BRPI0418012B1 - Lamination process and frame for multiple influence of profiles - Google Patents

Description

PROCESSO E ARMAÇÃO DE LAMINAÇÃO PARA MÚLTIPLA INFLUÊNCIA DE

PERFIS A invenção refere-se a um processo bem como a uma armação de laminação para laminação de chapas ou tiras, com rolos de trabalho, que se apoiam em rolos de apoio ou rolos intermediários com rolos de apoio, sendo que o ajuste do perfil de espaço entre rolos é realizado mediante deslocamento axial de pares de rolos providos de contornos curvos, Os rolos de pares de rolos selecionados são então axialmente deslocãveis aos pares uns contra os outros e cada rolo de um tal par de rolos é provido de um contorno curvo, que se estende em ambos os rolos do par de rolos para lados situados opostos por todo o comprimento das superfícies de rolos. Formas de execução conhecidas são armações de quatro rolos, armações de seis rolos e as diversas formas das armações de múltiplos rolos na disposição como armações de um só sentido, armações reversíveis ou armações de rolos em tandem.

Quando da laminação a quente de pequenas espessuras prontas bem como quando da laminação a frio, para a manutenção da lisura, o objetivo é fazer face a duas causas em princípio diferentes para falhas de lisura com os mesmos meios de ajuste: - 0 perfil teórico do material de laminação, isto é, a distribuição da espessura do material de laminação por toda a largura do material de laminação requerida para manutenção da lisura, diminui proporcionalmente à espessura de material de laminação nominal de passo para passo. Especialmente em armações de um só sentido e armações reversíveis, os mecanismos de ajuste devem estar em condições de realizar os correspondentes ajustes.

Em função da força de laminação atual, da temperatura dos rolos e do estado de desgaste dos rolos, alteram-se de passo para passo a altura de perfil e a distribuição de perfil a serem compensadas com os mecanismos de ajuste. Os mecanismos de ajuste devem poder compensar as alterações na forma do perfil e na altura do perfil.

Armações de laminação com mecanismos de ajuste eficazes para o ajuste prévio do espaço entre rolos requerido e para a variação do espaço entre rolos sob carga estão descritas na EP 0 049 798 BI e, portanto, já são estado atual da técnica. São então empregados rolos de trabalho e/ou rolos de apoio e/ou rolos intermediários, que são axialmente deslocáveis entre si. Os rolos são providos de um contorno curvo se estendendo no sentido de uma extremidade da superfície de rolo, o qual se estende em ambos os rolos de um par de rolos respectivamente para lados contrapostos por todo o comprimento de superfície de ambos os rolos e que tem uma forma, em que os dois contornos de superfície de rolo se complementam exclusivamente em uma determinada posição axial relativa dos rolos. Graças a essa medida, a forma do espaço entre rolos e, portanto, a seção transversal do material de laminação são influenciadas já por ligeiras vias de deslocamento dos rolos apresentando o contorno curvo, sem que deva haver uma direta adaptação da posição dos rolos deslocáveis à largura do material de laminação. A característica da complementação em uma determinada posição axial determina como apropriadas todas as funções pontualmente simétricas ao centro do espaço entre rolos. Como forma de execução preferida revelou-se o polinômio de 3o grau. Assim, da EP 0543 014 BI é conhecida uma armação de laminação de seis rolos com rolos intermediários e de trabalho axialmente deslocãveis, em que os rolos intermediários apresentam abaulamentos, que são pontualmente , simétricos com relação ao ponto central da armação e cujo abaulamento pode ser expresso por uma equação de terceiro grau. Essa função pontualmente simétrica para com o centro do espaço entre rolos dos contornos de rolos se expressa no espaço entre rolos isento de carga como um polinômio de 2C grau, portanto como uma parábola. Um tal espaço entre rolos tem a vantagem especial de que é apropriado para laminação de distintas larguras de material de laminação. A alteração da altura de perfil, que pode ser obtida pelo deslocamento de rolos, possibilita uma almejada adaptação às grandezas de influência acima indicadas e cobre já a maior parte do ajuste de perfil requerido com alta flexibilidade.

Verificou-se que com os rolos descritos pode ser compensada a substancial flexão de rolos parabólica, determinada por frações quadradas e se estendendo por todo o comprimento da superfície de rolos. Especialmente com as maiores larguras de material de laminação de um espectro de produtos, revelaram-se contudo divergências entre o perfil ajustado e o perfil realmente requerido por excessivas extensões na faixa de borda ou nos quartos de faixa, as quais se expressam em forma de assim chamados quartos de onda na lisura do produto e que podem ser reduzidas apenas com aplicação de dispositivos de flexão adicionais, fortes, convenientemente em conexão com um resfriamento por zona.

Para superação dessas desvantagens, na EP 0 294 544 é proposto compensar tais quartos de onda mediante emprego de polinômios de graus superiores. Revelou-se particularmente eficaz o polinômio de 5o grau, que se expressa no espaço entre rolos sem carga como um polinômio de 4o grau e, em comparação com o polinômio de 2° grau, influencia eficazmente divergências na lisura na faixa de largura de cerca de 70 % da largura nominal.

Comprovou-se, no entanto, como desvantajoso para um tal contorno dos rolos o fato de que, quando do deslocamento dos rolos para ajuste do espaço entre rolos, altera-se também simultaneamente a influência sobre os quartos de onda. E por isso mesmo não é possível atingir com um elemento de ajuste dois objetivos assim distintos.

Constituí objetivo da presente invenção solucionar a problemática anterior exposta a título de exemplo com um mecanismo simples e obter maior aperfeiçoamento dos mecanismos de ajuste e da estratégia para produção de chapas ou tiras absolutamente planas com perfil de espessura predeterminado por toda a largura do material de laminação laminado. O objetivo colocado á alcançado com as características caracterizadoras da reivindicação 1 pelo fato de que o ajuste do espaço entre rolos é realizado por ao menos dois pares de rolos axialmente deslocáveis independentemente entre si com distintos contornos curvos, cujos distintos contornos curvos são calculados por decomposição do perfil teórico de espaço entre rolos ativo no espaço entre rolos em ao menos dois perfis teóricos de espaço entre rolos distintos e transferidos aos pares de rolos.

Configurações vantajosas da invenção estão indicadas nas sub-reivindicações. Uma armação de laminação para laminação de chapas ou tiras é caracterizada com as características da reivindicação 6 bem como com as caracterizações de outras sub-reivindicações.

De acordo com a invenção, a função do espaço entre rolos necessária para o ajuste do perfil de espaço entre rolos é inicialmente desenvolvida para duas posições de deslocamento selecionadas como polinômio de enésimo grau com expoentes de números pares. Cada uma dessas funções a serem empregadas para um par de rolos segundo o estado atual da técnica é decomposta de acordo com a invenção em um polinômio de 2o grau com as propriedades positivas conhecidas para o ajuste prévio e em um polinômio restante com maiores potências em números pares, que fornece no centro de rolos o perfil 0 (a altura de perfil no centro de rolos é idêntica â altura de perfil nas bordas) e indica em ambos os lados para o centro de rolos dois máximos, que são apropriados para influenciar os quartos de onda. Os contornos de rolos calculáveis desses polinômios são transferidos a ao menos dois pares de rolos deslocáveis independentemente entre si, de modo que é então viável o ajuste do perfil teórico de espaço entre rolos de acordo com a invenção por ao menos dois pares de rolos com distintos contornos de rolos mediante deslocamento axial independentemente entre si. Por essa decomposição de acordo com a invenção do contorno de rolo de um par de rolos conhecido em ao menos dois pares de rolos deslocáveis independentemente entre si é assim provida uma sensível influência e correção do espaço entre rolos para produção de chapas ou tiras absolutamente planas com perfil de espessura predeterminado. O fundamento matemático para realização desse objetivo será explicado a seguir com referência à figura 1, em que estão representados conceitos para relação da função de rolo para o contorno de rolo de um par de rolos individual (na figura 1 o índice "o" representa o rolo superior e o índice "u" o rolo inferior do par de rolos): 0 espaço entre rolos segue a função (01) sendo que o significado das distintas variáveis pode ser vista na figura 1.

Com auxílio do teorema de Tayler e com algumas conversões elementares, a equação pode se desenvolver em (02) A função do espaço entre rolos se evidencia, portanto, como a diferença da distância axial dos rolos e da dupla soma de potências de números pares, portanto como uma função simétrica para com o centro da armação. Esse resultado se dá evidentemente sem estabelecimento de uma determinada função de raio e vale portanto para toda função diferenciãvel. A função de raio selecionada determina através de suas derivações apenas os coeficientes dos termos de potência.

Em analogia a um par de rolos de contorno simétrico, pode-se imaginar que na armação se encontre um par de rolos de contorno simétrico não deslocável com o raio ideal Ri(s,z). Os contornos desses rolos imaginários se alteram simetricamente para com o centro de rolos por deslocamento de rolos em sentido contrário dos rolos reais. Aplica-se: (03) Segundo equação (G2) e (G3) , o raio de rolos ideal Ri segue a função (G4) A função do perfil de rolo de cada rolo dos dois rolos reais deslocãveis deve ser indicada com (G5) Após realização das requeridas diferenciações segundo equação (G4) e emprego dos resultados na equação (G4) está disponível a equação para o radio de rolo ideal com m Na figura 2, em uma matriz de coeficiente está executada uma representação panorâmica dos coeficientes de equação (G6) até à 6a potência e o resumo para o polinômio (G7) com os coeficientes ck inicialmente ainda desconhecidos, que são formados segundo a prescrição de (G6) dos coeficientes da equação (G5). A equação {G7) descreve c perfil de rolo, com o qual o rolo ideal deve ser equipado em uma determinada posição de deslocamento. Para tanto, o polinômio deve, contudo, ser decomposto em polinômios individuais, dos quais cada um pode ser dimensionado com um valor compreensível para a prática operacional. A decomposição do polinômio de enésimo grau nos distintos polinômios é obtida mediante formação de diferença dos termos de inésimo grau para os termos com a potência imediatamente inferior e é a seguir representada para um polinômio do 6o 'grau.

Na equação (G7) são introduzidos termos adicionais negativos com respectivamente um grau de potência inferior em 2 e os coeficientes qk, que são simultaneamente adicionados também positivamente à potência imediatamente inferior. (GS) 0 polinômio equivalente resultante é associado aos novos termos: (G9) Os termos dessa equação representam as frações de perfil dos graus de potência individuais no perfil total. Segundo equação (GS) vale: para o raio nominal (G10) para a iraçao üe 2" grau I) para a tração de 4“ grau (012) para a traçao de 6" grau (G13) 0 demais decurso de cálculo será explicado a título de exemplo no termo Rig: Por uma simples conversão se obtém: (G14) Os valores em (G10) a (G13) devem ser selecionados de tal maneira que a para z = zR = bo/2 se torne 0, sendo que bo é a largura de referência do conjunto de rolos.

Disso se segue (015) O valor g6 é igual a 0 para o máximo 6 o grau aqui considerado, pois não está associado ao 8o grau não existente. Numericamente, portanto, também é necessário iniciar a resolução com o máximo grau.

Aplicando a equação (G15) na equação (G14) resulta (016) Essa já á a equação para o decurso de função da fração de perfil de 6o grau no perfil total. Para z = 0 e z = zR resulta, como requerido, a fração de perfil 0. 0 valor extremo dessa função é a altura de perfil, que é almejada como valor predeterminado.

Os valores extremos resultam da primeira derivação aplicada a 0 com Depois de zerar, disso resulta (G17) a posição de cada um dos dois valores extremos situados simetricamente ao centro da armação da função para a fração de perfil de 6o grau.

Aplicando (G17) em (G16) leva ao próprio valor extremo com (G18) Os valores para Rikwx são idênticos às frações de perfil dos rolos ideais. Como o perfil de rolo, o assim chamado Crown ou a altura de perfil, calculada sobre o diâmetro de rolo, tem-se (G19) Segue-se uma relação direta entre os valores Crown e de q com (G2Ü) A realização do cálculo para os restantes termos Rik4 e Riks da equação (G9) leva ao conjunto de equações: 2. Gradr (G21) 4. Grad £ Φ ^ depois de realizado o cálculo. 0 termo Ri0 da equação (G9) é livremente selecionãvel como raio nominal do rolo.

Como se pode identificar facilmente, o polinômio pode ser desenvolvido adiante mediante continuação da série à vontade na direção de graus superiores. Por exemplo: 80 grau e 10° grau Para determinação dos coeficientes de equação (G5) para as funções de polinômio das retificas de rolo, devem ser selecionadas duas posições de deslocamento si e s2, para as quais deve ser fixado respectivamente o perfil desejado mediante seleção dos valores Crown de Cr2 até Crn. Entre esses dois perfis, por exemplo em posição de deslocamento máxima e mínima, os perfis se alteram continuamente pelo deslocamento de rolo. Como os distintos graus de potência podem ser dimensionados independentemente entre si, dispensa-se o requisito obrigatório de uma complementação dos perfis de rolo do rolo superior para o rolo inferior. Mas este também pode ser obtido facilmente na medida em que se estabelece a altura de perfil 0 para uma das duas posições de deslocamento livremente selecionáveis, se necessário também fora da real via de deslocamento, uniformemente para todos os graus de potência.

Após seleção dos valores Crown resultam os valores para qk do conjunto de equações (G21). Os valores para ck são determinados pela equação (G15), sendo que essa equação deve ser escrita analogamente ao conjunto de equações (G21) ainda para os outros termos. Depois da aplicação nas equações (G10) a (G13) estão disponíveis os decursos de função completos dos distintos graus de potência. 0 perfil total aparece segundo equação (G9) em forma de distintas camadas superpostas e pode também ser calculado com a equação idêntica (G7). 0 cálculo dos coeficientes do polinômio para os contornos dos rolos deslocáveis é conseguido pela associação dos coeficientes da equação (G7) com a equação (G6) . A equação (G7), como já descrito mais acima, é válida para duas posições de deslocamento Si e s2. A equiparação das duas equações (G7) com a equação (G6) fornece as equações condicionais, necessárias em correspondência ao grau de potência selecionado, para os coeficientes aí do polinômio para a retifica de rolo. As distintas equações condicionais podem ser lidas diretamente do esquema de coeficientes da figura 2. 0 coeficiente permanece indeterminado, pois não tem influência sobre a forma de perfil do rolo. Ele determina a conicidade do rolo e requer, portanto, um outro critério de projeção, que deve ser explicado em seguida no contato de um rolo perfilado com um rolo intermediário cilindricamente moldado ou rolo de apoio.

Em operação de laminação, na faixa de contato as faixas de perfil elevadas do rolo perfilado são embutidas no rolo cilíndrico mediante deformação elástica e, sob determinadas circunstâncias, produzem uma posição não paralela de ambos os rolos entre si. Para evitar um travamento dos rolos, a inclinação ai do contorno de rolo de trabalho deve ser dimensionada de tal maneira que as linhas centrais de ambos os rolos fiquem paralelas entre si. Nesse caso, na zona de contato se forma uma linha de laminação, que é igualmente paralela às linhas centrais de ambos os rolos. 0 raio dessa linha de laminação com relação ao rolo de trabalho seria Rw. Por meio de um elemento de comprimento dz do rolo de trabalho pode então ser definido um elemento de força dF: (G22) com C como constante de mola relativa ao comprimento do achatamento (dimensão N/mm2) , 0 elemento de força dF produz, através da distância z, um elemento de momento dMK1, que gera um basculamento dos rolos. Para que seja assim mantido o requerido paralelismo das linhas centrais, para a integral dos elementos de momento pelo comprimento de contato deve ser requerido: (G23) A constante de mola relacionada a comprimento pode ser aplicada como constante pelo comprimento de contato. Com isso se segue: como equação condicional para a inclinação ai . (G24) A aplicação da equação (G5) fornece após integração pela largura de referência e algumas conversões elementares a equação condicional para ai com (G25) Fica imediatamente claro que a equação (G25) também é válida para rolos perfilados, que se encontram em contato com o rolo perfilado de um outro par de rolos, quando o coeficiente ai desse rolo de contato igualmente foi dimensionado com a equação (G25).

Depois de completado o cálculo, realizado com as equações (G14) até (G2 0) a título de exemplo para o 6o grau, para todos os graus de potência que vêm ao caso se verifica que para os graus de potência superiores a 2 no conjunto de rolos ideal e, com isso, no espaço entre rolos, se ajustam sempre dois valores extremos situados simetricamente ao meio da armação, cuja distância no entanto aumenta com crescente grau de potência. 0 grau de potência 2 apresenta apenas um valor extremo no centro do conjunto de rolos. Com isso de acordo com a invenção é oferecida a solução de associar a um para de rolos o polinômio para o grau de potência 2 e a um segundo conjunto de rolos um polinômio restante, que cubra todos os graus de potência superiores.

Os ao menos dois pares de rolos serão distintamente selecionados dependendo da construção da armação. Com uma armação de seis rolos, por exemplo os rolos intermediários deslocáveis serão providos de um perfil, que produza no espaço entre rolos o polinômio de 2o grau. Os rolos de trabalho deslocáveis são apropriados para o polinômio residual e servem para influenciar os quartos de onda ou para um outra influência especial de perfil. Dependendo da posição de um par de rolos no conjunto da armação, de maneira conhecida, também se pode aumentar as alturas de perfil dos perfis a serem ajustados pelo respectivo par de rolos, para melhor o engate pelo espaço entre rolos, especialmente com pares de rolos situados ainda mais distanciados do espaço entre rolos.

Comprova-se especialmente vantajoso o fato de que, mesmo com grandes larguras de material de laminação, pode haver com sensibilidade a influência dos quartos de onda através do deslocamento dos rolos de trabalho. Não havendo quartos de onda, então os rolos de trabalho permanecem na posição zero e não se comportam como rolos contornados.

Os dois máximos no polinômio residual se encontram em uma posição simétrica ao centro de rolos, que é variável pelo grau do polinômio. Disso resulta - em função da construção da armação - a possibilidade de prover maior possibilidade de deslocamento para oitavos de onda ou ondas marginais através de um outro par de rolos deslocável. Naturalmente, continua possível também introduzir essa variante de maneira extremamente simples através da troca de rolos.

No caso individual pode se comprovar conveniente superpor ao par de rolos para produção de polinômio de segundo grau adicionalmente um ou vários graus. Isso podería então se revelar conveniente quando são operadas armações com larguras de material de laminação quase constante.

Mediante combinação de todas as formas de perfil disponíveis das potências 2 a n é ainda possível prover, mediante dimensionamento apropriado da altura de perfil de cada potência, formas de perfil muito especiais e associá-las a um par de rolos. Por exemplo, é possível uma forma de perfil em que o espaço entre rolos permaneça essencíalmente paralelo e se altere apenas na área da borda do material de laminação. 0 emprego adicional de sistemas de flexão de rolos de trabalho ou rolos intermediários bem como de sistemas de refrigeração de rolo continua inalterado para correções dinâmicas e para a eliminação de falhas residuais.

Outros detalhes, propriedades e características da invenção serão explicados a seguir em exemplos de execução representados em figuras de desenho esquemáticas, que ilustram a eficácia das medidas de acordo com a invenção. Mostram: Figura 1 - conceitos para montagem da função de espaço entre rolos e de rolos, Figura 2 - esquema de coeficiente da função Ri(s,z), Figura 3 - armação de laminação de quatro rolos em seção transversal esquemática, Figuras 3a e 3b - faixa de deslocamento possível de pares de rolos individuais da figura 3, Figura 4 - armação de 6 rolos em seção transversal esquemática, Figuras 4a e 4b - faixa de deslocamento possível de pares de rolos individuais da figura 4, Figura 5 - armação de 10 rolos em seção transversal esquemática, Figuras 5a e 5b - faixa de deslocamento possível de pares de rolos individuais da figura 5, Figuras 6 e 7 - perfis teóricos de espaço entre rolos, formados da soma de perfis de 2° e 4o grau para duas posições de deslocamento selecionadas +100/-100 mm, Figuras 8 e 9 - contorno de rolos resultante para perfis teóricos de espaço entre rolos das figuras 6 e 7, Figuras 10 e 11 - perfis teóricos de espaço entre rolos para um perfil de 2° grau para duas posições de deslocamento selecionadas +1Q0/-10Q mm, Figuras 12 e 13 - contorno de rolos resultante para perfis teóricos de espaço entre rolos das figuras 10 e 11, Figuras 14 e 15 - perfis teóricos de espaço entre rolos para um perfil de 4 o grau para duas posições de deslocamento selecionadas +100/-100 mm, Figuras 16 e 17 - contorno de rolos resultante para perfis teóricos de espaço entre rolos das figuras 14 e 15, Figuras 18 e 19 - perfis teóricos de espaço entre rolos formados da soma de perfis de 2° a 16° grau para duas posições de deslocamento selecionadas +100/-100 mm, Figuras 20 e 21 - contorno de rolos resultante para perfis teóricos de espaço entre rolos das figuras 18 e 19.

As figuras ou ilustrações 1 e 2 foram já minuciosamente explicadas anteriormente.

Nas figuras 3 a 5 estão representadas as faixas de deslocamento possíveis de diversos pares de rolos (Pl, P2, P3) deslocãveis com contorno distintamente curvo em armações de laminação (1, 1', 1") selecionadas a título de exemplo. Na figura 3 está representada em uma vista lateral uma armação de quatro rolos 1. Ela consiste em um par de rolos Pl deslocável, os rolos de trabalho 2, e em um outro par de rolos P2 deslocável, os rolos de apoio 4. Entre os rolos de trabalho 2 é laminado o material de laminação 5 no espaço entre rolos 6.

Nas figuras 3 a e 3b, em que a armação de quatro rolos 1 da figura 3 está girada em 90 estão mostradas as faixas de deslocamento possíveis dos pares de rolos Pl e P2. Partindo do centro de armação 8, são respectivamente possíveis vias de deslocamento dos centros de rolo 7 pelo montante spl para o par de rolos PI e sp2 para o par de rolos P2 para a direita ou para a esquerda. Limitados são os deslocamentos pela largura de referência b0, quando uma aresta de rolo está deslocada para a faixa próxima da aresta de material de laminação de uma largura de material de laminação correspondente à largura de referência. Na figura 3a está por exemplo o rolo superior do par de rolos PI deslocado em spl para a direita e o correspondente rolo inferior em spl para a esquerda, enquanto que o rolo superior do par de rolos P2 está deslocado em sp2 para a esquerda e o correspondente rolo inferior em sp2 para a direita. Na figura 3b, essas vias de deslocamento estão executadas em imagem em espelho para com a figura 3a. Pela exibição conjunta dessas duas posições extremas possíveis fica claro de que maneira e até quais limites é possível um deslocamento de ambos os pares de rolos Pl, P2. A direção de deslocamento de cada par de rolos é então independente da direção de deslocamento do outro par de rolos.

Na figura 4 está representa uma vista lateral de uma armação de 6 rolos 1' . Ela consiste em um par de rolos Pl deslocável, os rolos de trabalho 2, e um par de rolos P2 deslocável, os rolos intermediários 3, bem como em um outro par de rolos não deslocável, os rolos de apoio 4. Nas figuras 4a e 4b, em que a armação de 6 rolos 1' da figura 4 está representada girada a 90 °, estão mostradas as possíveis faixas de deslocamento dos pares de rolos Pl e P2. O deslocamento se dá aqui da mesma maneira que nas figuras 3a e 3b, até o máximo valor de deslocamento possível spl ou sp2, sendo que aqui os rolos intermediários 3 como par de rolos P2 assumem a parte dos rolos de apoio 4 da armação de 4 rolos 1 das figuras 3a e 3b. Também aqui a direção de deslocamento de cada par de rolos é independente da direção de deslocamento do outro par de rolos.

Na figura 5 está representada em uma vista lateral, como exemplo para uma armação de vários rolos, uma armação de 10 rolos 1" . Ela consiste em um par de rolos PI deslocãvel, os rolos de trabalho 2, em um par de rolos P2 deslocável, os rolos intermediários, em um outro par de rolos P3 deslocável, os rolos intermediários 3", bem como nos dois pares de rolos de apoio 4' e 4".

Nas figuras 5a e 5b, em que a armação de 10 rolos 1" da figura 5 está representada girada em 90 °, em um corte pelos rolos 4'-3'-2-2-3'-4' estão mostradas as possíveis faixas de deslocamento do par de rolos Pl, os rolos de trabalho 2, e do para de rolos P2, os rolos intermediários 3' especificados à esquerda na figura 5. Também aqui a via de deslocamento máxima importa em spl ou sp2.

As figuras 5c e 5d mostram em um corte pelos rolos 4"-3"-2-2-3"-4" novamente o par de rolos Pl, desta vez porém juntamente com o par de rolos P3, portanto com os rolos intermediários 3" dispostos à direita na figura 5 com a máxima via de deslocamento sp3.

As vias de deslocamento de todos os três pares de rolos são, dentro dos valores máximos spl, sp2 e sp3, independentes entre si em direção e tamanho.

Os dois pares de rolos de apoio 4' e 4" são executados não deslocáveis também nesse exemplo de execução da armação de 10 rolos 1". Especialmente na armação de 10 rolos 1" fica assim claro com que pluralidade de distintas combinações com um número existente, correspondentemente grande, de pares de rolos deslocãveis com contornos de rolo distintamente curvos, pode ser realizado o deslocamento de rolos aos pares e, com isso, uma influência sensível do espaço entre rolos 6.

Nas figuras ou diagramas 6 a 21 está mostrada, a título de exemplo para diversas armações de laminação 2, 2', 1" (ver figuras 3, 4, 5) com a largura de referência 2000 mm (abscissas respectivamente em mm), a desejada faixa de ajuste e a forma do espaço entre rolos 6 para respectivamente duas posições de deslocamento selecionadas, para a posição de deslocamento +100 mm e par a posição de deslocamento -100 mm. A definição dos respectivos perfis teóricos de espaço entre rolos para as duas posições de deslocamento selecionadas +100 mm/-100 mm é dada pela seleção de frações de perfil, que é determinada pelo grau de polinômio e pela altura de perfil a ser realizada na posição de deslocamento considerada. Nas figuras 6 a 17 foram selecionadas as seguintes alturas de perfil (ordenadas respectivamente em μτη) : Para a posição de deslocamento +100 mm: 2o grau com 600 μπι de altura de perfil 4o grau com 50 μτη de altura de perfil Para a posição de deslocamento -100 mm: 2° grau com 200 μπι de altura de perfil 4o grau com -50 μκι de altura de perfil A altura de perfil da função de cada polinômio varia com a posição de deslocamento entre +100 mm e -100 ram continuamente. Com isso varia também continuamente o perfil de espaço entre rolos 6, que representa a soma das curvas de função dos polinômios selecionados.

Essas alturas de perfil acima estabelecidas conduzem -como exposto - com auxílio de matemática elementar a contornos de rolos inequivocamente calculáveis do rolo superior e inferior para a largura de referência dos pares de rolos Pl, P2, P3, com os quais pode ser alcançada uma contínua variação do espaço entre rolos 6. 0 perfil de espaço entre rolos 6 é idêntico à curva de função da altura do espaço entre rolos e está respectivamente desenhado para uma comparação com o perfil selecionado. Dependendo da posição de deslocamento, nas figuras se pode ver respectivamente um recorte do contorno de rolo do contorno se estendendo por todo o comprimento de rolo.

Nas figuras 6 e 7, em uma forma de representação de acordo com a invenção, os perfis teóricos de espaço entre rolos para as duas posições de deslocamento selecionadas de um par de rolos do estado atual da técnica estão separados nas frações de um polinômio de 2° grau e um polinômio residual de 4° grau.

Para a posição de deslocamento de +100 mm resultam para as alturas de perfil predeterminadas as curvas traçadas na figura 6 para o perfil teórico de espaço entre solos 10 bem como para a fração 20 do polinômio 2 a£ contida e a fração 22 do polinômio residual de 4o grau. Na figura 7 estão especificadas, correspondentemente, para uma posição de deslocamento de -100 mm para a altura de perfil nitidamente inferior, as correspondentes curvas para o perfil teórico de espaço entre rolos 11 e sua fração do polinômio de 2B grau e sua fração 23 do polinômio residual de 4° grau.

Em modificação do estado atual da técnica, isto é, em uma divisão de acordo com a invenção dos contornos de rolo em ao menos dois pares de rolos PI e P2, os rolos de um par de rolos, por exemplo Pl, devem ser de tal maneira contornados que produzam nas duas posições de deslocamento selecionadas os perfis teóricos de espaço entre rolos simétricos de 2o grau 20 e 21. Os rolos do outro par de rolos P2 devem então ser de tal maneira contornados que em suas duas posições de deslocamento selecionadas produzam os perfis teóricos de espaço entre rolos de 4o grau 22 e 23. Estando os dois pares de rolos Pl e P2 nas posições, que produzem os perfis teóricos de espaço entre rolos 20 e 22, então se tem no espaço entre rolos 6 o perfil 10 resultante. Nas posições de deslocamento contrapostas ocorre o perfil 11 resultante. Para determinar o contorno de rolos de um par de rolos, necessita-se sempre de dois perfis teóricos de espaço entre rolos para duas posições de deslocamento distintas. As posições de deslocamento podem ser perfeitamente distintas para os pares de rolos selecionados.

Nas figuras 8 e 9 estão representados os contornos de rolos do rolo superior 30 e do rolo inferior 30', que resultam por cálculo dos perfis teóricos de espaço entre rolos 10, 11, a saber, na figura 8 para a posição de deslocamento +100 mm e na figura 9 para a posição de deslocamento -100 mm. Dos contornos de rolo 30 e 30' é visível respectivamente apenas o recorte situado na respectiva posição de deslocamento na largura de referência. Os perfis teóricos de espaço entre rolos 10, 11 estão também registrados para fins de comparação.

Nas figuras 10 a 17 está representado como os contornos de espaço entre rolos selecionados nas figuras 6 a 9 com polinômios de 2o e 4o grau de acordo com a invenção podem ser transferidos a dois pares de rolos deslocáveis independentemente entre si.

Nas figuras 10 e 11 estão representados os perfis teóricos de espaço entre rolos 20 e 21 selecionados do polinômio 2 conhecido das figuras 6 e 7, As alturas de perfil estabelecidas das posições de deslocamento conduzem aos contornos de rolo 31, 31', representados nas figuras 12 e 13, do rolo superior e do inferior para a largura de referência desses pares de rolos Pl, P2, P3, com os quais é alcançável uma variação contínua do espaço entre rolos em forma de parábola entre as alturas de perfil dos perfis teóricos de espaço entre rolos 20 e 21.

Da mesma maneira, as figuras 14 e 15 mostram os perfis teóricos de espaço entre rolos 22 e 23 selecionados do polinômio de 4o grau conhecido das figuras 6 e 7. Eles conduzem aos contornos de rolo, representados nas figuras 16 e 17, do rolo superior 32 e do rolo inferior 32' e são igualmente permanentemente variáveis dentro da faixa de deslocamento.

Com um par de rolos Pl, P2, P3, que apresenta o perfil de um polinômio de 4o grau, pode assim sensivelmente haver influência de +5 0 μιη por 0 a -50 μιη sobre os assim chamados quartos de onda, sem que o ajuste do conjunto de rolos para o 2o grau seja submetido a uma desvantajosa variação.

Nas figuras 18 a 21 está representado que o método de modo algum é restrito ao emprego de polinômios do 2° e 4o grau e à influência de quartos de onda.

Na figura 18 é requerido para uma posição de deslocamento de +100 mm um perfil teórico de espaço entre rolos 25 quase paralelo, que deve se abrir apenas nas arestas de material de laminação, Ele é formado pela adição das curvas de função 24 de polinômios com os graus 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, e 16 com as alturas de perfil 400, 100, 60, 43, 30, 20, 14 e 10 μηη. 0 perfil de espaço entre rolos deve se alterar pelo deslocamento do perfil teórico de espaço entre rolos 25 continuamente até 0. Por isso, na figura 19 é requerido para a posição de deslocamento contraposta de -100 mm o perfil de espaço entre rolos 26 com a altura de perfil = 0.

Nas figuras 20 e 21 estão representados os correspondentes contornos de rolo 33 para o rolo superior e 33' para o rolo inferior. Vê-se a almejada abertura do espaço entre solos pela queda do perfil teórico de espaço entre rolos 25 (figura 20) nas arestas de material de laminação, que se reduz por deslocamento na direção -100 mm (figura 21) para 0. Com -100 mm há um espaço entre rolos paralelo com leve curvatura em forma de s nas arestas de material de laminação. Um par de rolos assim configurado possibilita a correção sensível da queda de espessura nas arestas de material de laminação. De acordo com a invenção, um tal par de rolos pode ser empregado vantajosamente em conexão com um par de rolos para o contorno parabólico em correspondência às figuras 10 a 13. Também com correspondente construção de armação é viável a inclusão adicional de uma possibilidade de correção com rolos segundo as figuras 14 a 17. A invenção não está restrita aos exemplos de execução representados. Assim, por exemplo, as formas de perfil, que podem ser obtidas no espaço entre rolos 6, de cada par de rolos Pl, P2, P3 deslocável podem ser descritas por respectivamente dois perfis simétricos livremente selecionáveis de um grau qualquer desejado, que estão associados a duas posições de deslocamento igualmente livremente selecionáveis. Segundo uma configuração vantajosa da invenção, com seleção de uma forma de perfil de mais de um grau de potência, as alturas de perfil dos distintos graus de potência são diferentes para as duas posições de deslocamento livremente selecionáveis. Isso tem por consequência o fato de que a posição de deslocamento para obtenção da altura de perfil 0 é diferente para os diversos graus de potência, de modo que é conscientemente impedida uma complementação dos contornos de rolo.

Alternativamente a isso, para uma das duas posições de deslocamento selecionáveis a altura de perfil de todas as potências pode ser ajustada em 0, para se forçar uma complementação dos contornos de rolo nessa posição de deslocamento. Correspondentemente ã invenção, a posição de deslocamento selecionada para o perfil 0 pode então também se situar fora da faixa de deslocamento real.

Além disso, segundo a invenção é possível que com seleção de uma forma de perfil de mais de dois graus de potência com potências maiores do que 2 as alturas de perfil dos distintos graus de potência são selecionados de tal maneira que pelo deslocamento de rolos é variada a distância de ambos os máximos de perfil de um mínimo continuamente até a um máximo. A invenção tampouco está restrita ao emprego de polinômios. Assim, por exemplo, é desde logo possível prover distintos pares de rolos Pl, P2, P3 de contornos, que seguem uma função transcendente ou uma função exponencial. Para tanto, as funções transcendentes ou funções exponenciais são resolvidas matematicamente em séries de potência. A aplicação operacional ou o deslocamento atual dos distintos pares de rolos se faz, de maneira conhecida, pelo fato de que os sistemas de deslocamento dos pares de rolos Pl, P2, P3 são empregados como sistemas de ajuste em um circulo de regulagem de lisura fechado, Por medição da distribuição de tensão de tração pela largura de tira do material de laminaçao é determinada a lisura atual do material de laminação e comparada com um valor teórico. As divergências pela largura de tira são analisadas segundo graus de potência e atribuídas aos distintos pares de rolos Pl, P2, P3 segundo os graus de potência ' assim influenciáveis como valores de regulagem. Com referência ao exemplo representado nas figuras 6 e 7, ao par de rolos para produção dos perfis teóricos de espaço entre rolos 20, 21 seriam atribuídos valores de ajuste para eliminação de ondas centrais e ao par de rolos para produção dos perfis teóricos de espaço entre rolos 22, 23 valores de ajuste para eliminação de quartos de onda.

Com maiores espessuras de material de laminação, em que ainda não se fazer notar falhas na forma de perfil como falhas de lisura, no círculo de regulagem, em lugar da medição de lisura, mediante medição da distribuição de tensão de tração surge a medição de perfil direta em forma de uma medição da distribuição de espessura pela largura de material de laminação.

REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. Processo para laminação de chapas ou tiras em uma armação de laminação (1, 1', 1") com rolos de trabalho (2), que se apoiam em rolos de apoio (4) ou rolos intermediários (3, 3', 3") com rolos de apoio (4, 4', 4"), sendo que o ajuste do perfil de espaço entre rolos (6) é realizado mediante deslocamento axial de pares de rolos (Pl, P2( P3) providos de contornos curvos (30 - 33'), caracterizado pelo fato de que o ajuste do perfil de espaço entre rolos (6) é realizado por ao menos dois pares de rolos (Pl, P2, P3) axialmente deslocãveis independentemente entre si com contornos (30, 30'; 31, 31'; 32, 32'; 33, 331) distintamente curvos, cujos contornos distintos são calculados por decomposição dos perfis teóricos de espaço entre rolos (10, 11) resultantes, descrevendo o perfil de espaço entre rolos (6) em ao menos dois perfis teóricos de espaço entre rolos ( 20, 21; 22, 23 ; 25, 26) distintos e transferidos aos pares de rolos (Pl, P2, P3).

2. Processo, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a um dos dois pares de rolos (Pl, P2, P3) axialmente deslocãveis independentemente entre si estão associados perfis teóricos de espaço entre rolos de 2o grau (20, 21), que conduzem a contornos de rolos curvos de 3 o grau (31, 31'), com os quais é obtido um máximo de perfil no centro de rolos (8) variável por deslocamento de rolo, enquanto que o segundo par de rolos recebe perfis teóricos de espaço entre rolos de 4o grau (22, 23), que conduzem a contornos de rolos curvos de 5o grau (32, 32'), que resultam em um perfil de espaço entre rolos variável por deslocamento de rolo com dois máximos de perfil iguais simetricamente ao centro de rolos (8).

3. Processo, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inicialmente os perfis teóricos de espaço entre rolos (10, 11) resultantes, a serem estabelecidos para definição do perfil de espaço entre rolos (6) variável por deslocamento de rolos, são desenvolvidos como polinômios de enésimo grau com expoentes de números pares estes são então decompostos em perfis teóricos de espaço entre rolos (20, 21) com polinômios de 2o grau e em perfis teóricos de espaço entre rolos (22, 23; 25, 26) com os polinômios residuais, que cobrem todos os graus de potência superiores.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que para ajuste do perfil de espaço entre rolos (6) são empregados vários pares de rolos (Pl, P2, P3) com perfis teóricos de espaço entre rolos (20, 21; 22, 23; 25, 26), em que a respectiva distância dos máximos de perfil do perfil de espaço entre rolos (6) para com o centro de rolos (8) é distinta.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que para um par de rolos (Pl, P2, P3) o perfil teórico de espaço entre rolos (25) para uma posição de deslocamento é de tal maneira formado como soma de perfis (24) com potências de números pares do 2°, 4o, 6o... enésimo grau mediante seleção das alturas de perfil associadas de tal maneira que por uma ampla faixa da largura resulta uma curva quase reta do perfil teórico de espaço entre rolos (25) , que diverge apenas na faixa de aresta da reta, e sendo que o perfil teórico de espaço entre rolos (26) para a segunda posição de deslocamento recebe para todas as potências selecionadas a altura de perfil 0, com o que entre os contornos de rolos (33, 33') resulta um espaço entre rolos (6) quase paralelo, que diverge apenas na faixa de aresta do paralelismo.

6. Armação de laminação (1, 1', 1") para laminação de chapas ou tiras com rolos de trabalho (2), que se apoiam em rolos de apoio (4) ou rolos intermediários (3, 3', 3") com rolos de apoio (4, 4', 4"), sendo que o ajuste do perfil de espaço entre rolos (6) é realizado mediante deslocamento axial de pares de rolos (Pl, P2, P3) providos de contornos curvos (30 - 33'), para execução do processo de acordo com uma ou várias das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que ao menos dois pares de rolos (Pl, P2, P3) são axialmente deslocãveis independentemente entre si e apresentam distintos contornos de rolo (30, 30'; 31, 31'; 32, 32'), sendo que os contornos dos rolos de um par de rolos (Pl, P2, F3) são de tal maneira configurados que no espaço entre solos (6) resulta um perfil (20, 21) simétrico ao centro de rolos (8) com um máximo de perfil no centro de rolos (8) variável pelo deslocamento dos rolos, enquanto que os contornos dos rolos de ao menos um segundo par de rolos (Pl, P2, P3) no espaço entre rolos (6) conduzem a um perfil (22, 23) simétrico ao centro de rolos (8), que é caracterizado por dois máximos iguais variáveis por deslocamento de rolos simetricamente ao centro de rolos (8) .

7. Armação de laminação (1, 1', 1"), de acordo com reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que estão previstos vários pares de rolos (Pl, P2, P3) com dois máximos situados simetricamente ao centro de rolos (8), em que a respectiva distância dos máximos do centro de rolos (8) é distinta.

8. Armação de laminação (1, 1', 1"), de acordo com reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que ao par de rolos (Pl, P2, P3) com máximo de perfil central (20, 21) estão superpostas frações adicionais de polinômio de grau superior.

9. Armação de laminação (1, 1', 1"), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6, 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que as formas de perfil (20, 21; 22, 23; 25, 26) alcançáveis no espaço entre rolos (6) de cada para de rolos (Pl, P2, P3) deslocãvel são descritas por respectivamente dois perfis simétricos, livremente selecionáveis, de qualquer grau, que estão associados a duas posições de deslocamento igualmente livremente selecionáveis.

10. Armação de laminação (1, 1', 1"), de acordo com reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que com seleção de uma forma de perfil (20, 21; 22, 23; 25, 26) de mais de um grau de potência as alturas de perfil dos distintos graus de potência para as duas posições de deslocamento livremente selecionáveis são diferentes, de modo que ê conscientemente evitada uma complementação dos contornos de rolos (30 - 33').

11. Armação de laminação (1, 1', 1"), de acordo com reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que com seleção de uma forma de perfil (20, 21; 22, 23; 25, 26) de mais de dois graus de potência as faixas de ajuste dos distintos graus de potência para as duas posições de deslocamento livremente selecionáveis são de tal maneira selecionadas que pelo deslocamento de rolos se altera a distância de ambos os máximos de perfil de um mínimo continuamente até um máximo.

12. Armação de laminação (1, 1', 1"), de acordo com reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que os contornos (31, 31') dos rolos do par de rolos (Pl, P2, P3) com máximo de perfil (20, 21) central seguem a função matemática de um polinômio de 3 0 grau, enquanto que os contornos (32, 32') dos rolos (P2, P2, P3) com dois máximos de perfil (22, 23) situados simetricamente ao centro de rolos (8) seguem a função matemática de um polinômio de 5o grau, que apresenta no centro de rolos (8) e na margem da largura de referência a altura de perfil 0.

13. Armação de laminação (1, 1', 1"), de acordo com reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que para uma das duas posições de deslocamento selecionáveis as alturas de perfil de todas as potências são ajustadas para 0, para se forçar uma complementação dos contornos de rolos nessa posição de deslocamento.

14. Armação de laminação (1, 1', 1"), de acordo com reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a posição de deslocamento selecionada para o perfil 0 se situa também foram da faixa de deslocamento real.

15. Armação de laminação (1, 1', 1"), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ou 14, caracterizada pelo fato de que os coeficientes livremente selecionáveis para as frações lineares no perfil de rolo de cada par de rolos (Pl, P2, P3) são selecionados de tal maneira que os eixos de cada um dos dois rolos do par de rolos (Pl, P2, P3) sob carga de laminação rolam paralelamente com os eixos dos rolos que os sustentam.

16. Armação de laminação, especialmente armação de seus rolos (1'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 ou 15, caracterizada pelo fato de que os rolos intermediários (3) deslocãveis são providos de um perfil (31, 31'), que produz no espaço entre rolos (6) o polinômio com máximo de perfil (20, 21) central, e os rolos de trabalho (2) deslocãveis são providos de um perfil (32, 32'), que produz no espaço entre rolos (6) o polinômio residual (22, 23) com máximos situados simetricamente ao centro de rolos (8).