DE2614642A1

DE2614642A1 - Vorrichtung zur steuerung der ebenheit bzw. des planheitsgrads von metallblechbaendern beim auswalzen

Info

Publication number: DE2614642A1
Application number: DE19762614642
Authority: DE
Inventors: Toru Arimura; Fumio Fujita
Original assignee: IHI Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: IHI Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 1975-04-15
Filing date: 1976-04-05
Publication date: 1976-10-28
Also published as: JPS5828005B2; JPS51119656A; FR2307591B1; US4033165A; BR7602151A; FR2307591A1; GB1501836A; DE2614642C2

Description

PATENTANWÄLTE

HENKEL, KERN, FEILER&HÄNZEL

TViPTC- ns n so, HMti r> BAYERISCHE HYPOTHEKEN- _v™>

ibLfcx. 05 >9 802 HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE"» wechselbankMünchenNt3j*«ju

TELEFON: (089) 663197, «63091 - 92 ._|(1.,_rucv -,. " DRESDNER BANK MÜNCHEN 3*H97*

TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN 1«! 47 - «*

K;

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha und Ishikawajiraa-Harima Jukogyo Tokio, Japan Kabushiki Kaisha

' Tokio, Japan

UNSER ZEICHEN: MONCHtN. ;

BETRIFFT:

Vorrichtung zur Steuerung der Ebenheit bzw· des Planheits grads von Metallblechbändern beim Auswalzen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum planebenen Begradigen von Metallblech, insbesondere dünnem Stahlblech, mit fehlerhafter Ebenheit bzw_o mangelhaftem Planheitsgrad beim Auswalzen in einem Walzwerk.

Metallblech, insbesondere dünnes Stahlblech, wird üblicherweise durch Auswalzen in einem Walzwerk hergestellt«, Hierbei längt sich das Blech in Walzrichtung, während es zu einem Material mit reduzierter Dicke ausgewalzt wird.

Diese Auswalzlängung bzw«, Längsstreckung des Blechs in Walzrichtung hängt vom Walzzug bzw. Reduktionsgrad (d_oh. |pDicke am Walzeneinlauf - Dicke am WalzenauslaufJ zu Dicke am Walzeneinlauf) ab, und die Verteilung der Längung in Breiten- bzwo Querrichtung wird durch die Dickenverteilung in Querrichtung vor dem Auswalzen und die entsprechende Dickenverteilung nach dem Auswalzen bestimmt. Diese Dickenverteilung

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in Querrichtung nach dem Auswalzen wird durch die Verformung der Walzwerkswalzen bestimmt, z_oB, durch (a) elastische Verformung der Walzen, (b) thermische Ausdehnung der Walzen infolge der Wärmeübertragung vom ausgewalzten Blech auf die Walzen und (c) Verschleiß der Walzen aufgrund der Reibung zwischen dem ausgewalzten Blech und den Walzen»

Wenn aus den genannten Gründen die Längung des Blechs in Walzrichtung ungleichmäßig ist und Längungsunterschiede in Querrichtung auftreten, treten im fertiggestellten Blech in Walz— richtung verlaufende Druck- und Zugrestspannungen auf. Da nämlich mit einem großen Walz zug bzw. bei einem großen Reduk-: tionsgrad eine kleine Dicke und mit einem kleinen Walzzug (einem kleinen Reduktionsgrad) eine große Dicke erreicht wird, bleiben in dem eine kleine Dicke besitzenden Teil des fertigen Blechs Druckspannungen und in dem eine größere Dicke besitzenden Teil des Blechs Zugspannungen zurück, Wenn diese Restspannungen eine gewisse Größe übersteigen, unterliegt das Blech einer Verformung aus seiner ursprünglichen Ebene heraus, was zu der als "Werfen¹¹ bezeichneten Erscheinung führt. Diese Erscheinung wird allgemein als Ebenheits- oder Planheitsfehler des fertigen Blechs bezeichnete

Die Fig, 1 bis 3 veranschaulichen die Beziehung zwischen der Dickenverteilung eines fertigen Blechbands in Breiten- bzw. Querrichtung nach dem Auswalzen bei gleichmäßiger Dicke vor dem Walzvorgang sowie den Zustand mangelhafter Ebenheit des fertiggestellten Blechs infolge dieser Dickenverteilung, Die Fig, 1a bis 3a sind dabei jeweils perspektivische Darstellungen eines fertiggewalzten Blechbands mit mangelhafter Ebenheit, die Fig. 1b bis 3b sind in Querrichtung geführte Schnittansichten des Blechs, die Fig. 1c bis 3c zeigen graphische Darstellungen der Spannungsverteilung in Querrichtung des fertigen Blechs, und die Fig. 1d bis 3d sind graphische Darstellungen der Dickenverteilung des fertigen Blechs in Querrichtung« Der

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Zustand mangelhafter Ebenheit gemäß Fig. 1 wird als Mittenwerfen bezeichnet,, Der Unebenheitszustand gemäß Fig. 2 wird als Werfen auf der Viertelbahn (quarter buckling) bezeichnet, während der Zustand gemäß Fig. 3 als Randwelligkeit bezeichnet wird. Diese Unebenheitszustände des fertiggewalzten Blechs führen zu Schwierigkeiten in der Vorrichtung bei den folgenden Verarbeitungsverfahren und zu einer verringerten Güte des Produkts·

Im Hinblick auf die Vermeidung einer solchen mangelhaften Ebenheit des fertiggewalzten Stahlblechs ist u.a₀ bereits ein Walzenbiegeverfahren vorgeschlagen worden.

Das Walzenbiegeverfahren dient zur Begradigung eines Blechs S mit mangelhafter Ebenheit beim Auswalzen über seine Gesamtbreite hinweg, wobei gemäß Fig. 4 an den jeweiligen Walzenspindelenden 1' und 2* von Arbeitswalzen 1 und Stützwalzen 2 Druck ausübende Vorrichtungen, wie Hydraulikzylinder (durch die Pfeile angedeutet) , vorgesehen und die Arbeitswalzen 1 und/oder die Stützwalzen 2 einer zwangsweisen Biegung unterworfen werden, durch welche das Walzprofil verändert wird_e Bei größerem Walzendurchmesser wird jedoch ein Biegen der Arbeitswalzen 1 und der Stützwalzen 2 schwierig, wobei insbesondere beträchtlich große Druckvorrichtungen (nämlich Biegevorrichtungen) für die einen größeren Durchmesser besitzenden Stützwalzen 2 erforderlich sind. Wenn zudem nur die Arbeitswalzen 1 durchgebogen werden, ist die Biegewirkung auf die Randabschnitte des ausgewalzten Blechs beschränkt«, Mit diesem Verfahren kann daher das Auftreten eines Mittenwerfens nicht wirksam ausgeschaltet werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Steuerung der Ebenheit bzw. des Planheitsgrads von Metallblech, insbesondere von dünnem Stahlblech, beim Auswalzen mittels der Walzen eines Walzwerks, wobei diese Vorrichtung einen einfachen Aufbau besitzen und leicht zu betreiben sein

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und sin® automatisch© Steuerung der EbemLoßxt des Bleshs beim Auswalzen in Abhängigkeit ijoa wl!irand dss Walsvorgangs auftretenden Störungen dieser Sföeinieit ©raSgllelisa, solle

Diese Vorrichtung soll saite! auöli ©ia® autoaü-tisshe Steuerung der- Ebenheit des BleeSis wltesad des Auswalgsns ermöglichen, indem sie eine gewünsefet® iiafis^ung &©r Spaimtsigs^ertailuag in QlItg des ausgewalzten Blgefes ©Imüiä^to

Diese itefgaag wird sei sisidr ?©rrieht«isg stSM Steuern der Ebenheit DZW₃ dss Pla&lLsitg.cp'a&i eiats Mgtallol©chband@ bei© Auswalzen erfiadtanesgsmuE ^elist durch, swsl guaiMast an EiaLauf- oder Äiisleiifabseiiiiitt f^n ¥alsu@r2sswalgea aageoräa©te Eandwalzen_s die in Suaorriclitiaiag d®s a"assm-jalg@raderä H©taliblechbands ajoHstifiseii umd la w©36atliQß@a ia waagsrs©liter Mehtmig angeordnet sind, und zwer gsainäast dieiifeas ö@r^j Obes¹= oder Unterseite des Blechbands βά &©ss@fö Seit^nrlMer-aa Mid, welch© eine Änderung der Zugspanms&gsvertsilnmg feaw«, ci@g Z^gspaimuiigsproxils einzuführen vensögesg iad©® sie <dea Stdtsarladern des Eleslibands sin® gewünseiats bsw» vorbsstieaat© lotrechte Auslenkung erteilen und dadurch Äen Walzzug aa dieses Abschnitten des auszuwalzenden Blechbands erhßhen₉ und durch eine mindestens" im Einlauf«- oder im Auslaufabschnitt der Walswerks-Walzen zwischen den beiden Randwalzen angeordnete Mittenwalze, die sich dicht an zumindest der Ober- oder der Unterseite des Blechbands in dessen Längsmittelbereiöh feefindet und deren Achsrichtung in waagerechter Lage senkrecht zur Walzrichtung des Blechbands verläuft und welche lotrecht bewegbar bzw. anstellbar ist, wobei sie eine Änderung der Zugspannungsverteilung in Querrichtung des Metallblechbands einzuführen vermag, indem sie dem Längsmittelbereich des Blechbands eine gewünschte bzw. vorbestimmte lotrechte Auslenkung erteilt und dabei den Walzzug in diesem Bereich des Blechbands beim Auswalzen erhöht«

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 bis 3 schematische Darstellungen eines fertiggewalzten Blechs mit mangelhafter Ebenheit, wobei die Fig. 1a bis 3a perspektivische Darstellungen eines solchen mangelhaften Blechs, die Fig. 1b bis 3b in Querrichtung geführte Schnitte durch das Blech, die Fig. 1c bis 3c graphische Darstellungen der Spannungsverteilung des fertiggewalzten Blechs in Querrichtung und die Fig. 1d bis 3d graphische Darstellungen der Dickenverteilung dieses Blechs in Querrichtung sind,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines bisher angewandten Verfahrens zur Verhinderung des Auftretens einer mangelhaften Ebenheit bei einem fertiggewalzten Blech,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Auswirkung der beim Auswalzen auf ein Blech ausgeübten Zugspannung auf die Walzkraft,

Fig. 6 und 9 schaubildliche Darstellungen einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Spannungsverteilung in Querrichtung in einem Stahlblech für den Fall, daß die Seitenrandabschnitte des Stahlblechs einer lotrechten Auslenkung unterworfen werden, und

Fig. 8a bis 3f schematische Darstellungen der Betätigung von Randwalzen und einer Mittelwalze, welche die Vorrichtung gemäß der Erfindung bilden«

Nach Dr. D₀ R. Bland und D« H» Ford gelten für das Auswalzen eines Metallblechs mittels der Walzen eines Walzwerks die folgenden Gleichungen:

P * R«

/jP⁺dQ + R« /°jP*"dQ

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P⁺ =

In diesen Gleichungen, bedeuten*

P die Walzlast;

P⁺ den Walzdruck, der auf den Teil vom Meutralpunkt bis zum Walzspaltauslauf wirkt (Der Meutralpunkt ist dabei als der Punkt bzw_s die Stelle definiert, wo die Walzenumfangsgeschwindigkeit der Vorwärts- oder Vcrschubgeschwindigkeit des ausgewalzten Blechs entspricht. Der Walzspalt ist die Berührungsfläche zwischen den Walzen und dem ausgewalzten Blech);

P" asn Walzdruckj der auf den Teil vom Neutralpunkt bis zum Walzspalteinlauf wirkt;

den mittleren Yerforaungswiderstand des ausgewalzten Blechs;

die auf das ausgewalzte Blech ausgeübte ¥orwärtszugspannung (&_#h. die Zugspannung an der Walzenauslauf« seite);

Οφ die auf das ausgewalzte Blech ausgeübte Rückwärtszugspannung (d.h. die Zugspannung an der Walzeneinlaufseite);

h die Dicke des ausgewalzten Blechs an einer willkürlich gewählten Stelle im Walzspalt;

h-j die Dicke des ausgewalzten Blechs am Walzeneinlauf;

h₂ die Dicke des ausgewalzten Blechs am Walzenauelauf bzw· an der Austrittsseite;

den Walzenmittenwinkel an dem Teil des Walzspalts zwischen dem Spaltauslauf und der Stelle entsprechend der Dicke h;

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φ den Walzenmittenwinkel an dem Teil des Walzspalts zwischen dem Neutralpunkt und dem Walzspaltauslauf;

06 den Walzenmittenwinkel an dem Teil des Walzspalts zwischen Walzspalteinlauf und -auslauf;

R^f den durch den Walzdruck abgeflachten Walzenradius; u den Reibungskoeffizienten zwischen dem ausgewalzten Blech und den Walzen;

H 2VRVh₂ tan*"¹ Vk Vh₂O; und

H.J den Wert H am Walzspalteinlauf bzw. -eintritt.

Außerdem wurde durch Dr, A,J,F· MacQueen die Gültigkeit folgender Gleichungen für das Auswalzen eines Metallblechs mittels Walzwerkswalzen experimentell belegt:

P-P₀-P₁

P_T» 0,16 T_F + 0,32 T_B

Darin bedeuten:

P die Walzlast;

Pq die erforderliche Walzlast, wenn auf das ausgewalzte Blech keine Zugspannung ausgeübt wird;

Tr₁, die GröBe der Abnahme der Walzlast bei Zugspannungsausübung auf das ausgewalzte Blech;

Tp die beim Auswalzen auf das Blech ausgeübte Vorwärtszugspannung (d.ho die Zugspannung an der Walzenauslaufseite) ; und

T_ß die beim Auswalzen auf das Blech ausgeübte Rückwärtszugspannung (d»h· die Zugspannung an der Walzeneifilaufseite)_e

Wie aus den vorstehenden Gleichungen hervorgeht, wird bei Aus· übung einer Zugspannung auf ein Blech beim Auswalzen die

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gleiche Wirkung erzielt wie in dem Fall, daß der Verformungswiderstand des ausgewalzten Blechs abnimmt, so daß entsprechend auch die Walzkraft an den Walzen abnimmt, Bei abnehmender Walzkraft an den Walzen des Walzwerks wird die Dicke des Blechs durch die elastische Verformung der Walzen reduziert, sofern die Anstellung des Walzwerks unverändert bleibt«. Es hat sich erwiesen, daß diese Beziehungen für die Dickensteuerung von fertiggewalzten Blechen, wie dünnen Stahlblechen, angewandt werden können.

Die vorgenannten Bedingungen gelten für einen Fall, in welchem die auf das ausgewalzte Blechband ausgeübte Zugspannung in Breiten- bzw. Querrichtung variiert. Wenn die Zugspannung gemäß Figo 5 auf einen Teil des Blechbands in Querrichtung ausgeübt wird, wird die gleiche Wirkung erzielt wie in dem Fall, daß der Verformungswiderstand des Teils des ausgewalzten Blechbands, an den die Zugspannung angelegt wird, abnimmt, während der Walzzug an diesem Teil zunimmt. Bei den derzeit gebräuchlichen Tandemkaltwalzwerken für dünnes Stahlblech wird üblicherweise im Einlauf- und Auslaufabschnitt der Walzgerüste eine Zugspannung auf das Blech ausgeübt. Infolgedessen wird eine in den vorgeschalteten Walzgerüsten auftretende, unregelmäßige Plaz&tieit des Blechs durch den Zugspannungsunterschied im Blech, der spontan in Querrichtung auftritt, auch spontan bis zu einem gewissen Grad korrigierte

Als Ergebnis von unter Berücksichtigung der oben erwähnten, bekannten Tatsachen durchgeführten Untersuchungen hat es sich herausgestellt, daß ein fertiggewalztes Blechband mit mangelhafter Ebenheit oder Planheit während des Walzvorgangs zufriedenstellend begradigt werden kann, wenn das ausgewalzte Blech zwangsläufig einer Zugspannung unterworfen wird, welche den Zugspannungsunterschied in Querrichtung begünstigen würde, der aufgrund der ungleichmäßigen Planheit oder Ebenheit des Blechs spontan hervorgerufen wird₀

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Erfindungsgemäß erfolgt die Anlegung einer Zugspannung in Abhängigkeit von einer mangelhaften Ebenheit des genannten ausgewalzten Blechbands dadurch, daß das Blech in Querrichtung teilweise lotrecht verlagert bzw. ausgelenkt wird. Wenn beispielsweise ein Mittenwerfen (vgl. Fig₀ 1a bis 1d) beim Auswalzen auftritt, werden die Querseitenränder des Blechs lotrecht ausgelenkt, wodurch die Zugspannung an diesen Abschnitten des Blechs erhöht wird. Wenn in einem Blechband beim Auswalzen ein welliger Rand (vgl. Fig_o 3a bis 3d) auftritt, wird der Mittelabschnitt (in Querrichtung) des Blechs lotrecht ausgelenkt, wodurch die Zugspannung in diesem Teil des Blechs erhöht wird.

Nachstehend ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung der Ebenheit bzw. des Planheitsgrades eines Metallblechs beim Auswalzen im einzelnen beschriebene

Die in Fig. 6 in perspektivischer Darstellung veranschaulichte Vorrichtung E gemäß der Erfindung weist zwei Randwalzen 3, sowie eine Mittenwalze 3* auf, die am Einlauf- bzw. Eintrittsabschnitt eines Walzwerks A mit Arbeitswalzen 1, 1 und Stützwalzen 2, 2 angeordnet sind.

Die Randwalzen 3 sind gemäß den Fig. 6 und 8a bis 8c symmetrisch über die Querrichtung des Blechbands praktisch in waagerechter Richtung dicht an den Unterseiten der Seitenrandabschnitte des Blechs am Einlaufabschnitt der Walzen A angeordnet. Im Fall eines Mittenwerfens (vgl. Fig₀ 1a bis 1d) im Blech S werden die Randwalzen auf noch näher zu beschreibende Weise so betätigt, daß sie die Seitenränder des Blechs S lotrecht auslenken, wodurch die Zugspannung in diesen Bereichen vergrößert und mithin die Längung über die Breite des Blechs S hinweg vergleiohmäßigt und das Werfen im Blech S beim Auswalzen korrigiert wirdo

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Nachstehend ist die Betätigung der Randwalzen 3 anhand der Fig. 8a bis 8c erläutert.

Bei dem in Fig. 8a dargestellten Arbeitsbeispiel sind die Randwalzen 3 dicht an den Unterseiten der jeweiligen Randabschnitte des Blechbands 8 angeordnet, wobei ihre Achsen senkrecht zur Walzrichtung des Blechbands S und waagerecht liegen. Wie in der Zeichnung durch die Pfeile angedeutet, sind die Randwalzen 3 dabei lotrecht bewegbar. Die Zugspannung an den Seitenrändern des Blechbands S wird durch einfaches Anheben oder Senken der Randwalzen 3 geändert. Durch einen konischen Teil am Innenende jeder Randwalze■3 wird die Gefahr für eine Kratzerbildung im Blechband 8 ausgeschaltet.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8b sind die Randwalzen 3 dicht an der Unterseite der betreffenden Seitenränder des Blechbands S mit senkrecht zur Walzrichtung des Blechbands S verlaufenden Längsachsen angeordnet» Wie durch die Pfeile angedeutet, sind die Randwalzen 3 dabei im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn sowie in lotrechter Richtung um ihren Axialmittelpunkt herum schwenkbar. Die beim Auswalzen auf das Blechband S ausgeübte Zugspannung wird durch Verschwenken bzw. Kippen der Randwalzen 3 geändert« Durch einen am Innenende jeder Randwalze 3 vorgesehenen konischen Teil (vgl· Fig_e 8b) wird die Gefahr einer Kratzerbildung im Blech S ausgeschaltet.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8c sind die Randwalzen 3 wiederum dicht an der Unterseite der beiden Seitenränder des Blechbands S angeordnet, wobei ihre Achsen senkrecht zur Walzrichtung des Blechbands S verlaufen und unter einem bestimmten Neigungswinkel symmetrisch zur Waagerechten angeordnet sind₀ Die Randwalzen 3 sind dabei, wie durch die Pfeile angedeutet, senkrecht zur Walzrichtung des Blechs S und waagerecht verschiebbar, während sie ihren Neigungswinkel beibehaltene Die

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Zugspannung an den Seitenrändern des ausgewalzten Blechs S wird durch waagerechtes Verschieben der Randwalzen 3 senkrecht zur Walzrichtung des Blechs S geändert.

Die bei den vorstehend beschriebenen Beispielen dicht an der Unterseite der Seitenränder des ausgewalzten Blechbands S angeordneten Randwalzen 3 können auch an der Oberseite der betreffenden Seitenränder des Blechs S angeordnet sein. Wahlweise können auch mehrere der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen im Betrieb in Kombination miteinander verwendet werden«,

Gemäß den Fig. 6 und 8d bis 8f ist die Mittenwalze 3¹ an der Oberseite des Längsmittelteils des auszuwalzenden Blechbands S praktisch waagerecht angeordnet, und zwar am Einlaufteil der Walzen A sowie zwischen den vorher beschriebenen Randwal zen 3» 3· Wie durch die Pfeile in den Figuren angedeutet, ist die Mittenwalze 3' lotrecht bewegbar«, Falls im Blech S eine wellige Randkante (vgl. Fig. 3a bis 3d) auftritt, wird die Zugspannung im Mittelteil des Blechs S durch lotrechte Abwärtsverlagerung der Mittenwalze 3" erhöht, so daß der Blech-Mittelteil auf seiner Längsmittellinie lotrecht ausgelenkt und dabei eine gleichmäßige Längung in Querrichtung des Blechs S erzielt und der wellige Rand des auszuwalzenden Blechbands S korrigiert wird. Indem gemäß den Fig. 8d bis 8f an jedem Ende der Mittenwalze 3¹ je ein verjüngter bzw· konischer Teil vorgesehen wird, wird die Gefahr für eine Kratzerbildung im Blech S ausgeschaltet.

Die beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel an der Oberseite des Blechbands S angeordnete Mittenwalze 3¹ kann selbstverständlich auch an der Unterseite des Blechs S angeordnet sein.

Für die gleichzeitige Steuerung eines Mittenwerfens und eines welligen Rands brauchen gemäß den Fig. 8d bis 8f lediglich die Randwalzen 3 und die Mittenwalze 3¹ gleichzeitig auf die beschriebene Weise betätigt zu werden.

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Erfindungsgemäß kann gemäß Fig. 6 eine zusätzliche bzw_Q Hilfswalze 4 zur effektiven Änderung der Zugspannungsverteilung in Querrichtung des Blechbands S mittels einer kleinen Auslenkung oder Verlagerung vorgesehen sein, während ein Teil des Blechs S mittels der genannten Randwalzen 3 und der Mittenwalze 3¹ lotrecht ausgelenkt wird. Die Hilfswalze 4 ist von den Walzwerks-Walzen A weiter entfernt angeordnet als die Randwalzen 3 und die Mittenwalze 3^f, und sie steht zumindest mit der Ober- oder der Unterseite des Blechbands S über dessen Gesamtbreite hinweg in Berührung. Die Achsrichtung der Hilfswalze verläuft waagerecht und senkrecht zur Walzrichtung des Blechs S. Die Hilfswalze 4 ist nicht auf eine zylindrische Walze beschränkt, vielmehr kann dafür eine Walze mit beliebiger unterschiedlicher Balligkeit verwendet werden. Wenn der Auslenk-Angriffspunkt am Blech S ausreichend dicht an den Walzen A liegt, braucht die Hilfswalze 4 nicht vorgesehen zu sein_e

Fig. 7 veranschaulicht die Zugspannungsverteilung bzw. das Zugspannungsprofil in Querrichtung vor dem Walzen, die bzw« das in einem dünnen Stahlblech mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Breite von 900 mm auftritt, wenn die Seitenränder des Blechbands mittels der Randwalzen 3 um 5 mm lotrecht ausgelenkt werden. Wie aus Fig_o 7 hervorgeht, wird an den Seitenrändern des Blechbands durch eine Belastung mittels der Randwalzen 3 eine

Zugspannung von etwa 10 kg/mm erzeugte Diese Zugspannung nimmt zur Längsmittellinie des Blechbands hin rapide ab, so daß in Querrichtung des Blechbands ein großer Zugspannungsunterschied zwischen dem Mittelbereich und den Rändern besteht. Dieser Zugspannungsunterschied wird in einem größeren Längsabstand auf dem Blechband vom Lastangriffspunkt, d_oh. von den Randwalzen 3» zunehmend kleinere Gemäß Fig. 7 ist das Zugspannungsprofil in Querrichtung in einem Abstand von 800 mm von den Randwalzen 3 ' praktisch gleichmäßig, so daß an dieser Stelle praktisch kein Zugspannungsunterschied mehr vorhanden ist„

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Zur Erzielung einer effektiven Änderung des Zugspannungsprofils in Querrichtung eines ausgewalzten Blechbands an einer Stelle, an welcher die Walzen des Walzwerks das Blech auswalzen, d.h. im Walzspalt, sollten die Randwalzen 3 und die Mittenwalze 3^f daher in einem Abstand von nicht mehr als 800 mm vom Walzspalt angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Planheit-Steuervorrichtung ist im folgenden anhand von Fig, 9 näher erläutert. Gemäß Fig. 9 sind die Randwalzen 3 und die Mittenwalze 3¹ am Einlaufteil der Walzwerks-Walzen A, welche die Arbeitswalzen 1 und die Stützwalzen 2 umfassen, in einem Abstand von 400 mm von den Mittellinien der Walzen A angeordnet, wie dies durch "b" in Fig. 9 angedeutet ist„ Die Randwalzen 3 sind dabei dicht an ä^ar Unterseite der jeweiligen Seitenränder des auszuwalzenden Blechbands S und praktisch waagerecht angeordnet, während die Mittenwalze 3¹ dicht an der Oberseite des Längsmittelbereichs des Blechbands S angeordnet ist. Die Hilfswalze 4 befindet sich am Einlaufteil der Walzen A in einem (in Fig_e 9 bei "a" angedeuteten) Abstand von 300 mm von den Mittellinien der Randwalzen 3 und der Mittenwalze 3* an der von den Walzen A abgewandten Seite₀ Die Hilfswalze 4 steht dabei über die Gesamtbreite des Blechbands S hinweg mit dessen Oberseite in Berührung.

Gemäß Fig. 9 besitzen die Randwalzen 3 und die Mittenwalze 3^f jeweils einen Durchmesser von 150 mm, und sie sind auf die durch die Pfeile angedeutete Weise mittels eines Hydraulikoder Pneumatikmotors oder eines anderen geeigneten Antriebs (nicht dargestellt) verstellbar. Normalerweise reicht eine Strecke von 10 - 20 mm für die Verschiebung der Randwalzen 3 und der Mittenwalze 3' aus, doch ist dabei ein so großer Abstand vorgesehen, daß eine maximale Verschiebung von 50 mm möglich ist. Diese Verschiebungsstrecke wird durch Direktmessung der Menge des zugeführten Walzöls oder durch den

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Differentialtransformator des Antriebs bestimmt. Die Randwalzen 3 und die Miitenwalze 3¹» die hohl ausgebildet sind, um ihre Drehung mit einer mit der Vorschubgeschwindigkeit des auszuwalzenden Blechbands S synchronisierten Umfangsgeschwindigkeit zu ermöglichen, können durch den Antrieb unter Vermeidung von Schlupf angetrieben werden.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin möglich, die Ebenheit bzw. den Planheitsgrad eines Metallblechs beim Auswalzen sehr schnell und automatisch zu kontrollieren, indem ein nicht dargestellter Ebenheitsdetektor an einer gewünschten Stelle an der Auslaufseite der Walzwerks-Walzen vorgesehen wird, um auf diese Weise eine etwaige mangelhafte Ebenheit des ausgewalzten ßlechbands festzustellen, das Ergebnis dieser Feststellung in ein Fehlersignal umzuwandeln und letzteres an die genannten Randwalzen und/oder die Mittenwalze rückzukoppeln und diese Walzen entsprechend zu betätigen. Wenn ein Blechband beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s ausgewalzt wird, kann eine mangelhafte Ebenheit des ausgewalzten Blechbands innerhalb von einer Sekunde korrigiert werden«.

Die Vorrichtung E und die Hilfswalze 4 gemäß der Erfindung, die bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen am Einlaufende der Walzen A des Walzwerks angeordnet sind, können auch am Auslaufende oder sowohl am Einlauf- als auch am Auslaufende der Walzen A angeordnet sein.

Wie vorstehend erläutert, ist es somit erfindungsgemäß möglich, eine mangelhafte Ebenheit eines Blechbands beim Auswalzen mit hoher Ansprechgeschwindigkeit mittels einer vorteilhaften Vorrichtung mit vergleichsweise einfachem Aufbau zu korrigieren, wodurch ein erheblicher Beitrag zur Verbesserung der Güte der endgültig hergestellten Bleche geleistet wird₀ Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung des Flachheitegrads von Blechen ist nicht nur auf das Kaltwalzen, sondern auch auf das Warmwalzen, das Richtwalzen und das Dressieren

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anwendbar, wodurch ein großer industrieller Nutzeffekt geboten wird ο

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also eine Vorrichtung zur Steuerung der Ebenheit bzw· des Planheitsgrads von Metallblechen beim Auswalzen geschaffen, die zwei Randwalzen und eine Mittenwalze aufweist, die dicht an mindestens der Ober-oder der Unterseite eines auszuwalzenden Metallblechs und praktisch waagerecht angeordnet sind, und zwar zumindest am Einlauf- oder am Auslaufabschnitt der Walzen des Walzwerks. Die Randwalzen und/oder die Mittenwalze führen dabei eine Änderung der Zugspannungsverteilung in Querrichtung des Blechbands ein, indem der gewünschte Abschnitt des Blechbands um einen zweckmäßigen Betrag lotrecht ausgelenkt wird, so daß der Walzzug in diesem Abschnitt des auszuwalzenden Metallblechs erhöht wird. Erforderlichenfalls kann eine Hilfswalze mit mindestens der Ober- oder der Unterseite des Blechbands über dessen Gesamtbreite hinweg in Berührung stehen, und zwar zumindest am Einlauf- oder am Auslaufabschnitt der Walzwerks-Walzen und in einem größeren Abstand von diesen Walzen als die Randwalzen und die Mittenwalze, um dadurch die Zugspannungsverteilung effektiv zu ändern.

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Claims

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Patentanspruch

1 ο iVcrrichtungfzuni Steuern der Ebenheit bzw₉ des Planheitsgrads eines Metallbleehbands bein Auswalzen, gekennzeichnet durch zwrsi zumindest am Einlauf- oder Auslaufabschnitt iron Walzwerkswalzen (A) angeordnete Randwalzen (3) $ die in Querrichtung des auszuwalzenden Metaühlechbands (S) symmetrisch und la wesentlichen in waagerechter Richtung angeordnet sind, und swar zumindest dicht an der Obero&er Unterseite des Bleelibands an dessen Seitenrändern, ynd '»fslcfes eins !näsrisag der Zugspannungsvertsilung bzw. des Ziigspannungsprofils einziafuhren vermögen, indes sie den öeitenränderr* des Blechbands (S) ©ine gewünschte bzw. ■vorbestimmte lotreelite Auslenkung erteilen imä dadurch den i/alzaug an diesen Abs ©!mitten des auszuimlssaden Blechbands erhöhen, vma durch sin® mindestens is Einlauf- oder in Ans lauf abs chnitt der ¥alsiferks-¥alzen (A) zwischen den bsiden Randwalzsn (3) aagserds,@te Mitteiyjalge (3³)» die dieht as ^^miiadost dsr Ober«- oder der Unterseite des &Fijiäs ia dessea Längsmittelbereich befindet und deren Aohsriohtung in waagerechter Lage senlcreclat zur ¥alzrichtu2i7 des Bleelibands verlieft und welche lotrecht bewegbar bz'v"· abstellbar ist_s wobei sie ein© Änderung der Zugspannungsverteilung in Querrichtung des Metallblechbands (S) einzuführen vermag, indes sie deia Längsmittelbereich des Blechbands eine gewünschte bzw₀ vorbestimmte lotrechte Auslenkung erteilt und dabei den Walzzug in diesem Bereich des Blechbands beim Auswalzen erhöhto

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsrichtung der Randwalzen senkrecht zur Walzrichtung des Metallblechbands und waagerecht verläuft und daß die ' Randwalzen lotrecht bewegbar bzw. anstellbar sind, so daß sie die gewünschte Auslenkung des Blechbands herbeiführen,,

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3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsrichtung der Randwalzen senkrecht zur Walzrichtung des Blechbands verläuft und daß die Randwalzen in lotrechter Richtung um ihren Achsmittelpunkt herum im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkbar bzw_o verkippbar sind, so daß sie die gewünschte Auslenkung des Blechbands herbeiführen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsrichtung der Randwalzen senkrecht zur Walzrichtung des Blechbands und symmetrisch unter einem bestimmten Neigungswinkel zur Waagerechten verläuft und daß die Randwalzen senkrecht zur Walzrichtung des Blechbands und waagerecht bewegbar bzw· anstellbar sind, so daß sie eine, gewünschte Auslenkung des Blechbands herbeiführen»

5ο Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche bzw· Hilfswalze (4) zumindest am Einlauf- oder Auslaufabschnitt der Walzwerks-Walzen vorgesehen und in einem größeren Abstand von diesen Walzen angeordnet ist als die Randwalzen und die Mittenwalze, daß die Hilfswalze mit mindes'sns der Oberoder der Unterseite des Blechbands über dessen Gesamtbreite hinweg in Berührung steht und daß die Achsrichtung der Hilfswalze senkrecht zur Walzrichtung des Blechbands und waagerecht verläuft.

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