WO2010022992A1 - Betriebsverfahren für einen streckrichter mit überlagerter elongationsregelung und unterlagerter zugregelung - Google Patents

Betriebsverfahren für einen streckrichter mit überlagerter elongationsregelung und unterlagerter zugregelung Download PDF

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Ralf Smukalski
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Siemens Corp
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Siemens AG
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/05—Stretching combined with rolling

Definitions

  • the present invention relates to an operating method for a drafting jig comprising an input-side conveying element, a bending element and an output-side conveying element, - wherein the bending element from the input-side conveying element with an input speed, a band, in particular a metal strip is supplied
  • the strip being deflected alternately up and down in the bending element by means of rolls of the bending element set on the strip,
  • the present invention further relates to a computer program for a control device of a drafting jig, the computer program comprising machine commands that are directly executable by the control device, wherein the execution of the machine commands by the control device causes the control device to operate the drafting jig according to such an operating method.
  • the present invention further relates to a control device for a stretcher, wherein the control device is designed such that it has at least one operating mode in which it operates the stretcher according to such an operating method.
  • the present invention relates to a drafting straightener for a band, in particular a metal band,
  • the stretcher comprising an input-side conveying element, a bending element and an output-side conveying element,
  • the stretcher comprises a control device.
  • an operating method for a drafting jig which comprises an input-side conveying element, a bending element and an output-side conveying element.
  • the bending element is supplied from the input side conveyor element with an input speed, a metal strip.
  • the metal strip is removed from the output side conveyor element with an output speed from the bending element.
  • the metal strip is deflected in the bending element by means of employees on the belt rollers down.
  • an operating method for a drafting jig which comprises an input-side conveying element, a bending element and an output-side conveying element.
  • the bending element is fed by the input-side conveyor element with an input speed, a band.
  • the belt is discharged from the output side conveyor element with an output speed from the bending element.
  • the output speed is greater than the input speed so that the tape is stretched plastically.
  • the band is deflected alternately up and down in the bending element by means of employees on the belt rollers of the bending element.
  • An actual train value is recorded, which is fed to a draft regulator.
  • an operating method for a drafting straightener which comprises an input-side conveying element, a bending element and an output-side conveying element.
  • the bending element is fed from the input-side conveyor element with an input speed, a band.
  • the belt is discharged from the output side conveyor element with an output speed from the bending element.
  • the initial speed is greater than the input speed, so that the belt is stretched plastically.
  • the band is deflected alternately up and down in the bending element by means of employees on the belt rollers of the bending element.
  • Stretching funnels of the type described above are generally operated alternatively in Wergmode or Elongationsregelmode.
  • Switzerlandregelmode there is no elongation of the band.
  • the output speed is equal to the input speed.
  • the corresponding speed setpoints also match.
  • the tape tension is not regulated in the prior art.
  • the strip tension is monitored for compliance with an absolute value. If the absolute strip tension exceeds a maximum permissible strip tension, the elongation setpoint value is reduced in order to lower the strip tension again. If the absolute strip tension falls below the maximum permissible strip tension, slowly increases the elongation setpoint to the original elongation setpoint via a ramp function.
  • Another problem of the prior art is that during common changes in the speed setpoints, ie during acceleration and deceleration of the belt, strong deviations of the actual actual elongation from the elongation setpoint occur.
  • the object of the present invention is to provide possibilities by means of which vibrations in the current strip tension and in the elongation setpoint can be intercepted in a simple manner and, if possible, also the deviations in the actual elongation during acceleration and deceleration processes can be reduced.
  • the elongation controller determines a tension setpoint based on the values supplied to it, ie on the elongation actual value and the elongation setpoint.
  • the tension setpoint is limited to a maximum tension setpoint.
  • the train actual value and the train setpoint limited to the maximum train setpoint are fed to a train controller, which determines a supplementary speed setpoint on the basis of the values supplied to it, that is to say based on the train actual value and the limited train setpoint.
  • the elongation controller and the draft regulator can be designed as required. It is currently preferred that the elongation controller is designed as a PI controller and that the tension regulator is designed as a P controller or as a PI controller.
  • the output-side speed setpoint is determined by multiplying the input-side speed setpoint by the elongation setpoint.
  • the object is further achieved by a computer program having the features of claim 5.
  • the execution of the machine commands by the control device causes the control device to operate the stretcher according to an operating method according to the invention.
  • the computer program can be stored on a mobile data carrier. Alternatively, it may be stored in the controller. Furthermore, the object is achieved by a control device having the features of claim 8. According to the invention, the control device is designed such that it has at least one operating mode in which it operates the stretcher according to an operating method according to the invention.
  • the object is achieved by a stretcher with the features of claim 9.
  • the stretcher has a control device of the last-described type.
  • FIG. 2 shows a possible embodiment of the control device of the stretch leveler of FIG. 1
  • a drafting rectifier comprises an input-side conveying element 1, a bending element 2, and an output-side conveying element 3.
  • the input-side conveying element 1 and the output-side conveying element 3, optionally also the bending element 2, are controlled by a control device 4.
  • the input-side conveyor element 1 is usually designed as an S roller set. It may have two or more than two rollers 5a to 5d. Shown in FIG. 1 is a design of the input-side conveyor element 1 with four
  • the rollers 5a to 5d of the input-side conveyor element 1 are at least partially driven.
  • the roller 5d that is, the bending member 2 immediately upstream roller 5d, is driven.
  • the input-side conveyor element 1 leads to the bending element 2 a band 6.
  • the band 6 is usually a metal band 6, for example a steel, aluminum or copper band. In some cases, the band 6 can also be designed as a textile band.
  • the feeding of the belt 6 to the bending element 2 takes place with an input speed vi.
  • an input-side speed controller 7 is provided, to which the input speed vi and an input-side speed setpoint vi * are supplied.
  • the input-side speed controller 7 causes the input-side conveyor element 1 is controlled to the input-side speed setpoint vi.
  • it outputs a suitable actuating signal S 1 to the input-side conveying element 1.
  • it can control a drive of the roller 5d accordingly.
  • the output-side conveyor element 3 is usually designed as an S-roller set. Analogously to the input-side conveying element 1, the S-roller set may have two or more than two rollers 8a to 8d. Shown in FIG 1 four rollers 8a to 8d. This embodiment is common in the context of the present invention, but not mandatory.
  • rollers 8a to 8d of the output-side conveyor element 3 are at least partially driven.
  • the innermost roller 8a that is, the bending element 2 immediately downstream roller 8a, is driven.
  • the band 6 is removed from the bending element 2.
  • the removal takes place with an initial speed v2.
  • an output-side speed controller 9 is present, to which the output speed v2 and an output-side speed setpoint v2 * are supplied.
  • the output-side speed controller 9 causes the output-side conveyor element 3 on the output-side speed Setpoint v2 * is regulated. It outputs for this purpose a suitable control signal S2 to the output-side conveyor element 3. For example, it can drive a drive of the roller 8a accordingly.
  • the bending element 2 has a number of rollers 10. Shown in FIG. 1 are five such rollers 10. However, the number of rollers 10 of the bending element 2 could alternatively be greater or less than five. The rollers 10 are not driven in the rule. They could, however, be powered. The rollers 10 of the bending element 2 are employed on the belt 6. By means of the rollers 10, the band 6 is deflected in the bending element 2 alternately up and down.
  • the stretcher is usually in one, among other things
  • the Switzerlandregelmode may also be possible in the context of the present invention. This is not important. It is crucial that the stretcher be operated (at least inter alia) in a Elongationsregelmode.
  • the Elongation rule mode is explained in more detail below.
  • the output-side speed setpoint v2 * is greater than the input-side speed setpoint vi *.
  • the output speed v2 is also greater than the input speed vi.
  • the speed difference between the output speed v2 and the input speed vi is in this case such that the belt 6 is plastically stretched between the conveyor elements 1, 3.
  • the input speed vi and the output speed v2 are detected. The detection takes place by means of corresponding speed detection elements 12, 13.
  • the speeds vi, v2 of the outer rollers 5a, 8d are detected.
  • the detected velocities vi, v2 are supplied not only to the speed controllers 7, 9, but also to an elongation detector 14, which determines an elongation actual value e for the band 6 on the basis of the input speed vi and the output speed v2.
  • the elongation actual value e and an elongation setpoint e * (with e *> 1) are fed to an elongation controller 15.
  • the elongation controller 15 determines a train setpoint Z * based on the values e, e * supplied to it.
  • the elongation controller 15 can be of any desired design, for example as a P controller, as a PI controller, as a PID controller, as a PTI controller or as a PT2 controller. Usually, the elongation controller 15 is designed as a PI controller.
  • the train setpoint Z * is fed to a tension controller 16. Between the elongation controller 15 and the tension regulator 16, however, a limiting element 17 is arranged. The limiting element 17 limits the train setpoint Z * to a maximum
  • Tension setpoint ZMAX * The maximum tension setpoint ZMAX * is determined such that it lies above the yield strength of the belt 6, but below a value above which excessive wear occurs, in particular in bearings of the rollers 10 of the bending element 2.
  • the tension regulator 16 is therefore supplied
  • the tension controller 16 is further supplied with the Wernerwert Z.
  • the actual train value Z can be determined here by means of the train detection ment 11 or otherwise by means of another, not shown Bucher crabselements be detected.
  • the tension controller 16 determines a speed addition setpoint ⁇ v * based on the values Z and Z * or Z and ZMAX * supplied to it.
  • the tension regulator 16 can be designed as desired for this purpose.
  • the above statements on the design of the elongation regulator 15 are applicable analogously.
  • the tension controller 16 is embodied either as a P controller or as a PI controller. Both embodiments are shown in FIG. However, since both embodiments are alternative to each other, both embodiments are shown in FIG 1 only by dashed lines.
  • the additional speed setpoint value ⁇ v * is fed to a connection element 18.
  • the Aufschaltelement 18 is further supplied to the output side speed setpoint v2 *.
  • the connection element 18 switches on the additional speed setpoint value ⁇ v * to the output speed setpoint value v2 *.
  • the output speed setpoint v2 * can in principle be determined in any way. Specifically, the output-side speed command value v2 * may first be set equal to the input-side speed command value vi * or may differ from the input-side speed command value vi * by a fixed value. Preferably, however, the input-side speed command value vi * and the elongation command value e * are supplied to a multiplier 19. The multiplier 19 determines the output-side speed command value v2 * by multiplying the input-side speed command value vi * by the elongation command value e *.
  • control device 4 is constructed in accordance with the representation in FIG 1 in hardware. Often, however, the control device 4, as shown in FIG. 2, is designed as a software-programmable control device. educated. In this case, the control device 4 has a processor 20, which executes a computer program 21. The computer program 21 in this case determines the mode of action of the control device 4.
  • the computer program 21 comprises machine commands 22 which can be processed directly by the control device 4 (more precisely by the processor 20 of the control device 4).
  • the processing of the machine commands 22 by the control device 4 causes the control device 4 to operate the stretcher as explained above in connection with FIG.
  • the computer program 21 must be stored in an internal memory 23 of the
  • Control device 4 be deposited. At this time, the computer program 21 is thus stored in the control device 4. However, the feeding of the computer program 21 to the control device 4 can take place in various ways.
  • the control device 4 must have a corresponding interface for the mobile data carrier 24.
  • the mobile data carrier 24 can be designed as required. For example, it can be designed as a CD-ROM, as an SD memory card or according to the illustration in FIG. 2 as a USB memory stick.
  • control device 4 it is possible to supply the computer program 21 of the control device 4 via a computer-computer connection 25.
  • the control device 4 must have a corresponding interface to the computer-computer connection 25.
  • the computer-computer connection 25 may for example be a LAN or a larger computer network, in particular the World Wide Web.
  • the present invention has many advantages.
  • a stable, vibration-free behavior of the stretch leveler can be achieved.
  • the strong deviations between elongation setpoint e * and elongation actual value e which occur in the prior art, can be significantly reduced. In tests, the deviations could be reduced to approx. 20% of the previous deviation.
  • the elongation actual value e also follows the elongation setpoint e * quickly and without appreciable overshoot when the elongation reference value e * changes.
  • the stretch leveler runs more stable. As a result, a significant production and quality improvement can be achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

Ein Streckrichter umfasst ein eingangsseitiges Förderelement (1), ein Biegeelement (2) und ein ausgangsseitiges Förderelement (3). Ein Band (6) wird dem Biegeelement (2) mit einer Eingangsgeschwindigkeit (v1) zugeführt und mit einer Ausgangsgeschwindigkeit (v2) abgeführt. Die Ausgangsgeschwindigkeit (v2) ist größer als die Eingangsgeschwindigkeit (v1), so dass das Band (6) plastisch gestreckt wird. Das Band (6) wird im Biegeelement (2) mittels an das Band (6) angestellter Rollen (10) des Biegeelements (2) alternierend nach oben und unten ausgelenkt. Das eingangsseitige Förderelement (1) wird auf einen eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwert (v1*) geregelt, das ausgangsseitige Förderelement (3) auf einen ausgangsseitigen Geschwindigkeitssollwert (v2*). Die Eingangsgeschwindigkeit (v1) und die Ausgangsgeschwindigkeit (v2) werden erfasst. Aus ihnen wird ein Elongationsistwert (e) für das Band (6) ermittelt. Der Elongationsistwert (e) und ein Elongationssollwert (e*) werden einem Elongationsregler (15) zugeführt, der anhand der ihm zugeführten Werte (e, e*) einen Zugsollwert (Z*) ermittelt. Der Zugsollwert (Z*) wird auf einen maximalen Zugsollwert (ZMAX*) begrenzt. Es wird ein Zugistwert (Z) erfasst. Der Zugistwert (Z) und der Zugsollwert (Z*) werden einem Zugregler (16) zugeführt, der anhand der ihm zugeführten Werte (Z, Z*) einen Geschwindigkeitszusatzsollwert (deltav*) ermittelt, der auf den ausgangsseitigen Geschwindigkeitssollwert (v2*) auf geschaltet wird.

Description

Beschreibung
Betriebsverfahren für einen Streckrichter mit überlagerter Elongationsregelung und unterlagerter Zugregelung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für einen Streckrichter, der ein eingangsseitiges Förderelement, ein Biegeelement und ein ausgangsseitiges Förderelement um- fasst, - wobei dem Biegeelement vom eingangsseitigen Förderelement mit einer Eingangsgeschwindigkeit ein Band, insbesondere ein Metallband, zugeführt wird,
- wobei das Band vom ausgangsseitigen Förderelement mit einer Ausgangsgeschwindigkeit aus dem Biegeelement abgeführt wird,
- wobei die Ausgangsgeschwindigkeit größer als die Eingangsgeschwindigkeit ist, so dass das Band plastisch gestreckt wird,
- wobei das Band im Biegeelement mittels an das Band ange- stellter Rollen des Biegeelements alternierend nach oben und unten ausgelenkt wird,
- wobei das eingangsseitige Förderelement auf einen eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwert und das ausgangsseitige Förderelement auf einen ausgangsseitigen Geschwindigkeits- sollwert geregelt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm für eine Steuereinrichtung eines Streckrichters, wobei das Computerprogramm Maschinenbefehle umfasst, die von der Steuereinrichtung unmittelbar abarbeitbar sind, wobei die Abarbeitung der Maschinenbefehle durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung den Streckrichter gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Steuereinrichtung für einen Streckrichter, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie mindestens einen Betriebs- mode aufweist, in dem sie den Streckrichter gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einen Streck- richter für ein Band, insbesondere ein Metallband,
- wobei der Streckrichter ein eingangsseitiges Förderelement, ein Biegeelement und ein ausgangsseitiges Förderelement um- fasst,
- wobei das Band dem Biegeelement vom eingangsseitigen För- derelement zuführbar ist,
- wobei das Band vom ausgangsseitigen Förderelement aus dem Biegeelement abführbar ist,
- wobei das Band im Biegeelement mittels an das Band angestellter Rollen des Biegeelements alternierend nach oben und unten auslenkbar ist,
- wobei der Streckrichter eine Steuereinrichtung aufweist.
Ein derartiges Betriebsverfahren und der zugehörige Streckrichter sind aus der US 4,819 470 A bekannt.
Aus der DE OS 1 602 589 ist ein Betriebsverfahren für einen Streckrichter bekannt, der ein eingangsseitiges Förderelement, ein Biegeelement und ein ausgangsseitiges Förderelement umfasst. Dem Biegeelement wird vom eingangsseitigen Förder- element mit einer Eingangsgeschwindigkeit ein Metallband zugeführt. Das Metallband wird vom ausgangsseitigen Förderelement mit einer Ausgangsgeschwindigkeit aus dem Biegeelement abgeführt. Das Metallband wird im Biegeelement mittels an das Band angestellter Rollen nach unten ausgelenkt.
Aus der GB 2 045 129 B ist ein Betriebsverfahren für einen Streckrichter bekannt, der ein eingangsseitiges Förderelement, ein Biegeelement und ein ausgangsseitiges Förderelement umfasst. Dem Biegeelement wird vom eingangsseitigen Förder- element mit einer Eingangsgeschwindigkeit ein Band zugeführt. Das Band wird vom ausgangsseitigen Förderelement mit einer Ausgangsgeschwindigkeit aus dem Biegeelement abgeführt. Die Ausgangsgeschwindigkeit ist größer als die Eingangsgeschwin- digkeit, so dass das Band plastisch gestreckt wird. Das Band wird im Biegeelement mittels an das Band angestellter Rollen des Biegeelements alternierend nach oben und unten ausgelenkt. Es wird ein Zugistwert erfasst, der einem Zugregler zugeführt wird.
Aus der US 5,687,595 A ist ein Betriebsverfahren für einen Streckrichter bekannt, der ein eingangsseitiges Förderelement, ein Biegeelement und ein ausgangsseitiges Förderelement umfasst. Dem Biegeelement wird vom eingangsseitigen Förderelement mit einer Eingangsgeschwindigkeit ein Band zugeführt. Das Band wird vom ausgangsseitigen Förderelement mit einer Ausgangsgeschwindigkeit aus dem Biegeelement abgeführt. Die Ausgangsgeschwindigkeit ist größer als die Eingangsgeschwin- digkeit, so dass das Band plastisch gestreckt wird. Das Band wird im Biegeelement mittels an das Band angestellter Rollen des Biegeelements alternierend nach oben und unten ausgelenkt.
Bei Streckrichtern besteht oftmals keine mechanische Kopplung des eingangsseitigen Förderelements und des ausgangsseitigen Förderelements über ein Getriebe oder eine Welle. Die einzige mechanische Kopplung der Förderelemente miteinander besteht über das Band.
Streckrichter der obenstehend beschriebenen Art werden in der Regel alternativ im Zugregelmode oder im Elongationsregelmode betrieben. Im Zugregelmode erfolgt keine Elongation des Bandes. Die Ausgangsgeschwindigkeit ist gleich der Eingangsge- schwindigkeit . Auch stimmen die korrespondierenden Geschwindigkeitssollwerte überein.
Im Elongationsregelmode wird im Stand der Technik der Bandzug nicht geregelt. Der Bandzug wird jedoch auf Einhalten eines Absolutwertes überwacht. Überschreitet der absolute Bandzug einen maximal zulässigen Bandzug, wird der Elongationssoll- wert reduziert, um den Bandzug wieder zu senken. Unterschreitet der absolute Bandzug den maximal zulässigen Bandzug, wird der Elongationssollwert langsam über eine Rampenfunktion wieder auf den ursprünglichen Elongationssollwert erhöht.
Im Stand der Technik kommt es oftmals vor, dass diese Sicher- heitsfunktion zu Schwingungen im Elongationssollwert und im aktuellen Bandzug führt. Trotz verschiedener Rampenfunktionen, Einschaltverzögerungen, Ausschaltverzögerungen und anderen logischen Funktionen kommt es im Stand der Technik - zumindest bei bestimmten Materialien - zu einem ständigen Wech- sei zwischen Reduzieren und Erhöhen des Elongationssollwerts . Diese Schwingung findet im Stand der Technik oftmals über mehrere Minuten statt.
Ein weiteres Problem des Standes der Technik besteht darin, dass während gemeinsamer Änderungen der Geschwindigkeitssollwerte, also beim Beschleunigen und Abbremsen des Bandes, starke Abweichungen der tatsächlichen Istelongation vom Elongationssollwert auftreten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer auf einfache Weise Schwingungen im aktuellen Bandzug und im Elongationssollwert abgefangen werden können und nach Möglichkeit auch die Abweichungen in der Istelongation während Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen reduziert werden können.
Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 4.
Erfindungsgemäß werden bei dem Betriebsverfahren zusätzlich zu den eingangs genannten Maßnahmen folgende Maßnahmen ergriffen :
- Die Eingangsgeschwindigkeit und die Ausgangsgeschwindigkeit werden erfasst, wobei aus ihnen ein Elongationsistwert für das Band ermittelt wird. - Der Elongationsistwert und ein Elongationssollwert werden einem Elongationsregler zugeführt
- Der Elongationsregler ermittelt anhand der ihm zugeführten Werte, also anhand des Elongationsistwerts und des Elonga- tionssollwerts, einen Zugsollwert.
- Ein Zugistwert wird erfasst.
- Der Zugsollwert wird auf einen maximalen Zugsollwert begrenzt .
- Der Zugistwert und der auf den maximalen Zugsollwert be- grenzte Zugsollwert werden einem Zugregler zugeführt, der anhand der ihm zugeführten Werte, also anhand des Zugistwerts und des begrenzten Zugsollwerts, einen Geschwindigkeitszusatzsollwert ermittelt.
- Der Geschwindigkeitszusatzsollwert wird auf den ausgangs- seitigen Geschwindigkeitssollwert aufgeschaltet .
Der Elongationsregler und der Zugregler können nach Bedarf ausgebildet sein. Bevorzugt ist derzeit, dass der Elongationsregler als PI-Regler ausgebildet ist und dass der Zugreg- ler als P-Regler oder als PI-Regler ausgebildet ist.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der ausgangsseitige Geschwindigkeitssollwert durch Multiplizieren des eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwerts mit dem Elongationssollwert ermittelt wird.
Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung der Maschinenbefehle durch die Steuereinrichtung, dass die Steuereinrichtung den Streckrichter gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.
Das Computerprogramm kann auf einem mobilen Datenträger ge- speichert sein. Alternativ kann es in der Steuereinrichtung gespeichert sein. Weiterhin wird die Aufgabe durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass sie mindestens einen Betriebsmode aufweist, in dem sie den Streckrichter gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.
Schließlich wird die Aufgabe durch einen Streckrichter mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Erfindungsgemäß weist der Streckrichter eine Steuereinrichtung der zuletzt be- schriebenen Art auf.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
FIG 1 einen Streckrichter nebst zugehöriger Steuereinrichtung und
FIG 2 eine mögliche Ausgestaltung der Steuereinrichtung des Streckrichters von FIG 1.
Gemäß FIG 1 umfasst ein Streckrichter ein eingangsseitiges Förderelement 1, ein Biegeelement 2, und ein ausgangsseitiges Förderelement 3. Das eingangsseitige Förderelement 1 und das ausgangsseitige Förderelement 3, gegebenenfalls auch das Bie- geelement 2, werden von einer Steuereinrichtung 4 gesteuert.
Das eingangsseitige Förderelement 1 ist in der Regel als S- Rollensatz ausgebildet. Es kann zwei oder mehr als zwei Rollen 5a bis 5d aufweisen. Dargestellt ist in FIG 1 eine Aus- gestaltung des eingangsseitigen Förderelements 1 mit vier
Rollen 5a bis 5d. Diese Ausgestaltung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung üblich, aber nicht zwingend.
Die Rollen 5a bis 5d des eingangsseitigen Förderelements 1 sind zumindest teilweise angetrieben. Insbesondere die Rolle 5d, das heißt die dem Biegeelement 2 unmittelbar vorgeordnete Rolle 5d, ist angetrieben. Das eingangsseitige Förderelement 1 führt dem Biegeelement 2 ein Band 6 zu. Das Band 6 ist in der Regel ein Metallband 6, beispielsweise ein Stahl-, Aluminium- oder Kupferband. In manchen Fällen kann das Band 6 auch als Textilband ausgebil- det sein.
Das Zuführen des Bandes 6 zum Biegeelement 2 erfolgt mit einer Eingangsgeschwindigkeit vi. Zu diesem Zweck ist ein ein- gangsseitiger Geschwindigkeitsregler 7 vorhanden, dem die Eingangsgeschwindigkeit vi und ein eingangsseitiger Geschwindigkeitssollwert vi* zugeführt werden. Der eingangsseitige Geschwindigkeitsregler 7 bewirkt, dass das eingangsseitige Förderelement 1 auf den eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwert vi geregelt wird. Er gibt zu diesem Zweck ein geeig- netes Stellsignal Sl an das eingangsseitige Förderelement 1 aus. Beispielsweise kann er einen Antrieb der Rolle 5d entsprechend ansteuern.
Auch das ausgangsseitige Förderelement 3 ist in der Regel als S-Rollensatz ausgebildet. Analog zum eingangsseitigen Förderelement 1 kann der S-Rollensatz zwei oder mehr als zwei Rollen 8a bis 8d aufweisen. Dargestellt sind in FIG 1 vier Rollen 8a bis 8d. Diese Ausgestaltung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung üblich, aber nicht zwingend.
Die Rollen 8a bis 8d des ausgangsseitigen Förderelements 3 sind zumindest teilweise angetrieben. Insbesondere die innerste Rolle 8a, das heißt die dem Biegeelement 2 unmittelbar nachgeordnete Rolle 8a, ist angetrieben.
Mittels des ausgangsseitigen Förderelements 3 wird das Band 6 aus dem Biegeelement 2 abgeführt. Das Abführen erfolgt mit einer Ausgangsgeschwindigkeit v2. Zu diesem Zweck ist ein ausgangsseitiger Geschwindigkeitsregler 9 vorhanden, dem die Ausgangsgeschwindigkeit v2 und ein ausgangsseitiger Geschwindigkeitssollwert v2* zugeführt werden. Der ausgangsseitige Geschwindigkeitsregler 9 bewirkt, dass das ausgangsseitige Förderelement 3 auf den ausgangsseitigen Geschwindigkeits- Sollwert v2* geregelt wird. Er gibt zu diesem Zweck ein geeignetes Stellsignal S2 an das ausgangsseitige Förderelement 3 aus. Beispielsweise kann er einen Antrieb der Rolle 8a entsprechend ansteuern.
Auch das Biegeelement 2 weist eine Anzahl von Rollen 10 auf. Dargestellt sind in FIG 1 fünf derartige Rollen 10. Die Anzahl an Rollen 10 des Biegeelements 2 könnte jedoch alternativ größer oder kleiner als fünf sein. Die Rollen 10 sind in der Regel nicht angetrieben. Sie könnten jedoch angetrieben sein. Die Rollen 10 des Biegeelements 2 sind an das Band 6 angestellt. Mittels der Rollen 10 wird das Band 6 im Biegeelement 2 alternierend nach oben und unten ausgelenkt.
Der Streckrichter ist in der Regel unter anderem in einem
Zugregelmode betreibbar. Im Zugregelmode ist der ausgangsseitige Geschwindigkeitssollwert v2* gleich dem eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwert vi*. Mittels eines Zugerfassungselements 11 wird ein Zugistwert Z erfasst, der im Band 6 zwi- sehen den Förderelementen 1, 3 herrscht. Der Zugistwert Z wird auf einen Zugsollwert Z* geregelt.
Der Zugregelmode kann auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich sein. Dies ist jedoch nicht von Bedeutung. Ent- scheidend ist, dass der Streckrichter (zumindest unter anderem) in einem Elongationsregelmode betreibbar ist. Der Elon- gationsregelmode wird nachstehend näher erläutert.
Im Elongationsregelmode ist der ausgangsseitige Geschwindig- keitssollwert v2* größer als der eingangsseitige Geschwindigkeitssollwert vi*. Hiermit korrespondierend ist auch die Ausgangsgeschwindigkeit v2 größer als die Eingangsgeschwindigkeit vi. Der Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Ausgangsgeschwindigkeit v2 und der Eingangsgeschwindigkeit vi ist hierbei derart, dass das Band 6 zwischen den Förderelementen 1, 3 plastisch gestreckt wird. Wie bereits erwähnt, werden die Eingangsgeschwindigkeit vi und die Ausgangsgeschwindigkeit v2 erfasst. Die Erfassung erfolgt mittels entsprechender Geschwindigkeitserfassungsele- mente 12, 13. In der Regel werden die Geschwindigkeiten vi, v2 der äußeren Rollen 5a, 8d erfasst. Die erfassten Geschwindigkeiten vi, v2 werden jedoch nicht nur den Geschwindigkeitsreglern 7, 9 zugeführt, sondern auch einem Elongations- ermittler 14, der anhand der Eingangsgeschwindigkeit vi und der Ausgangsgeschwindigkeit v2 einen Elongationsistwert e für das Band 6 ermittelt.
Der Elongationsistwert e und ein Elongationssollwert e* (mit e* > 1) werden einem Elongationsregler 15 zugeführt. Der Elongationsregler 15 ermittelt anhand der ihm zugeführten Werte e, e* einen Zugsollwert Z*.
Der Elongationsregler 15 kann beliebig ausgebildet sein, beispielsweise als P-Regler, als PI-Regler, als PID-Regler, als PTl-Regler oder als PT2-Regler. Üblicherweise ist der Elonga- tionsregler 15 als PI-Regler ausgebildet.
Der Zugsollwert Z* wird einem Zugregler 16 zugeführt. Zwischen dem Elongationsregler 15 und dem Zugregler 16 ist jedoch ein Begrenzungselement 17 angeordnet. Das Begrenzungs- element 17 begrenzt den Zugsollwert Z* auf einen maximalen
Zugsollwert ZMAX*. Der maximale Zugsollwert ZMAX* ist derart bestimmt, dass er oberhalb der Streckgrenze des Bandes 6 liegt, aber unterhalb eines Wertes, ab dem - insbesondere in Lagern der Rollen 10 des Biegeelements 2 - übermäßiger Ver- schleiß auftritt. Dem Zugregler 16 wird daher zugeführt
- der Zugsollwert Z*, wenn der Zugsollwert Z* kleiner als der maximale Zugsollwert ZMAX* ist, und
- anderenfalls der maximale Zugsollwert ZMAX*.
Dem Zugregler 16 wird weiterhin der Zugistwert Z zugeführt. Der Zugistwert Z kann hierbei mittels des Zugerfassungsele- ments 11 oder anderweitig mittels eines anderen, nicht dargestellten Zugerfassungselements erfasst werden.
Der Zugregler 16 ermittelt anhand der ihm zugeführten Werte Z und Z* bzw. Z und ZMAX* einen Geschwindigkeitszusatzsollwert δv* . Der Zugregler 16 kann zu diesem Zweck beliebig ausgebildet sein. Die obigen Ausführungen zur Ausbildung des Elonga- tionsreglers 15 sind analog anwendbar. Üblicherweise ist der Zugregler 16 entweder als P-Regler oder als PI-Regler ausge- bildet. Beide Ausgestaltungen sind in FIG 1 dargestellt. Da beide Ausgestaltungen jedoch alternativ zueinander stehen, sind beide Ausgestaltungen in FIG 1 nur gestrichelt dargestellt.
Der Geschwindigkeitszusatzsollwert δv* wird einem Aufschaltelement 18 zugeführt. Dem Aufschaltelement 18 wird weiterhin der ausgangsseitige Geschwindigkeitssollwert v2* zugeführt. Das Aufschaltelement 18 schaltet den Geschwindigkeitszusatzsollwert δv* auf den ausgangsseitigen Geschwindigkeitssoll- wert v2* auf.
Der ausgangsseitige Geschwindigkeitssollwert v2* kann prinzipiell auf beliebige Weise ermittelt werden. Insbesondere kann der ausgangsseitige Geschwindigkeitssollwert v2* zunächst gleich dem eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwert vi* gesetzt werden oder sich vom eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwert vi* um einen festen Wert unterscheiden. Vorzugsweise jedoch werden der eingangsseitige Geschwindigkeitssollwert vi* und der Elongationssollwert e* einem Multiplizierer 19 zugeführt. Der Multiplizierer 19 ermittelt durch Multiplizieren des eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwerts vi* mit dem Elongationssollwert e* den ausgangsseitigen Geschwindigkeitssollwert v2*.
Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung 4 entsprechend der Darstellung in FIG 1 in Hardware aufgebaut ist. Oftmals jedoch ist die Steuereinrichtung 4 entsprechend der Darstellung von FIG 2 als softwareprogrammierbare Steuereinrichtung aus- gebildet. In diesem Fall weist die Steuereinrichtung 4 einen Prozessor 20 auf, der ein Computerprogramm 21 abarbeitet. Das Computerprogramm 21 bestimmt in diesem Fall die Wirkungsweise der Steuereinrichtung 4.
Das Computerprogramm 21 umfasst gemäß FIG 2 Maschinenbefehle 22, die von der Steuereinrichtung 4 (genauer: vom Prozessor 20 der Steuereinrichtung 4) unmittelbar abarbeitbar sind. Die Abarbeitung der Maschinenbefehle 22 durch die Steuereinrich- tung 4 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 4 den Streckrichter so betreibt, wie dies obenstehend in Verbindung mit FIG 1 erläutert wurde.
Zum Zeitpunkt des Abarbeitens der Maschinenbefehle 22 muss das Computerprogramm 21 in einem internen Speicher 23 der
Steuereinrichtung 4 hinterlegt sein. Zu diesem Zeitpunkt ist das Computerprogramm 21 also in der Steuereinrichtung 4 gespeichert. Das Zuführen des Computerprogramms 21 zur Steuereinrichtung 4 kann jedoch auf verschiedene Weise erfolgen.
So ist es beispielsweise möglich, das Computerprogramm 21 vorab in dem internen Speicher 23 zu speichern und den internen Speicher 23 erst danach, also nach dem Abspeichern des Computerprogramms 21 im internen Speicher 23, in die Steuer- einrichtung 4 einzusetzen. Alternativ ist es möglich, das
Computerprogramm 21 auf einem mobilen Datenträger 24 zu speichern. In diesem Fall muss die Steuereinrichtung 4 eine entsprechende Schnittstelle für den mobilen Datenträger 24 aufweisen. Der mobile Datenträger 24 kann nach Bedarf ausgebil- det sein. Beispielsweise kann er als CD-ROM, als SD-Speicherkarte oder entsprechend der Darstellung in FIG 2 als USB- Memorystick ausgebildet sein.
Wiederum alternativ ist es möglich, das Computerprogramm 21 der Steuereinrichtung 4 über eine Rechner-Rechner-Verbindung 25 zuzuführen. In diesem Fall muss die Steuereinrichtung 4 über eine entsprechende Schnittstelle zur Rechner-Rechner- Verbindung 25 verfügen. Die Rechner-Rechner-Verbindung 25 kann beispielsweise ein LAN oder ein größeres Rechnernetz sein, insbesondere das World Wide Web.
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. So kann insbesondere ein stabiles, schwingungsfreies Verhalten des Streckrichters erreicht werden. Auch können die starken Abweichungen zwischen Elongationssollwert e* und Elongation- sistwert e, die im Stand der Technik auftreten, deutlich reduziert werden. Bei Versuchen konnten die Abweichungen auf ca. 20 % der vorherigen Abweichung reduziert werden. Auch folgt der Elongationsistwert e bei einer Änderung des Elonga- tionssollwerts e* schnell und ohne nennenswertes Überschwingen dem Elongationssollwert e*. Der Streckrichter läuft stabiler. Im Ergebnis ist somit eine deutliche Produktions- und Qualitätsverbesserung erreichbar.
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Betriebsverfahren für einen Streckrichter, der ein ein- gangsseitiges Förderelement (1), ein Biegeelement (2) und ein ausgangsseitiges Förderelement (3) umfasst,
- wobei dem Biegeelement (2) vom eingangsseitigen Förderelement (1) mit einer Eingangsgeschwindigkeit (vi) ein Band
(6), insbesondere ein Metallband (6), zugeführt wird,
- wobei das Band (6) vom ausgangsseitigen Förderelement (3) mit einer Ausgangsgeschwindigkeit (v2) aus dem Biegeelement
(2) abgeführt wird,
- wobei die Ausgangsgeschwindigkeit (v2) größer als die Eingangsgeschwindigkeit (vi) ist, so dass das Band (6) plastisch gestreckt wird, - wobei das Band (6) im Biegeelement (2) mittels an das Band (6) angestellter Rollen (10) des Biegeelements (2) alternierend nach oben und unten ausgelenkt wird,
- wobei das eingangsseitige Förderelement (1) auf einen eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwert (vi*) und das aus- gangsseitige Förderelement (3) auf einen ausgangsseitigen Geschwindigkeitssollwert (v2*) geregelt werden,
- wobei die Eingangsgeschwindigkeit (vi) und die Ausgangsgeschwindigkeit (v2) erfasst werden und aus ihnen ein Elonga- tionsistwert (e) für das Band (6) ermittelt wird, - wobei der Elongationsistwert (e) und ein Elongationssoll- wert (e*) einem Elongationsregler (15) zugeführt werden, der anhand der ihm zugeführten Werte (e, e*) einen Zugsollwert (Z*) ermittelt,
- wobei der Zugsollwert (Z*) auf einen maximalen Zugsollwert (ZMAX*) begrenzt wird,
- wobei ein Zugistwert (Z) erfasst wird,
- wobei der Zugistwert (Z) und der auf den maximalen Zugsollwert (ZMAX*) begrenzte Zugsollwert (Z*) einem Zugregler
(16) zugeführt werden, der anhand der ihm zugeführten Werte (Z, Z*) einen Geschwindigkeitszusatzsollwert (δv*) ermittelt, - wobei der Geschwindigkeitszusatzsollwert (δv*) auf den aus- gangsseitigen Geschwindigkeitssollwert (v2*) aufgeschaltet wird.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elongationsregler (15) als PI-Regler ausgebildet ist .
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugregler (16) als P-Regler oder als PI-Regler ausgebildet ist.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Geschwindigkeitssollwert (v2*) durch Multiplizieren des eingangsseitigen Geschwindigkeitssollwerts (vi*) mit dem Elongationssollwert (e*) ermittelt wird.
5. Computerprogramm für eine Steuereinrichtung (4) eines Streckrichters, wobei das Computerprogramm Maschinenbefehle (22) umfasst, die von der Steuereinrichtung (4) unmittelbar abarbeitbar sind, wobei die Abarbeitung der Maschinenbefehle (22) durch die Steuereinrichtung (4) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (4) den Streckrichter gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
6. Computerprogramm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem mobilen Datenträger (24) gespeichert ist.
7. Computerprogramm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es in der Steuereinrichtung (4) gespeichert ist.
8. Steuereinrichtung für einen Streckrichter, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie mindestens einen Betriebsmode aufweist, in dem sie den Streckrichter gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 be- treibt.
9. Streckrichter für ein Band (6), insbesondere ein Metallband ( 6) ,
- wobei der Streckrichter ein eingangsseitiges Förderelement (1), ein Biegeelement (2) und ein ausgangsseitiges Förderelement (3) umfasst,
- wobei das Band (6) dem Biegeelement (2) vom eingangsseiti- gen Förderelement (1) zuführbar ist,
- wobei das Band (6) vom ausgangsseitigen Förderelement (3) aus dem Biegeelement (2) abführbar ist,
- wobei das Band (6) im Biegeelement (2) mittels an das Band
(6) angestellter Rollen (10) des Biegeelements (2) alternierend nach oben und unten auslenkbar ist,
- wobei der Streckrichter eine Steuereinrichtung (4) nach An- spruch 8 aufweist.
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