das Einbaustück der oberen Arbeitswalze 6 und der oberen Stützwalze 5 kann über eine Anstelleinheit 1 vertikal positioniert werden bzw. die Anstelleinheit 1 kann auf das Einbaustück eine vertikale Walzkraft ausüben. Die Anstelleinheit 1 umfasst einen Anstellkolben 2 der einen Anstellzylinder 17 beweglich in eine erste Kammer 3 und eine zweite Kammer 4 unterteilt. Wird die erste Kammer 3 mit einem höheren Druck als die zweite Kammer 4 beaufschlagt, bewegt sich der Anstellkolben 2 in Richtung der zweiten Kammer 4 und der Walzspalt 19 wird verringert. Wird die zweite Kammer 4 mit einem höheren Druck als die erste Kammer 3 beaufschlagt, bewegt sich der Anstellkolben 2 in Richtung der ersten Kammer 3 und der Walzspalt 19 wird vergrößert.In the FIGS. 1 and 2a to 2d , which will be described together in the following, a hydraulic arrangement for controlling a roll gap 19 in a first embodiment is shown schematically. In the rolling process, incoming strip material 18 is rolled through the nip 19 from a constant nominal thickness to a variable thickness profile profile of the outgoing strip material 18 '. The nip 19 is formed by two work rolls 6, 6 'of a four-high rolling stand. The work rolls 6, 6 'are each supported by a support roll 5, 5' to reduce the deflection of the work rolls 6, 6 '. The work rolls 6, 6 'and the support rollers 5, 5' are each rotatably mounted in chocks, which are not shown in the figures. The chocks are in turn housed in a rolling stand. The chock of the lower work roll 6 'and the lower support roll 5' are fixed and the chock of the upper work roll 6 and the upper support roll 5 are mounted vertically displaceable in the rolling stand. The chock of the upper work roll 6 and the upper support roller 5 can be positioned vertically via a Anstelleinheit 1 or the Anstelleinheit 1 can exert on the chock a vertical rolling force. The adjusting unit 1 comprises an adjusting piston 2 which divides a setting cylinder 17 movably into a first chamber 3 and a second chamber 4. If the first chamber 3 is acted upon by a higher pressure than the second chamber 4, the Anstellkolben 2 moves in the direction of the second chamber 4 and the nip 19 is reduced. If the second chamber 4 is acted upon by a higher pressure than the first chamber 3, the Anstellkolben 2 moves in the direction of the first chamber 3 and the nip 19 is increased.

Das Beaufschlagen der beiden Kammer 3, 4 mit Druck wird durch zwei Ventilanordnungen 9, 10 gesteuert. Dabei umfassen die erste Ventilanordnung 9 und die zweite Ventilanordnung 10 jeweils genau ein Ventil 11, 12, wobei das Ventil 12 der zweiten Ventilanordnung 10 einen größeren Nennvolumenstrom aufweist als das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung 9.The pressurization of the two chambers 3, 4 with pressure is controlled by two valve assemblies 9, 10. In this case, the first valve arrangement 9 and the second valve arrangement 10 each comprise precisely one valve 11, 12, the valve 12 of the second valve arrangement 10 having a larger nominal volume flow than the valve 11 of the first valve arrangement 9.

Wie in den Figuren 2a bis 2b zu erkennen, ist das Ventil 11 in der ersten Ausführungsform der Hydraulikanordnung als 5/3-Wegeventil, das einen ersten Druckmittelweg 13 und einen zweiten Druckmittelweg 14 steuert, mit einem Stellglied 20 ausgeführt. Das Ventil 11 ist mit einem Anschluss A über den ersten Druckmittelweg 13 mit der ersten Kammer 3 und mit einem Anschluss B über den zweiten Druckmittelweg 14 mit der zweiten Kammer 4 verbunden. Zudem ist das Ventil 11 über zwei Anschlüsse P mit einer Druckmittelquelle 27 und mit einem Anschluss T mit einem Tank 28 verbunden, die nur in Figur 1 dargestellt sind.As in the FIGS. 2a to 2b can be seen, the valve 11 in the first embodiment of the hydraulic system as a 5/3-way valve, which controls a first Druckmittelweg 13 and a second Druckmittelweg 14, executed with an actuator 20. The valve 11 is connected to a port A via the first Druckmittelweg 13 with the first chamber 3 and with a port B via the second Druckmittelweg 14 with the second chamber 4. In addition, the valve 11 is connected via two ports P with a pressure medium source 27 and with a port T to a tank 28 which only in FIG. 1 are shown.

Das Ventil 12 der zweiten Ventilanordnung 10 ist in der ersten Ausführungsform der Hydraulikanordnung ebenfalls als 5/3-Wegeventil, das einen dritten Druckmittelweg 15 und einen vierten Druckmittelweg 16 steuert, mit einem Stellglied 21 ausgeführt. Das Ventil 12 ist mit einem Anschluss A über den dritten Druckmittelweg 15 mit der ersten Kammer 3 und mit einem Anschluss B über den vierten Druckmittelweg 16 mit der zweiten Kammer 4 verbunden. Zudem ist das Ventil 12 über zwei Anschlüsse P mit einer Druckmittelquelle 27 und mit einem Anschluss T mit einem Tank 28 verbunden, die nur in Figur 1 dargestellt sind.In the first embodiment of the hydraulic arrangement, the valve 12 of the second valve arrangement 10 is likewise designed as a 5/3-way valve which controls a third pressure medium path 15 and a fourth pressure medium path 16 with an actuator 21. The valve 12 is connected to a port A via the third Druckmittelweg 15 with the first chamber 3 and with a port B via the fourth Druckmittelweg 16 with the second chamber 4. In addition, the valve 12 is connected via two ports P with a pressure medium source 27 and with a port T to a tank 28 which only in FIG. 1 are shown.

Als Druckmittelquelle 27 ist jede Anordnung denkbar, die einen weitgehend konstanten Arbeitsdruck, der größer als 200 bar ist, insbesondere größer als 250 bar, insbesondere größer als 300 bar, bei einem definierten Volumenstrom an den Anschlüssen P der Ventilanordnungen 9, 10 bereitstellen kann. So ist eine direkte Anbindung einer oder mehrerer Pumpen an die Anschlüsse P der Ventilanordnungen 9, 10 möglich oder ein oder mehrere Druckmittelspeicher können zwischen den Ventilanordnungen 9, 10 und einer Pumpe angeordnet sein. In der dargestellten Ausführungsform, werden die Anschlüsse P der Ventilanordnungen 9, 10 aus einer gemeinsamen Druckmittelquelle gespeist. Es ist jedoch auch denkbar, dass zumindest eine Teilzahl der Anschlüsse P der Ventilanordnungen 9, 10 mit einer separaten Druckmittelquelle verbunden ist.As a pressure medium source 27, any arrangement is conceivable that a largely constant working pressure, which is greater than 200 bar, in particular greater than 250 bar, in particular greater than 300 bar, at a defined volume flow at the terminals P of the valve assemblies 9, 10 can provide. Thus, a direct connection of one or more pumps to the ports P of the valve assemblies 9, 10 is possible or one or more pressure fluid accumulators can be arranged between the valve assemblies 9, 10 and a pump. In the illustrated embodiment, the ports P of the valve assemblies 9, 10 are fed from a common source of pressure medium. However, it is also conceivable that at least a part number of the terminals P of the valve assemblies 9, 10 is connected to a separate pressure medium source.

Als Tank 28 ist jede Anordnung denkbar, die eine Aufnahme des Hydraulikfluids ermöglicht, das aus der Anstelleinheit 1 herausströmt, und die Pumpen der Druckmittelquelle 27 mit Hydraulikfluid speist. Die Anordnung kann dabei so ausgestaltet sein, dass das herausströmende Hydraulikfluid möglichst schnell abfließen kann. Dazu ist es denkbar, dass das herausströmende Hydraulikfluid in einen Zwischentank 29, der in der Nähe der Ventilanordnungen 9, 10 positioniert ist und insbesondere einen Abstand von den Ventilanordnungen 9, 10 kleiner als 3 m aufweist, gelangt und von dort in einen Haupttank 28 gefördert wird. Zur Dämpfung von Pulsationen des aus den Ventilanordnungen 9, 10 schnell ausströmenden Hydraulikfluids können Pulsationsdämpfer 30 in der Rücklaufleitung 31 zwischen den Ventilanordnungen 9, 10 und dem Haupttank 28, insbesondere vor dem Zwischentank 29 angeordnet sein.As a tank 28, any arrangement is conceivable, which allows a recording of the hydraulic fluid flowing out of the Anstelleinheit 1, and the pumps of the pressure medium source 27 feeds with hydraulic fluid. The arrangement can be designed so that the outflowing hydraulic fluid can flow as quickly as possible. For this purpose, it is conceivable that the outflowing hydraulic fluid into an intermediate tank 29, which is positioned in the vicinity of the valve assemblies 9, 10 and in particular a distance from the valve assemblies 9, 10 is less than 3 m, passes and from there into a main tank 28 becomes. To damp pulsations of the hydraulic fluid flowing out of the valve arrangements 9, 10, pulsation dampers 30 can be arranged in the return line 31 between the valve arrangements 9, 10 and the main tank 28, in particular in front of the intermediate tank 29.

Das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung 9 und das Ventil 12 der zweiten Ventilanordnung 10 sind in Figur 2a in einer ersten Schaltposition dargestellt, in der die erste Kammer 3 und die zweite Kammer 4 nicht mit Arbeitsdruck aus der Druckmittelquelle beaufschlagt werden und der Anstellkolben 2 in Schließstellung verbleibt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Stellglieder 20, 21 jeweils so positioniert sind, dass die beiden Kammern 3, 4 des Anstellzylinders 17 sowohl von der Druckmittelquelle als auch von dem Tank hydraulisch getrennt sind und somit ein Zufluss und ein Abfluss des Hydraulikfluids in eine der beiden Kammern 3, 4 unterbunden wird. Bei Vernachlässigung ungewollter Leckagen zwischen dem Anstellzylinder 17 und dem Anstellkolben 2 bzw. an den Ventilanordnungen 9, 10, kann der Anstellkolben 2 durch die weitgehende Inkompressibilität des Hydraulikfluids sich weder in die Richtung der ersten Kammer 3 noch in die Richtung der zweiten Kammer 4 bewegen.The valve 11 of the first valve assembly 9 and the valve 12 of the second valve assembly 10 are in FIG. 2a shown in a first switching position, in which the first chamber 3 and the second chamber 4 are not acted upon by working pressure from the pressure medium source and the Anstellkolben 2 remains in the closed position. This is achieved in that the actuators 20, 21 are each positioned so that the two chambers 3, 4 of the Anstellzylinders 17 are hydraulically separated from both the pressure medium source and from the tank and thus an inflow and outflow of the hydraulic fluid in one of both chambers 3, 4 is suppressed. Neglecting unwanted leaks between the adjusting cylinder 17 and the Anstellkolben 2 or to the valve assemblies 9, 10, the Anstellkolben 2 by the extensive incompressibility of the hydraulic fluid is neither in the direction of the first Move chamber 3 still in the direction of the second chamber 4.

In Figur 2b sind das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung 9 und das Ventil 12 der zweiten Ventilanordnung 10 in einer zweiten Schaltposition dargestellt, in der die zweite Kammer 4 mit dem Arbeitsdruck der Druckmittelquelle beaufschlagt wird. Der Anstellkolben 2 bewegt sich in dieser Schaltstellung in Richtung der ersten Kammer 3 und der Walzspalt 19 wird vergrößert. Dies wird dadurch erreicht, dass die Stellglieder 20, 21 jeweils so positioniert sind, dass die erste Kammer 3 des Anstellzylinders 17 mit dem Tank hydraulisch verbunden ist und somit ein Abfluss des Hydraulikfluids aus der ersten Kammer 3 in Richtung des Tanks erfolgen kann. Der Abfluss des Hydraulikfluids wird in den Figuren jeweils durch weiße Pfeile mit schwarzer Umrandung dargestellt. Zudem ist die zweite Kammer 4 des Anstellzylinders 17 jeweils über die Ventile 11, 12 mit der Druckmittelquelle hydraulisch verbunden und es erfolgt ein Zufluss des Hydraulikfluids unter dem Arbeitsdruck in die zweite Kammer 4. Der Zufluss des Hydraulikfluids wird in den Figuren jeweils durch ausgefüllte Pfeile dargestellt.In FIG. 2b the valve 11 of the first valve assembly 9 and the valve 12 of the second valve assembly 10 are shown in a second switching position, in which the second chamber 4 is acted upon by the working pressure of the pressure medium source. The Anstellkolben 2 moves in this switching position in the direction of the first chamber 3 and the nip 19 is increased. This is achieved in that the actuators 20, 21 are each positioned so that the first chamber 3 of the Anstellzylinders 17 is hydraulically connected to the tank and thus an outflow of the hydraulic fluid from the first chamber 3 can be carried in the direction of the tank. The outflow of the hydraulic fluid is represented in the figures by white arrows with a black border. In addition, the second chamber 4 of the Anstellzylinders 17 is hydraulically connected via the valves 11, 12 with the pressure medium source and there is an inflow of the hydraulic fluid under the working pressure in the second chamber 4. The inflow of the hydraulic fluid is represented in the figures by solid arrows ,

In Figur 2c sind das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung 9 und das Ventil 12 der zweiten Ventilanordnung 10 in einer dritten Schaltposition dargestellt, in der die erste Kammer 3 mit dem Arbeitsdruck der Druckmittelquelle beaufschlagt wird. Der Anstellkolben 2 bewegt sich in dieser Schaltstellung in Richtung der zweiten Kammer 4 und der Walzspalt wird verkleinert bzw. die Walzkraft wird erhöht. Dies wird dadurch erreicht, dass die Stellglieder 20, 21 jeweils so positioniert sind, dass die zweite Kammer 4 mit dem Tank hydraulisch verbunden ist und somit ein Abfluss des Hydraulikfluids aus der zweiten Kammer 4 in Richtung des Tanks erfolgen kann. Zudem ist die erste Kammer 3 des Anstellzylinders 17 jeweils über die Ventile 11, 12 mit der Druckmittelquelle hydraulisch verbunden und es erfolgt ein Zufluss des Hydraulikfluids unter dem Arbeitsdruck in die erste Kammer 3.In Figure 2c the valve 11 of the first valve assembly 9 and the valve 12 of the second valve assembly 10 are shown in a third switching position, in which the first chamber 3 is acted upon by the working pressure of the pressure medium source. The Anstellkolben 2 moves in this switching position in the direction of the second chamber 4 and the nip is reduced or the rolling force is increased. This is achieved in that the actuators 20, 21 are each positioned so that the second chamber 4 is hydraulically connected to the tank and thus an outflow of the hydraulic fluid from the second chamber 4 can take place in the direction of the tank. In addition, the first chamber 3 of the Anstellzylinders 17 is hydraulically connected via the valves 11, 12 with the pressure medium source and there is an inflow of the hydraulic fluid under the working pressure in the first chamber. 3

Bei einer angestrebten Verschiebung des Anstellkolbens 2 um den Hubweg ΔX, wie zwischen den Figuren 2a und 2b dargestellt, muss ein Hubvolumen das dem Produkt aus der wirkende Querschnittsfläche des Anstellzylinders 17 und dem Hubweg ΔX in die zweite Kammer 4 herein und gleichzeitig aus der ersten Kammer 3 heraus gefördert werden. Hierbei ist zu beachten, dass die wirkende Querschnittsfläche der zweiten Kammer 4 auf Grund der Kolbenstange ringförmig ausgebildet und kleiner als die wirkende Querschnittsfläche der ersten Kammer 3 ist. Die zweite Ventilanordnung 10 weist einen größeren Nennvolumenstrom als die erste Ventilanordnung 9 auf. Bei vollständiger Öffnung der Ventilanordnungen 9, 10, wird somit ein größerer Teil des Hubvolumens durch die zweite Ventilanordnung 10 in die zweite Kammer gefördert als durch die erste Ventilanordnung. Es ist daher möglich, den Hubweg ΔX in einen ersten Abschnitt, in dem eine möglichst schnelle Änderung der Walzenposition erzielt werden soll, und zumindest einen nachfolgenden zweiten Abschnitt, in dem die Soll-Position möglichst genau angefahren werden soll, zu unterteilen. Die Ansteuerung der Ventilanordnungen 9, 10 kann so ausgelegt sein, dass in dem ersten Abschnitt des Hubweges ΔX beide Ventilanordnungen 9, 10 geöffnet sind, um einen möglichst großen Volumenstrom zu ermöglichen, wie in den Figuren 2b und 2c dargestellt. In dem zweiten Bereich wird die zweite Ventilanordnung 10 geschlossen und der resultierende Volumenstrom entspricht dem Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung 9.For a desired displacement of the Anstellkolbens 2 by the stroke .DELTA.X, as between the FIGS. 2a and 2b shown, a stroke volume must be the product of the acting cross-sectional area of the Anstellzylinders 17 and the stroke .DELTA.X in the second chamber 4 in and simultaneously conveyed out of the first chamber 3 out. It should be noted that the effective cross-sectional area of the second Chamber 4 due to the piston rod is annular and smaller than the acting cross-sectional area of the first chamber 3. The second valve arrangement 10 has a larger nominal volume flow than the first valve arrangement 9. Upon complete opening of the valve assemblies 9, 10, thus a greater part of the stroke volume is conveyed through the second valve assembly 10 into the second chamber than through the first valve assembly. It is therefore possible to subdivide the stroke ΔX into a first section, in which the fastest possible change of the roller position is to be achieved, and at least one subsequent second section, in which the desired position is to be approached as accurately as possible. The control of the valve assemblies 9, 10 may be designed so that in the first portion of the stroke .DELTA.X both valve assemblies 9, 10 are opened to allow the largest possible volume flow, as in the FIGS. 2b and 2c shown. In the second area, the second valve arrangement 10 is closed and the resulting volume flow corresponds to the nominal volume flow of the first valve arrangement 9.

In Figur 2d sind das Ventil 11 der ersten Ventilanordnung 9 und das Ventil 12 der zweiten Ventilanordnung 10 in einer vierten Schaltposition dargestellt, in der-wie zuvor in Figur 2c - die erste Kammer 3 mit dem Arbeitsdruck der Druckmittelquelle beaufschlagt wird. Der Anstellkolben 2 bewegt sich in dieser Schaltstellung in Richtung der zweiten Kammer 4 und der Walzspalt wird verkleinert bzw. die Walzkraft wird erhöht. In dieser vierten Schaltposition ist das Stellglied 21 des Ventils 10 in einer Schließstellung, sodass ein Einströmen des Hydraulikfluids in die erste Kammer 3 und ein Ausströmen des Hydraulikfluids aus der zweiten Kammer 4 nur über das erste Ventil 9 erfolgt. Der resultierende Volumenstrom und somit auch die Stellgeschwindigkeit des Anstellkolbens 2 verringern sich somit gegenüber der dritten Schaltposition. Somit wird eine genauere Positionierung der Anstelleinheit bzw. der Arbeitswalze 6 ermöglicht.In Figure 2d For example, the valve 11 of the first valve assembly 9 and the valve 12 of the second valve assembly 10 are shown in a fourth shift position, in which-as previously in FIG Figure 2c - The first chamber 3 is acted upon by the working pressure of the pressure medium source. The Anstellkolben 2 moves in this switching position in the direction of the second chamber 4 and the nip is reduced or the rolling force is increased. In this fourth switching position, the actuator 21 of the valve 10 is in a closed position, so that an inflow of the hydraulic fluid into the first chamber 3 and an outflow of the hydraulic fluid from the second chamber 4 takes place only via the first valve 9. The resulting volume flow and thus also the actuating speed of the Anstellkolbens 2 thus decrease with respect to the third switching position. Thus, a more accurate positioning of the adjusting unit or the work roll 6 is made possible.

Die Ansteuerung der Ventilanordnungen 9, 10 erfolgt jeweils über eine von einem Regler 25 ausgegebene Stellgröße. Die Ventile 11, 12 sind jeweils als Stetigventil, insbesondere als Servoventil oder Servoventile mit Vorsteuerung, ausgeführt, sodass die beiden Ventile 11, 12 stetig zwischen einer Öffnungsstellung mit Nennvolumenstrom und einer Schließstellung ohne Volumenstrom über die Stellgröße gestellt werden können. Durch Variation der Öffnungsgrade der Ventile 11, 12 kann der resultierenden Volumenstrom und somit die Hubgeschwindigkeit des Stellkolbens 2 gezielt über dem Hubweg ΔX eingestellt werden.The control of the valve assemblies 9, 10 takes place in each case via a manipulated variable output by a controller 25. The valves 11, 12 are each designed as a continuous valve, in particular as a servo valve or servo valves with pilot control, so that the two valves 11, 12 can be set continuously between an open position with nominal volume flow and a closed position without flow on the manipulated variable. By varying the opening degrees of the valves 11, 12, the resulting Volumetric flow and thus the stroke speed of the actuating piston 2 can be adjusted specifically over the stroke .DELTA.X.

Zur Ermittlung der Stellgrößen kann dem Regler 25 die Ist-Walzenposition als Regelgröße und von einer Prozesssteuerung die Soll-Walzenposition als eine Führungsgröße zugeführt werden. Die Soll-Walzenposition kann von der Prozesssteuerung in Abhängigkeit eines Soll-Dickenprofils vorgegeben werden. Es ist auch denkbar, dass die Soll-Walzenposition in Abhängigkeit eines durch die Messeinheit 8 aufgenommenen Ist-Dickenprofils des auslaufenden Bandmaterials 18' und/oder eines durch die Messeinheit 7 aufgenommenen Dickenverlaufs des einlaufenden Bandmaterials 18 bestimmt wird.In order to determine the manipulated variables, the controller 25 can be supplied with the actual roller position as a control variable and, by a process controller, with the desired roller position as a reference variable. The desired roll position can be specified by the process control as a function of a nominal thickness profile. It is also conceivable that the target roller position is determined as a function of an actual thickness profile of the outgoing strip material 18 'received by the measuring unit 8 and / or a thickness profile of the incoming strip material 18 recorded by the measuring unit 7.

In Figur 3 ist eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung in einer zweiten Ausführungsform schematisch dargestellt, die sich von der Hydraulikanordnung in Figur 1 nur durch die alternative Ausgestaltung der zweiten Ventilanordnung 10' unterscheidet. Identische Elemente der Hydraulikanordnungen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Für die Gemeinsamkeiten sei daher an dieser Stelle auf die Ausführungen zu den Figuren 1 und 2a bis 2d verwiesen.In FIG. 3 a hydraulic system according to the invention in a second embodiment is shown schematically, which differs from the hydraulic arrangement in FIG. 1 only distinguished by the alternative embodiment of the second valve assembly 10 '. Identical elements of the hydraulic systems are provided with the same reference numerals. For the similarities is therefore at this point to the comments on the FIGS. 1 and 2a to 2d directed.

Die zweite Ventilanordnung 10' umfasst in der zweiten Ausführungsform ein erstes Ventil 12' und ein zweites Ventil 12". Das erste Ventil 12' steuert mit einem Stellglied 21' den dritten Druckmittelweg 15' und einen zusätzlichen fünften Druckmittelweg 22. Dazu ist das erste Ventil 12' ist mit einen Anschluss A über den dritten Druckmittelweg 15' mit der ersten Kammer 3 und mit einem Anschluss B über den fünften Druckmittelweg 22 mit der zweiten Kammer 4 hydraulisch verbunden. Zudem ist das Ventil 12' über einen Anschluss P mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle und mit einem Anschluss T mit einem Tank hydraulisch verbunden. Das zweite Ventil 12" steuert mit einem Stellglied 21" den vierten Druckmittelweg 16' und einen zusätzlichen sechsten Druckmittelweg 23. Das zweite Ventil 12" ist mit einen Anschluss B über den vierten Druckmittelweg 16' mit der zweiten Kammer 4 und mit einen Anschluss A über den sechsten Druckmittelweg 23 mit der ersten Kammer 3 hydraulisch verbunden. Zudem ist das Ventil 12' über einen Anschluss P mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle und mit einem Anschluss T mit einem Tank hydraulisch verbunden.The second valve arrangement 10 'in the second embodiment comprises a first valve 12' and a second valve 12 ". The first valve 12 'controls, with an actuator 21', the third pressure medium path 15 'and an additional fifth pressure medium path 22. For this purpose, the first valve 12 'is hydraulically connected to a port A via the third fluid path 15' to the first chamber 3 and to a port B via the fifth fluid path 22 to the second chamber 4. In addition, the valve 12 'is connected via a port P to an unillustrated port The second valve 12 "controls with an actuator 21, the fourth Druckmittelweg 16 'and an additional sixth Druckmittelweg 23. The second valve 12" is connected to a port B via the fourth Druckmittelweg sixteenth 'hydraulically verbun with the second chamber 4 and with a port A via the sixth Druckmittelweg 23 with the first chamber 3 hydraulically the. In addition, the valve 12 'via a port P with a pressure medium source, not shown, and with a port T to a tank hydraulically connected.

Die beiden Stellglieder 21', 21" der Ventile 12', 12" sind kinematisch entkoppelt, sodass das Ventil 12' und das Ventil 12" unabhängig voneinander durch einen Regler 25 gestellt werden können. Die beiden Ventile 12', 12" sind insbesondere identisch als 5/3-Wegeventile ausgeführt und weisen in Summe einen Nennvolumenstrom auf, der größer ist als der Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung 9. Es versteht sich, dass die einzelnen Ventile auch anders gestaltet bzw. gesteuert sein können, beispielsweise als jeweils nur in eine Richtung auf die Anstelleinheit 1 wirkende Ventile, welche zusammen steuerungstechnisch die doppeltwirkende Ventilanordnung zum Betätigen der Anstelleinheit 1 in beide Richtungen bilden. In einer weiteren abgewandelten Ausführungsform kann alternativ oder ergänzend auch die erste Ventilanordnung 9 zwei oder mehr Ventile umfassen, die analog zu den beiden Ventilen 12', 12" der zweiten Ventilanordnung 10' gestaltet sein können, wie oben beschrieben.The two actuators 21 ', 21 "of the valves 12', 12" are kinematically decoupled, so that the valve 12 'and the valve 12 "can be set independently by a regulator 25. The two valves 12', 12" are in particular identical In sum, they have a rated volumetric flow which is greater than the nominal volumetric flow rate of the first valve arrangement 9. It is understood that the individual valves can also be designed or controlled differently, for example as only in one direction acting on the Anstelleinheit 1 valves, which together form the double-acting valve arrangement for actuating the adjusting unit 1 in both directions together control technology. In a further modified embodiment, alternatively or additionally, the first valve arrangement 9 may comprise two or more valves, which may be designed analogously to the two valves 12 ', 12 "of the second valve arrangement 10', as described above.

Die Figuren 4a bis 4d zeigen die Schaltstellungen der zweiten Ausführungsform analog zu den Schaltstellungen der ersten Ausführungsform in den Figuren 2a bis 2d, wobei die jeweiligen zu den Schaltstellungen gehörenden Volumenströme zusätzlich durch die beiden Druckmittelwege 22, 23 realisiert werden. Es sei daher an dieser Stelle auf die Erläuterungen zu den Figuren 2a bis 2d verwiesen.The FIGS. 4a to 4d show the switching positions of the second embodiment analogous to the switching positions of the first embodiment in the FIGS. 2a to 2d , Wherein the respective volume flows belonging to the switch positions are additionally realized by the two pressure medium passages 22, 23. It is therefore at this point to the explanations to the FIGS. 2a to 2d directed.

In Figur 4e wird eine Zwischenschaltstellung zwischen den Schaltstellungen der Figur 4c, in der durch einen maximalen Volumenstrom eine große Hubgeschwindigkeit realisiert wird, und der Schaltstellung der Figur 4d, in der durch einen kleinen Volumenstrom eine kleine Hubgeschwindigkeit zur exakten Positionierung realisiert wird, gezeigt. Dabei wird das zweite Ventil 12" der zweiten Ventilanordnung 10' geschlossen, sodass ein Volumenstrom in die erste Kammer 3 und aus der zweiten Kammer 4 heraus, nur noch durch die Ventile 11 und 12' realisiert wird. Der sich ergebende Volumenstrom ist dabei kleiner als der in der Figur 4c realisierte Volumenstrom und größer als der in der Figur 4d realisierte Volumenstrom. Es wird somit ersichtlich, dass durch die Aufteilung der zweiten Ventilanordnung 10' in zwei Ventile 12', 12" mit kinematisch entkoppelten Stellgliedern 21', 21" eine höhere Variabilität in der Steuerung der Anstelleinheit erzielt wird. Die zweite Ventilanordnung kann dabei durch beliebig viele in Reihe und/oder parallel geschaltete Ventile dargestellt werden, die zusammen eine doppeltwirkende Ansteuerung des Anstellzylinders 17 mit einem größeren Nennvolumenstrom ermöglichen als der Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung. Hierzu können insbesondere 2/2-, 3/2-, 3/3-, 4/2-, 4/3-, oder 5/3-Wege-Ventile verwendet werden. Es versteht sich, dass auch die erste Ventilanordnung 9 analog durch mehrere Ventile zusammengesetzt sein kann und somit die Variabilität der Ansteuerung der Anstelleinheit 1 weiter erhöht werden kann.In Figure 4e is an intermediate switching position between the switch positions of Figure 4c , in which by a maximum volume flow, a large lifting speed is realized, and the switching position of the FIG. 4d , in which a small flow velocity is realized for exact positioning by means of a small volume flow. In this case, the second valve 12 "of the second valve arrangement 10 'is closed so that a volume flow into the first chamber 3 and out of the second chamber 4 is realized only by the valves 11 and 12' the Indian Figure 4c realized volume flow and larger than that in the FIG. 4d realized volume flow. It will thus be seen that by dividing the second valve assembly 10 'into two valves 12', 12 "with kinematically decoupled actuators 21 ', 21", a higher variability in the control of the adjusting unit is achieved. The second valve arrangement can be represented by any number of in series and / or parallel valves, which together allow a double-acting control of Anstellzylinders 17 with a larger nominal volume flow than the nominal volume flow of the first valve assembly. For this In particular, 2/2, 3/2, 3/3, 4/2, 4/3, or 5/3 way valves can be used. It is understood that the first valve assembly 9 can be composed analogously by a plurality of valves and thus the variability of the control of the adjusting unit 1 can be further increased.

In Figur 5 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Regelung eines Walzspalts 19 in einem Flussdiagramm dargestellt. In einem Prozessschritt V10 wird eine Start-Walzenposition einer Arbeitswalze 6 ermittelt. Nachfolgend wird in einem Prozessschritt V20 eine Soll-Walzenposition der Arbeitswalze 6 ermittelt, sodass sich ein Hubweg ΔX zwischen der Start-Walzenposition und der Soll-Walzenposition bestimmen lässt. Dies kann durch eine Steuereinheit 24 in Abhängigkeit von einem Soll-Dickenprofil sowie von einer Dickenmessung 7 auf der Einlaufseite der Arbeitswalze 6 und einer Profildickenmessung 8 auf der Auslaufseite der Arbeitswalze erfolgen. In einem Prozessschritt V30 wird eine Ist-Walzenposition durch einen Positionsaufnehmer 26 gemessen.In FIG. 5 an inventive method for controlling a roll gap 19 is shown in a flow chart. In a process step V10, a starting roll position of a work roll 6 is determined. Subsequently, in a process step V20, a desired roll position of the work roll 6 is determined, so that a stroke ΔX between the start roll position and the target roll position can be determined. This can be done by a control unit 24 in response to a desired thickness profile and a thickness measurement 7 on the inlet side of the work roll 6 and a profile thickness measurement 8 on the outlet side of the work roll. In a process step V30, an actual roll position is measured by a position sensor 26.

In einer Prozessentscheidung VE10 wird nachfolgend geprüft, ob die Ist-Walzenposition mit der Soll-Walzenposition übereinstimmt. Falls die Ist-Walzenposition mit der Soll-Walzenposition übereinstimmt wird der Prozess in einem Prozessschritt S gestoppt und die Walzenposition gehalten. Unterscheiden sich die Ist-Walzenposition und die Soll-Walzenposition voneinander wird in einem Prozessschritt V40 ein Öffnungsgrad einer ersten Ventilanordnung 9 und ein Öffnungsgrad einer zweiten Ventilanordnung 10, 10' gesteuert, um eine Anstelleinheit, die mit der Arbeitswalze 6 verbunden ist, in Abhängigkeit der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition zu steuern. Die zweite Ventilanordnung 10, 10' weist dabei einen größeren Nennvolumenstrom auf als die erste Ventilanordnung 9.In a process decision VE10 is subsequently checked whether the actual roll position coincides with the target roll position. If the actual roll position coincides with the target roll position, the process is stopped in a process step S and the roll position is held. If the actual roller position and the target roller position are different from one another, a degree of opening of a first valve arrangement 9 and an opening degree of a second valve arrangement 10, 10 'are controlled in a process step V40 to provide a setting unit connected to the work roll 6 as a function of Actual roll position and the target roll position to control. The second valve arrangement 10, 10 'has a larger nominal volume flow than the first valve arrangement 9.

Die Steuerung der Anstelleinheit in einem ersten Abschnitt eines Hubweges zwischen der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition erfolgt mittels der zweiten Ventilanordnung. In diesem ersten Abschnitt kann somit die Steuerung der Anstelleinheit alleine durch die zweite Anstelleinheit erfolgen oder durch die zweite Ventilanordnung zusammen mit der ersten Ventilanordnung. Es können somit große Volumenströme gestellt werden, die zu einer hohen Stellgeschwindigkeit der Anstelleinheit führen.The control of the adjusting unit in a first section of a stroke between the actual roller position and the target roller position by means of the second valve arrangement. In this first section, the control of the adjusting unit can thus be effected solely by the second adjusting unit or by the second valve arrangement together with the first valve arrangement. It can thus be made large volume flows, which lead to a high actuating speed of Anstelleinheit.

Die Steuerung der Anstelleinheit in einem zweiten Abschnitt des Hubweges zwischen der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition, der die Soll-Walzenposition umfasst, erfolgt alleinig mittels der ersten Ventilanordnung. Durch den kleineren Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung kann die Anstelleinheit genauer positioniert werden, wobei allerdings kleinere Stellgeschwindigkeiten erreicht werden.The control of the adjusting unit in a second section of the stroke between the actual roller position and the target roller position, which includes the target roller position, is effected solely by means of the first valve arrangement. Due to the smaller nominal volume flow of the first valve arrangement, the adjusting unit can be positioned more accurately, although smaller actuating speeds can be achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Anstelleinheitadjusting unit
22
Stellkolbenactuating piston
33
Erste KammerFirst chamber
44
Zweite KammerSecond Chamber
5, 5'5, 5 '
Stützwalzesupporting roll
6, 6'6, 6 '
ArbeitswalzeStripper
77
DickenmesssystemThickness Gauge
88th
DickenmesssystemThickness Gauge
99
Erste VentilanordnungFirst valve arrangement
10, 10'10, 10 '
Zweite VentilanordnungSecond valve arrangement
1111
VentilValve
12, 12', 12"12, 12 ', 12 "
VentilValve
13;13;
Erster DruckmittelwegFirst fluid path
1414
Zweiter DruckmittelwegSecond pressure medium path
15,15'15.15 '
Dritter DruckmittelwegThird fluid path
16, 16'16, 16 '
Vierter DruckmittelwegFourth pressure medium path
1717
AnstellzylinderAdjusting cylinder
18, 18'18, 18 '
Bandmaterialband material
1919
Walzspaltnip
2020
Stellgliedactuator
21, 21',21"21, 21 ', 21 "
Stellgliedactuator
2222
Fünfter DruckmittelwegFifth pressure medium path
2323
Sechster DruckmittelwegSixth fluid path
2424
Steuereinheitcontrol unit
2525
Reglerregulator
2626
Positionsaufnehmerposition sensor
2727
DruckmittelquellePressure medium source
2828
Haupttankmain tank
2929
Zwischentankintermediate tank
3030
Pulsationsdämpferpulsation dampers
3131
RücklaufleitungReturn line
AA
Ventilanschluss für erste KammerValve connection for first chamber
BB
Ventilanschluss für zweite KammerValve connection for second chamber
PP
Ventilanschluss für DruckmittelquelleValve connection for pressure medium source
TT
Ventilanschluss für TankValve connection for tank
ΔX.DELTA.X
Hubwegstroke

Claims (15)

Hydraulikanordnung zur Regelung eines Walzspalts eines Walzgerüsts, insbesondere zum flexiblen Walzen von Bandmaterial, umfassend: zumindest eine hydraulische Anstelleinheit (1) zum Einstellen des Walzspalts (19); eine erste doppeltwirkende Ventilanordnung (9) zur variablen Steuerung der Anstelleinheit (1); gekennzeichnet durch, eine zweite doppeltwirkende Ventilanordnung (10, 10') zur variablen Steuerung der Anstelleinheit (1), die parallel zu der ersten Ventilanordnung (9) geschaltet ist und einen größeren Nennvolumenstrom aufweist, als die erste Ventilanordnung (9). Hydraulic arrangement for controlling a roll gap of a roll stand, in particular for flexible rolling of strip material, comprising: at least one hydraulic adjusting unit (1) for adjusting the rolling gap (19); a first double-acting valve assembly (9) for variably controlling the adjusting unit (1); characterized by a second double-acting valve arrangement (10, 10 ') for variably controlling the adjusting unit (1), which is connected in parallel with the first valve arrangement (9) and has a larger nominal volume flow than the first valve arrangement (9). Hydraulikanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Ventilanordnung (9) zumindest ein Stetigventil (11) zur Steuerung der hydraulischen Anstelleinheit (1) umfasst, und/oder dass die zweite Ventilanordnung (10, 10') zumindest ein Stetigventil (12, 12', 12") zur Steuerung der hydraulischen Anstelleinheit (1) umfasst.Hydraulic arrangement according to claim 1,
characterized,
in that the first valve arrangement (9) comprises at least one continuous valve (11) for controlling the hydraulic adjusting unit (1), and / or in that the second valve arrangement (10, 10 ') controls at least one continuous valve (12, 12', 12 ") the hydraulic adjusting unit (1). Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die hydraulische Anstelleinheit (1) von einer oder mehreren Druckmittelquellen mit einem Arbeitsdruck größer als 200 bar, insbesondere größer als 250 bar, insbesondere größer als 300 bar, beaufschlagbar ist, wobei zumindest eine der einen oder mehreren Druckmittelquellen eine Pumpe oder ein Druckmittelspeicher mit angeschlossener Pumpe aufweist.Hydraulic arrangement according to one of claims 1 or 2,
characterized,
in that the hydraulic adjusting unit (1) can be acted upon by one or more pressure medium sources having a working pressure greater than 200 bar, in particular greater than 250 bar, in particular greater than 300 bar, at least one of the one or more pressure medium sources having a pump or a pressure medium reservoir with a connected Pump has. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Ventilanordnung (10, 10') einen Nennvolumenstrom aufweist, der um ein Vielfaches größer ist als ein Nennvolumenstrom der ersten Ventilanordnung (9), insbesondere mindestens das 8-fache des Nennvolumenstroms der ersten Ventilanordnung (9) beträgt.Hydraulic arrangement according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that is the second valve arrangement (10, 10 ') has a nominal flow rate, which is greater by a multiple than a nominal volume flow of the first valve arrangement (9), particularly at least 8 times the nominal volumetric flow of the first valve arrangement (9). Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Haupttank vorgesehen ist, der mit der ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten Ventilanordnung (10, 10') hydraulisch verbunden ist, sowie zumindest ein Zwischentank, der zwischen der ersten Ventilanordnung (9) und dem Haupttank und/oder zwischen der zweiten Ventilanordnung (10, 10') und dem Haupttank angeordnet ist, wobei der zumindest eine Zwischentank oberhalb des Haupttanks angeordnet ist.Hydraulic arrangement according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that a main tank is provided which is connected to the first valve arrangement (9) and the second valve assembly (10, 10 ') is hydraulically connected, and at least one intermediate tank, the second between the first valve arrangement (9) and the main tank and / or between the Valve assembly (10, 10 ') and the main tank is arranged, wherein the at least one intermediate tank is arranged above the main tank. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anstelleinheit (1) einen Zylinder (17) und einen Anstellkolben (2) umfasst, wobei der Anstellkolben (2) den Zylinder (17) beweglich in eine erste Kammer (3) und eine zweite Kammer (4) unterteilt.Hydraulic arrangement according to one of claims 1 to 5,
characterized,
in that the adjusting unit (1) comprises a cylinder (17) and an adjusting piston (2), wherein the adjusting piston (2) divides the cylinder (17) movably into a first chamber (3) and a second chamber (4). Hydraulikanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Ventilanordnung (9) einen Volumenstrom eines ersten Druckmittelweges (13), der mit der ersten Kammer (3) verbunden ist, und einen Volumenstrom eines zweiten Druckmittelweges (14), der mit der zweiten Kammer (4) verbunden ist, steuert.Hydraulic arrangement according to claim 6,
characterized,
in that the first valve arrangement (9) controls a volume flow of a first pressure medium path (13) which is connected to the first chamber (3) and a volume flow of a second pressure medium path (14) which is connected to the second chamber (4). Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Ventilanordnung (10, 10') einen Volumenstrom eines dritten Druckmittelweges (15), der mit der ersten Kammer (3) verbunden ist, und einen Volumenstrom eines vierten Druckmittelweges (16), der mit der zweiten Kammer (4) verbunden ist, steuert.Hydraulic arrangement according to one of claims 6 or 7,
characterized,
in that the second valve arrangement (10, 10 ') has a volume flow of a third pressure medium path (15) which is connected to the first chamber (3) and a volume flow of a fourth pressure medium path (16) which is connected to the second chamber (4) , controls. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Pulsationsdämpfer (30) in einer Rücklaufleitung (31) zwischen zumindest einer von der ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten Ventilanordnung (10, 10') und dem Haupttank (28) angeordnet ist.Hydraulic arrangement according to one of claims 1 to 8,
characterized,
in that a pulsation damper (30) is arranged in a return line (31) between at least one of the first valve arrangement (9) and the second valve arrangement (10, 10 ') and the main tank (28). Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Hochtank (29) in einer Rücklaufleitung (31) zwischen zumindest einer von der ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten Ventilanordnung (10, 10') und dem Haupttank (28) angeordnet ist.Hydraulic arrangement according to one of claims 1 to 9,
characterized,
that a high tank (29) is arranged in a return line (31) between at least one of the first valve arrangement (9) and the second valve assembly (10, 10 ') and the main tank (28). Verfahren zur Regelung eines Walzspalts (19) eines Walzgerüsts mittels einer Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend die Schritte: Ermitteln (V10) einer Ist-Walzenposition einer Arbeitswalze (6); Ermitteln (V20) einer Soll-Walzenposition der Arbeitswalze (6); und Steuern (V40) eines Öffnungsgrades der ersten Ventilanordnung (9) und eines Öffnungsgrades der zweiten Ventilanordnung (10, 10') in Abhängigkeit von der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition, wobei der Walzspalt (19) während des Walzens geändert wird, und dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für eine Dickenänderung eines zu walzenden Dickenprofils die Anstelleinheit (1) in einem ersten Abschnitt eines Hubweges (ΔX) zwischen der Ist-Walzenposition und der Soll-Walzenposition mittels der ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten Ventilanordnung (10, 10') und in einem zweiten Abschnitt des Hubweges (ΔX) nur von der ersten Ventilanordnung (9) gesteuert wird. Method for controlling a roll gap (19) of a roll stand by means of a hydraulic arrangement according to one of Claims 1 to 10, comprising the steps: Determining (V10) an actual roll position of a work roll (6); Determining (V20) a target roll position of the work roll (6); and Controlling (V40) an opening degree of the first valve assembly (9) and an opening degree of the second valve assembly (10, 10 ') depending on the actual roll position and the target roll position, wherein the roll gap (19) is changed during rolling, and characterized in that at least for a change in thickness of a thickness profile to be rolled, the adjusting unit (1) in a first portion of a stroke (.DELTA.X) between the actual roller position and the target roller position by means of the first valve assembly (9) and the second valve assembly (10, 10 ') and in a second portion of the stroke (.DELTA.X) is controlled only by the first valve assembly (9). Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anstelleinheit (1) für Walzspaltänderungen von mehr als 10 % des Walzspaltmaßes, insbesondere von mehr als 5 % des Walzspaltmaßes, in dem ersten Abschnitt des Hubweges (ΔX) mittels der ersten Ventilanordnung (9) und der zweiten Ventilanordnung (10, 10') gesteuert wird.Method according to claim 11,
characterized,
that the adjusting unit (1) for the roll gap changes of more than 10% of the roll gap dimension, in particular more than 5% of the roll gap dimension, in the first portion of the stroke path (.DELTA.X) by means of the first valve arrangement (9) and the second valve assembly (10, 10 ' ) is controlled. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Stellgröße zum Steuern des Öffnungsgrades der ersten Ventilanordnung (9) und zumindest eine Stellgröße zum Steuern des Öffnungsgrades der zweiten Ventilanordnung (10, 10') zeitversetzt ausgegeben werden.Method according to claim 11 or 12,
characterized,
in that at least one manipulated variable for controlling the opening degree of the first valve arrangement (9) and at least one manipulated variable for controlling the opening degree of the second valve arrangement (10, 10 ') are output with a time delay. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass für das Steuern des Öffnungsgrades der ersten Ventilanordnung (9) eine erste Stellgröße für ein erstes Ventil der ersten Ventilanordnung (9) und eine zweite Stellgröße für ein zweites Ventil der ersten Ventilanordnung (9) zeitversetzt ausgegeben werden, und/oder
für das Steuern des Öffnungsgrades der zweiten Ventilanordnung (10, 10') eine erste Stellgröße für ein erstes Ventil (12') der zweiten Ventilanordnung (10, 10') und eine zweite Stellgröße für ein zweites Ventil (12") der zweiten Ventilanordnung (10, 10') zeitversetzt ausgegeben werden.Method according to one of claims 11 to 13,
characterized,
in that a first manipulated variable for a first valve of the first valve arrangement (9) and a second manipulated variable for a second valve of the first valve arrangement (9) are output in a time-shifted manner for controlling the opening degree of the first valve arrangement (9), and / or
for controlling the degree of opening of the second valve arrangement (10, 10 ') a first manipulated variable for a first valve (12') of the second valve arrangement (10, 10 ') and a second manipulated variable for a second valve (12 ") of the second valve arrangement ( 10, 10 ') are output with a time delay. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Soll-Walzenposition in Abhängigkeit von einem Soll-Dickenprofil sowie zumindest von einem von einer Dickenmessung (7) auf der Einlaufseite der Arbeitswalze (6) und einer Profildickenmessung (8) auf der Auslaufseite der Arbeitswalze (6) bestimmt wird.Method according to one of claims 11 to 14,
characterized,
that the desired roll position is determined depending on a desired thickness profile and from at least one of a thickness measuring (7) on the inlet side of the work roll (6) and a profile thickness measurement (8) on the outlet side of the work roll (6).
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