DE102007005435A1 - Method and device for producing a metal strip that can be wound into a coil - Google Patents

Method and device for producing a metal strip that can be wound into a coil Download PDF

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Abstract

Horizontal forces (HF) act on the machine (16) for rolling-up the metal strip (4). These are measured (22) as the strip is being drawn by drive- and bending rollers (17, 18) from the continuous casting process. As a function of the measurements, a supervisory controller varies the speed of sheet production, such that the measured horizontal force (HF) is held at or near zero. An independent claim IS INCLUDED FOR corresponding equipment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines zu einem Coil wickelbaren Metallbandes in einer mit einer übergeordneten Steuerung versehenen Horizontal-Bandgießanlage, bei welchem bzw. welcher das Metallband mittels einer Abzieheinheit in einem pilgerschrittartigen Zyklus aus einer einem Metallschmelzebehälter zugeordneten Kokille ausgefördert und über eine Bandtrenneinheit eine in Längsrichtung des Metallbandes verlagerbaren Bandeinrollmaschine zugeführt wird, in welcher das Metallband rollengestützt zum Coil gewickelt wird.The The invention relates to a method and a device for generating a coilable into a coil metal strip in one with a parent Control provided horizontal strip caster, in which or which the metal band by means of a peel unit in a pilgrim step-like Cycle discharged from a molten metal container associated mold and a band separation unit one in the longitudinal direction fed to the metal strip displaceable strip rolling machine, in which the metal strip is wound roll-supported to the coil.

Eine solche Horizontal-Bandgießanlage mit einer linear verfahrbaren Bandeinrollmaschine bzw. Einrolleinheit, auf der das nach dem Erstarren der aus einem Warmhalteofen in die nachgeschaltete Kokille eingeleiteten Metallschmelze vorliegende Metallband aufgewickelt wird, ist durch die EP-B1-0 972 592 bekannt geworden. Es werden mindestens eine Wickelrolle der Einrolleinheit und wenigstens eine Abziehrolle der Abzieheinheit im Zyklus des Vorhubs und des Rückhubs des Metallbandes synchron angetrieben, wobei außerdem die angetriebene Wickelrolle mit der Einrolleinheit verlagert wird.A such horizontal strip caster with a linearly movable band rolling machine or roller unit, on the after solidifying the from a holding furnace in the Downstream mold introduced molten metal present Metal strip is wound, is known from EP-B1-0 972 592 become. There will be at least one reel of the reeling unit and at least one peeling roller of the peeling unit in the cycle of Vorhubs and the return stroke driven synchronously of the metal strip, wherein also the driven winding roll is moved with the unrolling unit.

Trotz der Synchronisierung der angetriebenen Abziehrolle der Abzieheinheit und der angetriebenen Wickelrolle der Einrolleinheit über eine speicherprogrammierbare Steuerung und der horizontalen Bewegungsmöglichkeit der Einrolleinheit lässt sich nicht vermeiden, daß durch die auf das Metallband ausgeübte Massenbeschleunigung immer noch Zwangskräfte auftreten. Denn die Masse der Einrollein heit und des Coils müssen den oszillierenden Bewegungen des Metallbandes entsprechend durch dieses selbst mit bewegt werden. Die dabei unvermeidlich wirksamen horizontalen Kräfte beeinflussen die Regelung der Zieheinrichtung und damit den Gieß- bzw. Herstellungsprozess, da die Genauigkeit der Bandbewegung reduziert wird. Zudem ist eine aufwendige Regelungstechnik erforderlich, weil die Antriebe der Abzieheinheit bzw. Zieheinrichtung und der Einrolleinheit mechanisch miteinander verbunden sind.In spite of the synchronization of the driven pull-off roller of the peel-off unit and the driven winding roll of the reeling unit via a programmable logic controller and horizontal movement possibility the reeling unit can be do not avoid that by the one exerted on the metal band Mass acceleration still forced forces occur. Because the mass The Einrollein unit and the coil must the oscillating movements the metal strip to be moved accordingly by this itself. The inevitably effective horizontal forces affect the Control of the pulling device and thus the casting or manufacturing process, because the accuracy of the tape movement is reduced. In addition, an elaborate Control technology required because the drives of the puller or pulling device and the reeling unit mechanically with each other are connected.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine einfachere Regelung ermöglichen und insbesondere Störfaktoren aufgrund von Massenbeschleunigungen verringern.Of the Invention is therefore based on the object, a generic method and to provide a device that allows easier control and in particular confounding factors due to mass accelerations.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf die Bandeinrollmaschine beim Ausfördern des Metallbandes wirkenden horizontalen Kräfte gemessen werden und mittels der übergeordneten Steuerung abhängig von den Messwerten die Geschwindigkeit des abgezogenen bzw. ausgeförderten Metallbandes so geregelt wird, daß die gemessene horizontale Kraft gegen Null gehalten wird. Indem somit als Führungsgröße die von der Bandbewegung bzw. -geschwindigkeit bewirkten horizontalen Kräfte aktuell erfasst und mittels der Steuerung und dem übergeordneten Regelkreis unmittelbar sogleich die Bandgeschwindigkeit entsprechend verändert und angepasst wird, so daß die horizontalen Kräfte gegen Null gehen, lässt sich erreichen, daß keine Zwangskräfte auf das Metallband ausgeübt werden. Die permanente Anpassung der Band- und damit auch Einrollgeschwindigkeit aufgrund der gemessenen horizontalen Kräfte ermöglicht es, daß die Bandeinrollmaschine kaum noch, bestenfalls gar keine, linearen Verfahrbewegungen durchführen muß. Es wird eine deutliche Erhöhung der Genauigkeit der Bandbewegung erzielt.These The object is achieved by a method according to the invention that on the Bandeinrollmaschine acting when feeding out the metal strip horizontal forces be measured and by means of the parent Control dependent from the measured values the speed of the withdrawn or discharged Metal band is regulated so that the measured horizontal force kept at zero. By thus as the reference variable of the band movement or -speed caused horizontal forces currently recorded and by means of the controller and the parent Control immediately immediately equal to the belt speed changed and adjusted so that the horizontal forces go to zero, lets achieve that no Forcing forces on exercised the metal band become. The permanent adaptation of the belt and thus also rolling speed Due to the measured horizontal forces, it allows the stripper hardly, at best, no, must perform linear movements. It will a significant increase achieved the accuracy of tape movement.

Eine Vorrichtung zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Bandeinrollmaschine eine mit der übergeordneten Steuerung verbundene, die beim Ausfördern des Metallbandes auf die Bandeinrollmaschine wirkenden horizontalen Kräfte ermittelnde Messeinrichtung zugeordnet ist. Als Messeinrichtung eignet sich bevorzugt eine Kraft-/Druckmessdose; alternativ könnte ein an geeigneter Stelle vorgesehener Dehnungsmessstreifen oder dergleichen zum Einsatz kommen.A Device for solution The object of the invention is based on the invention characterized in that Band rolling machine one connected to the higher level control, during the discharge of the metal strip on the band rolling machine acting horizontal forces determining Measuring device is assigned. As a measuring device is suitable preferably a force / pressure cell; alternatively could a suitable provided strain gauges or the like are used.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:Further Features and details of the invention will become apparent from the claims and the following description of one shown in the drawings embodiment the invention. Show it:

1 ein Anlagenschema einer als solche bekannten Horizontal-Bandgießanlage, der sich am Ende eine verlagerbare Bandeinrollmaschine zum Aufwickeln des hergestellten Metallbandes zu einem Coil anschließt; und 1 a plant scheme of a known as such horizontal strip caster, which connects at the end of a displaceable Bandeinrollmaschine for winding the metal strip produced to form a coil; and

2 als Einzelheit in einer schematischen Seitenansicht eine einer Horizontal-Bandgießanlage nachgeschaltete Bandeinrollmaschine. 2 as a detail in a schematic side view of a horizontal strip caster downstream stripper.

Eine in 1 dargestellte Horizontal-Bandgießanlage 1 besteht aus einem Warmhalteofen als Metallschmelzebehälter 2 und einer daran angeflanschten, gekühlten Kokille 3. Die in der Kokille erstarrende Metallschmelze tritt als Metallband 4, beispielsweise eine Kupferlegierung mit rechteckigem, flachen Querschnitt, aus und wird dann in Abzieh- bzw. Förderrichtung gemäß Pfeil FR über Tragrollen 5 einer Abzieheinheit 6 mit mehreren paarweise einander zugeordneten, angetriebenen Abziehrollen 7 zugeleitet. Deren nicht gezeigter Antrieb ist über eine angedeutete Steuerleitung 8 an ein Steuereinheit bzw. Steuerung 9 angeschlossen.An in 1 illustrated horizontal strip caster 1 consists of a holding furnace as a molten metal tank 2 and a cooled chill flanged to it 3 , The solidified in the mold molten metal occurs as a metal band 4 , For example, a copper alloy with a rectangular, flat cross-section, and is then in Abzieh- or conveying direction according to arrow FR on support rollers 5 a peeling unit 6 with several paired, driven pull-off rollers 7 fed. The drive, not shown, is via an indicated control line 8th to a control unit or controller 9 connected.

In Förderrichtung FR gelangt das Metallband 4 aus der pilgerschrittartig betriebenen Abzieheinheit in eine Bandtrenneinrichtung 10, die im Ausführungsbeispiel auf einem mit Rollen 11 bestücktem Rollenbett 12 gemäß Doppelpfeil DP bewegbare Schere 13 ausgebildet ist. Diese ist über eine angedeutete Steuerleitung 14 ebenfalls an die Steuerung 9 angeschlossen.In the conveying direction FR, the metal strip passes 4 from the pilgrim step-like peeling unit in a band separation device 10 , in the embodiment on a roll with 11 equipped roll bed 12 according to double arrow DP movable scissors 13 is trained. This is via an indicated control line 14 also to the controller 9 connected.

Nach dem Durchlauf der Bandtrenneinheit gelangt das von mindestens einer Tragrolle 15 abgestützte Metallband 4 in eine Bandeinrollmaschine 16, auf der das Metallband 4 mittels aus Treib- und Biegerollen 17 bzw. 18 bestehenden Rollenpaaren aus der Horizontalen umgelenkt und zu einem Wickelbund bzw. Coil 19 aufgewickelt wird (vgl. 2). Das Metallband 4 wird von der Schere 13 durchtrennt, sobald das Coil 19 das ausgelegte Bundgewicht erreicht.After passing through the belt separating unit that passes from at least one support roller 15 supported metal band 4 in a band rolling machine 16 on which the metal band 4 by means of driving and bending rollers 17 respectively. 18 existing pairs of rollers deflected from the horizontal and to a winding coil or coil 19 is wound up (cf. 2 ). The metal band 4 gets off the scissors 13 severed once the coil 19 reached the designed bundle weight.

Wie sich der die Bandeinrollmaschine 16 zeigenden 2 entnehmen lässt, ist diese mit einem die Funktionsteile aufnehmenden, hin und her bewegbaren, wie durch die Rollen 20 angedeutet, Maschinenrahmen 21 (gestrichelt dargestellt) ausgebildet. Der Bandeinrollmaschine 16 ist eine Kraft-/Druckmessdose 22 zugeordnet, mit der sich die auf das Metallband 4 beim Ausfördern aus der Kokille 3 bis hin zur Bandeinrollmaschine 16 auswirkenden horizontalen Bandkräfte HF ermitteln lassen.How is the band rolling machine 16 displayed 2 can be seen, this is with a functional parts receiving, back and forth movable, as by the rollers 20 indicated, machine frame 21 (shown in dashed lines) formed. The band rolling machine 16 is a force / pressure cell 22 associated with the ones on the metal band 4 during discharge from the mold 3 up to the band rolling machine 16 have horizontal band forces HF determined.

Sowohl Antriebe 23 der Treibrollen 17 als auch die Kraft-/Druckmessdose bzw. Messeinrichtung 22 sind ebenfalls über, wie wiederum angedeutet, Steuerleitungen 24 bzw. 25 mit der Steuereinheit bzw. Steuerung 9 verbunden (vgl. 1). Es lässt sich damit über einen übergeordneten Regelkreis die abhängig von der mit der Kraft-/Druckmessdose 22 gemessene, von der Bandbewegung auf den Maschinenrahmen 21 bzw. auf die Bandeinrollmaschine 16 ausgeübte horizontale Bandkraft HF ermitteln und durch Geschwindigkeitsänderung das Ausfördern bzw. Abziehen und Aufwickeln des Metallbandes 4 so anpassen, daß die horizontale Kraft HF gegen Null geht bzw. zumindest nahe Null gehalten wird. Dadurch wird die Bandeinrollgeschwindigkeit entsprechend korrigiert und sichergestellt, daß keine Zwangskräfte durch eine Massenbeschleunigung auf das Metallband 4 ausgeübt werden.Both drives 23 the drive rollers 17 as well as the force / pressure cell or measuring device 22 are also over, as indicated again, control lines 24 respectively. 25 with the control unit or controller 9 connected (cf. 1 ). It can thus be controlled by a higher-level control loop depending on the load cell 22 measured, from the tape movement to the machine frame 21 or on the band rolling machine 16 applied horizontal belt force HF determine and by speed change the Ausführern or winding and winding of the metal strip 4 adjust so that the horizontal force HF goes to zero or at least kept close to zero. As a result, the tape winding speed is corrected accordingly and ensures that no constraining forces due to a mass acceleration on the metal strip 4 be exercised.

11
Horizontal-BandgießanlageHorizontal strip casting plant
22
MetallschmelzebehälterMolten metal container
33
Kokillemold
44
Metallbandmetal band
55
Tragrollenidlers
66
Abzieheinheitwithdrawal unit
77
Abziehrollenpinch rolls
88th
Steuerleitungcontrol line
99
Steuereinheit/SteuerungControl unit / control
1010
BandtrenneinrichtungBand separator
1111
Rollenroll
1212
Rollenbettroller bed
1313
Scherescissors
1414
Steuerleitungcontrol line
1515
Tragrollesupporting role
1616
BandeinrollmaschineBandeinrollmaschine
1717
Treibrollecapstan roller
1818
Biegerollebending roller
1919
Coilcoil
2020
Rollerole
2121
Maschinenrahmenmachine frame
2222
Kraft-/Druckmessdose bzw. MesseinrichtungForce / load cell or measuring device
2323
Antriebdrive
2424
Steuerleitungcontrol line
2525
Steuerleitungcontrol line
FRFR
Förderrichtungconveying direction
DPDP
Doppelpfeildouble arrow
HFHF
HorizontalkraftHorizontal force

Claims (3)

Verfahren zur Erzeugung eines zu einem Coil (19) wickelbaren Metallbandes (4) in einer mit einer übergeordneten Steuerung (9) versehenen Horizontal-Bandgießanlage (1), bei welchem das Metallband (4) mittels einer Abzieheinheit (6) aus einer einem Metallschmelzebehälter (2) zugeordneten Kokille (3) ausgefördert und über eine Bandtrenneinheit (10) einer in Längsrichtung des Metallbandes (4) verlagerbaren Bandeinrollmaschine (16) zugeführt wird, in welcher das Metallband (4) rollengestützt zu dem Coil (19) gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Bandeinrollmaschine (16) beim Ausfördern des Metallbandes (4) wirkenden horizontalen Kräfte (HF) gemessen werden und mittels der übergeordneten Steuerung (9) abhängig von den Messwerten die Geschwindigkeit des abgezogenen Metallbandes (4) so geregelt wird, daß die gemessene horizontale Kraft (HF) gegen Null gehalten wird.Method for producing a coil ( 19 ) wound metal strip ( 4 ) in one with a higher-level control ( 9 ) horizontal strip caster ( 1 ), in which the metal strip ( 4 ) by means of a stripping unit ( 6 ) from a molten metal container ( 2 ) associated mold ( 3 ) and via a belt separating unit ( 10 ) one in the longitudinal direction of the metal strip ( 4 ) movable strip rolling machine ( 16 ) is supplied, in which the metal strip ( 4 ) roll-supported to the coil ( 19 ) is wound, characterized in that the on the Bandeinrollmaschine ( 16 ) when removing the metal strip ( 4 ) acting horizontal forces (HF) are measured and by means of the higher-level control ( 9 ) depending on the measured values, the speed of the withdrawn metal strip ( 4 ) is controlled so that the measured horizontal force (HF) is kept at zero. Vorrichtung zur Erzeugung eines zu einem Coil (19) wickelbaren Metallbandes (4) in einer mit einer übergeordneten Steuerung (9) versehenen Bandgießanlage (1), bei welcher das Metallband (4) mittels einer Abzieheinheit (6) aus einer einem Metallschmelzebehälter (2) zugeordneten Kokille (3) ausgefördert und über eine Bandtrenneinheit (10) einer in Längsrichtung des Metallbandes (4) verlagerbaren Bandeinrollmaschine (16) zugeführt wird, in welcher das Metallband (4) rollengestützt zu dem Coil (19) gewickelt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandeinrollmaschine (16) eine mit der übergeordneten Steuerung (9) verbundene, die beim Ausfördern des Metallbandes (4) auf die Bandeinrollmaschine (16) wirkenden horizontalen Kräfte (HF) ermittelnde Messeinrichtung (22) zugeordnet ist.Device for producing a coil ( 19 ) wound metal strip ( 4 ) in one with a higher-level control ( 9 ) strip casting line ( 1 ), in which the metal strip ( 4 ) by means of a stripping unit ( 6 ) from a molten metal container ( 2 ) associated mold ( 3 ) and via a belt separating unit ( 10 ) one in the longitudinal direction of the metal strip ( 4 ) movable strip rolling machine ( 16 ) is supplied, in which the metal strip ( 4 ) roll-supported to the coil ( 19 ), in particular for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the band rolling machine ( 16 ) one with the higher-level control ( 9 ), which during the removal of the metal strip ( 4 ) on the strip rolling machine ( 16 ) acting horizontal forces (RF) measuring device ( 22 ) assigned. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Kraft-/Druckmessdose als Messeinrichtung (22).Apparatus according to claim 2, characterized by a force / pressure cell as a measuring device ( 22 ).
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