DE2532743A1

DE2532743A1 - Verfahren zum steuern der ebenheit von metallblech beim auswalzen

Info

Publication number: DE2532743A1
Application number: DE19752532743
Authority: DE
Inventors: Toru Arimura; Fumio Fujita
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1974-08-06
Filing date: 1975-07-22
Publication date: 1976-02-26
Also published as: CA1038662A; FR2281178A1; FR2281178B1; GB1496946A; IT1039246B; JPS5118252A; JPS5532442B2

Description

O C O O Π I "3

PATENTANWÄLTE

HENKEL, KERN, FEILER &HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

TELEX 0< 2V 802 HNKL D ΡΓ»ίΙΔΒΓ> SfHMin STRASSF 1 WECHSELBANK MÜNCHEN Nr. 318-85 III

büUAKlJ-ÄtHMlU-MKA»t * DRESDNER BANK MÜNCHEN 3 914

TELEFON: (U 89) 66 3197, 66 30 91 - 92 D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN 162147 - TELECiRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha

Tokio, Japan _{?2 Ju|j}

Verfahren zum Steuern der Ebenheit von Metallblech beim

Auswalzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Begradigen bzw₀ Planparallelmachen eines Metallbands während des Auswalzens, z.B. einer Stahlplatte oder eines Stahlblechbands, insbesondere eines dünnen Stahlblechs mit mangelhafter Ebenheit«

Ein Metallband, z.B. eine Stahlplatte oder ein Stahlblech, insbesondere dünnes Stahlblech, wird normalerweise durch Auswalzen eines entsprechenden Materials zwischen Walzen eines Walzwerks hergestellt. Hierbei längt oder streckt sich das Band in Walzrichtung, während sein Querschnitt zu einem Band oder Blech mit geringerer Dicke reduziert wird. Diese Streckung oder Längung des Bands in V/alzrichtung während des Auswalzens hängt von der Walzabnahme bzw. dem Abnahmeverhältnis (d.tu Dicke am Walzeneinlauf minus Dicke am Walzenauslauf zu Dicke am Walzeneinlauf) ab, und die Verteilung dieser Streckung in Breiten- oder Querrichtung wird durch die Dickenverteilung in Querrichtung vor dem Walzen sowie die Dickenverteilung in Querrichtung nach dem Walzen bestimmt. Die genannte Dickenverteilung in Breiten- oder Querrichtung wird durch Verformung der Walzen selbst beeinflußt, beispielsweise (a) durch elastische Verformung der Walzen des

Ke/Bl/ro -

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Walzwerks, (b) thermische Ausdehnung der Walzen infolge der vom ausgewalzten Band auf die Walzen übertragenen Wärme und (c) Verschleiß der Walzen infolge von Reibung zwischen dem ausgewalzten Band und den Walzen.

Wenn daher die beim Auswalzen auftretende Streckung des Bands in Walzrichtung nicht gleichmäßig ist und Streckungsunterschiede in Breiten- oder Querrichtung auftreten, werden im fertigen Band Restdruck- und -Zugspannungen hervorgerufen. Da bei hohem Abnahmeverhältnis eine geringe Banddicke und bei niedrigem Abnahmeverhältnis eine große Dicke erzielt wird, bleiben nämlich im dünneren Teil des fertigen Bands Druckspannungen und in dem dickeren Teil des Bands Zugspannungen zurück. Wenn diese Restspannungen eine bestimmte Grenze übersteigen, erfährt das fertige Band eine Verformung aus der ursprünglichen (flachen bzw. planparallelen) Ebene heraus, was zu der als "Werfen" oder "Wölben" bezeichneten Erscheinung führt, die allgemein als mangelhafte Ebenheit oder Flachheit des fertigen Bands oder Blechs bezeichnet wird,,

Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen die Beziehung zwischen der Dickenverteilung in Breiten- oder Querrichtung nach dem Auswalzen im Fall einer gleichmäßigen Dicke am Walzeneinlauf sowie dem Zustand der mangelhaften Ebenheit des fertigen Bands infolge dieser Dickenverteilung. In diesen Figuren ist bei (a) jeweils ein fertiggewalztes Band mit mangelhafter Ebenheit in perspektivischer Darstellung und bei (b) im Schnitt veranschaulicht, während sich bei (c) graphische Darstellungen der Spannungsverteilung in Breiten- oder Querrichtung und bei (d) graphische Darstellungen der Dickenverteilung in Querrichtung finden« Der in Fig. 1 dargestellte Unebenheitszustand wird als Mittelverwerfung (center buckling), der Zustand gemäß Fig. 2 als Viertelverwerfung (quarter buckling) und der Zustand gemäß Fig„ 3 als Randverwerfung bezeichnet. Diese Unebenheitszustände des fertiggewalzten Bands

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führen zu Schwierigkeiten in den für die Weiterverarbeitung eingesetzten Vorrichtungen sowie zu einer verringerten Güte der Produkte ο

Zur Ausschaltung der Unebenheit von fertiggewalztem Stahlband sind beispielsweise die folgenden Verfahren angewandt worden:

1. Ein Walzenbiegeverfahren

2. Ein asymmetrisches Walzenbiegeverfahren

3· Ein Verfahren zur Steuerung der thermischen oder wärmebedingten Balligkeit

4. Ein Ebenheitssteuerverfahren unter Verwendung von Walzöle

Nachstehend sind diese bisher angewandten Verfahren unter Zusammenfassung ihrer Nachteile beschrieben:

1· Walzenbiegeverfahren:

Bei diesem Verfahren zur Begradigung eines Bands S mit mangelhafter Ebenheit während des Auswalzens über seine gesamte Breite hinweg werden die Walzenzapfen 1' und 2¹ der Arbeitswalzen 1 bzw. der Stützwalzen 2 mit (durch die Pfeile angedeuteten) Druckbeaufschlagungsvorrichtungen, wie Hydraulikzylinder, versehen, wodurch eine zwangsweise Biegung der Arbeitswalzen 1 und/oder der Stützwalzen 2 unter Änderung der Walzprofile herbeigeführt wird. Mit zunehmendem Walzendurchmesser wird es jedoch schwierig, die Arbeitswalzen 1 und die Stützwalzen 2 durchzubiegen, so daß Druckbeaufschlagungs- bzw. Biegevorrichtungen beträchtlicher Größe insbesondere für die einen größeren Durchmesser besitzenden Stützwalzen erforderlich sind. Wenn zudem nur die Arbeitswalzen 1 durchgebogen werden, ist die Biegewirkung beim Auswalzen auf die Ränder des Bands S beschränkt. Mit diesem Verfahren kann somit nicht das Auftreten von Mittelverwerfungen (center buckling) ausgeschaltet werden.

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2. Asymmetrisches Walzenbiegeverfahren:

Bei diesem Verfahren, mit dem ein unebenes Band beim Auswalzen über die Gesamtbreite hinweg begradigt werden soll, wird beim Auswalzen eine asymmetrische Walzkraft in Breiten- oder Querrichtung auf das Band ausgeübt (vergl. z.B. die japanische OS Nr. 10 855/74). Genauer gesagt: Gemäß Fig. 5a werden beispielsweise, wie durch die Pfeile angedeutet, auf die rechten Walzenzapfen 1· der Arbeitswalzen 1 in einem bestimmten Gerüst Drücke ausgeübt, um beim Auswalzen die mangelhafte Ebenheit des Bands S lokal zu korrigieren« Gemäß Fig. 5b werden dann z.B„ auf die linken Walzenzapfen 1' der Arbeitswalzen 1 im nachgeschalteten Gerüst Drücke ausgeübt, um beim Auswalzen die mangelhafte Ebenheit an der anderen Seite des Bands S zu korrigieren, wodurch die Ebenheit des ausgewalzten Bands S über seine Gesamtbreite hinweg gesteuert wird. Bei diesem Verfahren werfen die beim Auswalzen asymmetrisch in Querrichtung auf das Band ausgeübten Walzkräfte ein Problem bezüglich der Stabilität der Bandeinführung zwischen den Gerüsten auf β

3«, Verfahren zur Steuerung der thermisch bedingten Balligkeit:

Das Ungleichgewicht zwischen dem Wärmeeingang von dem ausgewalzten Band auf die Walzen und der Wärmeabgabe der Walzen durch Abstrahlung führt zu einer unausgeglichenen Temperaturverteilung in den Walzen, aufgrund welcher eine unausgeglichene Wärmeausdehnung der Walzen auftritt und die eine Änderung der Walzenprofile zur Folge hat. (Diese Erscheinung wird als "thermisch bedingte Balligkeit" bezeichnet)» Bei dem in Fig. 6a in Seitenansicht und in Fig. 6b in Aufsicht veranschaulichten Verfahren zur Begradigung des Bands über seine Gesamtbreite wird durch Schmieröldüsen 3 ein Schmieröl über die Arbeitswalzen 1 und die Stützwalzen 2 gesprüht, wobei die Leistung oder Durchsatzmenge des Schmieröls zum Kühlen der Walzen 1 und 2 in deren Axialrichtung (d.h. in Querrichtung des ausgewalzten Bands S) durch Regelung der Sprühmenge des

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Schmieröls geändert wird, wodurch die Verteilung bzw_o das Profil der genannten thermischen Balligkeit in Axialrichtung der Walzen geregelt wird (vergl. z.B. japanische Patentanmeldung Nr. 117 138/70). Da bei diesem Verfahren die Temperatur des Schmieröls vergleichsweise hoch ist, ist sein Kühlvermögen ziemlich stark beschränkte Außerdem sind dabei die Änderungen der thermischen Balligkeit nicht immer den Änderungen der Kühlleistung des Schmieröls proportional. Da darüber hinaus eine gewisse Zeit verstreicht, bevor Änderungen der thermischen Balligkeit in Abhängigkeit von Änderungen der Kühlleistung des Schmieröls auftreten, kann die Ebenheit des ausgewalzten Bands nicht kurzzeitig genug gesteuert werden.

4. Ebenheitssteuerverfahren unter Verwendung von Walzöl:

Bei diesem Verfahren zum Korrigieren der Unebenheit eines ausgewalzten Bands über seine Gesamtbreite hinweg wird die Reibung zwischen den Walzen und dem ausgewalzten Band in Breiten- oder Querrichtung durch Vergrößerung oder Verkleinerung der Walzölmenge in Querrichtung erhöht oder verringert, wodurch die Verteilung der Walzkraft in Querrichtung verändert wird (vergl. z.B. japanische OSen Nr. 23 157/74 und 28 555/74), Obgleich dieses Verfahren beim Warmwalzen (mittels Kühlwasser) wirkungsvoll ist, ist es beim Kaltwalzen anscheinend weniger wirksam.

Obgleich - wie vorstehend erläutert - bereits verschiedene Verfahren zur Vermeidung von fertiggewalzten Blechen oder Bändern mit mangelhafter Ebenheit durch Steuerung oder Kontrollieren der Ebenheit der Bänder während des Walzvorgangs vorgeschlagen wurden, ist bisher noch kein zufriedenstellend wirkungsvolles Verfahren entwickelt worden.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Ausschaltung des Auftretens von Unebenheit in fertig-

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gewalzten Metallbändern oder Blechen beim Auswalzen derselben in Walzwerken durch Steuerung oder Kontrolle der Bandebenheit während des Walzvorgangs.

Bei diesem Verfahren soll eine gewünschte Änderung der Spannungsverteilung im ausgewalzten Band in Breiten- oder Querrichtung eingeführt und dadurch die Ebenheit des Bands oder Blechs während des Auswalzens kontrolliert werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Steuern der Ebenheit oder Flachheit eines Metallbands oder -blechs beim Auswalzen durch die Walzen eines Walzwerks erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ebenheitsregler verwendet wird, der aus mehreren V/alzen besteht, deren Axiallänge kleiner ist als die Breite des Bandes, und daß die Zugspannungsverteilung im Band beim Auswalzen in Breiten- bzw. Querrichtung durch Anheben bzw. vertikales Verlagern eines Teils des Ebenheitsreglers und somit durch lotrechte Auslenkung oder Verdrängung des betreffenden Teils des ausgewalzten Bands geändert wird, um dadurch das Abnahmeverhältnis im betreffenden Teil des Bandes zu vergrößern.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher" erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 schematische Darstellungen eines fertiggewalzten Bandes mit mangelhafter Ebenheit, wobei die Fig. 1a bis 3a das Band selbst, die Fig. 1b bis 3b Querschnitte durch das Band, die Fig. 1c bis 3c graphische Darstellungen der (Zug-)Spannungsverteilung in Bandquerrichtung und die Fig. 1d bis 3d graphische Darstellungen der Dickenverteilung des Bandes in dessen Querrichtung zeigen,

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Fig, 4 bis 6 schematische Darstelllangen bisher angewandter Verfahren zur Verhinderung der Bildung von unebenen, fertiggewalzten Metallbändern,

Fig, 7 eine graphische Darstellung des Einflusses der Zugspannung auf die Walzkraft,

Fig, 8 bis 10 (und folgende) schematische Darstellungen zur Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

Fig. 11a eine schematische perspektivische Darstellung des Zustands der Verdrängung oder Auslenkung eines Bands,

Fig. 11b eine graphische Darstellung der Größe der lotrechten Verdrängung oder Auslenkung des Bands in Querrichtung (d.h. des Anhebens des Bands),

Figo 11c eine graphische Darstellung der im Band während der Verdrängung oder Auslenkung hervorgerufenen Zugspannungsverteilung ,

Fig, 12a eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Strecke in Querrichtung und der Zugspannungsvertellung in einem Band und

Fig. 12b eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Strecke in Querrichtung und der Dickenverteilung des Bandes.

Nach Dr. D,R. Bland und Dr, H„ Ford gelten für das Auswalzen eines Metallbands durch die Walzen eines Walzwerks die folgenden Gleichungen:

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- q_f/kjh/h₂e

worin bedeuten:

P = die Walzlast,

P⁺ = den Walzdruck, der auf den Teil vom Neutralpunkt bis zum Walzspalteinlauf einwirkt (Der Neutralpunkt wird dabei als der Punkt definiert, an dem die Walzen-Umfangsgeschwindigkeit der Vorschubgeschwindigkeit des ausgewalzten Bands entspricht. Der Walzspalt ist die Berührungsfläche zwischen den Walzen und dem Band beim Auswalzen),

P" = den Walzdruck, der auf den Teil vom Neutralpunkt bis zum Walzspaltauslauf einwirkt,

Ic = den mittleren Verformungswiderstand des Bands beim Auswalzen,

q_f = die vorderseitige Zugspannung im gewalzten Band (d,h₀ die Zugspannung an der Walzenauslaufseite),

q_b = die rückseitige oder Gegen-Zugspannung im gewalzten

Band (d.h. die Zugspannung an der Walzeneinlaufseite),

h = die Dicke des Bands an einer willkürlich gewählten Stelle im Walzspalt,

h^ = die Dicke des ausgewalzten Bands am Walzeneinlauf, hp = die Dicke des Bands am Walzenauslauf, θ = den Walzen-Mittenwinkel (roll center angle) des Teils des Walzspalts zwischen dem Auslauf und der der Dicke h entsprechenden Stelle,

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ό = den Walzen-Mittenwinkel des Walzspaltteils zwischen dem Neutralpunkt und dem Walzspaltauslauf,

OC = den Walzen-Mittenwinkel des Walzspaltteils zwischen dem Einlauf und dem Auslauf des Walzspalts,

R¹ = den Abflachungsradius der Walze,

u = den Reibungskoeffizienten zwischen dem ausgewalzten Band und den Walzen,

H = 2 Yr^f/h₂' tan"¹ VR'/h^ 0 und

PL· = den Faktor H am Walzspalteinlauf.

Weiterhin hat Dr. A.J₀F₀ MacQueen die Gültigkeit der folgenden Gleichungen, die zwischen diesen Faktoren gelten, experimentell bestätigt:

P = P₀ - P_T
P_T = 0,16 T_F + 0,32 T_B worin bedeuten:

P = die Walzlast,

P_Q = die erforderliche Walzlast, wenn keine Zugspannung auf das ausgewalzte Band ausgeübt wird,

Pm = die Größe der Abnahme der Walzlast bei Ausübung einer Zugspannung auf das Band,

Tj, = die auf das Band ausgeübte vorderseitige oder Vorzugsspannung (d.h. die Zugspannung an der Walzenauslaufseite) und

Tg = die rückseitige oder Gegen-Zugspannung am Band (d.h. die Zugspannung an der Walzeneinlaufseite).

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- ίο -

Wie aus den vorstehenden Gleichlingen hervorgeht, wird bei Ausübung einer Zugspannung auf das ausgewalzte Band die gleiche Wirkung wie in dem Fall erreicht, in welchem der Verformungswider stand des Bands abnimmt, so daß sich die Walzkraft an den Walzen des Walzwerks verringert. Bei dieser Verringerung der Walzkraft wird die Dicke des ausgewalzten Bands bei unveränderter Walzenanstellung durch die elastische Verformung des Walzwerks reduziert. Es hat sich bestätigt, daß diese Beziehungen für die Dickenkontrolle der fertigen Bänder oder Bleche, wie dünner Stahlbleche, herangezogen werden können.

Die vorgenannten Bedingungen gelten für den Fall, daß die auf das gewalzte Band ausgeübte Zugspannung in Breitenrichtung, d.h. in Querrichtung variiert. Wenn eine Zugspannung gemäß Fig. 7 auf das Band in Querrichtung ausgeübt wird, wird die gleiche Wirkung wie in dem Fall erzielt, in welchem der Verformungswiderstand des Teils des Bands, auf den die Zugspannung einwirkt, abnimmt, das Abnahmeverhältnis dieses Teile zunimmt. Bei den derzeit eingesetzten Tandemkaltwalzwerken für Bleche wird die Zugspannung üblicherweise vor und hinter den Gerüsten auf das Blech oder Band ausgeübt. Infolgedessen wird eine unregelmäßige Ebenheit des ausgewalzten Bands in den vorangehenden Gerüsten eines Walzwerks bis zu einem gewissen Grad spontan durch den spontan in Querrichtung auftretenden Zugspannungsunterschied im Band korrigiert.

Als Ergebnis von Untersuchungen unter Berücksichtigung der vorgenannten, bekannten Tatsachen ist aufgezeigt worden, daß ein fertiges Band mit mangelhafter Ebenheit oder Flachheit während des Walzvorgangs zufriedenstellend korrigiert werden kann, wenn das ausgewalzte Band zwangsläufig einer Zugspannung unterworfen wird, welche den Zugspannungsunterschied begünstigt, der spontan in Abhängigkeit von der ungleichmäßigen Ebenheit des Bands hervorgerufen wird.

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Erfindungsgemäß wird die Anlegung einer Zugspannung, die den genannten Unterschied in der in Abhängigkeit von der mangelhaften Ebenheit des ausgewalzten Bands spontan erzeugten Zugspannung begünstigt, durch eine lotrechte Verlagerung des Bandmaterials in Querrichtung herbeigeführte Wenn Z₀B. beim Auswalzen ein welliger Rand (vergl„ Fig. 3a bis 3d) auftritt, wird - wie in der perspektivischen Darstellung von Fig. 8 veranschaulicht - dem Mittelteil des Bands S eine lotrechte Verdrängung durch die Arbeitswalzen 1 und die Stützwalzen 2 erteilt, indem ein dem Mittelteil des Bands S in Querrichtung entsprechender Teil eines Ebenheitsreglers 4 angehoben wird, der aus mehreren Walzen mit einer geringeren Axiallänge als der Breite des Bands 3 besteht, wodurch die Zugspannung im Hittelteil des ausgewalzten Bands S vergrößert wirdo Die Vorderansicht von Fig_o 9 veranschaulicht schematisch den Fall, in welchem der Mittelteil des Bands 3 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 lotrecht ausgelenkt wird.

Gemäß Fig. 8 ist erfindungsgemäß eine zusätzliche oder Hilfswal ze 5 vorgesehen, die eine ausreichende Zugspannung bei einer zweckmäßigen Größe der lotrechten Verlagerung gewährleistet, wenn das Band S durch den Ebenheitsregler 4 lotrecht ausgelenkt wird. Die Hilfswalze 5 braucht keine Flachwalze zu sein, sondern kann aus einer Walze mit einer beliebigen zweckmäßigen Balligkeit bestehen,, Diese Hilfswalze 5 braucht nicht eingesetzt zu werden, wenn die Stelle des ausgewalzten Bands S, an welcher die Verdrängung oder Auslenkung stattfindet, ausreichend dicht an den Walzen 1 und 2 liegt.

Beim Auftreten von Mittelverwerfung bzw. einer Mittenwölbung (vergl. Fig. 1a bis 1d) während des Walzens werden die Seitenränder des Bands S lotrecht ausgelenkt, indem der diesen Seitenrändern des Bands S entsprechende Teil des Ebenheitsreglers 4 angehoben und dadurch die Zugspannung in den Seitenrändern oder Randkanten des Bands S vergrößert wird.

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Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Fig„ 10 näher erläutert. Gemäß Fig. 10 sind die Ebenheitsregler zum Auslenken oder Verdrängen des ausgewalzten Bands S vor und hinter den Arbeitswalzen 1 angeordnete Die Hilfswalze 5 ist gemäß Fig. 10 an der linken Seite des Reglers 4 angeordnet, während eine weitere Hilfswalze 5 und ein Ebenheitsdetektor 6 nebeneinander an der gemäß Fig. 10 rechten Seite des Reglers 4 vorgesehen sind. Der Detektor 6 ist mit dem Regler 4 über einen Signalwandler 7 und eine Steuereinheit 8 verbunden. Wenn daher beim Walzen eine wellige Randkante des Bands S auftritt, mißt der Detektor 6 diese Unebenheit, und diese Messung wird im Signalwandler 7 in ein Signal umgewandelt. Bei Eingang dieses Signals bewirkt die Steuereinheit 8 bei dem mit ihr verbundenen Ebenheitsregler 4 das Anheben nur desjenigen Teils, welcher - in Querrichtung gesehen dem Mittelteil des Bands S entspricht, und zwar lotrecht zum Band S₀ Da das Band S hierbei in seinem Mittelteil lotrecht ausgelenkt wird, wird eine Spannungsverteilung in Querrichtung, die den größten Wert in der Mitte der Bandbreite besitzt, der Zugspannung des Bands S hinzugefügt, wodurch die wellige Randkante des Bands S korrigiert wird.

Obgleich es verschiedene Möglichkeiten zur Hinzufügung der genannten Spannungsverteilung gibt, hat es sich erfindungsgemäß erwiesen, daß sich das vorstehend beschriebene Verfahren unter Verwendung des Ebenheitsreglers für die Steuerung der Ebenheit bzw. des Flachheitsgrads eines Stahlbands beim Auswalzen am besten eignet.

Der Grund hierfür ist nachstehend erläutert:

Fig. 11a veranschaulicht in perspektivischer Darstellung den Verdrängungs- oder Auslenkzustand eines kaltgewalzten Stahlblechs mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Breite von 900 mm, dessen linkes Ende festgelegt und dessen rechtes Ende an einer

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1000 mm vom festgelegten linken Ende entfernten Stelle festgelegt bzw. eingespannt ist, wenn auf dieses Stahlblech eine konzentrierte Belastung von 40 kg an einem in der Mitte und 500 mm vom eingespannten linken Ende entfernt gelegenen Punkt ausgeübt wird. Gemäß Fig. 11b tritt infolge dieser Belastung längs der Mittellinie eine lotrechte Auslenkung auf, die am Belastungspunkt 13 mm beträgt«, Infolgedessen wird im Blech die Spannungsverteilung gemäß Fig„ 11c erzeugt. Da diese (Zug-)Spannungsverteilung symmetrisch ist, ist in Fig₀ 11c nur die Spannungsverteilung in der einen Hälfte des Blechs dargestellt. Wie aus Fig. 11c ersichtlich ist, nimmt der Zugspannungsunterschied in Querrichtung zwischen der Bandmitte und dem Bandende mit zunehmender Entfernung vom Belastungspunkt und mit abnehmendem Abstand vom Einspannpunkt ab. Während z_oB. der Spannungsunterschied in Breiten- bzw_o Querrichtung an einer 450 mm vom Einspannpunkt entfernten Stelle 13 kg/mm beträgt, liegt er an einer 50 mm vom Einspannpunkt entfernten Stelle bei 2,5 kg/mm _β In Fig. 11 werden durch den Einspannpunkt die Walzen des Walzwerks und durch den Belastungspunkt der Ebenheitsregler nachgeahmt.

Fig. 12a veranschaulicht die auf diese Weise beim Auswalzen erreichte Zugspannungsverteilung in Querrichtung an der Walzenauslaufseite, während Fig. 12b die Dickenverteilung des fertigen Bands bzw. Blechs in dem Fall veranschaulicht, in welchem diese Spannungsverteilung beim Auswalzen auf das Band einwirkt. In Fig. 12b bezeichnet die ausgezogene Linie die Dickenverteilung des unter gleichmäßiger Zugspannung in Querrichtung ausgewalzten Bands, während die gestrichelte Linie die Dickenverteilung des mit der Spannungsverteilung gemäß Fig. 12 ausgewalzten Bands angibt. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, beträgt der Dickenunterschied des fertigen Blechs in Querrichtung im Fall einer gleichmäßigen Zugspannung etwa 0,055 mm, während er bei der Spannungsverteilung gemäß Fig. 12a etwa 0,045 mm beträgt. Der Unterschied zwischen

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diesen beiden Werten beträgt somit etwa 10 ju, entsprechend etwa 2% in bezug auf die Abweichung von der mittleren Dicke» Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine zufriedenstellende Steuerung der Flachheit oder Ebenheit eines Bands beim Walzen, weil die Dickenabweichung eines in den derzeitigen Walzwerken hergestellten Bands mit mangelhafter Ebenheit ohnehin maximal etwa 1,0% beträgt.

Erfindungsgemäß durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß ein Band beim Auswalzen mittels des Ebenhe its regle rs unter einer Höchstbelastung von etwa 1000 kg um mindestens 5 mm lotrecht ausgelenkt werden muß, um die Ebenheit des Bands beim Auswalzen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wirksam steuern zu können. Beim heutigen Stand der Technik sind Ebenheitsregler mit der angegebenen Leistung zu konstruieren und herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also einfach und für die Steuerung der Ebenheit eines Blechs oder Bands beim Auswalzen höchst vorteilhaft.

Wie vorstehend erläutert, ermöglicht die Erfindung die Korrektur verschiedener beim Auswalzen eines Bands auftretender Ebenheitsfehler mit kurzer Ansprechzeit, so daß die Erfindung wesentlich zur Verbesserung der Güte des fertiggewalzten Bands beiträgt. Darüber hinaus ist die Erfindung neben dem Kaltwalzen auch auf das Warmwalzen,auf Richtbänke, Dressierwalzwerke usw. anwendbar, so daß sie einen großen industriellen Nutzeffekt bietet.

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Claims

- 15 Patentansprüche

( 1 ,Verfahren zum Steuern der Ebenheit oder Flachheit eines —Metallbands oder -blechs beim Auswalzen durch die Walzen eines Walzwerks, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ebenheitsregler verwendet wird, der aus mehreren Walzen besteht, deren Axiallänge kleiner ist als die Breite des Bandes, und daß die Zugspannungsverteilung im Band beim Auswalzen in Breiten- bzw«. Querrichtung durch Anheben bzw. vertikales Verlagern eines Teils des Ebenheitsreglers und somit durch lotrechte Auslenkung oder Verdrängung des betreffenden Teils des ausgewalzten Bands geändert wird, um dadurch das Abnahmeverhältnis im betreffenden Teil des Bands zu vergrößern»
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfswalze in mindestens einer Position vor und hinter den Walzen des Walzwerks an einer weiter als der Ebenheitsregler von den Walzen entfernten Stelle angeordnet wird, wodurch die Zugspannungsverteilung wirksam verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewalzte Band um mindestens 5 mm lotrecht ausgelenkt wird β
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß an einem Walzgerüst ein Ebenheitsregler (4) aus mehreren Einzelwalzen, deren jeweilige Axiallänge kürzer als die Breite des Bandes ist, vorgesehen ist, welche je nach bestimmter Zugspannungsverteilung unabhängig voneinander senkrecht zur Bandebene gegen das Band anstellbar sind und dieses dabei senkrecht und unter über den Bandquerschnitt unterschiedlicher Veränderung des Abnahmeverhältnisses auslenken.

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5» Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Hilfswalze (5) in mindestens einer Position vor und hinter den Walzen des Walzwerks an einer weiter als der Ebenheitsregler (4) von den Walzen entfernten Stelle angeordnet ist, wodurch die Zugspannungsverteilung wirksam veränderbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein aus mehreren Einzeleinheiten bestehender Ebenheitsdetektor (6) mit einem Signalwandler (7) über eine Steuereinheit (8) mit dem Ebenheitsregler (4) verbunden ist.

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