DE1527640A1 - Einrichtung zum Regulieren des Walzspaltes in einem Walzwerk - Google Patents

Description

U.S. Ser. No. 472,583
Convention date: July 16, 1965

General Dynamics Corporation, New York, N. Y., V. St. A.

Einrichtung zum Regulieren des Walzspaltes in einem Walzwerk

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Formen von Metallen durch Walzen, d.h. ein Walzwerk, insbesondere eine neuartige und verbesserte Einrichtung, die dafür sorgt, dass unabhängig von der Dicke, der Temperatur und den metallurgischen Eigenschaften des einlaufenden Walz» gutes das gewalzte Erzeugnis das Walzgerüst mit konstanter Dicke oder Stärke verlässt.

Ein übliches Walzgerüst hat im allgemeinen zwei Arbeitswal« zen, die, indem sie sich gegenläufig drehen, das Walzgut erfassen und unter Dicke« oder Querschnittsverringerung und Längenvergrösserung durch den Walzspalt hindurchziehen. Ferner ist ein Gehäuse oder Gestell vorhanden, das die vom Walzgut auf die Walzen ausgeübten Abheb- oder Trennkräfte aufnimmt, wobei der Abstand der Arbeitswalzen, also die Breite des Walzspaltes durch eine geeignete Einrichtung eingestellt wird. In der Praxis werden

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ORIGINAL INSPECTED

verschiedene Arten von Walzgerüsten mit je nach der Art des zu verwalzenden Metalls, der Breite des Walzgutes, der erforderlichen Querschnitts« verringerung sowie anderen Faktoren wie der Produktionsmenge, verschiedenen Anzahlen und Kombinationen von Walzen verwendet. Vor Beginn des Walzvorganges werden die beiden Arbeitswalzen so eingestellt, dass ihr Ab· stand, also der Walzspalt gleich der Dicke des gewünschten Produktes abzüglich derjenigen Streckung und Ausbiegung des Walzgerüstes ist, die sich aus der reaktiven Belastung durch die während des Walzvorganges entwickelten Walzentrenn- oder Walzenabhebkräfte ergibt«

Nach der lastfreien Einstellung oder der Voreinstellung des Walzspaltes wäre die Dicke oder Stärke des gewalzten Produktes gleichmässig, wenn das einlaufende Walzgut, Bandstahl oder Platinen, keinen Änderungen in seiner Dicke, in seiner Temperatur oder in seinen metallurgischen Eigenschaften unterworfen wäre. Da jedoch die Eigenschaften des einlaufenden Walzgutes sich ändern und dadurch Änderungen in den Walzenabhebkräften hervorrufen, ergeben sich Schwankungen in der Stärke des Walzerzeugnisses.

Das genannte Problem ist natürlich nicht neu, und es wurden bereits eine Reihe von Versuchen unternommen, für eine Kompensation der Eigenschaften des einlaufenden Walzgutes zu sorgen und dadurch eine gleichmassige Stärke des Walzerzeugnisses zu erhalten.

Der bisher gebräuchlichste Lösungsvorschlag in dieser Richtung geht dahin, den Walzspalt während des Walzvorganges automatisch im

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Sinne einer Kompensation der Streckung des Walzgerüstes, die durch Schwankungen in den Eigenschaften des einlaufenden Walzgutes hervorgerufen wird, nachzustellen· Bei einer gebräuchlichen Einrichtung dieser Art wird eine Stellspindel· verwendet, durch deren Anziehen oder Lösen der Abstand zwischen den Arbeitswalzen verstellt werden kann. Solche Stellspindeln oder - schrauben werden im allgemeinen durch Spindelantriebsmotoren verstellt^ die durch ausgeklügelte Motorsteuerungen reguliert werden. Diese Motorsteuerungen können ihrerseits durch mehrere Messfühler, welche die verschiedenen physikalischen Eigenschaften des einlaufenden Walzgutes oder des das Walzgerüst verlassenden Walzerzeugnisses messen, geregelt werden. Einwände gegen ein derartiges System werden im allgemeinen deshalb erhoben, weil das System sehr kostspielig ist und infolge der Trägheit des Spindelmechanismus und des die Spindel antreibenden Motors mit erheblichen Regelverzögerungen arbeitet.

Es sind ferner Einstellvorrichtungen bekannt« die unabhängig von den Stellspindeln auf die Walzen einwirken, beispielsweise durch hydraulische Betätigung der zu den Stellspindeln gehörigen Mutter, durch Einschalten von Keilantrieben zwischen den Stellspindeln und den Walzenlagern sowie durch Einstellen des Walzspaltes mittels hydraulischer Stempel statt mittels der Stellspindel. Während durch diese Einstellvorrichtungen in manchen Fällen die Einwände gegen die Verwendung von motorbetätigten Stellspindeln ausgeräumt werden, müssen diese Vorrichtungen so leistungsfähig sein, d.h. eine

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so starke Kraft entfalten, dass sie die gesamte Walzenabhebkraft überwinden können, und in manchen Fällen sind diese Vorrichtungen wegen ihrer hohen Kosten und ihrer schwierigen Ausführbarkeit zu beanstanden.

Zweck der Erfindung ist es daher, eine neuartige und verbesserte Einrichtung zum Regulieren des Walzspaltes im Betrieb eines Walzwerkes zu schaffen, welche die obengenannten Nachteile der vorbekannten Einrichtungen vermeidet»

Die Einrichtung soll mit so geringer Regelverzögerung anspre« chen, dass eine vollständige automatische Stärkeregelung des Walzgutes in einem einzelnen Walzgerüst möglich ist«

Ferner soll eine Einstellvorrichtung geschaffen werden, die eirfach und leistungsfähig ist, ohne weiteres in einem üblichen Walzgerüst eingebaut werden kann und eine hochgenaue Regulierung des Walzspaltes ermöglicht.

Weiter soll ein neuartiges und verbessertes Verfahren zur Konstanthaltung des Erzeugnisses eines Walzwerkes angegeben werden.

Durch die Erfindung soll weiter eine Einrichtung angegeben werden, bei der verhältnismässig starke Antriebs- oder Betätigungseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Walzen auseinander drücken und also mit der vom Walzgut ausgeübten Abhebkraft entgegen den Anstellkräften des Walzwerkge- · stells zusammenwirken. Unter dem Einfluss eines Steuersignals sorgen die

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Betätigungseinrichtungen für eine rasche, weitgehend verzögerungsfreie Kompensation der Schwankungen des einlatfenden Walzgutes im Sinne einer Konstanthaltung der Stärke des gewalzten Erzeugnisses.

• Die genannten sowie andere Zwecke werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass bei einem Walzwerk mit einem festen Gestell und zwei Arbeitswalzen, von denen die eine gegenüber der anderen zwecks Verstellen des Walzspaltes verstellbar sein kann, mehrere Antriebs organe vorgesehen sind, die parallel mit den vom Walzgut ausgeübten Walzenabhebkräften und entgegen der Anstellkraft des Walzgerüstes wirken. Durch kontrollierte Veränderung der von diesen Antriebs Organen ausgeübten Kräfte können die Kräfte, mit denen die Arbeitswalzen am Walzgut angreifen, im Sinne einer Konstanthaltung des Walz er Zeugnisses eingestellt werden.

In Sonderheit wird der unbelastete Walzspalt mittels der Stellspindeln so vor eingestellt, dass er eine grössere als die normale Stärkeverringerung eines Erzeugnisses mit vorbestimmten Eigenschaften liefert, und werden anschliessend die Antriebsorgane so eingestellt, dass das Walzgerüst eine Streckung erfährt und dadurch die normale Stärkeverringerung des gewalzten Erzeugnisses erhalten wird. Die Antriebs organe brauchen daher nur ungefähr auf diesen Wert eingestellt zu werden, und da die von ihnen ausgeübten Kräfte parallel zu den vom Walzgut ausgeübten Abhebkräften wirken, braucht die maximale Kraft der Antriebs organe nur so gross zu sein wie die maximale Kraftänderung, die für die Korrektur der Eigenschaftsschwankungen des einlaufenden Walzgutes erforderlich ist.

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Es wurde gefunden, dass die erforderliche Verstellkraft durch Lösung der folgenden Gleichung errechnet werden kann:

Δ, F_c = (^F_c - 4 F) ( 1 + M_R )

wobei JVL₁ und M der Elastizitätsmodul des Walzgerüstes, unter Vernachlässigung des Einflusses der Walzen, bezw. der Elastizitätsmodul der Walzen, A F die Änderung oder das Differential der vom Gestell des Walzgerüstes aufgenommenen Kraft und Δ F_n die Änderung oder das Differential der durch die Betätigungsorgane ausgeübten Kraft bedeuten.

Die obige Gleichung kann dadurch gelöst werden, dass man mittels einer Belastungszelle die Änderung der vom Gestell aufgenommenen Kraft (F) wahrnimmt und ein entsprechendes Signal einer Einrichtung zuleitet, die die obige Gleichung löst und die Antriebs organe entsprechend einstellt.

Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines typischen Walzgerüstes mit dem Schaltbild einer Ausführungsform der Einrichtung zum Steuern der Betätigungsorgane; und

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 dargestellte Stirnansicht des Walzgerüstes.

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Ein typisches Quarto-Walzwerk, auf das sich die Erfindung an· wenden lässt, hat ein Walzgerüst 10 mit einem starren Gehäuse oder Ge» stell 11, in dem eine Anordnung mit mehreren Walzen eingebaut ist« die im . wesentlichen parallelachsig gelagert sind und aus einer unteren Stützwalze 12, einer unteren Arbeitswalze 13, einer oberen Arbeitswalze 14 und einer oberen Stützwalze 15, sämtlich in üblicher Ausbildung, bestehen. Innerhalb des Ge· stelle 11 ist die untere Stützwalze 12 beiderseits in jeweils einem unteren Zapfenlager 16 gelagert, während die untere Arbeitswalze 13 in einem kleineren Zapfenlager (nicht gezeigt), das in üblicher Weise in eine entsprechende öffnung des Zapfenlagers 16 eingepasst ist, gelagert und geführt ist. In entsprechender Weise ist auf beiden Seiten des Gestells 11 die obere Stützwalze 15 in einem Zapfenlager 18 gelagert, während die obere Arbeitswalze 14 in einem kleinen Zapfenlager (nicht gezeigt), das in einer entsprechenden öffnung im Lager 18 sitzt, gelagert und geführt ist, wobei jedes der Stützwalzenlager in der üblichen Weise vertikalverschieblich angeordnet ist, um eine Verstellung des Walzspaltes zwischen den Arbeitswalzen zu ermöglichen.

Wie bei den üblichen Walzaerüsten ist an der Oberseite des Gestells 11 eine elektrische Anstellvorrichtung 20 angeordnet, um etwaige Grosseinstellungen des Walzspaltes, die vorader zwischen den einzelnen Walzvorgängen erforderlich sein können, vorzunehmen. Die Anstell einrichtung enthält den üblichen Antriebsmotor 21 sowie ein Untersetzungsgetriebe 22 mit Stellspindel 24, die über eine Blockbrecher- BelastungsZellenanordnung 44

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am Walzenlager 18 angreifen. Wie man am besten in Fig. 2 sieht, sind die oberen und die unteren Walzenlager 16 und 18 durch starke Verstell- oder Antriebseinrichtungen, also Kraftantriebe 27 voneinander getrennt. Diese Abriebs einrichtenden 27 wirken den vom Gerüst auf die Lager 16 und 18 aμsgeübten Anstellkräften entgegen und können an den Lagern 16 und 18 mit veränderlichen Kräften eingreifen, um die Stärke des aus dem Walzge» rüst 10 auslaufenden Walz er Zeugnisses konstant zu halten.

Die von den Arbeitswalzen 13 und 14 auf das Walzgut ausgeübten Druckkräfte werden durch die Stellspindeln 24 über die Blockbrecher-Lastzellenanordnung 44, das obere Walzenlager 18, die obere Stützwalze 15 und die obere Arbeitswalze 14 auf das Walzgut und über das Gestell 16 durch die Mutter 30 auf die Schwingplatte oder Wippe 31, das untere Walzenlager 16, die untere Stützwalze 12 und die untere Arbeitswalze 13 und von dort auf das Walzgut übertragen.

Erfindungsgemäss wird der unbelastete Walzspalt anfänglich mittels der Stellspindeln 24 so eingestellt, dass er eine grössere als die normale Stärkeverringerung eines Walzgutes mit vorbestimmten Eigenschaften ergibt. Danach wird das Walzgerüst 10 mittels der kraftausübenden Antriebs« ekirichtungen 27 so vorgespannt, dass sich die normale Stärkeverringerung des betreffenden Walzgutes ergibt. Es ist dafür gesorgt, dass Nachstellungen unter der Steuerung von Regelgrössen, die von aussen zugeführt werden, in einem solchen Sinne vorgenommen werden können, dass der Walzspalt konstant bleibt und somit das aus dem Walzgerüst 10 auslaufende Walzerzeugnis

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unabhängig von Eigenschafts änderung en im einlaufenden Walzgut gleichmassige Stärke hat.

Die nachstehende Untersuchung hat den Zweck, eine Gleichung zu entwickeln, die, wenn die Antriebseinrichtungen 27 in ihrer Tätigkeit ihr folgen, das Walzgerüst 10 in die Lage setzt, ein Walzerzeugnis konstanter Stärke unabhängig von etwaigen Abweichungen des einlaufenden Walzgutes in der Temperatur, der Stärke oder den metallurgischen Eigenschaften von den vorbestimmten Werten zu liefern.

Der voreingestellte Walzspalt (S)* des Walzgerüstes 10, wie er anfänglich mittels der Stellspindeln 24 auf ein Walzerzeugnis gewünschter Stärke h eingestellt und gemessen ist, lässt sich nach dem Hockeschen Gesetz durch die folgende Gleichung ausdrücken:

s.h-i (D

worin P die Walzenabhebkraft, die gleich ist der für die Verringerung des Walzgutes auf die gewünschte Aus gangs stärke erforderlichen Druckkraft, und M den Elastizitätsmodul des Walzgerüstes 10 bedeuten.

Die Gleichung (1) gilt natürlich nur dann, wenn die von den

Antriebseinrichtungen 27 ausgeübte Regelkraft R, glich null ist. Wenn vor dem Einstich, jedoch nach der Vorwahl der Werte S und h am Walzgerüst 10 eine Regelkraft F voreingestellter Grosse angreift, so nimmt die Gleichung (1) die folgende Form an;

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2F

— ·
M_R

worin M^₁ der Elastizitätsmodul des Walzgerüstes, unter Vernachlässigung des Einflusses der Walzen, und M_n der Elastizitätsmodul der Walzen sind»

XV

Wenn infolge Eigenschafts änderung des einlaufenden Walzgutes sich eine Änderung (^P)¹ der Walzenabhebkraft ergibt, die zu Stärkeänderungen (Δη) des Walzerzeugnisses führt, so lässt sich dieser Effekt durch Umstellen

der Ausdrücke und Einsetzen in Gleichung (2) folgendermassen darstellen: 2F

'^Hi* (3,

Da die Stärke des auslaufenden Walzer Zeugnisses h konst ant ge· halten werden soll, muss dafür gesorgt werden, dass die Grosse Ah null wird, was durch Verändern des Wertes F_, erreicht werden kann· Es folgt daher aus Gleichung (3), dass:

(eine Konstante) (4)

g worin, wie angegeben, F die von den Antriebs einrichtungen 27 ausgeübte Anfai?

C O

kraft (die so bemessen ist, dass sich ein ausreichender Verstellbereich ergibt) ist. Die Einstellung der Stellspindeln 24 wird konstant gehalten, so dass S eine Konstante ist. Es ergibt sich daher?

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Εΐ

ALL.. /A ₊ _Δ-Εΐ .₄p ^t

- - ΔΡ ( 1+ — ) (5)

Aus Fig· 2 wird ersichtlich, dass:

2F * 2F_n+ P und 2 AF = 2 AF_n +.4P

worin F_n gleich F + 2XF_n ist und F die vom Walwerkgestell jeweils aufge-

ν*/ Ο Ο ν-*

nommene Kraft, die gleich ist (F +ZiF), wobei F ein gewählter Anfangs· oder Bezugswert für F ist, bedeutet. Löst man daher nach Λ Ρ auf:

ΔΡ » 2 (Δ& - -^F_n) (6)

und setzt man den für Λ P erhaltenen Wert in Gleichung (5) ein und löst nach Δ F_n auf, so erhält man:

¹⁴F

—-) (7)

_{C C} (I +

Die Bedeutung der Gleichung (7) liegt darin, dass sie die Änderung oder Abweichung Δ¥ (vom Wert F ), die die vom Walzwerk aufgenommene Kraft F zu irgendeinem Zeitpunkt erfährt, auf diejenige Änderung oder Abweichung ^F_n (vom Wert F ) bezieht, die zu dem betreffenden Zeit· punkt die Antriebskraft Fp erfahren muss, um die Stärke des auslaufenden Walzerzeugnisses auf dem gewünschten Wert h zu halten oder auf diesen Wert h zurückzubringen. 0 0 9 8 1 2 / 0 A 0 3

Die zwischen den Walzenlagern l6 und 18 angeordneten Antriebseinrichtungen 27 sind im vorliegenden Falle hydraulische Zylinder, die über Flüssigkeitsleitungen 35 und 36 aus einer Regeleinrichtung 40, die ihrerseits mit einer Druckmittelquelle (nicht gezeigt) verbunden ist, mit hydraulischer Druckflüssigkeit gespeist werden. Die Strömungsmenge und der Flüssigkeitsdruck in den Leitungen 35 und werden durch die ΙαγάΓΆμΙΙεοΙαβ Regeleinrichtung 40 gesteuert, die ein übliches elektrohydraulisches Steuerventil, beispielsweise das von der Firma Sanders Associates hergestellte Model 324, einen Meßwertumwandler zum Wahrnehmen des Drucks in den Antriebseinrichtungen (der ein Maß für die von den Antriebseinrichtungen ausgeübte Kraft F-, ist), beispielsweise das von der Statham Corporation hergestellte Model PG707TC, sowie die üblichen Einrichtungen wie Sperrventile, Rückströmventile und Filter enthält. Die Regeleinrichtung wird durch ein vom Verstärker 41 erzeugtes Regelsignal im Sinne einer Einstellung der von den Antriebseinrichtungen 27 ausgeübten Kraft F_n gesteuert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Regelsystems, das sich für die Regelung der Kraftänderung Λ F

der Antriebseinrichtungen 27 unter Anwendung und im Sinne der oben abgeleiteten Gleichung (7) eignet. Die verschiedenen Komponenten dieses Systems sind in ihrem inaktiven:, oder entregten Zustand gezeigt. Im Betrieb des Walzwerkes

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werden zunächst die Stellspindeln entsprechend dem jeweils gegebenen Walzprogramm voreingestellt. Vor dem Einstich des Walzgutes halten die Kontakte IR-I des Relais IR den Ausgang der Integrierschaltung 42 auf O Volt. Ferner wird durch die Kontakte JR-J des Relais JR der Eingang ⁿ-&F-„ⁿ des Fehlerwahrnehm-Differenzverstärkers 41 geerdet, so daß dieser Eingang ebenfalls eine Spannung von O Volt führt.

Wenn das Walzgut in den Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen IJ und 14 einzulaufen beginnt, steigt die vom Gestell 11 aufgenommene Kraft (F) an, und diese Kraft wird durch eine übliche Belastungszelle (nicht gezeigt) in der Blockbrecher-Lastzellenanordnung 44 gemessen, wobei diese Zelle einen Verstärker 45 mit einem entsprechenden Eingangssignal beliefert. Der andere Eingang des Verstärkers 45 erhält von einer verstellbaren Spannungsquelle 45a ein Eingangssignal, das die von den Antriebselementen 27 auf die Walzenlager 16 und 18 ausgeübte Anfangskraft F wiedergibt.

C O

Die Spannungsquelle 45a kann entsprechend einer von der Regeleinrichtung 40 gelieferten Anzeige der Kraft F , die ein

CO

Signal -F entsprechenden Wertes liefert, eingestellt werden. Wie durch das negative Vorzeichen angedeutet, ist dieses Signal -F in seiner Polarität der Spannung des die Kraft F repräsentierenden Signals entgegengesetzt.

In dem Maße, wie im Betrieb das Walzgut in den Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen IJ und 14 einläuft

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und die Kraft P unter Ansteigen der Größe des vereinigten EingangsSignaIs (P - F) des Verstärkers 45 in positiver Richtung zunimmt, liefert dieser Verstärker eine negative Ausgangsspannung zunehmender Größe, derart, daß, wenn diese Ausgangsspannung einen vorbestimmten Wert erreicht hat, der gleich ist der in einem Signalvergleicher ISC eingestellten positiven Vorspannung, dieser Vergleicher ISC seine Kontakte ISC-1 erregt und sehließt, wodurch die Relais IR und 2R erregt werden. Das Relais IR öffnet sodann seine Kontakte IR-I, wodurch die KurζSchliessung des Integrierkondensators 42a des Integrators 42 aufgehoben wird. Zugleich schließt das Relais IR seine Kontakte 1R-2 und 1R-5, wodurch die beiden Eingangskreise eines Verstärkers 46 geschlossen werden. Das Relais 2R ist ein einstellbares Verzögerungsrelais, mit dem sich der Zeitpunkt des Wirksamwerdens des Systems nach dem Zeitpunkt des Einlaufens des Walzgutes in das Walzgerüst nach Wahl einstellen läßt.

Der Ausgang des Integrators 42 ist mit einem Verstärker 47 verbunden, dessen Ausgangsspannung teilweise über die Leitung 47a und die Kontakte 1R-3 zum einen Eingang des Verstärkers 46 zurückgekoppelt wird. Die Verstärker 46 und 47 bilden daher zusammen mit dem Integrator 42 eine geschlossene Schleifenschaltung, bei der am Ausgang des Verstärkers 47 ein Signal erzeugt wird, das einen festen Bezugswert für die Kraft P repräsentiert. Dieser mit F_Q bezeichnete

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Bezugswert ermöglicht die kontinuierliche oder fortlaufende Lösung der Gleichung (7) während des gesamten Durchgangs des Walzgutes.

Wenn das Signal F₀ in seiner Größe gleich dem Signal F ist, wird ein Signalvergleicher 2SC unter Schließung seiner Kontakte 2SC-1 erregt, woraufhin das Relais JR erregt wird, sobald die Verzögerungsrelaiskontakte 2R-1 sich schließen. Das Relais ^R öffntet sodann seine Kontakte 2R-4, so daß der vom Integrator 42 erzeugte Wert von F_Q eingefangen wird, während durch die gleichzeitige öffnung der Kontakte 3R-3 dieses Relais der Kurzschluß des Eingangs ⁿ-/\F " ^₆₅ verstärkers 4l nach Masse- aufgehoben wird. Das Relais ^R schließt ferner seine Kontakte 3R-1 und 3R-2, so daß das Signal -F_Q und das die Kraft F repräsentierende Signal zum Verstärker 48 gelangen können.

Der Verstärker 48 subtrahiert den Wert F_Q vom Wert F und beliefert den Verstärker 49 mit einem Ausgangssignal, das die Grüße -AF repräsentiert. Das Ausgangs signal des Verstärkers 49 gelangt zu einem Koeffizientenpotentiometer 51» das effektiv dieses Ausgangssignal mit dem Wert

M_p
(l + «~ ) multipliziert. Das Ausgangssignal der Einheit wird wiederum über den Verstärker 50 zum Eingang des Verstärkers 49 zurückgekoppelt. Aufgrund üblicher Verstärkerwirkung löst die aus den Stufen 49, 51, 50 bestehende Schaltungsanordnung die oben angegebene Gleichung (7), so daß am

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Ausgang der Einheit 51 ein Signal -AF_n erscheint, das den linken Ausdruck Δρ_ dieser Gleichung repräsentiert. Wie erwähnt, ist Δ F_n diejenige Änderung oder Abweichung (von F) der Antriebskraft F_c, die erforderlich ist, um die Stärke des auslaufenden Walzerzeugnisses auf dem gewünschten Wert h zu halten.

Der Verstärker 41 empfängt drei EingangssignaIe, und zwar über die Leitung 52 von der Einheit 40 ein erstes, das die Kraft F_ß repräsentiert, von der Spannungsquelle 45a ein zweites, das die Größe -F repräsentiert und von der Einheit 51 ein drittes, das die Größe -AF_n repräsentiert. Der Verstärker 41 summiert diese drei Eingangsgrößen und beliefert über die Leitung 53 die Regeleinrichtung 40 mit einem Fehlersignal E, das eine Funktion der Größe (^pc""^Fco""^^F(P ^ist* Die Hauptaufgabe des Verstärkers 41 ist es, die Regeleinrichtung 40 so zu steuern, daß die Gesamtantriebskraft F_c auf demjenigen Wert F_nn + A F/- gehalten wird, der erforderlich ist, um den gewünschten Wert h für die Stärke des auslaufenden Walzerzeugnisses zu erhalten. Indem diese Aufgabe durch die geschlossene Regelschleife der Einheiten 40 und 41 (wobei das Signal F_c von der Einheit 40 abgeleitet und zur Einheit 41 zurückgekoppelt wird) erfüllt wird, ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß der tatsächliche Wert F_n der Antriebskraft aufgrund der geschlossenen Schleifenschaltung nicht nennenswert von dem für diese Kraft geforderten Wert P + Δ Pj, abweichen kann.

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Das System nach Pig. 1 ist in der Lage, im Betrieb sehr rasch, d.h. weitgehend verzögerungsfrei, Schwankungen in den Eigenschaften des einlaufenden Walzgutes im kompensierenden Sinne zu folgen, indem es die Gleichung (7) löst und. entsprechend die von den (im Gleichlauf arbeitenden) Antriebselementen 27 ausgeübte Kraft im Sinne einer Konstanthaltung des auslaufenden Walzerzeugnisses verändert. Dabei ist es besonders zu beachten, daß erfindungsgemäß keinerlei Meßfühler zum Messen der Eigenschaften des einlaufenden und auslaufenden Walzgutes des Walzgerüstes 10 erforderlich sind. Die vorstehende Ausführungsform der Erfindung ist lediglich beispielsweise beschrieben und läßt sich in verschiedener Hinsicht abwandeln und anders ausgestalten. Beispielsweise ist, wie ohne weiteres ersichtlich, die Erfindung in ihrer Anwendbarkeit nicht auf ein Quarto-Walzgerüst beschränkt, sondern sie läßt sich ohne weiteres auch auf andersartige Walzgerüste anwenden.

Ferner kann das Signal A F_n auch von Schaltungen

die ^c abgeleitet werden, welche/Gleichung :

Af₀ = (i + fr) Δρ (8)

nachbilden, die der Gleichung (7) äquivalent ist. Weiter kann man die geschlossene Schleifenschaltung der Einheiten 40 und 41 durch eine offene Schleife ersetzen, bei der das

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über die Leitung 53 gelieferte Signal der gewünschten öesamtantriebskraft P +AF„) proportional ist und die Regeleinrichtung 40 so steuert, daß jedes Antriebselement 27 diese Kraft liefert.

Die Erfindung ist daher nicht auf die vorstehend beschriebene und in den Figuren gezeigte Ausführüngsform beschränkt.

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Regulieren des Walzspaltes in einem Walzwerk mit zwei um im wesentlichen parallele Achsen drehbar gelagerten Arbeitswalzen, einer die Walzen lagernden Lagereinrichtung und einer die vom Walzgut auf die Walzen ausgeübten Abhebekräfte aufnehmenden Halterungseinrichtung für die Lagereinrichtung, gekennzeichnet durch eine auf der Halterungseinrichtung angeordnete Einrichtung, die auf mindestens eine der Arbeitswalzen im Sinne einer Einstellung der Größe des Walzspaltes zwischen den Arbeitswalzen einwirkt, und eine verstellbare Antriebseinrichtung, die an der Lagereinrichtung mit einer Kraft angreift, die gemeinsam mit der Walzenabhebekraft der von der Halterungseinrichtung aufgenommenen Kraft entgegenwirkt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, daß die Antriebseinrichtung eine Einrichtung enthält, die unter dem Einfluß eines Steuersignals die ausgeübte Antriebskraft verändert.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal sich in Abhängigkeit von der von der Halterungseinrichtung aufgenommenen Kraft im Sinne einer Konstanthaltung der Größe des Walzspaltes ändert.

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4. Einrichtung nach Anspruch J>_t dadurch gekennzeichnet, daß die von der Antriebseinrichtung ausgeübte veränderliche Kraft Λ F„ der folgenden Gleichung genügt:

^MF

_c -dp) (ι + )

wobei A ^{F die} Änderung der von der Halterungseinrichtung aufgenommenen Kraft, M„_der Elastizitätsmodul des Walzgerüstes, unter Vernachlässigung des Einflusses der Arbeitswalzen, und Mp der Elastizitätsmodul der Walzen bedeuten.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennze lehnet, daß die Einrichtung zum Verändern der Antriebskraft hydraulische Kraftantriebe, eine Druckflüssigkeitsquelle sowie ein System zum Regeln des die Antriebe beaufschlagenden Plüssigkeitsdruckes enthält.

6. (ciuarto-Walzgerüst zum Erzeugen eines Walzproduktes von im wesentlichen gleichmäßiger Stärke mit einem feststehenden Gestell, einer aus einer oberen und einer un* teren Arbeitswalze und einer oberen und einer unteren Stützwalze bestehenden Walzenanordnung, bei der sämtliche Walzen im wesentlichen achsparallel gelagert sind, sowie einer die beiden Oberwalzen am Gestell lagernden oberen Lagereinrichtung und einer die beiden unteren Walzen am Gestell lagernden unteren Lagereinrichtung, gekennzeichnet durch

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eine am Gestell angeordnete Einrichtung, die durch Verstellen mindestens einer der Arbeitswalzen den Walzspalt einstellt; mehrere Kraftantriebe, die jeweils gemeinsam an der oberen und der unteren Lagereinrichtung mit einer Kraft angreifen; und einer Einrichtung zum Verändern der von den Antrieben ausgeübten Kraft im Sinne der Gleichung

wobei^P die Änderung der vom Gestell aufgenommenen Kraft, Mp der Elastizitätsmodul des Walzgerüstes, unter Vernachlässigung des Einflusses der Arbeitswalzen, und M_R der Elastizitätsmodul der Walzen bedeuten.

7. Walzwerk nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die von den Kraftantrieben ausgeübte Kraft zusammen mit der vom Walzgut ausgeübten Kraft der vom Gehäuse aufgenommenen Kraft entgegenwirkt, derart, daß der Walzspalt an der Berührungsfläche mit dem Walzgut so eingestellt werden kann, daß nicht die gesamten vom Walzgut ausgeübten Abhebkräfte aufgenommen werden müssen.

8. Walzwerk mit zwei Arbeitswalzen und einer die vom Walzgut auf die Walzen ausgeübten Abhebkräfte aufnehmenden Halterungseinrichtung für die Walzen, gekennzeichnet durch eine mit der Halterungseinrichtung gekoppelte Antriebseinrichtung, die an der Halterungseinrichtung

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mit einer veränderlichen Kraft angreift, die additiv zur Abhebkraft und entgegen der von der Halterungseinrichtung aufgenommenen Kraft im Sinne einer Regelung der Stärke des auslaufenden WalzerZeugnisses wirkt.

9. Walzwerk nach Anspruch 8, g e k e. η η zeichnet durch eine Einrichtung, die auf die von der Halterungseinrichtung aufgenommenen Kräfte anspricht und ein Steuersignal zum Verändern der von der Antriebseinrichtung ausgeübten Kraft erzeugt.

10. Walzwerk nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Voreinstellen des Walzspaltes und eine Einrichtung, die auf die von der Halterungseinrichtung aufgenommenen Kräfte anspricht und die von der Antriebseinrichtung ausgeübte Kraft in dem Sinne verändert, daß der Walzspalt auf einer vorbestimmten Größe gehalten wird, die mindestens teilweise durch die voreingestellte Walzspaltgröße bestimmt ist.

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