DE10124836B4

DE10124836B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen von Querkrümmungen in einem Metallband

Info

Publication number: DE10124836B4
Application number: DE10124836A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. mont. Noé; Rolf Dipl.-Ing. Noé
Original assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Current assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: ATE409531T1; ES2315323T3; DE10124836C5; EP1275446A3; EP1275446B1; US20020174699A1; EP1275446A2; DE50212825D1; EP1275446B2; ES2315323T5; DE10124836A1

Abstract

Verfahren zum Beseitigen von Querkrümmungen (1) in einem Metallband (2) in einer Bandprozesslinie mit zumindest einer von dem Metallband (2) zu durchlaufenden Behandlungseinrichtung (4), wobei die Querkrümmungen (1) in einem Bandlinienprozessbereich erfasst und mittels zumindest einer in ihrer Eintauchtiefe einstellbaren Korrekturrolle (5) eliminiert werden, und wobei die Querkrümmungen (1) des Metallbandes (2) gemessen werden und die Messwerte als Regelgrößen fortwährend erfasst sowie nach einem Ist-/Soll-Wert-Vergleich für die Eintauchtiefe der Korrekturrolle (5) in einem Regelkreis zum Ausregeln der Querkrümmungen (1) verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Querkrümmungen (1) in dem Bandprozesslinienbereich unmittelbar vor der Bandbehandlungseinrichtung (4) eliminiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beseitigen von Querkrümmungen in einem Metallband in einer Bandprozesslinie mit zumindest einer von dem Metallband zu durchlaufenden Behandlungseinrichtung, wobei die Querkrümmungen in einem Bandprozesslinienbereich erfasst und mittels zumindest einer in ihrer Eintauchtiefe einstellbaren Korrekturrolle eliminiert werden, und wobei die Querkrümmungen des Metallbandes gemessen werden und die Messwerte als Regelgrößen fortwährend erfasst sowie nach einem Ist-/Soll-Wert-Vergleich für die Eintauchtiefe der Korrekturrolle in einem Regelkreis zum Ausregeln der Querkrümmungen verwendet werden. – Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Beseitigen von Querkrümmungen in einem Metallband nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 6.

Es ist ein derartiges Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zum Beseitigen von Querkrümmungen in einem Metallband bekannt, wobei das Metallband im Zuge eines kontinuierlichen Richtens in einer Bandprozesslinie streckbiegegerichtet und/oder zuggereckt wird, und wobei die Querkrümmungen im Anschluss an das Streckbiegerichten und/oder Zugrecken in einem Bandprozesslinienbereich mit einem wesentlich niedrigeren Bandzug als dem im Streckbiegericht- und/oder Zugreckbereich erfasst und mittels einer in ihrer Eintauchtiefe einstellbaren Korrekturrolle ausgeregelt werden (vgl. DE 43 23 385 C1 ).

Es gibt jedoch Fälle, wo innerhalb einer Bandprozesslinie das Metallband lediglich weitgehend querkrümmungsfrei, nicht aber idealplan und folglich auch nicht frei von Welligkeit und/oder Bandsäbeln sein muss. Durchläuft beispielsweise ein Metallband in einer Blankglühlinie für Edelstahlbänder unter reduziertem Bandzug einen vertikalen Glühofen, dann kann das Metallband an der Innenseite des Glühofens schleifen, wenn es eine zu starke Querkrümmung aufweist. Daraus resultieren unerwünschte Bandoberflächenbeschädigungen. Welligkeiten und/oder Bandsäbel sind in einem solchen Fall in der Regel so klein, dass dadurch keine Bandoberflächenbeschädigungen zu befürchten sind. Es reicht also in einem solchen Fall aus, lediglich die Querkrümmung hinreichend zu beseitigen, nicht aber eventuell vorhandene Welligkeiten und/oder Bandsäbel zu korrigieren.

In einem anderen Fall kann es sich um eine Bandprozesslinie mit mehreren Bandbehandlungseinrichtungen handeln, von denen eine der ersten eine Streckbiegericht- und/oder Zugreckeinrichtung mit nachgeschalteter Querkrümmungskorrektur ist. Folgt beispielsweise hinter der Streckbiegericht- und/oder Zugreckeinrichtung ein Glühofen mit einer Kühlzone, so kann das Metallband nach dem Kühlen wieder unplan und insbesondere mit einer Querkrümmung behaftet sein. Bei der nächsten Bandbehandlungseinrichtung kann es sich um eine Beize handeln, welche den Durchlauf eines hinreichend querkrümmungsfreien Metallbandes verlangt. Zwar könnte man daran denken, im Anschluss an die Beize eine zweite Streckbiegericht- und/oder Zugreckeinrichtung vorzusehen, jedoch ist das nicht nur in anlagentechnischer Hinsicht und aus Kostengründen verhältnismäßig aufwändig, sondern häufig steht für eine solche zweite Streckbiegericht- und/oder Zugreckeinrichtung auch gar nicht der hinreichende Platz zur Verfügung. Ein weiterer Fall sind Beizlinien für dicke Metallbänder aus beispielsweise Kohlenstoffstahl oder Edelstahl. Hat das Metallband beim Durchlaufen der Beize eine Querkrümmung, so können sich die Bandkanten in dort vorhandene Umlenkrollen und gegebenenfalls Abquetschrollen einschneiden und deren Oberflächenbeschichtung beschädigen. Auch hier lässt sich häufig die Investition in eine Streckbiegerichtanlage oder Zugreckanlage nicht rechtfertigen. Dennoch hätte man gern ein hinreichend querkrümmungsarmes Metallband, um Rollenbeschädigungen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, nachdem sich in Metallbändern Querkrümmungen in anlagen- und platzsparender sowie kostengünstiger Weise weitgehend derart eliminieren lassen, dass Bandbeschädigungen in nachfolgenden Bandbehandlungseinrichtungen nicht zu befürchten sind. Außerdem soll eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung geschaffen werden, die sich durch einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 6 gelöst. Ist das betreffende Metallband nur in einer Richtung quergekrümmt, genügt eine einzige Korrekturrolle, welche eine semiplastische Gegenbiegung erzeugt. Semiplastisch meint dabei, dass das behandelte Metallband nur teilweise (also über den Querschnitt gesehen nicht vollständig) in den plastischen Zustand überführt wird.

Ist das betreffende Metallband in beiden Richtungen beispielsweise buckel- oder wannenförmig quergekrümmt, empfiehlt die Erfindung, dass die Eliminierung dieser Querkrümmungen mittels jeder Bandseite zugeordneter Korrekturrollen und folglich mittels zwei Korrekturrollen vorgenommen wird. – Wenn die Metallbänder in ihren Querkrümmungsverhalten hinreichend konstant sind, kann für ein Metallband bestimmter Qualität auf visuellem Wege eine für die Beseitigung der Querkrümmungen geeignete Einstellung der Korrekturrolle (oder Korrekturrollen) ermittelt und dann diese Einstellung abgespeichert werden. Jedes Mal, wenn ein Metallband gleicher Qualität die Bandbehandlungslinie wieder durchläuft, lässt sich die Korrekturrolle auf den gespeicherten Wert einstellen und erzeugt dann ein hinreichend querkrümmungsarmers Metallband vor dem Einlaufen in die nachfolgende Bandbehandlungseinrichtung.

In jedem Fall und insbesondere, wenn die Querkrümmung der Metallbänder variabel ist, empfiehlt die Erfindung, dass die Querkrümmungen der betreffenden Metallbänder gemessen werden und die Messwerte als Regelgrößen fortwährend erfasst und nach dem Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleich für die Eintauchtiefe der Korrekturrolle (bzw. der Korrekturrollen) in einem geschlossenen Regelkreis zum Ausregeln der Querkrümmungen verwendet werden. Stets lassen sich im Rahmen der Erfindung die Querkrümmungen auch dann eliminieren, nachdem das betreffende Metallband eine die Bandplanlage negativ beeinflussende Bandbehandlungseinrichtung durchlaufen hat. Das gilt beispielsweise für den Fall, dass das Metallband nach einem Streckbiegerichten oder Zugrecken zur Beseitigung von Querkrümmungen eine die Bandplanlage wieder beeinflussende Bandbehandlung wie beispielsweise einem Glühprozess durchlaufen hat.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im Folgenden aufgeführt. So sieht die Erfindung vor, dass der Einfluss von gegebenenfalls im Metallband vorhandenen Welligkeiten auf die Messungen der Querkrümmungen durch Integration der Messwerte über einen vorgegebenen Zeitrum oder mittels einer gleitenden Mittelwertbildung herausgefiltert wird. In diesem Zusammenhang geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass sich das Metallband in Folge von Welligkeiten an einer Stelle über die Bandbreite, im Falle von Randwellen an Bandrand, periodisch hebt und senkt. Folglich lässt sich der Einfluss auf die Messung der Querkrümmung herausfiltern, indem zum Beispiel die Messsignale über einen ausreichenden, dem mehrfachen der Wellenperiode entsprechenden Zeitraum integriert werden, gegebenenfalls dabei die Maximal- und Minimalwerte gemittelt werden oder eben eine gleitende Mittelwertbildung erfolgt. Weiter sieht die Erfindung vor, dass der Einfluss gegebenenfalls im Metallband vorhandener Bandsäbel auf die Messungen der Querkrümmungen durch rechnerische Korrektur der Schieflage der gemessenen Querkrümmungen über die Bandbreite herausgefiltert wird. In diesem Fall geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass Bandsäbel zu einer Schieflage der Querkrümmungskurve führen. Diese Schieflage lässt sich rechnerisch herausfiltern, indem zum Beispiel jeweils der Mittelwert aus den Werten zweier gleichweit von der Bandmitte entfernter Punkt gebildet wird.

Bei der unter Schutz gestellten Vorrichtung kann auch in Bandlaufrichtung vor der Bandbehandlungseinrichtung auf beiden Seiten des Metallbandes jeweils eine einstellbare Korrekturrolle vorgesehen sein, um eben buckel- oder wannenförmigen Querkrümmungen auf beiden Seiten des Metallbandes zu eliminieren.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beseitigen von Querkrümmungen in einem Metallband in schematischer Seitenansicht,
2 einen Querschnitt durch ein Metallband mit Querkrümmung und überlagerter Randwelligkeit,
3 ein randwelliges, jedoch querkrümmungsfreies Metallband in Seitenansicht seiner Bandlaufrichtung,
4 einen Querschnitt durch ein Metallband mit reiner Querkrümmung,
5 einen Querschnitt durch ein Metallband mit reinem Bandsäbel und
6 ein Metallband mit der Kombination Querkrümmung und Bandsäbel.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Beseitigen von Querkrümmungen 1 in einem Metallband 2 dargestellt, wobei in Bandlaufrichtung ein Messgerät 3 zum Erfassen der Querkrümmungen 1 des betreffenden Metallbandes 2 angeordnet ist. Ferner ist in Bandlaufrichtung vor einer Bandbehandlungseinrichtung 4 eine in die Eintauchtiefe gegen das jeweilige Metallband einstellbare Korrekturrolle 5 angeordnet. Der Korrekturrolle 5 können auf der gegenüberliegenden Bandseite zwei Führungsrollen 6 zugeordnet sein. Die Korrekturrolle 5 erhält in Abhängigkeit von der jeweils erfassten Querkrümmung 1 von einer zwischengeschalteten Regelvorrichtung 7 Stellsignale zum Ausregeln der Querkrümmungen. – Ferner ist angedeutet, dass in Bandlaufrichtung vor der Behandlungseinrichtung 4 auf der anderen Bandseite eine weitere Korrekturrolle 8 zwischen zwei gegenüberliegenden Führungsrollen 9 vorgesehen sein kann, um beidseitige Querkrümmungen 1 eliminieren zu können.
Nach den 2 und 3 kann der Einfluss von im Metallband 2 vorhandenen Randwelligkeiten 10 auf die Messungen der Querkrümmungen 1 durch Integration der Messwerte über einen vorgegebenen Zeitraum oder mittels einer gleitenden Mittelwertbildung herausgefiltert werden. – Nach den 4 bis 6 kann der Einfluss im Metallband vorhandener Bandsäbel 11 auf die Messungen der Querkrümmungen 1 durch rechnerische Korrektur der Schieflage der gemessenen Querkrümmungen 1 über die Bandbreite herausgefiltert werden.

Claims

Verfahren zum Beseitigen von Querkrümmungen (1) in einem Metallband (2) in einer Bandprozesslinie mit zumindest einer von dem Metallband (2) zu durchlaufenden Behandlungseinrichtung (4), wobei die Querkrümmungen (1) in einem Bandlinienprozessbereich erfasst und mittels zumindest einer in ihrer Eintauchtiefe einstellbaren Korrekturrolle (5) eliminiert werden, und wobei die Querkrümmungen (1) des Metallbandes (2) gemessen werden und die Messwerte als Regelgrößen fortwährend erfasst sowie nach einem Ist-/Soll-Wert-Vergleich für die Eintauchtiefe der Korrekturrolle (5) in einem Regelkreis zum Ausregeln der Querkrümmungen (1) verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Querkrümmungen (1) in dem Bandprozesslinienbereich unmittelbar vor der Bandbehandlungseinrichtung (4) eliminiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf beiden Seiten des Metallbandes (2) vorhandenen Querkrümmungen (1) deren Eliminierung mittels jeder Bandseite zugeordneter Korrekturrollen (5) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querkrümmungen (1) eliminiert werden, nachdem das Metallband eine die Bandplanlage negativ beeinflussende Bandbehandlungseinrichtung (4) durchlaufen hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfluss von gegebenenfalls im Metallband (2) vorhandenen Welligkeiten auf die Messungen der Querkrümmungen (1) durch Integration der Messwerte über einen vorgegebenen Zeitraum oder mittels einer gleitenden Mittelwertbildung herausgefiltert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfluss gegebenenfalls im Metallband (2) vorhandener Bandsäbel (11) auf die Messungen der Querkrümmungen (1) durch rechnerische Korrektur der Schieflage der gemessenen Querkrümmungen (1) über die Bandbreite herausgefiltert wird.
Vorrichtung zum Beseitigen von Querkrümmungen (1) in einem Metallband (2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in Bandlaufrichtung ein Messgerät (3) in einem Bandprozesslinienbereich zum Erfassen der Querkrümmungen (1) des betreffenden Metallbandes (2) angeordnet ist, wobei ferner in Bandlaufrichtung eine Bandbehandlungseinrichtung (4) und zumindest eine in der Eintauchtiefe gegen das jeweilige Metallband (2) einstellbare Korrekturrolle (5) angeordnet sind, und wobei die Korrekturrolle (5) in Abhängigkeit von der jeweils erfassten Querkrümmung (1) von einer zwischengeschalteten Regelvorrichtung (7) Stellsignale zum Ausregeln der Querkrümmungen (1) erhält, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturrolle (5) unmittelbar vor der Bandbehandlungseinrichtung (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Bandlaufrichtung vor der Bandbehandlungseinrichtung (4) auf beiden Seiten des Metallbandes (2) eine einstellbare Korrekturrolle (5, 8) vorgesehen ist.