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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen eines Bandes in einer Walzstraße, wobei das Band in eine Förderrichtung über eine Schlingenhebereinheit geführt wird, wobei die Schlingenhebereinheit einen um eine Drehachse drehbaren Grundkörper aufweist, auf dem zwei Rollen angeordnet sind, die um eine zur Drehachse parallele Drehachse auf dem Grundkörper drehbar sind, wobei das Band von der Schlingenhebereinheit einem in Förderrichtung nachfolgenden Walzgerüst zugeführt wird. Des weiteren umfasst die Erfindung eine Vorrichtung umfassend eine Schlingenhebereinheit sowie mindestens zwei Walzgerüste einer Walzstraße zum Walzen eines Bandes.
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Zur Herstellung von Metallbändern werden Walzstraßen verwendet. In einer Tandem-Walzstraße werden üblicherweise mehrere Walzgerüste hintereinander geschaltet, die den eigentlichen Walzvorgang durchführen. Die Walzgerüste weisen dabei Arbeitswalzen auf, zwischen denen das zu walzende Metall hindurchläuft, wobei die Arbeitswalzen mit einem Walzdruck gegen das zu walzende Metall gepresst werden. In den einzelnen Walzgerüsten liegen nach und nach dünnere Walzspalte vor, so dass nach dem letzten Walzgerüst die gewünschte Stärke des gewalzten Metallbandes erreicht ist.
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Zwischen den Walzgerüsten können Schlingenheber vorgesehen sein, die zum einen zur Regelung des Bandzuges zwischen zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten dienen und die zum anderen zum Ausgleich von Masseflussstörungen verwendet werden. Entsprechend wird das Band aus seiner horizontalen Lage ausgelenkt, um hier einen Bandspeicher vorzuhalten, mittels dem die entsprechende Regelung zur Aufrechterhaltung des Massenflusses ausgeführt werden kann.
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Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist im Stand der Technik bekannt. Beispielhaft sei auf die
JP 3057128 B2 hingewiesen. Hier wird eine Vorrichtung zwischen dem letzten Gerüst einer Walzstraße und einem Haspel eingesetzt, wobei die Vorrichtung als Trommel ausgebildet ist, auf der diametral gegenüberliegend zwei Rollen angeordnet sind. Wird die Trommel gedreht, wird das Band entsprechend umgelenkt, so dass über die Beeinflussung des Drehwinkels der Trommel die Spannung des Bandes gesteuert werden kann. Dabei sind weitere Rollgangs-Rollen vorgesehen, die zwischen der Walzstraße und dem Haspel angeordnet sind, um das Band auf der Passlinie zu führen.
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Ein Schlingenheber dient bekannterweise zur Regelung des Bandzuges und auch zum Ausgleich von Massenflussstörungen zwischen zwei aufeinander folgenden Walzgerüsten in einer Walzstraße.
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Problematisch kann es dabei sein, dass durch die Funktion des Schlingenhebers die Lage des zu walzenden Bandes so verändert wird, dass der Walzvorgang negativ beeinflusst wird. Im Stand der Technik sind hierfür separate Führungsrollen bekannt, die das Band dem nachfolgenden Walzgerüst zuführen. Hierdurch allerdings wird nachteilig Bauraum benötigt, der insbesondere zwischen zwei benachbarten Walzgerüsten nicht unbedingt zur Verfügung steht, zumal aus prozesstechnischen Gründen ein kurzer Zwischengerüstabstand angestrebt wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem der Walzvorgang unter Nutzung des oben genannten Schlingenhebers verbessert durchgeführt werden kann, wobei nur ein minimaler Bauraum zwischen den Gerüsten benötigt wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die dem nachfolgenden Walzgerüst benachbarte Rolle der Schlingenhebereinheit so positioniert wird, dass sie das Band dem nachfolgenden Walzgerüst im wesentlichen in Höhe einer Passlinie zuführt.
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Das Band wird dabei bevorzugt dem nachfolgenden Walzgerüst mit einer maximalen Abweichung von einem Winkel von 15°, vorzugsweise von 5°, zur Horizontalen in Höhe der Passlinie zuführt. Dabei kann das Band auch exakt auf der Passlinie zugeführt werden.
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Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass in einem ersten Teilschritt die Schlingenhebereinheit so um ihre Drehachse gedreht wird, dass die dem nachfolgenden Walzgerüst benachbarten Rolle das Band auf die Passhöhe dem nachfolgenden Walzgerüst zuführt und dass in einem zweiten Teilschritt die Schlingenhebereinheit um die Drehachse der dem nachfolgenden Walzgerüst benachbarten Rolle gedreht wird, um das Band unter einer gewünschten Spannung zu halten. Demgemäß sind bei dieser Ausgestaltung faktisch die Drehachse der dem nachfolgenden Walzgerüst benachbarten Rolle und diejenige der Schlingenhebereinheit identisch.
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Der Bereich zwischen der Schlingenhebereinheit und dem nachfolgenden Walzgerüst wird dabei bevorzugt von weiteren Führungsrollen für das Band freigehalten.
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Die Rollen der Schlingenhebereinheit können gekühlt werden.
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Die Schlingenhebereinheit wird bevorzugt zwischen zwei Walzgerüsten angeordnet.
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Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in Förderrichtung folgend mindestens zwei Schlingenhebereinheiten verwendet werden. Die Gesamtlänge des Band-Speichers kann damit erhöht werden.
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Die Schlingenhebereinheit wird bevorzugt in einem Warmwalzwerk verwendet. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schlingenhebereinheit in der Fertigstraße des Warmwalzwerks verwendet wird.
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Die Schlingenhebereinheit kann auch in einer Kalt-Tandem-Straße verwendet werden. Vorteilhaft ist dabei, dass insbesondere selbsterregte Schwingungen unterdrückt werden können.
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Die Vorrichtung umfassend eine Schlingenhebereinheit sowie mindestens zwei benachbarte Walzgerüste einer Walzstraße zum Walzen eines Bandes, wobei die Schlingenhebereinheit einen um eine Drehachse drehbaren Grundkörper aufweist, auf dem zwei Rollen angeordnet sind, die um eine zur Drehachse parallele Drehachse auf dem Grundkörper drehbar sind, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Schlingenhebereinheit zwischen den beiden benachbarten Walzgerüsten angeordnet ist.
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Mit der vorgeschlagenen Lösung kann erreicht werden, dass bei nur geringem Bauraum insbesondere zwischen zwei benachbarten Walzgerüsten die beschriebene Schlingenhebereinheit eingesetzt wird, wobei diese ihre vorgesehenen Aufgaben der Bandzugregelung und des Ausgleichs von Massenflussstörungen problemlos ausführen kann; dennoch wird sichergestellt, dass das zu walzende Band dem nachfolgenden Walzgerüst präzise an der Passlinie zugeführt wird, ohne hierfür separate Rollen vorsehen zu müssen. Somit kann der Abstand zweier benachbarter Walzgerüste minimiert werden, wobei gleichzeitig die Band-Speicherlänge aufrechterhalten werden kann. Der Zwischengerüstabstand kann dadurch um bis zu 500 mm verkürzt werden.
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Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Bandauslenkung im Bereich des Schlingenhebers minimiert werden kann.
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Durch die Drehung des Grundkörpers der Schlingenhebereinheit mit den beiden Rollen kann die Bandposition bzw. die Bandlänge der Schlinge verändert werden.
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Da nach dem vorgeschlagenen Verfahren das Band in das nachfolgende Walzgerüst im wesentlichen auf Höhe der Passlinie geführt wird, ergibt sich somit ein sicherer und optimaler Betrieb beim weiteren Walzen und insbesondere auch bei der Nutzung von Bauteilen im Zwischengerüstbereich, wie beispielsweise einer Induktionsheizung oder einer Seitenführung. Weiterhin wird ein sogenannter fliegender Arbeitswalzenwechsel mit Gerüstbereich befindlichem Band erleichtert.
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Im Gegensatz zu unabhängigen Rollen, die eine Schlingenheberfunktion ausführen, kann mit der vorgeschlagenen Lösung erreicht werden, dass weniger Bauteile benötigt werden.
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Vorteilhaft ist auch, dass das Massenträgheitsmoment bei der vorgeschlagenen Lösung, das maßgeblich durch die Rollenmasse und die Hebellänge beeinflusst wird, gering gehalten werden kann. Dies ist für die Regelung bzw. Steuerung des Schlingenhebers sehr vorteilhaft.
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Somit kann ein flexibles Anlagenkonzept bereitgestellt werden, das sowohl im Endlosbetrieb als auch im Batch-Betrieb eingesetzt werden kann, gleichermaßen auch bei Mischformen.
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Die Bandenddicken können minimiert werden, gleichermaßen ist eine optimierte Energiebilanz gegeben.
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Das vorgeschlagene Verfahren wird insbesondere zum Einsatz in Warmwalzfertigstraßen eingesetzt. Hierbei ist insbesondere an den Endlosbetrieb gedacht. Auch andere mehrgerüstige Walzstraßen können mit dem vorgeschlagenen Verfahren betrieben werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- 1 schematisch die Seitenansicht eines Teils einer Walzstraße, wobei zwischen zwei Walzgerüsten eine Schlingenhebereinheit angeordnet ist,
- 2 den Schnitt A-A gemäß 3 durch die Schlingenhebereinheit,
- 3 schematisch das Einfädeln des Anfangs eines Bandes in die Schlingenhebereinheit,
- 4 schematisch das Einfädeln des Anfangs eines Bandes in die Schlingenhebereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform mit Zufuhr des Bandes genau auf Passlinie und
- 5 die Positionierung der Schlingenhebereinheit gemäß einer möglichen Ausführungsform.
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In 1 - 2 zeigt hierzu Einzelheiten - ist eine Schlingenhebereinheit 2 zu sehen, die zwischen zwei Walzgerüsten 6 und 7 einer Walzstraße angeordnet sind. In der Walzstraße wird ein Band 1 gewalzt, das in eine Förderrichtung F durch die Walzstraße geführt wird.
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Die Schlingenhebereinheit umfasst einen Grundkörper 3, auf dem zwei Rollen 4 und 5 drehbar gelagert sind. Dabei ist der Grundkörper 3 um eine Drehachse a drehbar, die erste Rolle 4 ist um eine Drehachse b drehbar, die zweite Rolle 5 um eine Drehachse c. Alle drei Drehachsen a, b, c sind parallel zueinander und stehen in 1 senkrecht auf der Zeichenebene; sie sind horizontal und quer zur Förderrichtung F ausgerichtet. Für die Drehung des Grundkörpers 3 ist ein Antrieb 8 vorgesehen.
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Mit P bezeichnet ist die Passlinie für das Band 1 durch die Walzstraße.
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Die vorgeschlagene Konstruktion stellt also auf eine Schlingenhebereinheit 2 ab, die zwei Schlingenheber-Rollen 4 und 5 aufweist, die gemeinsam durch den Antrieb 8 gedreht werden können. Die Drehachse a der Schlingenhebereinheit 2 liegt dabei bevorzugt auf der Achse zwischen den beiden Drehachsen b und c, und zwar vorzugsweise (aber nicht zwingend) mittig.
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Gemäß 3 wird das Band 1 beim Start des Walzvorgangs zunächst eingefädelt. In 3 hat der Bandanfang gerade die Schlingenhebereinheit 2 erreicht.
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Beim Betrieb der Vorrichtung nach 1 erfolgt die Überleitung des Bandes derart, dass eine der Rollen 4, 5 auf Passlinienniveau P liegt und das Band über die Rolle hinweg in Richtung des nachfolgenden Walzgerüst 6 zugeführt wird. Nach dem Einfädeln in das Walzgerüst 6 erfolgt der Aufbau von Bandzug. Entsprechend des Bandzuges wird die Vorrichtung um die Achse a gedreht, so das sich durch die Umschlingung der Rollen 4, 5 eine Schlinge bildet. Dabei sind, wie in 1 gezeigt, leichte Abweichungen von der Passlinie P in das nachfolgende Walzgerüst 6 zulässig.
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In einer anderen Ausführungsform und Betriebsart wird durch die Vorrichtung die Zufuhr des Bandes in das nachfolgende Walzgerüst 6 genau auf Passlinie P bewirkt. In dieser Ausführungsform wird der Grundkörper beim Schwenken in Betriebsstellung um die Rollenachse c der Rolle 5 geschwenkt. Durch die fixe Position der Rollenachse c wird bei variabler Bandspeicherlänge im Schlingenheberbetrieb stets ein konstantes Endniveau auf Passlinie erreicht (siehe 5). Das Einfädeln erfolgt gemäß 4, indem die Rolle 4 in einer Überleitstellung positioniert wird.
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Zwischen diesen beiden Betriebsweisen und Schwenkpositionen sind alle möglichen Zwischenstellungen als Schwenkachse denkbar.
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Die Schlingenhebereinheit 2 mit den beiden nicht-angetriebenen Rollen 4 und 5 kann im nicht-ausgelenkten Zustand eine Überleitfunktion erfüllen, gegebenenfalls unterstützt durch zusätzlich angebrachte Überleittische.
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Der Antrieb 8 kann den Grundkörper 3 der Schlingenhebereinheit 2 verdrehen, wobei er bevorzugt eine schnelle Reaktionsfähigkeit aufweist, um eine präzise Steuerung bzw. Regelung zu erlauben.
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Es ist möglich, eine Drehung des Grundkörpers 3 der Schlingenhebereinheit 2 von 0° bis 360° zu realisieren, so dass eine entsprechende Speicherlänge für das Band 1 gegeben ist.
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Unmittelbar nach Aufbringung des Bandzuges erfolgt die beschriebene Auslenkung des Grundkörpers 3 in die Betriebsstellung, um den Massenfluss aufrecht zu erhalten, wobei - speziell bei kleinen Umlenkungen - nicht zwangsläufig beide Rollen an der Umlenkung beteiligt sein müssen.
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Bei größeren Auslegungen wird darauf geachtet, dass - wie beschrieben - die zweite Rolle 5 das Walzgut auf Passlinienhöhe zurückführt, um einen im wesentlichen horizontalen Bandlauf durch die nächsten Baugruppen zu gewährleisten. Eine Abweichung von bis zu 5° ist hierbei allerdings in der Regel tolerierbar.
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Durch die kompakte Bauart mit der gemeinsamen Drehachse a und dem geringen Hebelarm wird das Massenträgheitsmoment der gesamten Anordnung gering gehalten. Dies ist von Vorteil, damit die Einheit auch auf kleine Zugschwankungen und Störungen im Massenfluss schnell reagieren kann.
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Durch die Kombination zweier Rollen auf einem gemeinsamen Grundkörper (Rahmen) ergibt sich die Möglichkeit der doppelten Umlenkung. Durch die doppelte Umlenkung lässt sich ein größerer Bandspeicher auf einem geringen Bauraum realisieren. Dadurch kann der Gerüstabstand um bis zu 500 mm verringert werden, ohne Nachteile in der Schlingenlänge und der Schlingenheberfunktion befürchten zu müssen.
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Die Ausstattung mit Zug- bzw. Kraftmesseinrichtungen kann entweder an einer der Rollen 4, 5 oder an beiden Rollen erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Band
- 2
- Schlingenhebereinheit
- 3
- Grundkörper
- 4
- erste Rolle
- 5
- zweite Rolle
- 6
- nachfolgendes Walzgerüst
- 7
- vorgelagertes Walzgerüst
- 8
- Antrieb
- F
- Förderrichtung
- P
- Passlinie
- a
- Drehachse der Schlingenhebereinheit
- b
- Drehachse der ersten Rolle der Schlingenhebereinheit
- c
- Drehachse der zweiten Rolle der Schlingenhebereinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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