EP1454681A2 - Vorrichtung und Verfahren zum Walzen von Metallbändern - Google Patents

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EP1454681A2
EP1454681A2 EP04001876A EP04001876A EP1454681A2 EP 1454681 A2 EP1454681 A2 EP 1454681A2 EP 04001876 A EP04001876 A EP 04001876A EP 04001876 A EP04001876 A EP 04001876A EP 1454681 A2 EP1454681 A2 EP 1454681A2
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EP
European Patent Office
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roll stand
strip
roller
roll
tension compensation
Prior art date
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EP04001876A
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English (en)
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EP1454681A3 (de
Inventor
Bernd Dr. Berger
Heinrich Schulte
Franz BRÜGGEN
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Sundwig GmbH
Original Assignee
Sundwig GmbH
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Publication date
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    • 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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/002—Drive of the tools
    • B21D28/005—Adjustment of the punch stroke for compensating wear
    • 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 program
    • 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
    • B21B37/48—Tension control; Compression control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B39/00—Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/02—Feeding or supporting work; Braking or tensioning arrangements, e.g. threading arrangements
    • B21B39/08—Braking or tensioning arrangements
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    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/30—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
    • B21B1/32—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work
    • B21B1/36—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work by cold-rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B41/00—Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters
    • B21B41/08—Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters without overall change in the general direction of movement of the work

Definitions

  • the invention relates to a device for rolling Metal strips, in particular steel strips, with a Roll stand, with a winding device and with at least one between the roll stand and the winding device arranged strip tension compensation device.
  • the invention also relates to a method for rolling Metal strips, especially for cold rolling Steel strips in which the strip to be rolled is coiled uncoiled, rolled in a roll stand and then is coiled, the one resting on the metal belt Belt tension regulated by means of a belt tension compensation device becomes.
  • the object of the invention was based on the a device and to create a process with which to deal with their geometry high quality metal strips with reduced Manufacturing control and device engineering effort to let.
  • the invention is based on the knowledge that is also effective through a horizontal direction Adjustment of a deflection roller from the one rolled Belt between roll stand and winding device traveled distance can be adjusted so that the Speed fluctuations are minimized and, provided they do occur within short response times can be compensated.
  • the number of Redirections that the tape on its way between Must pass through the winding device and roll stand also reduced to a minimum. So are at inventive procedure and configuration between the roll stand and the respective winding device in the Usually, a maximum of two redirections are sufficient to achieve the Make speed compensation according to the invention and ensure the smooth running of the rolled strip to be able to.
  • the adjustability of the pulley Belt tension compensation device in that the position of the Roller is linearly adjustable in the horizontal direction.
  • the role can, for example, from one a rail movable carriage carried be based on a suitable actuator easy to move.
  • Such a car will by means of the respective drive from a position in which a first distance between the roll and the roll stand exists, moved into at least a second position in which another distance between the roll and the roll stand consists.
  • the strip between the roll stand and the pulley of the belt tension compensation device in one single horizontal plane can be performed. To this In this way, optimal conditions can also be found in the roll gap then ensure if a "flexible rolling" with strong fluctuating loads on the strip and the roll stand is carried out.
  • the pulley despite the adjustment required pivotal movement to allow that Belt between the roll stand and the deflection roller essentially the swing arm can be guided horizontally for example, be coupled to an actuating device, over which their length can be changed during operation.
  • the deviations by which the strip run between the nip and deflection roller from the horizontal plane of the roll gap deviations can also be minimized by the fact that the Swing arm in a middle position of her in the company executed pivoting movements substantially perpendicular is aligned.
  • the actuating forces should be minimized the middle position of the rocker can also be chosen in this way that in this middle position they are one against the Horizontal inclined position.
  • the invention can be particularly effective Use the device if with it metal strips changing strip thicknesses generated by flexible rolling should be.
  • the rolling stand in itself known manner equipped with an actuator be the height of the roll gap during operation changed so that the rolled strip in one position a small strip thickness and in another position receives larger strip thickness.
  • FIG. 1 The one shown in FIG. 1 that can be operated in reverse operation Device 1 for cold rolling a steel strip S is with an unwinder 2, a first Strip tension compensation device 3, a roll stand 4, one second band tension compensation device 5 and one Rewinder 6 equipped.
  • the Unwinder 2, the first Belt tension compensation device 3, the roll stand 4, the second band tension compensation device 5 and Rewinder 6 are placed in line and are from the cold-rolled steel strip S in the conveying direction F happened in succession.
  • the band tension compensation devices 3.5 each comprise a car 7.8.
  • Each of the carriages 7,8 can be set up independently rails 7a, 8a arranged in a horizontal plane by means of each of a suitable drive linear between the Roll stand 4 and the unwinder 2 and the Roll stand 4 and the winding device 6 move become.
  • the carriages 7,8 each carry a role 9,10, the Axis of rotation essentially parallel to the axis of rotation the work rolls of the roll stand 4 is aligned.
  • the position of the axis of rotation of the roller 3 is oriented taking into account their diameter, that the steel strip S between the roll 3 and the roll gap 4a of the roll stand 4 in a constant through which Rolling gap 4a running horizontal plane H runs.
  • Steel strip S is on the roll 10 of the second Belt tension compensation device 5 deflected lying thereon, that it is from below into the take-up device 6 wound coil CB runs in.
  • the position of the Axis of rotation of the roller 10 of the second Belt tension compensation device 5 is aligned so that the steel strip S between the roll stand 4 and the Roll 10 runs in the horizontal plane H.
  • Both role 9 and role 10 are from Steel belt S wrapped around less than 90 ° of its circumference.
  • the band tension compensation device 3 in the direction of Roll stand 4 moves.
  • the Strip tension compensation device 3 goes to the roll stand 4 a shortening of the distance between the Coil CA and the roll stand free running tape length.
  • the position in question the band tension compensation device 3 is in FIG. 1 shown in dashed lines.
  • the device 20 shown in FIG. 2 corresponds in terms of their functional units and the way they work the band tension compensation devices 3.5 of the previous Device 1 explained.
  • a deflection roller 11 arranged in the device 20 between the Unwinding device 2 and the associated Belt tension compensation device 3 .
  • the deflection roller 11 is so on the one hand positions that the steel strip S at maximum diameter of the coil CA essentially runs horizontally from below to the pulley 11 and then is deflected upwards at her so that it is on the Coil CA side facing the roll 9 of the Bandzugaustechnischs owned 3, where it then hits again in the horizontal plane H in the direction of Roll gap 4a of the roll stand 4 is deflected.
  • Through the Deflection roller 11 is thus ensured that the steel strip S even with large diameters of the coil CA in enters the conveyor path of the device 20.
  • the device 20 is between the band tension compensation device 5 and the Winding device 6 a deflection roller 12 is provided. Also this deflection roller 12 is positioned so that the Steel strip wound on the Coil CB with maximum circumference of the coil CB is guided essentially horizontally.
  • steel strip S is first on roll 10 the band tension compensation device 5 deflected such that it on the side assigned to the roll stand 4 on the Deflection roller 12 hits. The steel strip S is then attached to it again directed towards the coil CB.
  • the device 30 shown in FIG. 3 also corresponds in its basic concept that shown in Fig. 1 Device 1. It is accordingly also with a Winding device 2, a first Belt tension compensation device 33, a roll stand 4, one second band tension compensation device 35 and one Rewinder 6 equipped in the conveying direction F in line from the cold to be rolled Steel belt S are run through.
  • the strip tension compensation devices 33,35 each formed by a rocker 36 and 37, respectively one end each parallel to the axis Rotation axes of the roll stand aligned pivot axis 38.39 are pivotally mounted.
  • the swivel actuation takes place thereby by hydraulic cylinder 40.41.
  • other drive types can also be used for this purpose use that have a comparably fast response time and ensure a sufficiently high generation of force.
  • each rocker 36, 37 carries one Roll 9.10.
  • the length of the wings 36.37 is below Taking into account the diameter of each of them worn roll 9.10 dimensioned so that with vertical Alignment of the wings 36,37 the steel strip S between the rollers 9, 10 and the roll gap 4a of the roll stand 4 in the horizontal plane H running through the roll gap 4a is led.
  • the vertical position corresponds the respective middle position around which the wings 36, 37 be pivoted during the rolling operation.
  • the rocker 37 is in the direction the winding device 6 moves when in the outlet area 4c of the roll stand 4 there is too little strip tension.
  • the distance between the roller 10 carried by the rocker 37 and the roll stand and in turn the associated between the Coil CB and the mill stand 4 increased free running length of strip, so that after a sufficiently wide swiveling also in Infeed area 4c of the roll stand 4 the required Belt tension is restored.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (1), mit denen sich hinsichtlich ihrer Geometrie hochwertige Metallbänder bei vermindertem steuerungs- und vorrichtungstechnischem Aufwand herstellen lassen. In Bezug auf eine mit einem Walzgerüst (4), mit einer Wickeleinrichtung (2,6) und mit mindestens einer zwischen dem Walzgerüst (4) und der Wickeleinrichtung (2,6) angeordneten Bandzugausgleichseinrichtung (3,5) ausgestatteten Vorrichtung wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Bandzugausgleichseinrichtung (3,5) eine das jeweils gewalzte Band (S) im Betrieb umlenkende Rolle (9,10) umfasst, deren in horizontaler Richtung gemessener Abstand vom Walzgerüst (4) verstellbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass das zu walzende Metallband von einem Coil (CA) abgehaspelt, in einem Walzgerüst (4) gewalzt und anschließend aufgehaspelt wird, wobei der auf dem Metallband (S) lastende Bandzug mittels einer Bandzugausgleichseinrichtung (3,5,33,35) geregelt wird, deren horizontaler Abstand vom Walzgerüst (4) in Abhängigkeit vom jeweils erfassten Bandzug verstellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Walzen von Metallbändern, insbesondere von Stahlbändern, mit einem Walzgerüst, mit einer Wickeleinrichtung und mit mindestens einer zwischen dem Walzgerüst und der Wickeleinrichtung angeordneten Bandzugausgleichseinrichtung.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Walzen von Metallbändern, insbesondere zum Kaltwalzen von Stahlbändern, bei dem das zu walzende Band von einem Coil abgehaspelt, in einem Walzgerüst gewalzt und anschließend aufgehaspelt wird, wobei der auf dem Metallband lastende Bandzug mittels einer Bandzugausgleichseinrichtung geregelt wird.
Beim Einsatz von Vorrichtungen dieser Art und bei der Durchführung von derartigen Verfahren können in Folge von Unterschieden zwischen der Einziehgeschwindigkeit des Walzgerüstes und der Abwickelgeschwindigkeit des Bandes am Abwickler Schwankungen der Bandzugspannungen auftreten. Die Geschwindigkeitsabweichungen werden beispielsweise dadurch verursacht, dass es bedingt durch die Durchmesserveränderung am Windungsursprung des Haspels zu einer in regelmäßigen Abständen auftretenden, im Wesentlichen sprunghaften Änderung der Geschwindigkeit kommt, mit der das jeweilige Band vom Haspel abläuft. Auch können Dickenschwankungen des Bandes so groß sein, dass eine merkliche Abweichung von momentaner Abwickelgeschwindigkeit und momentaner Einzuggeschwindigkeit am Walzgerüst auftritt.
Entsprechende Veränderungen der Bandzugspannungen entstehen in Folge von Abweichungen zwischen der Geschwindigkeit, mit der das gewalzte Band aus dem Walzgerüst austritt, und der Aufwickelgeschwindigkeit, mit der das Band vom Aufwickler gewickelt wird. Verursacher können in diesem Fall ebenfalls Dickenschwankungen des Bandes sein, die zu einem Unterschied von momentaner Aufwickel- und Auslaufgeschwindigkeit führen können.
Unabhängig davon, an welcher Stelle sie entstehen, beeinflussen die Geschwindigkeitsveränderungen und die damit einhergehenden Belastungsschwankungen die Walzbedingungen im Walzspalt des Walzgerüstes mit der Folge, dass am fertig gewalzten Band ungewollte Ungleichförmigkeiten der Bandgeometrie entstehen. Dabei treten die Geschwindigkeitsschwankungen hochdynamisch auf und gehen so weit, dass es schwer ist, die Bandbewegung zwischen dem Walzgerüst und der Haspeleinrichtung sicher und zuverlässig zu steuern.
Besonders kritisch sind die voranstehend beschriebenen Probleme der Ungleichmäßigkeit der Bandbelastung beim so genannten "flexiblen Walzen", bei dem Metallbänder mit einem sich stufenweise ändernden Dickenprofil gewalzt werden. Die stufenweise im beträchtlichen Maße erfolgende Zu- oder Abnahme der Banddicke führt dazu, dass es ebenso stufenartig zu einer plötzlichen Veränderung der Bandgeschwindigkeit am Auslauf des Walzgerüstes kommt. Ebenso beeinflusst die Dickenänderung die Geschwindigkeit des Bandlaufs am Einlauf des Walzgerüstes. Die betreffenden Schwankungen sind so groß und treten in so kurzen Zeitabständen auf, dass die Geschwindigkeitssteuerung der Haspeleinrichtung ihnen aufgrund der großen von den Wickeleinrichtungen bewegten Massen nicht mehr folgen kann.
Es ist versucht worden, das Problem der durch sich ändernden Bandgeometrien oder äußere Einflüsse auftretenden Geschwindigkeits- und Bandzugsschwankungen dadurch zu lösen, dass zwischen dem Walzgerüst und jeder der Wickelvorrichtungen jeweils mindestens eine so genannte Tänzerrolle angeordnet wird. Diese Tänzerrollen wirken jeweils mit zwei Umlenkrollen zusammen, zwischen denen sie in vertikaler Richtung verstellbar in einem Ständer geführt sind. Das in Förderrichtung auf die so gebildete Bandzugausgleichvorrichtung treffende Metallband wird an der ersten Umlenkrolle aus der Horizontalen in die Vertikale umgelenkt, umschlingt anschließend die Tänzerrolle um ca. 180° und wird dann an der zweiten Umlenkrolle wieder in die Horizontale gelenkt. Auf diese Weise ist eine Bandschlaufe gebildet, in der die Tänzerrolle liegt. Eine entsprechend aufgebaute Vorrichtung ist aus der EP 1 121 990 A2 bekannt.
Durch Verstellung der Tänzerrolle in vertikaler Richtung kann der vom Metallband zwischen der jeweiligen Wickeleinrichtung und dem Walzgerüst zurückgelegte Weg laufend an die jeweils auftretende Geschwindigkeits- und Bandzugänderung angepasst werden. Wegen der an Walzwerken erforderlichen hohen Bandzugkräften ist der Einsatz von Tänzerrollen jedoch sehr aufwändig. So sind hohe Stellkräfte und leistungsfähige Antriebe erforderlich, um in einer ausreichend kurzen Reaktionszeit eine plötzlich auftretende Geschwindigkeitsänderung durch eine Änderung der Stellung der Tänzerrolle ausgleichen zu können. Erschwert wird die Betätigung und Steuerung der bekannten Tänzerrollen auch dadurch, dass die zusätzlichen Umlenkungen des Bandes an den Umlenkrollen insbesondere bei dicken Bändern zu zusätzlichen Verlusten führen, die durch die zusätzliche Bandbiegung und die damit einhergehende zusätzliche Materialbelastung verursacht werden. Auch benötigen die für den Einsatz der Tänzerrollen erforderlichen Einrichtungen einen erheblichen Bauraum, der die Gestehungskosten zusätzlich erhöht. Die mit dem Einbau einer Tänzerrolle einhergehende Verlängerung des Förderweges bedingt zudem eine ungünstigere Ausbeute beim Walzen.
Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen sich hinsichtlich ihrer Geometrie hochwertige Metallbänder bei vermindertem steuerungs- und vorrichtungstechnischem Aufwand herstellen lassen.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung zum einen dadurch gelöst worden, dass bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art die Bandzugausgleichseinrichtung eine das jeweils gewalzte Band im Betrieb umlenkende Rolle umfasst, deren in horizontaler Richtung gemessener Abstand vom Walzgerüst verstellbar ist.
In Bezug auf das Verfahren zum Walzen von Metallbändern, insbesondere zum Kaltwalzen von Stahlbändern, bei dem das zu walzende Band von einem Coil abgehaspelt, in einem Walzgerüst gewalzt und anschließend aufgehaspelt wird, wird die voranstehend angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass der auf dem Metallband lastende Bandzug mittels einer Bandzugausgleichseinrichtung geregelt wird, deren horizontaler Abstand vom Walzgerüst in Abhängigkeit vom jeweils erfassten Bandzug verstellt wird.
Durch die Verstellung der Umlenkrolle der Bandzugausgleichsvorrichtung lässt sich die Bandlaufgeometrie an die sich jeweils zwischen Wickler und Walzgerüst befindliche Bandlänge anpassen und damit der gewünschte Bandzug aufrechterhalten.
Anders als beim mit Tänzerrollen arbeitenden Stand der Technik basiert die Erfindung dabei auf der Erkenntnis, dass sich auch durch eine in horizontaler Richtung wirksame Verstellung einer Umlenkrolle der vom jeweils gewalzten Band zwischen Walzgerüst und Wickeleinrichtung zurückgelegte Weg laufend so anpassen lässt, dass die Geschwindigkeitsschwankungen minimiert sind und, sofern sie auftreten, innerhalb von kurzen Reaktionszeiten ausgeglichen werden können. Dabei ist die Anzahl von Umlenkungen, die das Band auf seinem Weg zwischen Wickeleinrichtung und Walzgerüst durchlaufen muss, ebenfalls auf ein Minimum reduziert. So sind bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise und Ausgestaltung zwischen dem Walzgerüst und der jeweiligen Wickelvorrichtung in der Regel jeweils maximal zwei Umlenkungen ausreichend, um den erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsausgleich vornehmen und einen einwandfreien Lauf des gewalzten Bandes gewährleisten zu können.
Begünstig wird das gegenüber konventionellen Vorrichtungen verbesserte Regelverhalten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch, dass deutlich geringere Massen über kürzere Wege bewegt werden müssen, um die jeweils erforderliche Anpassung der zwischen Walzgerüst und Abwickler jeweils vorhandenen Bandlänge zu bewerkstelligen.
Besonders einfach und praxisgerecht verwirklichen lässt sich die Verstellbarkeit der Umlenkrolle der Bandzugausgleichseinrichtung dadurch, dass die Position der Rolle in Horizontalrichtung linear verstellbar ist. Zu diesem Zweck kann die Rolle beispielsweise von einem auf einer Schiene hin- und herverfahrbaren Wagen getragen werden, der sich über einen geeigneten Stellantrieb auf einfache Weise verschieben lässt. Ein solcher Wagen wird mittels des jeweiligen Antriebs aus einer Stellung, in der ein erster Abstand zwischen der Rolle und dem Walzgerüst besteht, in mindestens eine zweite Stellung bewegt, in der ein anderer Abstand zwischen der Rolle und dem Walzgerüst besteht. Neben der einfachen Steuer- und Verstellbarkeit besteht der wesentliche Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung darin, dass das Band zwischen dem Walzgerüst und der Umlenkrolle der Bandzugausgleichseinrichtung in einer einzigen Horizontalebene geführt werden kann. Auf diese Weise lassen sich optimale Bedingungen im Walzspalt auch dann gewährleisten, wenn ein "flexibles Walzen" mit stark schwankenden Belastungen des Bandes und des Walzgerüstes durchgeführt wird.
Die bei einer Verstellung der Umlenkrolle der Bandausgleichseinrichtung bewegten Massen können weiter reduziert werden, indem gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung die Rolle von einer Schwinge getragen ist. Neben dem minimierten Gewicht besteht der wesentliche Vorteil dieser Ausgestaltung in dem besonders geringen Bauraum, der für die Anordnung und Verstellung der Umlenkrolle benötigt wird.
Um bei Verwendung einer Schwinge zum Halten und Verstellen der Umlenkrolle trotz der für die Verstellung erforderlichen Schwenkbewegung zu ermöglichen, dass das Band zwischen Walzgerüst und Umlenkrolle im Wesentlichen gleich bleibend horizontal geführt wird, kann die Schwinge beispielsweise mit einer Stellvorrichtung verkoppelt sein, über die ihre Länge im Betrieb veränderbar ist.
Die Abweichungen, um die der Bandlaufs zwischen Walzspalt und Umlenkrolle von der Horizontalebene des Walzspalts abweicht, können auch dadurch minimiert werden, dass die Schwinge in einer Mittelstellung der von ihr im Betrieb ausgeführten Schwenkbewegungen im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet ist. Sollen dagegen die Stellkräfte minimiert werden, so kann die Mittellage der Schwinge auch so gewählt werden, dass sie in dieser Mittellage eine gegenüber der Horizontalen geneigte Stellung einnimmt.
Um einen einwandfreien Lauf des Metallbandes beim Abwickeln oder Aufwickeln zu gewährleisten, kann es zweckmäßig sein, zwischen der jeweiligen Wickeleinrichtung und der zugeordneten Bandzugausgleichseinrichtung eine Umlenkrolle vorzusehen.
Der kontrollierte Aufbau des Bandzuges lässt sich dadurch bewerkstelligen, dass eine oder mehrere der von dem Stahlband auf seinem Weg von der Abwickeleinrichtung zu der Aufwickeleinrichtung passierten Rollen angetrieben oder abgebremst werden. Zu diesem Zweck können die Rollen der Bandzugausgleichseinrichtung und / oder die zusätzlich angeordnete Umlenkrolle mit einem Antrieb oder einer Bremseinrichtung verkoppelt sein. Neben dem Aufbau eines Bandzuges lassen sich durch ein gezieltes Abbremsen oder Beschleunigen der Rollen unterwünschte Relativbewegungen zwischen den Rollen und dem Stahlband ("Bandrutscher") sicher vermeiden.
Besonders wirksam lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung einsetzen, wenn mit ihr Metallbänder mit wechselnden Banddicken durch flexibles Walzen erzeugt werden sollen. Zu diesem Zweck kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Walzgerüst in an sich bekannter Weise mit einer Stellvorrichtung ausgestattet sein, welche die Höhe des Walzspalts während des Betriebes derart verändert, dass das gewalzte Band in einer Stellung eine geringe Banddicke und in einer anderen Stellung eine größere Banddicke erhält.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1
eine Vorrichtung zum Kaltwalzen von Stahlbändern in seitlicher Ansicht;
Fig. 2
eine Ausgestaltung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in seitlicher Ansicht;
Fig. 3
eine weitere Vorrichtung zum Kaltwalzen von Stahlbändern in seitlicher Ansicht.
Die in Fig. 1 gezeigte, im Reversierbetrieb betreibbare Vorrichtung 1 zum Kaltwalzen eines Stahlbands S ist mit einer Abwickeleinrichtung 2, einer ersten Bandzugausgleichseinrichtung 3, einem Walzgerüst 4, einer zweiten Bandzugausgleichseinrichtung 5 und einer Aufwickeleinrichtung 6 ausgestattet. Die Abwickeleinrichtung 2, die erste Bandzugausgleichseinrichtung 3, das Walzgerüst 4, die zweiten Bandzugausgleichseinrichtung 5 und die Aufwickeleinrichtung 6 sind in Linie aufgestellt und werden vom kaltzuwalzenden Stahlband S in Förderrichtung F aufeinander folgend passiert.
Die Bandzugausgleichseinrichtungen 3,5 umfassen jeweils einen Wagen 7,8. Jeder der Wagen 7,8 kann unabhängig auf in einer Horizontalebene angeordneten Schienen 7a,8a mittels jeweils eines geeigneten Antriebs linear zwischen dem Walzgerüst 4 und der Abwickeleinrichtung 2 bzw. dem Walzgerüst 4 und der Aufwickeleinrichtung 6 verfahren werden. Die Wagen 7,8 tragen jeweils eine Rolle 9,10, deren Drehachse im Wesentlichen achsparallel zu den Drehachsen der Arbeitswalzen des Walzgerüsts 4 ausgerichtet ist.
Das von der Abwickeleinrichtung 2 von einem zunächst im Durchmesser großen Coil CA von unten ablaufende Stahlband S liegt auf der Rolle 9 der Bandzugausgleichseinrichtung 3 auf, von der es in den Walzspalt 4a des Walzgerüstes 4 einläuft. Die Position der Drehachse der Rolle 3 ist dabei unter Berücksichtigung ihres Durchmessers so ausgerichtet, dass das Stahlband S zwischen der Rolle 3 und dem Walzspalt 4a des Walzgerüstes 4 in einer gleich bleibenden, durch den Walzspalt 4a verlaufenden Horizontalebene H läuft.
Das aus dem Walzspalt 4a in Förderrichtung F auslaufende Stahlband S wird auf der Rolle 10 der zweiten Bandzugausgleichseinrichtung 5 aufliegend so umgelenkt, dass es von unten in das von der Aufwickeleinrichtung 6 gewickelte Coil CB einläuft. Auch die Position der Drehachse der Rolle 10 der zweiten Bandzugausgleichseinrichtung 5 ist dabei so ausgerichtet, dass das Stahlband S zwischen dem Walzgerüst 4 und der Rolle 10 in der Horizontalebene H verläuft.
Sowohl die Rolle 9 als auch die Rolle 10 werden vom Stahlband S auf weniger als 90 ° ihres Umfangs umschlungen.
Im Walzbetrieb werden Schwankungen des Bandzuges durch nicht dargestellte Bandzugmesseinrichtungen erfasst. Werden im in Förderrichtung F vor oder hinter dem Walzgerüst 4 liegenden Bereich 4b,4c über einen Toleranzbereich hinausgehende Abweichungen des Bandzugs von einem Sollwert festgestellt, so wird die jeweilige Bandzugausgleichseinrichtung 3 bzw. 5 solange in die zum Ausgleich dieser Abweichung richtige Richtung bewegt, bis der Sollwert wieder erreicht wird.
Wird beispielsweise festgestellt, dass der Bandzug im Einlaufbereich 4b des Walzgerüsts 4 zu hoch ist, so wird die Bandzugausgleichseinrichtung 3 in Richtung des Walzgerüstes 4 bewegt. Mit dieser Annäherung der Bandzugausgleichseinrichtung 3 an das Walzgerüst 4 geht eine Verkürzung der zwischen dem Coil CA und dem Walzgerüst frei laufenden Bandlänge einher. Die betreffende Stellung der Bandzugausgleichseinrichtung 3 ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt.
Wird dagegen beispielsweise im Auslaufbereich 4c des Walzgerüstes 4 ein zu geringer Bandzug erfasst, so wird die Bandzugausgleichseinrichtung 5 vom Walzgerüst 4 wegbewegt, um den Abstand zwischen der Rolle 10 und dem Walzgerüst und damit einhergehend die zwischen dem Coil CB und dem Walzgerüst frei laufenden Bandlänge zu vergrößern. Die betreffende Stellung der Bandzugausgleichseinrichtung 3 ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt.
Durch die beschriebene Verschiebung der Bandzugausgleichseinrichtungen 3 und 5 lassen sich auch starke Geschwindigkeitsschwankungen des Bandlaufs, wie sie typischerweise beim Walzen im Zuge des Wechsels der Banddicke eintreten, einfach und sicher beherrschen.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 20 entspricht hinsichtlich ihrer Funktionseinheiten und der Arbeitsweise der Bandzugausgleichseinrichtungen 3,5 der zuvor erläuterten Vorrichtung 1. Im Unterschied zur Vorrichtung 1 ist jedoch bei der Vorrichtung 20 zwischen der Abwickeleinrichtung 2 und der ihr zugeordneten Bandzugausgleichseinrichtung 3 eine Umlenkrölle 11 angeordnet. Die Umlenkrolle 11 ist dabei einerseits so positioniert, dass das vom Coil CA ablaufende Stahlband S bei maximalem Durchmesser des Coils CA im Wesentlichen horizontal von unten an die Umlenkrolle 11 läuft und dann an ihr nach oben umgelenkt wird, so dass es auf der dem Coil CA zugewandten Seite auf die Rolle 9 der Bandzugausgleichseinrichtung 3 trifft, an der es dann wiederum in die Horizontalebene H in Richtung des Walzspaltes 4a des Walzgerüstes 4 umgelenkt wird. Durch die Umlenkrolle 11 wird so sichergestellt, dass das Stahlband S auch bei großen Durchmessern des Coils CA einwandfrei in den Förderweg der Vorrichtung 20 einläuft.
In entsprechender Weise ist bei der Vorrichtung 20 zwischen der Bandzugausgleichseinrichtung 5 und der Aufwickeleinrichtung 6 eine Umlenkrolle 12 vorgesehen. Auch diese Umlenkrolle 12 ist dabei so positioniert, dass das auf das Coil CB gewickelte Stahlband bei maximalem Umfang des Coils CB im Wesentlichen horizontal geführt ist. Das aus dem Walzspalt 4a des Walzgerüstes 4 austretende Stahlband S wird in diesem Fall zunächst an der Rolle 10 der Bandzugausgleichseinrichtung 5 derart umgelenkt, dass es auf der dem Walzgerüst 4 zugeordneten Seite auf die Umlenkrolle 12 trifft. An ihr wird das Stahlband S dann wiederum in Richtung des Coils CB gelenkt.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 20 in Bezug auf die Regelung des Bandzugs durch die Bandzugausgleichseinrichtungen 3,5 entspricht der der Vorrichtung 1.
Auch die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung 30 entspricht in ihrem Grundkonzept der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1. Sie ist dementsprechend ebenfalls mit einer Aufwickeleinrichtung 2, einer ersten Bandzugausgleichseinrichtung 33, einem Walzgerüst 4, einer zweiten Bandzugausgleichseinrichtung 35 und einer Aufwickeleinrichtung 6 ausgestattet, die in Förderrichtung F in Linie aufeinander folgend vom kaltzuwalzenden Stahlband S durchlaufen werden.
Im Unterschied zu den Vorrichtungen 1 oder 20 sind bei der Vorrichtung 30 die Bandzugausgleichseinrichtungen 33,35 jeweils durch eine Schwinge 36 bzw. 37 gebildet, die an ihrem einen Ende jeweils um eine achsparallel zu den Drehachsen des Walzgerüst ausgerichtete Schwenkachse 38,39 schwenkbar gelagert sind. Die Schwenkbetätigung erfolgt dabei durch Hydraulikzylinder 40,41. Selbstverständlich lassen sich zu diesem Zweck auch andere Antriebsarten einsetzen, die eine vergleichbar schnelle Reaktionszeit und eine ausreichend hohe Krafterzeugung gewährleisten.
An ihrem freien Ende trägt jede Schwinge 36,37 jeweils eine Rolle 9,10. Die Länge der Schwingen 36,37 ist dabei unter Berücksichtigung des Durchmessers der von ihnen jeweils getragenen Rolle 9,10 so bemessen, dass bei vertikaler Ausrichtung der Schwingen 36,37 das Stahlband S zwischen den Rollen 9,10 und dem Walzspalt 4a des Walzgerüstes 4 in der durch den Walzspalt 4a verlaufenden Horizontalebene H geführt ist. Die vertikal ausgerichtete Stellung entspricht der jeweiligen Mittellage, um die die Schwingen 36,37 während des Walzbetriebes geschwenkt werden.
Stellen sich beim Walzbetrieb Schwankungen des Bandzuges ein, die über einen Toleranzbereich hinaus von einem Sollwert abweichen, so werden die Schwingen 36,37 solange in die zum Ausgleich dieser Abweichung richtige Richtung verschwenkt, bis durch die mit der Verschwenkung einhergehende Veränderung der Lauflänge des Stahlbands S der Sollwert wieder erreicht wird.
Wird beispielsweise festgestellt, dass der Bandzug im Einlaufbereich 4b des Walzgerüsts 4 zu gering ist, so wird die Schwinge in Richtung der Aufwickeleinrichtung 2 bewegt. Auf diese Weise ist der Abstand der von der Schwinge 36 getragenen Rolle 9 zum Walzgerüst 4 und dementsprechend die vom Stahlband S insgesamt zwischen Walzgerüst und Coil CA zurückgelegte Lauflänge vergrößert mit der Folge, dass der Bandzug wieder den geforderten Wert annimmt.
In entsprechender Weise wird die Schwinge 37 in Richtung der Aufwickeleinrichtung 6 bewegt, wenn im Auslaufbereich 4c des Walzgerüstes 4 ein zu geringer Bandzug auftritt. Durch diese Schwenkbewegung wird der Abstand zwischen der von der Schwinge 37 getragenen Rolle 10 und dem Walzgerüst und damit wiederum einhergehend die zwischen dem Coil CB und dem Walzgerüst 4 frei laufenden Bandlänge vergrößert, so dass nach einer ausreichend weiten Verschwenkung auch im Einlaufbereich 4c des Walzgerüstes 4 der erforderliche Bandzug wiederhergestellt ist.
Die betreffenden Stellungen der Bandzugausgleichseinrichtung 33,35 sind in Fig. 3 gestrichelt dargestellt.
Bei zu hohen erfassten Bandzügen im Einlaufbereich 4b oder Auslaufbereich 4c des Walzgerüstes 4 werden die Schwingen 36,37 der Bandzugausgleichseinrichtungen 33,35 jeweils in Richtung des Walzgerüstes 4 verschwenkt, um durch Verkürzung der jeweiligen freien Lauflänge des Stahlbands S den unerwünschten Anstieg des Bandzugs auszugleichen.
BEZUGSZEICHEN
1,20,30
Vorrichtung zum Kaltwalzen eines Stahlbands
2
Abwickeleinrichtung
3
erste Bandzugausgleichseinrichtung
4
Walzgerüst
4a
Walzspalt des Walzgerüstes 4
4b
Einlaufbereich des Walzgerüstes 4
4c
Auslaufbereich des Walzgerüstes 4
5
zweite Bandzugausgleichseinrichtung
6
Aufwickeleinrichtung
7,8
Wagen
7a,8a
Schiene
9,10
Rolle
11,12
Umlenkrolle
33
erste Bandzugausgleichseinrichtung
35
zweite Bandzugausgleichseinrichtung
36,37
Schwinge
38,39
Schwenkachse
40,41
Hydraulikzylinder
S
Stahlband
F
Förderrichtung
CA
Coil
CB
Coil
H
Horizontalebene

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Walzen von Metallbändern, insbesondere von Stahlbändern (S), mit einem Walzgerüst (4), mit einer Wickeleinrichtung (2,6) und mit mindestens einer zwischen dem Walzgerüst (4) und der Wickeleinrichtung (2,6) angeordneten Bandzugausgleichseinrichtung (3,5), dadurch gekennzeichnet, dass die Bandzugausgleichseinrichtung (3,5) eine das jeweils gewalzte Band (S) im Betrieb umlenkende Rolle (9,10) umfasst, deren in horizontaler Richtung gemessener Abstand vom Walzgerüst (4) verstellbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, die Position der Rolle (9,10) in Horizontalrichtung linear verstellbar ist.
  3. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (9,10) von einem Wagen (7,8) getragen ist, der mittels eines Antriebs aus einer Stellung, in der ein erster Abstand zwischen der Rolle (9,10) und dem Walzgerüst (4) besteht, in mindestens eine zweiten Stellung verfahrbar ist, in der ein anderer Abstand zwischen der Rolle (9,10) und dem Walzgerüst (4) besteht.
  4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (9,10) von einer Schwinge (36,37) getragen ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (38,39) der Schwinge (36,37) achsparallel zu den Drehachsen der Arbeitswalze des Walzgerüstes (4) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Schwinge (36,37) im Betrieb veränderbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinge (36,37) in einer Mittelstellung der von ihr im Betrieb ausgeführten Schwenkbewegungen im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens eine Bandzugausgleichseinrichtung (9,10) in Förderrichtung (F) des Metallbands (S) vor und hinter dem Walzgerüst (4) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Förderweg des Stahlbands (S) zwischen der Bandzugausgleichseinrichtung (3,5,33,35) und der Abwickel- oder der Aufwickeleinrichtung (2,6) mindestens eine Umlenkrolle (11,12) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (9,10) der Bandzugausgleichseinrichtung (3,5,33,35) und / oder die jeweils zusätzlich angeordneten Umlenkrollen (11,12) mit einem Antrieb oder einer Bremseinrichtung verkoppelt sind.
  11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzgerüst (4) mit einer Stellvorrichtung ausgestattet ist, welche die Höhe des Walzspalts (4a) während des Betriebes derart verändert, dass das gewalzte Metallband (S) in einer Stellung eine geringe Banddicke und in einer anderen Stellung eine größere Banddicke erhält.
  12. Verfahren zum Walzen von Metallbändern, insbesondere zum Kaltwalzen von Stahlbändern (S), bei dem das zu walzende Metallband von einem Coil (CA) abgehaspelt, in einem Walzgerüst (4) gewalzt und anschließend aufgehaspelt wird, wobei der auf dem Metallband (S) lastende Bandzug mittels einer Bandzugausgleichseinrichtung (3,5,33,35) geregelt wird, deren horizontaler Abstand vom Walzgerüst (4) in Abhängigkeit vom jeweils erfassten Bandzug verstellt wird.
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