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1. (WO2009153101) VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR UNTERDRÜCKUNG VON SCHWINGUNGEN IN EINER WALZANLAGE
Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Patentansprüche

1. Verfahren zur Unterdrückung von Schwingungen, insbesondere dritter Oktav-Schwingungen, in einer Walzanlage mit zumindest einem Walzgerüst mit Walzenanstellung und zumindest einem Walzensatz, wobei wenigstens eine permanent gemessene Größe der Walzanlage einem Regler zugeführt, mit Hilfe dieses Reglers in Echtzeit eine zeitlich veränderliche Stellgröße ermittelt und durch die Beaufschlagung mindestens eines Aktuators der Walzenanstellung die Regelgrößen im Wesentlichen bei definierten Sollwerten gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße einem elektro-hydraulischen Stellglied zugeführt und durch dieses Stellglied zumindest ein hydraulischer Aktuator der Walzenanstellung beaufschlagt wird, wobei das elektro-hydraulische Stellglied über einen Nenndurchfluss > 50 l/min verfügt und zumindest ein Teil des Frequenzgangs bei Frequenzen f > 80 Hz durch einen Betragsabfall < 3 dB charakterisiert wird und in diesem Frequenzbereich der Phasenabfall φ den

Bedingungen / > 19 --^ + 3,1 - HT6 - φ4 und φ < 90° genügt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Frequenzgangs des elektro-hydraulischen Stellglieds bei Frequenzen f > 80 Hz durch einen Betragsabfall < 3 dB charakterisiert wird und in diesem Frequenzbereich der Phasenabfall φ den Bedingungen / ≥ 23 • ijφ + 3,1 • 10 6 • φ4 , bevorzugt / ≥ 27 • \[φ + 3,1 • 1(T6 • φ4 , und φ < 90° genügt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Frequenzgangs des elektro-hydraulischen Stellglieds bei Frequenzen 200 > f > 80 Hz durch einen Betragsabfall < 3 dB charakterisiert wird und in diesem Frequenzbereich der Phasenabfall φ den Bedingungen

/ ≥ 19 • \ß + 3,1 • 1(T6 • φ4 , bevorzugt / ≥ 23 • \ß + 3,1 • 1(T6 • φ4 , besonders bevorzugt f ≥ 27 - lß + 3,l - 1(T6 • φ4 , und φ < 90° genügt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als eine permanent gemessene Größe die Beschleunigung in Anstellrichtung, ein hydraulischer Druck oder die Anstellkraft eines hydraulischen Aktuators der Walzenanstellung herangezogen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine permanent gemessene Größe mit einer Abtastzeit < 1 ms, bevorzugt < 0,2 ms, einem Regler zugeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als eine permanent gemessene Größe die Differenz der Beschleunigungen zwischen dem Wert an der Kolbenstange und dem Wert am Zylindergehäuse eines hydraulischen Aktuators der Walzenanstellung herangezogen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine permanent gemessene Größe mittels eines oder mehrerer Bandpassfilter gefiltert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine permanent gemessene Größe mittels eines oder mehrerer Bandpassfilter höher als zweiter Ordnung gefiltert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler die Stellgröße unter Berücksichtigung eines mathematischen Regelgesetzes und eines Teilmodells ermittelt, welches den Anlagenzustand bzw. das Anlagenverhalten charakterisiert und vorzugsweise ein hydraulisches und/oder mechanisches und/oder Walzkraftmodell enthält.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße einem Lead/Lag Glied zugeführt und dabei die Phasenlage der Stellgröße verändert wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße einem nichtlinearen Kompensationsglied zugeführt und dabei Nichtlineahtäten der hydraulischen Walzenanstellung reduziert oder kompensiert werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße des Reglers zur Unterdrückung von Schwingungen einer weiteren Stellgröße, beispielsweise einer Walzspaltregelung, additiv überlagert und gegebenenfalls nach einer Phasenveränderung und/oder einer nichtlinearen Kompensation einem elektro-hydraulischen Stellglied zugeführt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsdruck und/oder der Steuerdruck und/oder der Tankdruck am elektro-hydraulischen Stellglied mittels hydraulischer Akkumulatoren stabilisiert wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektro-hydraulische Stellglied über einen Nenndurchfluss > 100 l/min, bevorzugt > 200 l/min, verfügt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das elektro-hydraulische Stellglied über einen Nenndurchfluss QNenn > 1592 -VZyl verfügt und durch ein Stellglied genau ein hydraulischer Aktuator der Walzenanstellung beaufschlagt wird.

16. Vorrichtung zur Unterdrückung von Schwingungen, insbesondere dritter Oktav-Schwingungen, in einer Walzanlage, umfassend ein Walzgerüst, eine Walzenanstellung, zumindest einen Walzensatz, wenigstens eine Messeinrichtung zum permanenten Messen einer Größe der Walzanlage und einen Regler, dem die gemessene Größe zuführbar ist und mit dessen Hilfe in Echtzeit zumindest eine zeitlich veränderliche Stellgröße ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch angesteuertes Hydraulikventil, dem die Stellgröße zuführbar ist, und zumindest ein Hydraulikzylinder der Walzenanstellung, über den mindestens eine Walze des Walzensatzes beaufschlagbar ist, vorhanden sind, wobei das Hydraulikventil einen Nenndurchfluss > 50 l/min aufweist und zumindest ein Teil des Frequenzgangs bei Frequenzen f > 80 Hz einen Betragsabfall < 3 dB aufweist und in diesem Frequenzbereich der Phasenabfall φ den Bedingungen

/ ≥ 19 - ^ + 3,1 - 1(T6 - ^4 und ^ < 90° genügt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Frequenzgangs des Hydraulikventils bei Frequenzen > 80 Hz einen Betragsabfall < 3 dB aufweist und in diesem Frequenzbereich der Phasenabfall φ den Bedingungen / > 23 - ^ + 3,1 - 10 6 - φ4 , bevorzugt / > 27 - tfφ + 3,1 -1(T6 - φ\ und φ < 90° genügt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Frequenzgangs des Hydraulikventils bei Frequenzen 200 > f > 80 Hz einen Betragsabfall < 3 dB aufweist und in diesem Frequenzbereich der Phasenabfall φ den Bedingungen / ≥ 19 • ijφ + 3,1 • 10 6 • φ4 , bevorzugt

/ ≥ 23 • \[φ + 3,1 • 10~6 • φ4 , besonders bevorzugt / ≥ 27 • tfφ + 3,1 • 10~6 • φ4 , und φ < 90° genügt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung als Beschleunigungs-, Druck- oder Kraftsensor ausgeführt ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung zwei Beschleunigungssensoren aufweist, wobei ein Sensor mit der Kolbenstange und ein Sensor mit dem Zylindergehäuse eines Hydraulikzylinders der Walzenanstellung verbunden ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messachse eines Beschleunigungssensors parallel zur Anstellrichtung eines Hydraulikzylinders der Walzenanstellung angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungsleitung und/oder eine Steuerleitung und/oder eine Tankleitung zum Hydraulikventil einen hydraulischen Akkumulator zur Druckstabilisierung aufweist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil einen Nenndurchfluss > 100 l/min, bevorzugt > 200 l/min, aufweist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil einen Nenndurchfluss QNenn > 1592-Vzy aufweist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler mit dem Hydraulikventil eine Baugruppe bildet oder sich der Regler in unmittelbarer räumlicher Nähe des Hydraulikventils befindet.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hydraulikventil mit einem Hydraulikzylinder der Walzenanstellung eine Baugruppe bildet oder sich das Hydraulikventil in unmittelbarer räumlicher Nähe des Hydraulikzylinders befindet.