DE10130469B4

DE10130469B4 - Verfahren und Bandbehandlungsanlage, insbesondere Bandwalzstraße oder Bandwalzgerüst zum Vermeiden von Bandklebern beim Haspeln

Info

Publication number: DE10130469B4
Application number: DE10130469A
Authority: DE
Inventors: Gert Mücke; Eberhard Dr. Neuschütz; Paul-Dieter PÜTZ
Original assignee: BETR FORSCH INST ANGEW FORSCH; BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH
Current assignee: Betriebsforschungsinstitut Vdeh Institut Fuer Ang
Priority date: 2001-06-23
Filing date: 2001-06-23
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2021-06-24
Also published as: DE10130469A1; US20040237616A1; US7089771B2; WO2003000438A1; JP2004530563A; EP1401592A1

Abstract

Verfahren zum Vermeiden von Bandklebern beim Aufwickeln von bandförmigem Material auf einen Haspeldorn oder eine Wickelhülse einer Behandlungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufwickeln die Verteilung des vom Band auf den Haspeldorn (1) ausgeübten radialen Druckes über die Bandbreite gemessen, mit den Meßwerten ein Abbild der tatsächlichen örtlichen Spannungsverteilung im Band erstellt, dieses Abbild als Vorgabe für eine Sollkurve zur Regelung der Bandzugspannungsverteilung verwendet wird, nach der Stellglieder der Bandbehandlungsanlage im Sinne einer gleichmäßigen Druckspannungsverteilung verstellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Bandbehandlungsanlage, insbesondere Bandwalzstraße oder ein Bandwalzgerüst zum Vermeiden von Bandklebern beim Haspeln von bandförmigem Material, insbesondere von metallischem Band auf einem Haspeldorn oder einer Wickelhülse ( DD 223 373 A1 ).
Beim Herstellen von Band, insbesondere von solchem aus Stahl, wird das Material in aller Regel im kalten Zustand auf Bandwalzstraßen oder in Bandwalzgerüsten gewalzt. Hierbei verfestigt sich das Werkstoffgefüge zumeist in unerwünschter Weise. Zur Verbesserung des Gefüges und der Werkstoffeigenschaften findet nach dem Kaltwalzen ein rekristallisierendes Glühen statt. Dieses Glühen wird häufig in Festbundglühöfen durchgeführt, bei denen das Band in Form festgewickelter Bunde eingesetzt wird. Beim Glühen in solchen Festbundglühöfen kommt es zwischen den Windungen der Bunde oft zu einem Diffusionsverschweißen. Wenn dann nach dem Glühen das Band in einem Nachwalzwerk vom Bund abgewickelt wird, bewirken die verschweißten Stellen einen erhöhten Abwickelwiderstand. Solche Stellen werden als Bandkleber bezeichnet.
Derartige Bandkleber beeinträchtigen die Qualität des fertigen Bandes. So kommt es beim Abwickeln vor allem bei dickeren Bändern im Nachwalzwerk zu einem Aufreißen des Werkstoffs an der Bandoberfläche. Dünnere Bänder neigen dagegen häufiger zu Knicken im Band. Außerdem kommt es beim Abwickeln von Bändern mit Bandklebern zu einer erheblichen Geräuschbelästigung.
Diese Geräusche sind für das Bedienungspersonal ein verläßlicher Hinweis auf das Vorhandensein von Bandklebern. In der Regel treten sie bei etwa 0,5 bis 10%, im Durchschnitt bei etwa 3 bis 5%, der Produktion von im Bund geglühtem Band auf. Man versucht dann, durch Erhöhen der Bandgeschwindigkeit oder durch Einschwenken und radiales Andrücken einer sogenannten Antikleberrolle gegen die Oberfläche des Bundes im Bereich der Ablösestelle des Bandes vom Bund die Bandschäden zu verringern. Das gelingt aber nur bei schwachen Bandklebern, bei denen die Diffusionsverschweißung nicht besonders stark ist. Um die Stärke und die Anzahl der Bandkleber gering zu halten, hat man bislang nur die Zugkraft des aufwickelnden Haspeldorns möglichst gering gehalten.
Trotz einer möglichst geringen Zugkraft des aufwickelnden Haspeldorns treten immer noch örtliche Druckspannungsspitzen auf, so daß an einzelnen Stellen des Bundes die Windungen zu fest aufeinandergedrückt werden und dort die Bildung von Bandklebern begünstigt wird. Diese Druckspannungsspitzen resultieren aus einer unterschiedlichen Zugspannungsverteilung über die Bandbreite, deren Ursache ein unterschiedliches Banddickenprofil und oder eine unterschiedliche Bandlängenverteilung über die Bandbreite sein kann.
Aus DD 223 373 A1 ist es bekannt, eine Führungsrolle einem Walzenpaar zuzuordnen und diese Führungsrolle in Pendelkugellagern zu lagern, deren Achsen unter einem Winkel α gegen die horizontale geneigt sind. Unter dem Pendelkugellager ist ein mit den Messstreifen versehener Kraftmessgeber angeordnet. Der Führungsrolle ist eine Umlenkrolle zugeordnet, die sicherstellt, dass das Band mit einem konstanten Umschlingungswinkel über die Führungsrolle bewegt wird und zu einem Wickelhaspel gelangt. Das aus dem Walzenpaar austretende Band läuft über die Führungsrolle und die Umlenkrolle, die in einer den gewählten Umschlingungswinkel sicherstellenden Lage zueinander eingestellt sind, zur Wickelhaspel. Die von der Wickelhaspel aufgebrachte Bandspannung wirkt über das Band auf die Führungsrolle, die unter dieser Wirkung eine Schwenkbewegung ausführt, sodass sich der Winkel α gegen 0 ändert und die Höhe des Kraftmessgebers verringert wird. Die Dehnmessstreifen des Kraftmessgebers liefern ein elektrisches Signal, das mit einem Sollwert verglichen wird und zum Servoventil einer von einem Elektromotor angetriebenen Radialkolbenpumpe gelangt die den Ölstrom des die Wickelhaspel antreibenden hydraulischen Axialkolbenmotors ändert und dadurch die Bandzugkraft auf die erforderliche Größe einstellt.
Aus US 3,481,194 A ist eine Messwalze bekannt, auf deren Umfang verteilt Drucksensoren angeordnet sind, die den von einem über die Messwalze geführten Walzband auf den Kern der Messwalze ausgeübten radialen Druck über die Bandbreite messen.
Aus US 6,059,222 ist es bekannt, bei der Zugregelung eines Haspels Sensoren einzusetzen, welche verteilt am Umfang eines Haspeldorns angeordnet sind.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Bandbehandlungsanlage der eingangs genannten Art, insbesondere eine Bandwalzstraße oder ein Bandwalzgerüst zu schaffen, bei denen sich das Entstehen von Bandklebern weitgehend vermeiden läßt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Aufwickeln die Verteilung des vom Band ausgeübten radialen Druckes auf den Haspeldorn oder einen Wickeldorn über die Bandbreite gemessen, mit den Meßwerten ein Abbild der tatsächlichen örtlichen Spannungsverteilung im Band erstellt, dieses Abbild als Vorgabe für eine Sollkurve zur Regelung der Bandplanheit verwendet wird, nach der Stellglieder der betreffenden Bandbehandlungsanlage, im Sinne einer gleichmäßigen Druckspannungsverteilung verstellt werden.
Bei der Erfindung wird die Verteilung des radialen Druckes über die Bandbreite beim Aufwickeln vorzugsweise kontinuierlich gemessen und werden Stellglieder der Bandbehandlungsanlage entsprechend den Meßwerten laufend so verändert, daß die ungleichmäßige Bandlängenverteilung vergleichmäßigt wird. Damit entstehen beim Haspeln weniger Druckspannungsspitzen und folglich auch entsprechend weniger Bandkleber.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Bandbehandlungsanlage, insbesondere eine Bandwalzstraße oder ein Bandwalzgerüst mit mindestens einem das Band aufwickelnden, angetriebenen Haspeldorn. Die erfindungsgemäße Bandbehandlungsanlage kennzeichnet sich dadurch, daß der Haspeldorn mehrere Sensoren zum Messen des vom Band auf den Haspeldorn ausgeübten radialen Drucks besitzt. Die Sensoren sind vorzugsweise in die dem Band zugekehrten Oberfläche des Dorns eingelassen. Die Dornoberfläche besteht meistens aus mehreren Haspelfallen, die den Haspelkern umgeben. Sie dienen durch Abspreizen vom Haspelkern zur Vergrößerung des Dorndurchmessers. Die Sensoren können außer in den Haspelfallen aber auch im Haspelkern angeordnet sein, wenn der Kern Umfangsabschnitte besitzt, auf denen das Band aufliegt und diese ausreichend groß sind zur Aufnahme der Sensoren. Außerdem können die Sensoren auch in Wickelhülsen, auf die das Band aufgewickelt wird und die zu diesem Zweck über den Haspeldorn geschoben werden, angeordnet sein.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Sensoren zum Messen des radialen Drucks in einer Reihe parallel zur Dornachse nebeneinander angeordnet sind. Die Sensoren sollten dabei über die gesamte vom Band überdeckte Breite des Haspeldorns oder der Wickelhülse verteilt angeordnet sein. Je größer die Zahl der Sensoren und je geringer ihr Abstand voneinander ist, um so genauer läßt sich die örtliche Druckverteilung messen.
Ferner empfiehlt es sich, die Sensoren zum Messen des radialen Drucks in mehreren, auf dem Umfang des Haspeldorns oder der Wickelhülse verteilten Reihen anzuordnen. Auf diese Weise lassen sich sehr viele Sensoren auf dem Haspeldorn oder der Wickelhülse anordnen und eine Verbesserung der Meßergebnisse erzielen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 einen Haspeldorn mit aufgewickeltem Band in der Draufsicht;
2 den Haspeldorn nach 1 in der Vorderansicht und teilweise im Schnitt;
3 einen Schnitt nach der Linie II-II in 2.
Der in 1 dargestellte Haspeldorn 1 gehört zu einem nicht dargestellten Bandwalzgerüst. Auf dem Haspeldorn 1 ist ein Band aufgewickelt, das einen Bund 2 bildet. Die am weitesten innenliegende Windung des Bundes 2 liegt direkt auf Sensoren 3, die in der Oberfläche des Haspeldorns 1 angeordnet sind und diese geringfügig überragen.
Die Anordnung der Sensoren 3 ist besonders deutlich in 2 zu erkennen; sie befinden sich in Bohrungen 4 in der Oberfläche 5 des Haspeldorns 1. Die Oberfläche 5 besteht aus Haspelfallen 6, die einen Haspelkern 7 umgeben (3). Beim Aufwickeln des Bandes sind die Haspelfallen 6 vom Haspelkern 7 etwas abgespreizt, so daß die Oberfläche 5 einen größeren Außendurchmesser als dargestellt aufweist. Am Ende des Wickelvorgangs lassen sich die Haspelfallen 6 in die dargestellte Position zurückbewegen. Der nun kleinere Außendurchmesser des Haspeldorns 1 erlaubt das Abziehen des Bundes 2 vom Haspeldorn.

Claims

Verfahren zum Vermeiden von Bandklebern beim Aufwickeln von bandförmigem Material auf einen Haspeldorn oder eine Wickelhülse einer Behandlungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufwickeln die Verteilung des vom Band auf den Haspeldorn (1) ausgeübten radialen Druckes über die Bandbreite gemessen, mit den Meßwerten ein Abbild der tatsächlichen örtlichen Spannungsverteilung im Band erstellt, dieses Abbild als Vorgabe für eine Sollkurve zur Regelung der Bandzugspannungsverteilung verwendet wird, nach der Stellglieder der Bandbehandlungsanlage im Sinne einer gleichmäßigen Druckspannungsverteilung verstellt werden.
Bandbehandlungsanlage mit mindestens einem das Band aufwickelnden, angetriebenen Haspeldorn, dadurch gekennzeichnet, daß der Haspeldorn (1) oder eine Wickelhülse mehrere Sensoren (3) zum Messen des vom Band ausgeübten radialen Drucks besitzt.
Bandbehandlungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (3) zum Messen des radialen Drucks in einer Reihe parallel zur Drehachse des Haspeldorns (1) oder der Wickelhülse angeordnet sind.
Bandbehandlungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (3) über den Umfang verteilt angeordnet sind.
Bandbehandlungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (3) in mehreren Reihen angeordnet sind.
Bandbehandlungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (3) spiralförmig versetzt angeordnet sind.