DE2142859A1

DE2142859A1 - Verfahren zum Steuern von Tandem straßen

Info

Publication number: DE2142859A1
Application number: DE19712142859
Authority: DE
Inventors: Seiji Kuwamoto Hiroshi Fukuyama Hiroshima Kamata Masamoto Kawasaki Kanagawa Ishida Masayuki Fukuyama Hiroshima Fuju, (Japan) P
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1970-08-26
Filing date: 1971-08-26
Publication date: 1972-03-02
Also published as: DE2142859C3; DE2142859B2; FR2104876A1; JPS4938977B1; FR2104876B1; GB1326157A; US3760621A

Description

2U2859

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN PATENTANWÄLTE D.8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha, Tokyo/Japan

Verfahren zum Steuern von Tandemstraßen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern von Tandemstraßen zum Kaltwalzen von Metallbändern.

Bei großen Tandemstraßen zum Kaltwalzen ge-ht die Entwicklung in der letzten Zeit; dahin, größere und längere Bänder zu verwenden und die den Walzen zugeführten Bänder vorher zu verschweißen, so daß die Bänder endlos zugeführt werden. Unter diesen Bedingungen ist es notwendig geworden, eine schnelle und automatische Steuerung

209810/1340

2H2859

der Zugspannung des Bandes zwischen den Walzgerüsten einer solchen Tandemstraße zum Kaltwalzen durchzuführen, so daß Erzeugnisse verschiedener Form in einem endlosen Walzvorgang hergestellt werden können.

Weil die Technik des Ä'nderns der Bandstärke während des Walzens eine vollständig neue Technik ist, gibt es natürlich kein bekanntes Verfahren zur Steuerung für ™ diese Technik. Jedoch hat es bisher Verfahren zum Abtasten der Bandspannung mit einem Spannungsmesser, Steuern des Walzspaltes oder der Walzgeschwindigkeit in folgenden oder davor angeordneten Walzgerüsten gegeben, um die Gesamtspannung konstant zu halten. Jedoch ist die vom Spannungsmesser gemessene Spannung die Gesamtspannung des Bandes und der erhaltene Wert, welcher eine Steuerung während des Walzens erfordert, ist die Spannung pro Querschnittseinheit (welche im folgenden als Zugbeanspruchung bezeichnet wird). Bei einer Walzstraße für große Mengen, wo eine Bandlänge in einem Arbeitsgang gewalzt wird, ist es nicht notwendig, die Plattendicke während des Walzens zu ändern. Daher wird durch die Berechnung eines angestrebten Wertes für die Gesamtspannung vor dem Beginn des Walzvorganges durch Multiplizieren der angestrebten Zugbeanspruchung mit der Banddicke und -breite die Notwendigkeit zur Änderung des Wertes während des Walzens vermieden. V/erden wie beim erfindungsgemäßen Verfahren endlose Bänder gewalzt, bei welchen die Dicke und/oder Breite des Materialbandes oder die ange- . strebte Dicke während des Walzens geändert werden, ergeben sich durch diese konstante Steuerung der Gesamtspannung Fehler, z.B. weicht die Zugbeanspruchung von dem erzielten Wert an dem Punkt ab, an welchem die Dicke

209810/1340

2U2859

und/oder Breite des Bandes geändert wurde.

Um diese Fehler zu vermeiden, ist es notwendig, die Änderung der Banddicke und/oder Breite gleichzeitig mit der Änderung der angestrebten Gesamtspannung durchzuführen. Jedoch wird die Zugfestigkeit im Übergang abnormal, wenn die Zeitpunkteinstellung nicht genau durchgeführt wird.

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen besteht in der Technik eine starke Nachfrage nach einem solchen Steuerverfahren, welches automatisch den angestrebten Wert der Gesamtspannung entsprechend der Änderung der Banddicke während des Walzens ändert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Steuern in Tandemstraßen zu schaffen, mit welchem während der Bearbeitung eine konstante Zugspannung pro Querschnittseinheit eines Bandes aufrechterhalten wird, welche als konstante Zugbeanspruchung bezeichnet wird, auch wenn die Plattendicke und/oder -breite während des Walzens geändert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zugbeanspruchung des Bandes trotz der Wechsel im Querschnitt des Bandes, verursacht durch Wechsel der Breite, der Dicke des Bandes oder der fertigen Dicke, während des Walzens konstant gehalten wird.

Die Gesamtspannung des Bandes wird im allgemeinen durch Multiplizieren der Zugbeanspruchung mit der Plattendicke und der Breite erhalten:

T = t * h ' w (l)

209810/13A0 - 4 -

2H2859

wobei T die Gesamtspannung bedeutet, t die Zugbeanspruchung, h die Banddicke und w die Bandbreite.

Die Erfindung strebt eine konstante Steuerung der Zugbeanspruchung durch automatisches Messen der Banddicke und Bandbreite durch die Meßvorrichtung und durch automatisches Ändern des angestrebten Wertes der Gesamtzugspannung an, welcher dem über die Banddicke und -breite abgetasteten Wechsel entspricht.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Pig. I bis 4 zeigen Blockdiagramme bevorzugter Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Zugspannung^teuerung.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der fortlaufenden Steuerung, wobei eine Tandemstraße zum Kaltwalzen eine Mehrzahl von Walzgerüsten aufweist. Zwischen dem Walzgerüst i und dem Walzgerüst i+1 bei solch einer Tandemstraße wird ein Vorgang zum Erzielen des an- - gestrebten Wertes durchgeführt. In der Zeichnung sind P ein i-tes Walzgerüst 1, ein i+l-tes Walzgerüst 2, Elektromotoren 5 und. 4 zum Anstellen für jedes Walzgerüst, Elektromotoren 5 und 6 zum Antreiben jedes Walzgerüsts, eine Dicken-Meßeinrichtung J, eine Breitenmeßeinrichtung 8, ein Spannungsmesser 9, multiplizierende Rechner Io und 11 und ein Spannungssteuerkreis 12 vorgesehen. Die Dicke und Breite des zu walzenden Bandes werden vom Dickenmeßgerät 7 und Breitenmeßgerät 8 abgetastet und zum Rechner Io übertragen. Im Rechner Io werden die Werte des Dickensignals und des Breitensignals multipliziert und weitergeleitet. Dieses Ausgangssignal stellt den Querschnitt des Bandes dar.

209810/1340 " ⁵

2U2859

Weiter wird im Rechner 11 der Wert des Querschnittsignales vom Rechner Io mit der durch zuvor durchgeführte manuelle Berechnung erhaltenen Zugbeanspruchung «multipliziert und weitergegeben. Das so abgegebene Ausgangssignal ist die Gesamtspannung, die benötigt wird, um den angestrebten Wert der Zugbeanspruchung im Band zu erreichen. Der Wert des vom Spannungsmesser 9 abgetasteten Spannungssignales wird andererseits mit dem Wert des vom Rechner 11 gelieferten Ausgangesignals verglichen, welches der angestrebte Spannungswert ist und die Differenz zwischen diesen Werten wird in den konstanten Steuerkreis 12 als Abweichung eingegeben. Ein Spannungssteuerverfahren herkömmlicher Art oder ein begrenztes Spannungssteuerverfahren kann für den fortlaufenden Steuerkreis 12 nach der Erfindung verwendet werden. Das bedeutet, wenn die Spannung höher als der angestrebte Wert wird, wird die Anstellung des folgenden (i+l)-ten Walzgerüstes herabgesetzt oder die Walzgeschwindigkeit des vorhergehenden i-ten Walzgerüstes wird gesteigert. Wenn die Spannung kleiner als der angestrebte Wert wird, wird die Anstellung des folgenden Walzgerüstes gesteigert oder die Walzgeschwindigkeit des vorhergehenden Walzgerüstes wird verringert.

Fig. 2 zeigt in einigen Teilen eine Verbesserung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1. Im einzelnen stellt das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit zusätzlichen Verzögerungsschaltungen 15 und l4 dar.

Das Dickenmeßgerät ¹J, Breitenmeßgerät 8 und der Spannungsmesser 9 sollten aufgrund der besonderen Art dieser Steuerung an derselben Stelle angeordnet werden. Doch

- 6 -20981 0/1340

2H2859

weil es praktisch unmöglich ist, diese Einrichtungen an einer Stelle vorzusehen, sind zur Verbesserung die Verzögerungsschaltungen I^ und 14 in die Leitungen des Dickensignals und Breitensignals eingesetzt, um das Dickensignal für den Zeitraum zu vergrößern, in welchem das Band vom Dickenmeßgerät zum Spannungsmesser 9 läuft, und das Breitensignal ebenfalls in gleicher Weise für den Zeitraum zu verzögern, in welchem das Band vom Breitenmeßgerät 8 zum Spannungsmesser verläuft, damit so die erzielte Wirkung dieselbe ist, als wenn das Dickenmeßgerät, das Breitenmeßgerät und der Spannungsmesser an einem einzigen Ort angeordnet wären. Bei diesem Verfahren wird die Verzögerungsschaltung benötigt, um die Verzögerungszeit proportional zur Walzgeschwindigkeit zu ändern. Die hier mit der Erfindung verwendete Verzögerungsschaltung kann eine Verzögerungsschaltung bekannter Art sein.

In Pig. 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem das Dickensignal durch die Stellung der Anstellung und die Walzbelastung durch Anwendung der Formel 2 ohne Verwendung des Dickenmeßgeräts erhalten wird.

h = S + P/M (2)

wobei S die Stellung der Anstellung, P die Walzenbelastung für die Banddicke und M die Walzkonstante bezeichnet. Im einzelnen sind ein Belastungsmeßgerät "Ja. zum Messen der Walzenbelastung, ein Anstellungsabtastgerät IjJa zum Abtasten der Stellung der Anstellung und einen Rechner l4a zum Dividieren der Werte aus der Belastungsmeßeinrichtung durch die Walkonstante vorgesehen (diese Einrichtung wird im folgenden als Dämpfungseinrichtung bezeichnet).

209810/1340 " ^?

2U2859

Bei diesem Beispiel wird das Signal von der Belastungsmeßeinrichtung 7a durch die Dämpfungseinrichtung 14 in ein Signal entsprechend der "Verlängerung" des Walzgerüstes umgewandelt und dann mit dem Signal vom Abtastgerät für die Anstellung kombiniert, welches als Banddickensignal verwendet wird. Der übrige Teil des Kreises isυ derselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Obwohl bei manchem Walzschema, bei welchem der Wechsel ohne Unterbrechung durchgeführt wird, der Breitenwechsel im Augenblick klein ist, ist es möglich, das Breitensignal manuell zu geben und das Breiten-meßgerät zu vermeiden.

Die dem Steuerkreis 12 für die Spannung bei den obigen Beispielen eingegebene Abweichung war der Unterschied zwischen dem angestrebten Wert und dem wirklichen Viert der Ge samt spannung. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird die Abweichung der Spannungsbeanspruchung dem Spannungssteuerkreis zugeführt. Im einzelnen werden das Signal des Querschnittes, welches das Ausgangssignal des Rechners Io ist, und das Ausgangssignal des Spannungsmessers 9 in den Divisionsrechner 15 eingegeben, um die Zugspannung zu erhalten; d.h. die Gesamtspannung wird durch den Querschnitt dividiert. Die so erzielte Zugbeanspruchung wird mit der angestrebten Zugbeanspruchung verglichen und der Unterschied zwischen beiden wird dem Steuerkreis für die Zugspannung zugeführt.

Mit der Erfindung ist es möglich, die Zugbeanspruchung des Bandes auf einem gewünschten konstanten Wert zu halten, auch wenn die Materialdicke und/oder Breite, bzw. die fertige Dicke des Bandes geändert werden und so-

- 8 209810/ 1 3 AO

2U2859

gar während der Übergangszeit während eines solchen Wechsels. Dadurch wird ein Verhindern von Bandbrüchen und ein glatter Übergang bei der Änderung der Abmessungen beim Walzen ermöglicht.

Kurz zusammengefaßt kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer Tandemstraße zum Kaltwalzen endloser Bänder die Spannung des Bandes konstant gehalten werden, während der Querschnitt des Bandes einem Wechsel in den Abmessungen ausgesetzt ist, weil die Dicke, die Breite oder die fertige Dicke des Bandes geändert werden.

-... 9 20981 0/1340

Claims

2U2859

Patentansprüche

l.J Verfahren zum Steuern von Tandemstraßen zum Kaltwalzen von Metallbändern, dadurch gekennzeich net, daß die Zugbeanspruchung des Bandes trotz der Wechsel im Querschnitt des Bandes, verursacht durch Wechsel der Breite, der Dicke des Bandes oder der fertigen Dicke, während des Walzens konstant gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Bandes gemessen werden, der Querschnitt berechnet und mit der angestrebten Zugbeanspruchung multipliziert wird, um die Gesamtspannung zu erhalten, und diese mit der gemessenen Gesamtspannung verglichen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Gesamtspannung durch den gemessenen Querschnittswert dividiert wird, um die Zugbeanspruchung zu erhalten und dieser Wert mit der angestrebten Zugbeanspruchung verglichen wird.

20981 0/13AO