DE102016202366A1 - Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einer Walzstraße - Google Patents

Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einer Walzstraße Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (9) zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst (5) einer Walzstraße (1), dem bezüglich einer Förderrichtung (3) eines zu walzenden Metallbands (2) durch die Walzstraße (1) wenigstens ein weiteres Walzgerüst (4) vorgeschaltet ist, aufweisend wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst (5) und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst (4) anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband (2) bringbare Rolle (10), wobei die Rotationsachse (11) der Rolle (10) parallel zu den Rotationsachsen (12) von Walzen (6, 7) des Walzgerüsts (5) verläuft. Um eine Unterdrückung von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst (5) unter geringem konstruktivem Aufwand zu ermöglichen und die mit dem Auftreten von Ratterschwingungen verbundenen Nachteile zu beseitigen, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Vorrichtung (9) wenigstens eine die Rolle (10) passiv gegen das Metallband (2) vorspannende und die Ratterschwingungen dämpfende Vorspanneinrichtung (13) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst einer Walzstraße, dem bezüglich einer Förderrichtung eines zu walzenden Metallbands durch die Walzstraße wenigstens ein weiteres Walzgerüst vorgeschaltet ist, aufweisend wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband bringbare Rolle, wobei die Rotationsachse der Rolle parallel zu den Rotationsachsen von Walzen des Walzgerüsts verläuft.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Walzstraße zum Kaltwalzen eines Metallbands, aufweisend wenigstens zwei bezüglich einer Förderrichtung des zu walzenden Metallbands durch die Walzstraße hintereinandergeschaltete Walzgerüste und wenigstens eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst der Walzstraße, dem wenigstens ein weiteres Walzgerüst vorgeschaltet ist.
  • Beim Kaltwalzen von Stahl-, Aluminium- oder anderem Metallband kommt es in zwei oder mehrgerüstigen Tandemstraßen häufig zu Ratterschwingungen in einem Walzgerüst, dem wenigstens ein weiteres Walzgerüst bezüglich einer Förderrichtung des Metallbands durch die Tandemstraße vorgeschaltet ist. Insbesondere treten in Quarto-Kaltwalzgerüsten und Sexto-Kaltwalzgerüsten unterschiedliche Ratterschwingungen auf, die den durchzuführenden Walzprozess und die Qualität des dabei kaltgewalzten Metallprodukts bezüglich Dicke, Planheit und Oberflächenqualität negativ beeinflussen.
  • Verschiedene Ratterschwingungsformen treten in unterschiedlichen Frequenzbereichen auf. Besonders charakteristisch bzw. häufig sind hierbei die sogenannten „3. Oktave-Ratterschwingungen“, die typischerweise in einem Frequenzbereich von 80 Hz bis 200 Hz liegen. Bei einer 3. Oktave-Ratterschwingung entstehen eine Bandzugschwingung auf der Einlaufseite des ratternden Walzgerüsts und eine vertikale Schwingung der Walzen im Walzgerüst. Der obere und der untere Walzensatz des Walzgerüsts schwingen entgegengesetzt zueinander, so dass eine Banddickenschwankung im Auslauf des Walzgerüsts erzeugt wird, wie es in der anhängenden 1 gezeigt ist. Werden keine Gegenmaßnahmen, wie beispielsweise eine Reduktion der Walzgeschwindigkeit, zu den 3. Oktave-Ratterschwingungen eingeleitet, wächst das 3. Oktave-Rattern an und es kann zum Riss des Metallbands kommen. Häufig ist deshalb die maximal mögliche Walzgeschwindigkeit bei bestimmten Materialien und damit auch die Produktionsleistung einer Walzstraße begrenzt.
  • Bei einer 3. Oktave-Ratterschwingung handelt es sich insbesondere um eine selbsterregte Schwingungsform, die zu senkrecht zur Bandförderrichtung orientierten Dickenfehlern und in der Folge bei hohen Amplituden zu Bandrissen führen kann. Die 3. Oktave-Ratterschwingung entsteht insbesondere dadurch, dass eine bestimmte Eigenschwingungsform des kompletten Walzgerüsts mit Walzensatz durch eine im Walzprozess systemimmanente Rückkopplung destabilisiert wird. Die ratterrelevante Eigenschwingungsform des Walzgerüsts ist in der Regel diejenige, bei der ein oberer und ein unterer Walzensatz im Walzgerüst im Wesentlichen gegeneinander schwingen. Die Frequenz dieser Eigenschwingungsform liegt üblicherweise zwischen 80 Hz und 200 Hz. Die destabilisierende Rückkopplung entsteht durch den Walzprozess selbst, indem durch Änderungen der Auslaufdicke verursachte Änderungen der Einlaufgeschwindigkeit aufgrund des Massenflussgesetzes Schwankungen des Einlaufzuges verursachen, die ihrerseits auf die Walzkraft zurückwirken (sogenannte Zugrückwirkung) und so wiederum die Auslaufdicke beeinflussen.
  • Es gibt bereits verschiedene Ansätze, Ratterschwingungen mit passiven und aktiven Dämpfungsmaßnahmen im Walzgerüst zu reduzieren. Beispielsweise wird mit US 7 225 657 B2 vorgeschlagen, die die Stützwalzen oder Arbeitswalzen führenden Einbaustücke zur Reduzierung von Ratterschwingungen mittels Klemmmitteln an einem Walzenständer festzulegen. Ein entsprechender Ansatz wird mit JP 2008 212 974 A1 verfolgt. Hingegen wird mit EP 2 052 796 A1 eine Beaufschlagung eines hydraulischen Anstellzylinders eines Walzgerüsts mit einem Hydraulikmedium vorgeschlagen, wobei zur Unterdrückung des Ratterns aktiv Druckänderungen in dem Hydraulikmedium erzeugt werden. Mit WO 1997/027953 A1 und WO 2012/046211 A1 wird jeweils eine aktive Dämpfung des Ratterns mit schnellen hydraulischen Systemen in den Anstellzylindern oder den Biegezylindern vorgeschlagen. Des Weiteren ist es bekannt, eine Walzspaltschmierung oder eine Arbeitswalzenrauheit zu beeinflussen, um die Reibung im Walzspalt einzustellen.
  • Ein anderer Ansatz zur Unterdrückung von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst ist Schwingungen im Bandzug aktiv zu dämpfen oder zu vermeiden. Beispielsweise schlägt EP 1 343 598 B2 eine Beeinflussung der Dynamik der Rotation einer Umlenkrolle vor, um hierdurch den Bandzug zu beeinflussen. Mit WO 1996/027454 A1 wird eine plastische Biegung des Bandes durch Umlenkrollen vorgeschlagen, um das Rattern zu reduzieren. Aus JP 8238511 A ist eine Einrichtung zum Dämpfen von Bandschwingungen bekannt, die eine gegen das Metallband angestellte, zwischen zwei Walzgerüsten angeordnete Rolle umfasst, deren Massenträgheit aktiv beeinflusst wird.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Unterdrückung von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst unter geringem konstruktivem Aufwand zu ermöglichen und die mit dem Auftreten von Ratterschwingungen verbundenen Nachteile zu beseitigen.
  • Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen angegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst einer Walzstraße, dem bezüglich einer Förderrichtung eines zu walzenden Metallbands durch die Walzstraße wenigstens ein weiteres Walzgerüst vorgeschaltet ist, umfasst wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband bringbare Rolle. Die Rotationsachse der Rolle verläuft parallel zu den Rotationsachsen von Walzen des Walzgerüsts. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung wenigstens eine die Rolle passiv gegen das Metallband vorspannende und die Ratterschwingungen dämpfende Vorspanneinrichtung.
  • Mit der im Bandlauf zwischen den Walzgerüsten angeordneten Rolle kann eine Bandzugschwingung, die durch das Rattern des nachgeschalteten Walzgerüsts entsteht, passiv bedämpft werden. Die Rolle taucht in das Metallband ein, so dass bei Bandzugschwankungen eine Kräfteänderung auf die Rolle wirkt. Dadurch wird die Rolle bewegt, was den Bandzugschwankungen entgegenwirkt. Hierdurch wird das dynamische Verhalten des Metallbands beeinflusst und damit die Ratterschwingung des nachgeschalteten Walzgerüsts gedämpft oder vollständig unterdrückt.
  • Die die Rolle passiv gegen das Metallband vorspannende und die Ratterschwingungen dämpfende Vorspanneinrichtung ist im Vergleich zu einer herkömmlichen aktiven Dämpfungseinrichtung konstruktiv einfach aufgebaut. Um die Rolle gegen das Metallband vorspannen zu können, weist die Vorspanneinrichtung federnde Eigenschaften auf, die auf den jeweiligen Anwendungsfall, insbesondere auf die Unterdrückung von 3. Oktave-Ratterschwingungen, abgestimmt sind. Zudem weist die Vorspanneinrichtung dämpfende Eigenschaften auf, wodurch Bandzugschwankungen und hierüber die Ratterschwingungen bedämpft werden. Auch die dämpfenden Eigenschaften der Vorspanneinrichtung können auf die Unterdrückung von 3. Oktave-Ratterschwingungen abgestimmt sein.
  • Die Rolle kann oberhalb oder abstützend unterhalb des Metallbands angeordnet sein. Die Vorrichtung kann auch zwei oder mehrere zwischen dem Walzgerüst und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband bringbare Rollen aufweisen, die jeweils über eine eigene Vorspanneinrichtung oder zumindest paarweise über eine einzige gemeinsame Vorspanneinrichtung passiv gegen das Metallband vorgespannt werden, um die Ratterschwingungen in dem nachgeschalteten Walzgerüst zu bedämpfen.
  • Die Walzgerüste können jeweils als Quarto-Walzgerüst oder als Sexto-Walzgerüst ausgebildet sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Masse der Rolle, die Federsteifigkeit der Vorspanneinrichtung und die Dämpfungseigenschaft der Vorspanneinrichtung derart aufeinander abgestimmt, dass eine Eigenfrequenz der Rolle einer Ratterfrequenz einer zu unterdrückenden Ratterschwingung entspricht oder oberhalb der Ratterfrequenz liegt. Hierdurch kann die zu unterdrückende Ratterfrequenz optimal bedämpft oder vollständig unterdrückt werden. Die Ratterfrequenz kann insbesondere die Frequenz einer 3. Oktave-Ratterschwingung sein.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorspanneinrichtung wenigstens eine Federeinheit und wenigstens eine parallel zu der Federeinheit geschaltete Dämpfungseinheit. Die Federeinheit kann wenigstens eine Zug- oder Druckfeder aufweisen. Die Dämpfungseinheit kann wenigstens einen aus einem elastischen Werkstoff hergestellten Dämpfungskörper aufweisen.
  • Gemäß einer alternativen vorteilhaften weiteren Ausgestaltung umfasst die Vorspanneinrichtung wenigstens eine elastische Einheit mit einer bestimmten Federsteifigkeit und einer bestimmten Dämpfungseigenschaft. Hierdurch kann die Vorspanneinrichtung konstruktiv noch einfacher ausgestaltet werden, da keine zusätzliche Federeinheit zur Generierung der federnden Eigenschaften der Vorspanneinrichtung erforderlich ist. Die elastische Einheit kann aus einem gummiähnlichen Werkstoff oder einem elastischen Kunststoff, insbesondere einem Elastomer, hergestellt sein.
  • Gemäß einer weiteren alternativen vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung
    • – wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband bringbare erste Rolle, wobei die Rotationsachse der ersten Rolle parallel zu den Rotationsachsen von Walzen des Walzgerüsts verläuft, und wenigstens eine die erste Rolle passiv gegen das Metallband vorspannende und die Ratterschwingungen dämpfende erste Vorspanneinrichtung, wobei die erste Vorspanneinrichtung wenigstens eine Federeinheit und wenigstens eine parallel zu der Federeinheit geschaltete Dämpfungseinheit aufweist, und
    • – wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband bringbare zweite Rolle, wobei die Rotationsachse der zweiten Rolle parallel zu den Rotationsachsen von Walzen des Walzgerüsts verläuft, und wenigstens eine die zweite Rolle passiv gegen das Metallband vorspannende und die Ratterschwingungen dämpfende erste Vorspanneinrichtung, wobei die zweite Vorspanneinrichtung wenigstens eine elastische Einheit mit einer bestimmten Federsteifigkeit und einer bestimmten Dämpfungseigenschaft aufweist, und
    • – wobei die erste Rolle und die zweite Rolle auf derselben Seite des Metallbands oder auf gegenüberliegenden Seiten des Metallbands angeordnet sind.
  • Diese Ausgestaltung ist eine Kombination der beiden zuletzt genannten Ausgestaltungen.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung wenigstens eine ansteuerbare Anstelleinrichtung, mit der die Rolle gemeinsam mit der Vorspanneinrichtung bewegbar und gegen das Metallband anstellbar ist. Hierdurch ist es möglich, die Rolle lediglich bei Bedarf, beispielsweise bei einem Auftreten von Ratterschwingungen, in das Metallband einzutauchen. In einem Normalbetrieb ohne Ratterschwingungen kann hingegen die Rolle gemeinsam mit der Vorspanneinrichtung mittels der Anstelleinrichtung von dem Metallband wegbewegt und beabstandet zu dem Metallband gehalten werden. Die Anstelleinrichtung kann einen Hydraulikzylinder aufweisen oder anderweitig, beispielsweise elektromechanisch, ausgebildet sein.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung wenigstens eine in Förderrichtung des Metallbands oder entgegengesetzt hierzu versetzt zu der Rolle und auf einer gegenüberliegenden Seite des Metallbands anordbare Gegenrolle. Hierdurch wird die Bandführung verbessert. Die Vorrichtung kann auch zwei auf der gegenüberliegenden Seite des Metallbands anordbare Gegenrollen aufweisen, von denen die eine in Förderrichtung des Metallbands und die andere entgegengesetzt zur Förderrichtung des Metallbands versetzt zu der Rolle anordbar ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung wenigstens eine an dem Walzgerüst anordbare Sensoreinheit zum Erfassen einer momentanen Ratterschwingung und wenigstens eine signaltechnisch mit der Sensoreinheit verbundene Regelelektronik, mit der die Federsteifigkeit und/oder die Dämpfungseigenschaft der Vorspanneinrichtung in Abhängigkeit der erfassten momentanen Ratterschwingung regelbar ist. Dies ermöglicht eine Anpassung der Vorrichtung an die jeweilig momentan gegebene Ratterschwingung bzw. deren Ratterfrequenz. Die Sensoreinheit kann beispielsweise ein an einem Walzenständer des Walzgerüsts anordbarer Beschleunigungssensor sein. Die Regelelektronik kann durch eine Steuerung und/oder Regelung der Walzstraße ausgebildet oder separat davon angeordnet sein. Alternativ zu der vorteilhaften Ausgestaltung können die Federsteifigkeit und die Dämpfungseigenschaft der Vorspanneinrichtung nicht entsprechend geregelt werden und dadurch konstant sein.
  • Eine erfindungsgemäße Walzstraße zum Kaltwalzen eines Metallbands umfasst wenigstens zwei bezüglich einer Förderrichtung des zu walzenden Metallbands durch die Walzstraße hintereinandergeschaltete Walzgerüste und wenigstens eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst der Walzstraße, dem wenigstens ein weiteres Walzgerüst vorgeschaltet ist. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben ausgebildet.
  • Mit der Walzstraße sind die oben mit Bezug auf die Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Die Walzstraße kann als Kaltwalzstraße, insbesondere zwei- oder mehrgerüstige Tandemstraße, ausgebildet sein.
  • Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend erläuterten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in unterschiedlicher Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
  • 1: eine schematische Darstellung des 3. Oktave-Ratterns und die damit verbundenen Auswirkungen;
  • 2: schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße;
  • 3: eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße;
  • 4: eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße;
  • 5: eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße; und
  • 6: eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße.
  • In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung des 3. Oktave-Ratterns und die damit verbundenen Auswirkungen. Es ist eine Walzstraße 1 zum Kaltwalzen eines Metallbands 2 gezeigt, die als Tandemstraße ausgebildet ist. Die Walzstraße 1 umfasst zwei bezüglich einer Förderrichtung 3 des zu walzenden Metallbands 2 durch die Walzstraße 1 in einem Abstand l0 hintereinandergeschaltete Walzgerüste 4 und 5. Jedes Walzgerüst 4 bzw. 5 umfasst zwei Arbeitswalzen 6 und zwei Stützwalzen 7. Mit dem Walzgerüst 5 ist die Walzkraft FW erzeugbar, mit der das Metallband 2 beaufschlagt wird. Bezüglich des Walzgerüsts 5 weist das Metallband 2 eine einlaufende Banddicke h0, eine einlaufseitige Bandgeschwindigkeit v0, einen Einlaufzug z0 sowie eine auslaufende Banddicke h1, eine auslaufseitige Bandgeschwindigkeit v1 und einen Auslaufzug z1 auf. Bei einem 3. Oktave Rattern schwingen die Arbeitswalzen 6 des Walzgerüsts 5 entsprechend den Doppelpfeilen 8 gegenläufig zueinander, was zu der gezeigten Schwankung der auslaufseitigen Banddicke h1 führt.
  • 2 zeigt schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße 1 zum Kaltwalzen eines Metallbands 2, die als Tandemstraße ausgebildet ist. Die Walzstraße 1 umfasst zwei bezüglich einer Förderrichtung 3 des zu walzenden Metallbands 2 durch die Walzstraße 1 hintereinandergeschaltete Walzgerüste 4 und 5. Jedes Walzgerüst 4 bzw. 5 umfasst zwei Arbeitswalzen 6 und zwei Stützwalzen 7.
  • Des Weiteren umfasst die Walzstraße 1 eine Vorrichtung 9 zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in dem Walzgerüst 5 der Walzstraße 1, dem das Walzgerüst 4 vorgeschaltet ist. Die Vorrichtung 9 umfasst eine zwischen dem Walzgerüst 5 und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst 4 sowie oberhalb des Metallbands 2 angeordnete, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband 2 stehende bzw. in das Metallband 2 eintauchende Rolle 10. Eine Rotationsachse 11 der Rolle 10 verläuft parallel zu Rotationsachsen 12 der Walzen 6 und 7 des Walzgerüsts 5.
  • Die Vorrichtung 9 umfasst des Weiteren eine die Rolle 10 passiv gegen das Metallband 2 vorspannende und die Ratterschwingungen dämpfende Vorspanneinrichtung 13. Vorzugsweise sind die Masse der Rolle 10, die Federsteifigkeit der Vorspanneinrichtung 13 und die Dämpfungseigenschaft der Vorspanneinrichtung 13 derart aufeinander abgestimmt, dass eine Eigenfrequenz der Rolle 10 einer Ratterfrequenz einer zu unterdrückenden Ratterschwingung entspricht oder oberhalb der Ratterfrequenz liegt. Die Vorrichtung 9 kann eine nicht gezeigte ansteuerbare Anstelleinrichtung aufweisen, mit der die Rolle 10 gemeinsam mit der Vorspanneinrichtung 13 bewegbar und gegen das Metallband 2 anstellbar ist.
  • Die Vorspanneinrichtung 13 umfasst eine Federeinheit 14 und wenigstens eine parallel zu der Federeinheit 14 geschaltete Dämpfungseinheit 15. Die Federeinheit 14 und die Dämpfungseinheit 15 stützen sich an einem Festlager 16 ab.
  • Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 9 eine in Förderrichtung des Metallbands 2 versetzt zu der Rolle 10 und auf einer gegenüberliegenden Seite des Metallbands 2 angeordnete Gegenrolle 17 und eine entgegengesetzt zu der Förderrichtung des Metallbands 2 versetzt zu der Rolle 10 und auf einer gegenüberliegenden Seite des Metallbands 2 angeordnete Gegenrolle 18. Beide Gegenrollen 17 und 18 stützen sich jeweils an einem Festlager 19 ab.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße 1 zum Kaltwalzen eines Metallbands 2, die als Tandemstraße ausgebildet ist. Diese Walzstraße 1 unterscheidet sich allein dadurch von dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Rolle 10, die Vorspanneinrichtung 13 und das Festlager 16 unterhalb des Metallbands 2 angeordnet sind und dass keine Gegenrollen entsprechend 2 vorhanden sind. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obige Beschreibung zu 2 verwiesen.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße 1 zum Kaltwalzen eines Metallbands 2, die als Tandemstraße ausgebildet ist. Diese Walzstraße 1 unterscheidet sich allein dadurch von dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass keine in Förderrichtung 3 des Metallbands 2 versetzt zu der Rolle 10 angeordnete Gegenrolle auf der gegenüberliegenden Unterseite des Metallbands 2 vorhanden ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obige Beschreibung zu 2 verwiesen.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße 1 zum Kaltwalzen eines Metallbands 2, die als Tandemstraße ausgebildet ist. Diese Walzstraße 1 unterscheidet sich allein dadurch von dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Vorrichtung 9 zusätzlich eine an einem Walzenständer 20 des Walzgerüsts 5 angeordnete Sensoreinheit 21 zum Erfassen einer momentanen Ratterschwingung und eine über eine Signalverbindung 22 signaltechnisch mit der Sensoreinheit 21 verbundene Regelelektronik 23 aufweist, mit der die Federsteifigkeit und/oder die Dämpfungseigenschaft der Vorspanneinrichtung 13 in Abhängigkeit der erfassten momentanen Ratterschwingung regelbar ist. Insbesondere sind die Federsteifigkeit der Federeinheit 14 und die Dämpfungseigenschaft der Dämpfungseinheit 15 dadurch regelbar. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obige Beschreibung zu 2 verwiesen.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße 1 zum Kaltwalzen eines Metallbands 2, die als Tandemstraße ausgebildet ist. Diese Walzstraße 1 unterscheidet sich allein dadurch von dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass die Vorspanneinrichtung 13 eine einzelne elastische Einheit 24 mit einer bestimmten Federsteifigkeit und einer bestimmten Dämpfungseigenschaft aufweist. Es sind keine separate Federeinheit und keine separate Dämpfungseinheit entsprechend 2 vorhanden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obige Beschreibung zu 2 verwiesen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Walzstraße
    2
    Metallband
    3
    Bandförderrichtung
    4
    Walzgerüst
    5
    Walzgerüst
    6
    Arbeitswalze
    7
    Stützwalze
    8
    Doppelpfeil (Schwingung von 6)
    9
    Vorrichtung
    10
    Rolle
    11
    Rotationsachse von 10
    12
    Rotationsachse von 6, 7
    13
    Vorspanneinrichtung
    14
    Federeinheit
    15
    Dämpfungseinheit
    16
    Festlager
    17
    Gegenrolle
    18
    Gegenrolle
    19
    Festlager
    20
    Walzenständer
    21
    Sensoreinheit
    22
    Signalverbindung
    23
    Regelelektronik
    24
    elastische Einheit
    l0
    Gerüstabstand
    FW
    Walzkraft
    h0
    einlaufende Banddicke
    h1
    auslaufende Banddicke
    v0
    einlaufseitige Bandgeschwindigkeit
    v1
    auslaufseitige Bandgeschwindigkeit
    z0
    Einlaufzug
    z1
    Auslaufzug
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7225657 B2 [0006]
    • JP 2008212974 A1 [0006]
    • EP 2052796 A1 [0006]
    • WO 1997/027953 A1 [0006]
    • WO 2012/046211 A1 [0006]
    • EP 1343598 B2 [0007]
    • WO 1996/027454 A1 [0007]
    • JP 8238511 A [0007]

Claims (9)

  1. Vorrichtung (9) zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst (5) einer Walzstraße (1), dem bezüglich einer Förderrichtung (3) eines zu walzenden Metallbands (2) durch die Walzstraße (1) wenigstens ein weiteres Walzgerüst (4) vorgeschaltet ist, aufweisend wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst (5) und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst (4) anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband (2) bringbare Rolle (10), wobei die Rotationsachse (11) der Rolle (10) parallel zu den Rotationsachsen (12) von Walzen (6, 7) des Walzgerüsts (5) verläuft, gekennzeichnet durch wenigstens eine die Rolle (10) passiv gegen das Metallband (2) vorspannende und die Ratterschwingungen dämpfende Vorspanneinrichtung (13).
  2. Vorrichtung (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse der Rolle (10), die Federsteifigkeit der Vorspanneinrichtung (13) und die Dämpfungseigenschaft der Vorspanneinrichtung (13) derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine Eigenfrequenz der Rolle (10) einer Ratterfrequenz einer zu unterdrückenden Ratterschwingung entspricht oder oberhalb der Ratterfrequenz liegt.
  3. Vorrichtung (9) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung (13) wenigstens eine Federeinheit (14) und wenigstens eine parallel zu der Federeinheit (14) geschaltete Dämpfungseinheit (15) aufweist.
  4. Vorrichtung (9) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung (13) wenigstens eine elastische Einheit (24) mit einer bestimmten Federsteifigkeit und einer bestimmten Dämpfungseigenschaft aufweist.
  5. Vorrichtung (9) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch – wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst (5) und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst (4) anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband (2) bringbare erste Rolle (10), wobei die Rotationsachse (11) der ersten Rolle (10) parallel zu den Rotationsachsen (12) von Walzen (6, 7) des Walzgerüsts (5) verläuft, und wenigstens eine die erste Rolle (10) passiv gegen das Metallband (2) vorspannende und die Ratterschwingungen dämpfende erste Vorspanneinrichtung (13), wobei die erste Vorspanneinrichtung (13) wenigstens eine Federeinheit (14) und wenigstens eine parallel zu der Federeinheit (14) geschaltete Dämpfungseinheit (15) aufweist, und – wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst (5) und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst (4) anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband (2) bringbare zweite Rolle (10), wobei die Rotationsachse (11) der zweiten Rolle (10) parallel zu den Rotationsachsen (12) von Walzen (6, 7) des Walzgerüsts (5) verläuft, und wenigstens eine die zweite Rolle (10) passiv gegen das Metallband (2) vorspannende und die Ratterschwingungen dämpfende erste Vorspanneinrichtung (13), wobei die zweite Vorspanneinrichtung (13) wenigstens eine elastische Einheit (24) mit einer bestimmten Federsteifigkeit und einer bestimmten Dämpfungseigenschaft aufweist, und – wobei die erste Rolle (10) und die zweite Rolle (10) auf derselben Seite des Metallbands (2) oder auf gegenüberliegenden Seiten des Metallbands (2) angeordnet sind.
  6. Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine ansteuerbare Anstelleinrichtung, mit der die Rolle (10) gemeinsam mit der Vorspanneinrichtung (13) bewegbar und gegen das Metallband (2) anstellbar ist.
  7. Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch wenigstens eine in Förderrichtung (3) des Metallbands (2) oder entgegengesetzt hierzu versetzt zu der Rolle (10) und auf einer gegenüberliegenden Seite des Metallbands (2) anordbare Gegenrolle (17, 18).
  8. Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens eine an dem Walzgerüst (5) anordbare Sensoreinheit (21) zum Erfassen einer momentanen Ratterschwingung und wenigstens eine signaltechnisch mit der Sensoreinheit (21) verbundene Regelelektronik (23), mit der die Federsteifigkeit und/oder die Dämpfungseigenschaft der Vorspanneinrichtung (13) in Abhängigkeit der erfassten momentanen Ratterschwingung regelbar ist.
  9. Walzstraße (1) zum Kaltwalzen eines Metallbands (2), aufweisend wenigstens zwei bezüglich einer Förderrichtung (3) des zu walzenden Metallbands (2) durch die Walzstraße (1) hintereinandergeschaltete Walzgerüste (4, 5) und wenigstens eine Vorrichtung (9) zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst (5) der Walzstraße (1), dem wenigstens ein weiteres Walzgerüst (4) vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114247759A (zh) * 2020-09-23 2022-03-29 宝山钢铁股份有限公司 一种热轧精轧机振动缺陷的识别与预警方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6118658A (ja) * 1984-07-02 1986-01-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ストリツプの振動吸収装置
JPH0538511A (ja) 1991-08-06 1993-02-19 Nkk Corp タンデム圧延機のドラフトスケジユールの決定方法
JPH0796308A (ja) * 1993-09-28 1995-04-11 Kawasaki Steel Corp 調質圧延機におけるチャターマーク防止装置
WO1996027454A1 (en) 1995-03-07 1996-09-12 Davy Mckee (Poole) Limited Rolling mill vibration control
JPH08238511A (ja) * 1995-03-02 1996-09-17 Kobe Steel Ltd 被圧延材の振動抑制方法
WO1997027953A1 (en) 1996-01-31 1997-08-07 Aluminum Company Of America Interruption of rolling mill chatter by induced vibrations
EP1343598B1 (de) 2000-12-20 2006-05-03 Novelis, Inc. Vorrichtung und verfahren zur schwingungskontrolle in einem walzwerk
US7225657B2 (en) 2004-05-05 2007-06-05 United States Steel Corporation Elimination of rolling mill chatter
JP2008212974A (ja) 2007-03-05 2008-09-18 Jfe Steel Kk 圧延機
EP2052796A1 (de) 2007-10-23 2009-04-29 Eras Entwicklung und Realisation adaptiver Systeme GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Unterdrücken des Ratterns von Arbeitswalzen eines Walzgerüsts
WO2012046211A1 (en) 2010-10-08 2012-04-12 Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. Vibration damping system for a rolling mill with first and second passive hydraulic elements
WO2016011148A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-21 Novelis Inc. Process damping of self-excited third octave mill vibration
WO2016014316A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 Novelis Inc. Rolling mill third octave chatter control by process damping

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6118658A (ja) * 1984-07-02 1986-01-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ストリツプの振動吸収装置
JPH0538511A (ja) 1991-08-06 1993-02-19 Nkk Corp タンデム圧延機のドラフトスケジユールの決定方法
JPH0796308A (ja) * 1993-09-28 1995-04-11 Kawasaki Steel Corp 調質圧延機におけるチャターマーク防止装置
JPH08238511A (ja) * 1995-03-02 1996-09-17 Kobe Steel Ltd 被圧延材の振動抑制方法
WO1996027454A1 (en) 1995-03-07 1996-09-12 Davy Mckee (Poole) Limited Rolling mill vibration control
WO1997027953A1 (en) 1996-01-31 1997-08-07 Aluminum Company Of America Interruption of rolling mill chatter by induced vibrations
EP1343598B1 (de) 2000-12-20 2006-05-03 Novelis, Inc. Vorrichtung und verfahren zur schwingungskontrolle in einem walzwerk
US7225657B2 (en) 2004-05-05 2007-06-05 United States Steel Corporation Elimination of rolling mill chatter
JP2008212974A (ja) 2007-03-05 2008-09-18 Jfe Steel Kk 圧延機
EP2052796A1 (de) 2007-10-23 2009-04-29 Eras Entwicklung und Realisation adaptiver Systeme GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Unterdrücken des Ratterns von Arbeitswalzen eines Walzgerüsts
WO2012046211A1 (en) 2010-10-08 2012-04-12 Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. Vibration damping system for a rolling mill with first and second passive hydraulic elements
WO2016011148A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-21 Novelis Inc. Process damping of self-excited third octave mill vibration
WO2016014316A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 Novelis Inc. Rolling mill third octave chatter control by process damping

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114247759A (zh) * 2020-09-23 2022-03-29 宝山钢铁股份有限公司 一种热轧精轧机振动缺陷的识别与预警方法
CN114247759B (zh) * 2020-09-23 2024-05-14 宝山钢铁股份有限公司 一种热轧精轧机振动缺陷的识别与预警方法

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