DE19933239B4 - Verfahren und Einrichtung zum Walzen eines Metallbandes mittels eines Dressiergerüstes - Google Patents
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Abstract
Verfahren und Einrichtung zum Walzen eines Metallbandes mittels eines Dressiergerüsts (7), wobei das Metallband (1) durch das Walzen in dem Dressiergerüst (7) in seiner Dicke reduziert wird, und wobei die Geschwindigkeit des Metallbandes (1) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7) und die Geschwindigkeit des Metallbandes (1) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7) unabhängig vom Zug im Metallband (1) eingestellt werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zum Walzen eines Metallbandes mittels eines Dressiergerüstes, wobei das Metallband durch das Walzen in dem Dressiergerüst in seiner Dicke reduziert wird, und die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst eingestellt werden. Das Dressieren von Stahl mittels eines Dressiergerüsts dient in erster Regel dem Ziel, dem Stahl durch eine geringe Dickenreduktion bestimmte Eigenschaften einzuwalzen. Für das Dressieren kommen insbesondere Flacherzeugnisse aus weichen Stählen zum Kaltumformen nach DIN EN 10130 und DIN EN 10131, warmgewalztes Metallband nach DIN EN 10051, Vormaterial für die elektrolytische Bandveredelung (DIN 17163-Elektrolytisch verzinktes kaltgewalztes Band und Blech), höherfeste Stähle und phosphorlegierte Stähle mit und ohne Bake-hardening-Effekten nach SEW 093 und SEW 094, weiche mikrolegierte Stähle nach SEW 095, verzinktes Band (nach DIN EN 10142), Elektroblech aus unlegierten und legierten Stählen, nichtkornorientiert, nicht schlußgeglüht nach DIN 46400 Teil 2 und 4 und kaltgewalztes Breitband aus nichtrostenden und hitzebeständigen Stählen nach DIN 59381 und 59382 in Frage.
- Das Dressieren von weichen Stählen (Stahlbändern) zu Kaltumformungen wird insbesondere mit dem Ziel durchgeführt, die ausgeprägte Streckgrenze des Stahlbandes zu beseitigen, die Planheit des Stahlbandes zu verbessern und eine definierte Rauheit der Bandoberfläche einzustellen.
- Die
JP 05 069019 A - Es ist Aufgabe der Erfindung, die Qualitätsparameter von Stählen bzw. Stahlbändern wie etwa die Streckgrenze, die Planheit oder die Rauheit des Stahlbandes durch Dressieren weiter zu verbessern.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zum Walzen eines Metallbandes mittels eines Dressiergerüstes gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 9 gelöst. Dabei wird das Metallband durch Walzen im Dressiergerüst in seiner Dicke reduziert, wobei die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst unabhängig vom Zug im Metallband eingestellt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die gewünschte Dickenreduktion besonders präzise einzustellen, so daß Metall- bzw. Stahlband von besonders hoher Qualität entsteht. Dieses erfindungsgemäße Verfahren ist derart präzise, daß es auch möglich ist, bei einem Stahl die Streckgrenze zu reduzieren, bei dem eine signifikante Reduktion der Streckgrenze nur bei einer Dickenreduktion in einem sehr engen Bereich, z.B. zwischen 0,475 und 0,525 %, möglich ist. Entsprechend wird die Erfindung besonders vorteilhaft bei Metallbändern eingesetzt, die in ihrer Dicke zwischen 0,1 % bis 5 %, vorteilhafterweise zwischen 0,1 bis 1 %, reduziert werden.
- In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst im Verhältnis der gewünschten Dicke des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst zur Dicke des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst eingestellt. Die Dickenreduktion wird dabei üblicherweise als Verlängerung des Metallbandes oder Streckgrad angegeben. D. h. in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst im Verhältnis der Länge des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und der gewünschten Länge des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst eingestellt.
- In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind ein Bandeinlaufsgeschwindigkeits-Einsteller zur Einstellung der Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und ein Bandauslaufsgeschwindigkeits-Einsteller zur Einstellung der Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst sowie ein Regler zur Regelung des Bandeinlaufsgeschwindigkeits-Einstellers und ein Regler zur Regelung des Bandauslaufsgeschwindigkeits-Einstellers vorgesehen, wobei dem Regler des Bandeinlaufsgeschwindigkeits-Einstellers ein Sollwert für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und dem Regler des Bandauslaufsgeschwindigkeits-Einstellers ein Sollwert für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst zugeführt wird, und wobei der Sollwert für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und der Sollwert für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst im Verhältnis der gewünschten Dicke des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst zur Dicke des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst eingestellt werden. Gleichwirkend ist es den Sollwert für Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und den Sollwert für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst im Verhältnis der Länge des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und der gewünschten Länge des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst einzustellen.
- In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Sollwert für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst in Abhängigkeit von einem Meßwert für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und von einem Meßwert für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst korrigiert.
- In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Sollwert für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst in Abhängigkeit von einem zeitlichen Mittelwert von Meßwerten für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Einlauf in das Dressiergerüst und von einem zeitlichen Mittelwert von Meßwerten für die Geschwindigkeit des Metallbandes bei Auslauf aus dem Dressiergerüst korrigiert.
- In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Walzspalt in dem Dressiergerüst in Abhängigkeit vom Zug im Metallband vor dem Dressiergerüst und in Abhängigkeit vom Zug im Metallband hinter dem Dressiergerüst eingestellt.
- Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Im einzelnen zeigen
-
1 eine bekannte Regelung für ein Dressiergerüst, -
2 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Regelung für ein Dressiergerüst, -
3 ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für eine Regelung für ein Dressiergerüst. -
1 zeigt eine bekannte Regelung für ein Dressiergerüst7 zum Dressieren eines Metallbandes1 . Das Dressiergerüst7 weist zwei Arbeitswalzen10 und11 sowie zwei Stützwalzen8 und9 auf. Das Metallband1 läuft in Richtung des Pfeils6 durch das Dressiergerüst7 . Vor dem Dressiergerüst7 ist ein Bandeinlaufsgeschwindigkeits-Einsteller, angedeutet durch die Rollen2 und3 , vorgesehen. Hinter dem Dressiergerüst7 ist ein Bandauslaufsgeschwindigkeits-Einsteller, angedeutet durch die Rollen4 und5 , vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Bandeinlaufsgeschwindigkeits-Einsteller und der Bandauslaufsgeschwindigkeits-Einsteller als Bridle ausgeführt. Sie können jedoch auch als Leveller, S-Rollen oder Haspel ausgeführt werden. Mittels der Rollen2 und3 wird dem Metallband1 vor dem Dressiergerüst7 eine Geschwindigkeit vi, eingeprägt. Dem Metallband1 wird hinter dem Dressiergerüst7 eine Geschwindigkeit vo durch die Rollen4 und5 eingeprägt. Zur Einstellung der Geschwindigkeit vo des Metall bandes1 hinter dem Dressiergerüst7 ist ein Regler21 vorgesehen, dem ein Sollwert v* zugeführt wird. Der Regler21 regelt die Rollen4 und5 derart, daß die Geschwindigkeit vo des Metallbandes1 bei Auslauf aus dem Dressiergerüst7 einer gewünschten Sollgeschwindigkeit v* entspricht. - Vor und hinter dem Dressiergerüst
7 sind Zugmeßrollen12 und13 vorgesehen, die den Zug τi des Metallbandes1 vor dem Dressiergerüst7 und den Zug τo im Metallband1 hinter dem Dressiergerüst7 messen. Die Werte τi und τo sind zusammen mit ihren entsprechenden vorgegebenen Sollwerten τ * / i und τ * / o sowie einem Sollwert vw* für die Geschwindigkeit vw des Dressiergerüstes7 Eingangsgrößen in einen Zugregler14 . Der Zugregler14 regelt die Geschwindigkeit vw des Dressiergerüstes7 . Zudem gibt der Zugregler14 einen zugabhängigen Korrekturwert kτ aus. -
- Dabei ist vo,m die durch den Inkrementalgeber der Zugmeßrolle
13 gemessene Geschwindigkeit des Metallbandes1 hinter dem Dressiergerüst7 und vi,m die mittels des Inkrementalgebers der Zugmeßrolle12 gemessene Geschwindigkeit des Metallbandes1 vor dem Dressiergerüst7 . Dem Regler20 wird als Sollwert für die Geschwindigkeit ein Wert v*(1-e) zugeführt, der zuvor mit dem Zugkorrekturwert kτ addiert wird. - Es ist zudem vorgesehen, die Walzkraft im Dressiergerüst
7 mittels eines Reglers15 auf einen vorgegebenen Sollwert F * / w einzustellen. - Es ist zudem vorgesehen, die Walzkraft im Dressiergerüst
7 mittels eines Reglers15 auf einen vorgegebenen Sollwert F * / w einzustellen. - Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Rückführungen für die Regler
15 ,20 und21 nicht dargestellt. -
2 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung. Dabei ist vorgesehen, daß die Geschwindigkeit vi des Metallbandes1 bei Einlauf in das Dressiergerüst7 unabhängig vom Zug im Metallband1 eingestellt wird. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird dabei die Geschwindigkeit vi des Metallbandes1 bei Einlauf in das Dressiergerüst7 auf einen Sollwert v*(1-E*) eingestellt. Dabei ist E* der Sollwert für die Verlängerung e Metallbandes1 . - Anstelle des Zugreglers
14 in1 ist ein Zugbeobachter22 vorgesehen. Der Zugbeobachter – vorteilhaft als Zugregler mit vorgeschaltetem Todband ausgeführt – gibt anstelle eines zugspezifischen Korrekturwertes kτ einen Zusatzsollwert dFw für die Walzkraft aus, wenn der Bandzug an die Grenze seines Stellbereiches stößt. Die Walzkraft bleibt dabei weitestgehend konstant. -
3 zeigt eine vorteilhafte beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung. Dazu ist das Ausführungsbeispiel gemäß2 um einen Dickenkorrekturregler25 ergänzt. Der Dickenkorrekturregler25 ermittelt einen Korrekturwert kE, der dem Regler20 zugeführt wird und mittels dessen z.B. der Sollwert v*(1-E*) korrigiert wird. - Der Dickenregler
25 ermittelt den Korrekturwert kE derart, daß der zeitliche Mittelwert e des Bandlängungswertes e einem der Sollwerte der Dickenreduktion E* entspricht. Der zeitliche Mittelwert e des Bandlängungswertes e wird mittels des Funktionsblockes26 gemäß gebildet. Dabei istv o,m der zeitliche Mittelwert des Wertes vo,m, d.h. der zeitliche Mittelwert der durch den Inkrementalgeber der Zugmeßrolle13 gemessenen Geschwindigkeit des Metallbandes1 hinter dem Dressiergerüst7 , undv i,m der zeitliche Mittelwert des Wertes vi,m, d.h. der zeitliche Mittelwert der durch den Inkrementalgeber der Zugmeßrolle13 gemessenen Geschwindigkeit des Metallbandes1 vor dem Dressiergerüst7 . Zur Bildung vonv o,m undv i,m sind die Mittelwertbildner27 und28 vorgesehen.
Claims (9)
- Verfahren zum Walzen eines Metallbandes (
1 ) mittels eines Dressiergerüstes (7 ), wobei das Metallband (1 ) durch das Walzen in dem Dressiergerüst (7 ) in seiner Dicke reduziert wird, und die Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) und die Geschwindigkeit (vo) des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung unabhängig vom Zug im Metallband (1 ) erfolgt - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (
1 ) in seiner Dicke zwischen 0,1 % bis 5 reduziert wird. - Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (
1 ) in seiner Dicke zwischen 0,1 % bis 1 reduziert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (
1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) und die Geschwindigkeit (vo) des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) im Verhältnis (1-E*) der gewünschten Dicke des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) zur Dicke des Metallbandes (1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) eingestellt werden. - Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei ein Bandeinlaufsgeschwindigkeits-Einsteller zur Einstellung der Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (
1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) und ein Bandauslaufsgeschwindigkeits- Einsteller zur Einstellung der Geschwindigkeit (vo) des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) sowie ein Regler (20 ) zur Regelung des Bandeinlaufsgeschwindigkeits-Einstellers und ein Regler (21 ) zur Regelung des Bandauslaufsgeschwindigkeits-Einstellers vorgesehen sind, wobei dem Regler (20 ) des Bandeinlaufsgeschwindigkeits-Einstellers ein Sollwert für die Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) und dem Regler (21 ) des Bandauslaufsgeschwindigkeits-Einstellers ein Sollwert für die Geschwindigkeit (vo) des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (v*(1-E*) für die Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) und der Sollwert (v*) für die Geschwindigkeit (vo) des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) im Verhältnis (1-E*) der gewünschten Dicke des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) zur Dicke des Metallbandes (1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) eingestellt werden. - Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (v*(1-E*)) für die Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (
1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) in Abhängigkeit von einem Meßwert (vi,m) für die Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) und von einem Meßwert (vo,m) für die Geschwindigkeit (vo) des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) korrigiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (v*(1-E*)) für die Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (
1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) in Abhängigkeit von einem zeitlichen Mittelwert (v i,m) von Meßwerten (vi,m) für die Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) und von einem zeitlichen Mittelwert (v o,m) von Meßwerten (vo,m) für die Geschwindigkeit (vo) des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) korrigiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzspalt in dem Dressiergerüst (
7 ) in Abhängigkeit vom Zug im Metallband (1 ) vor dem Dressiergerüst (7 ) und in Abhängigkeit vom Zug im Metallband (1 ) hinter dem Dressiergerüst (7 ) eingestellt wird. - Einrichtung zum Walzen eines Metallbandes (
1 ) mit einem Dressiergerüst (7 ) gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallband (1 ) durch das Walzen in dem Dressiergerüst (7 ) in seiner Dicke reduziert wird, und die Einrichtung zum Walzen des Metallbandes (1 ) einen Bandeinlaufsgeschwindigkeits-Einsteller (20 ) zur Einstellung der Geschwindigkeit (vi) des Metallbandes (1 ) bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) und einen Bandauslaufsgeschwindigkeits-Einsteller (21 ) zur Einstellung der Geschwindigkeit (vo) des Metallbandes (1 ) bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Geschwindigkeiten bei Einlauf in das Dressiergerüst (7 ) und bei Auslauf aus dem Dressiergerüst (7 ) vom Zug im Metallband (1 ) unabhängig erfolgt.
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