DE2638267B2

DE2638267B2 - Bandzugregelvorrichtung an einer durchlaufgluehanlage

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Publication number: DE2638267B2
Application number: DE19762638267
Authority: DE
Priority date: 1975-08-25
Filing date: 1976-08-25
Publication date: 1978-02-16
Also published as: BR7605505A; DE2638267C3; DE2638267A1; JPS5226309A; JPS58495B2; AU1704476A; FR2322204A1; FR2322204B1; IT1062448B; CA1059758A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bandzugregelvorrichtung an einer Durchlaufglühanlage für Stahlband mit einem Durchlaufglühofen, bestehend aus einer Aufheiz-, Ausgleichs-, Abschreck-, Übervergütungs- und Kühlzone, und mit Umführtürmen am Eingang und Ausgang des Durchlaufglühofens.

In den letzten Jahren erfolgte das Glühen von kaltgewalztem Stahlband, um ihm die gewünschte Verformbarkeit und Tiefziehbarkeit zu verleihen, in Durchlauf-Glühstraßen. Bei einem für diesen Zweck eingesetzten Durchlauf-Glühofen sind die einzelnen, den Ofen bildenden Zonen, wie die Erwärmungszone, die Ausgleichzone, die Abschreckzone, die Übervergütungszone (bestehend z. B. aus einer Wiedererwärmungszone und einer Ausgleichzone) sowie die Kühlzone, jeweils sehr groß und lang, wodurch der Glühofen insgesamt große Abmessungen erhält. Infolgedessen werden etwaige Schwankungen des Stahlbandzugs im Ofen als äußerst unerwünscht angesehen. Der Grund hierfür liegt darin, daß Schwankungen des Stahlbandzugs im Ofen zu einer zickzackartigen Förderung des Stahlbands führen und dadurch einen Bruch des Stahlbands und eine Beschädigung des Ofens hervorrufen können, was eine Betriebsunterbrechung der Fertigungsstraße bedingt. Außerdem können Schwankungen des Stahlbandzugs zu unvorteilhaften Ergebnissen wie Einschnürung des Stahlbands, lokalisierte Änderungen der Eigenschaften aufgrund der während der Wärmebehandlungen hervorgerufenen, lokalisierten Beanspruchung, Verformungen des Stahlbands infolge der Wärmebehandlungen und lokalisierte Änderungen der Form des Stahlbands, führen.

Bei den bisher verwendeten Durchlaufglühöfen, bei denen Zugspannungsänderungen des Stahlbands als äußerst nachteilig angesehen werden, ist es üblich, eine freie Bandschleife zumindest zwischen dem Glühofen und den verschiedenen Hilfseinrichtungen vorzusehen, so daß etwaige Schwankungen des Stahlbandzugs in den Zonen vor und hinter der freien Schleife daran gehindert werden, den Bandzug in diesen Zonen zu beeinflussen. Gleichzeitig wird die Führung des Stahlbands in diesem Abschnitt von Seitenführungen übernommen.

Hierdurch wird es jedoch nötig, zusätzlich zugerzeugende Einrichtungen, wie Klemmwalzen oder Zugwalzen, an der Rückseite der freien Bandschleife vorzusehen, um dadurch den erforderlichen Stahlbandzug in

ίο den sich an die freie Schleife anschließenden Zonen zu gewährleisten. Zur Erzeugung des erforderlichen Zugs im Band innerhalb der freien Schleife, die keiner Zugspannung durch Zugwalzen o. dgl. unterworfen ist, muß außerdem die vorderste Walze in der Zugwalzeneinheit mit Andruckwalzen zur Lieferung der anfänglichen Zugspannung versehen sein. Das Verspannen des Stahlbands durch diese zugspannungserzeugenden Einrichtungen kann zu einer zickzackartigen Förderung des Stahlbands aufgrund kleiner Änderungsfaktoren,

wie Verwerfung des Stahlbands, Änderung des Walzenprofils infolge von Abnützung usw., führen, was unvermeidbar zu Verformung bzw. Verzug des Stahlbands z. B. in Form von Druckwelligkeit.
Obgleich diese Anordnung einer freien Bandschleife an Einlauf- und Auslaufseite eines Glühofens den Vorteil einer wirksamen Ausschaltung von Schwankungen der Zugspannung des Stahlbands bietet, ist diese Anordnung allerdings insofern nachteilig, als die Führung des Stahlbands insbesondere bei hohen Glühstraßengeschwindigkeiten im Verhältnis zur Länge der Ofenzonen zwischen den freien Schleifen zunehmend schwieriger wird, die zugerzeugenden Einrichtungen und die Seitenführungen zusätzlich auch an der Auslaufseite jeder freien Schleife vorgesehen sein müssen, so daß zusätzliche Investitionskosten nötig werden, die zugerzeugenden Einrichtungen selbst mit beträchtlicher Größe ausgebildet werden müssen, um die erforderliche Zugspannung in dem zugspannungsfreien Stahlband zu erzeugen. Daneben ergeben sich noch weitere Nachtei-Ie, nämlich daß die seitliche Schwingbewegung des Stahlbands in den freien Schleifen mit zunehmender Bandgeschwindigkeit immer größer wird, mit dem Ergebnis, daß das Stahlband hierdurch ungünstig beeinflußt wird und Randschäden an ihm entstehen, auch wenn die Führung des Stahlbands durch Seitenrollen übernommen wird. Hierdurch wird die Güte des Produkts beeinträchtigt, und es können Stahlbandbrüche im Ofen sowie Schäden an der Ausrüstung auftreten. Weiterhin muß die Einstellbreite der Seitenrollen bei jeder Änderung der Bandbreite geändert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Vorrichtung zu schaffen, die ermöglicht, eine Durchlaufglühanlage mit gestrafftem Band ohne freie Bandausgleichsschleifen zu fahren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst duch Antriebsmotore, die mit einer Konstantstromregelung versehen sind, für zumindest einen Hubwagen in den Umführtürmen, durch am Eingang und/oder Ausgang des Durchlaufglühofens angeordnete(n) Zugmesser, wobei die Motore derart steuerbar sind, daß die gesamte Glühanlage mit gestrafftem Band, also ohne freie Bandausgleichsschleife gefahren werden kann.

Mit der Erfindung wird eine Bandzugregelvorrich-

b5 tung für eine Durchlaufglühanlage geschaffen, so daß eine gestraffte Zugspannungslinie für das Stahlband erreicht wird, bei der keine freie Bandschleife erforderlich ist. Die notwendige Zugspannung wird

stündig im Band erzeugt. Auf diese Weise wird das Auftreten von Zugspannungsschwankungen im Stahlband innerhalb des Durchlaufglühofens bzw. der Durchlaufglühanlage verhindert, während die äußeren Zugspannungsschwankungen im Stahlband daran gehindert werden, den Bandzug innerhalb des Durchlaufglühofens zu beeinflussen. Außerdem sind dabei Steuerwalzen vorgesehen, durch welche die Führung des Stahlbandes erfolgt, ohne dieses irgendwelchen Einschränkungen zu unterwerfen.

E in Ausiuhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. I eine schematische Darstellung einer Durchlaufglühanlage, die durch die erfindungsgemäße Bandzugregelvorrichtung als in sich geschlossene bzw. gestraffte Straße ausgelegt ist, wobei eine Dressier- und Endbearbeitungszone vorgesehen ist, und die Anordnung der Arbeitszonen eines Durchlaufglühofens mit einlauf- und auslaufseitigen Ausrüstungen, und

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführiingsform einer Zug(spannungs)regelanlage.

Fig. 1 veranschaulicht schematisch die Gesamtanordnung einer Durchlaufglühanalge, in welcher das Stahlband durchgehend unter einer Zugspannung steht. Dabei sind die Arbeitszonen eines Durchlaufglühofens mit den bevorzugten einlauf- und auslaufseitigen Ausrüstungen sowie einer nachgeschalteten Dressier- und Endbearbeitungszone mit Nach- bzw. Dressierwalzen, Saumscheren usw. dargestellt. Obgleich bei der dargestellten Ausführungsform die gesamte Straße in sich geschlossen ist bzw. unter Zugspannung steht, kann der Durchlaufglühofen mit der Bandzugrelgevorrichtung nach der Erfindung auch innerhalb einer üblichen Durchlaufglühanlage verwendet werden, bei welcher in der Dressier- und Endbearbeitungszone freie Bandschleifen vorgesehen sind.

In F i g. 1 sind die Abspul- bzw. Vorratscoils la und Xb, eine Schweißvorrichtung 2 zum Verbinden der Coil-Enden, Reinigungsbäder 3, ein Einlauf-Umführturm 4, ein in letzterem angeordneter Zugmesser 4', ein Glühofen 5, ein Auslauf-Umführturm 6, ein in diesem vorgesehener Zugmesser 6', ein Nach- bzw. Dressierwalzwerk 7, Steuerwalzen 8a, Sb, Sc und Sd, eine fliegende Markierungsvorrichtung 9, eine Saumschere 10, Andruckwalzen 11, ein Öler 12, eine Trommelschere 13 sowie Haspelanlagen 14a und \4b darj ^JIt. Der Glühofen 5 weist eine Erwärmungszone 15, eine Ausgleichzone 16, eine Abschreckzone 17, eine Nachwärmzone 18, eine Ausgleichzone 19 und eine Kühlzone 20 auf, die in der angegebenen Reihenfolge nacheinander vom Einlaufende des Ofens aus angeordnet sind. Zugwalzeneinheiten 21, 22, 23, 24 und 25 sind an Vorder- und Rückseite des Einlauf-Umführturms 4, an Vorderseite des Auslauf-Umführturms 6 sowie an Vorder- bzw. Rückseite des Nach- bzw. Dressierwalzwerks 7 angeordnet, so daß die gesamte, von den Vorratscoils la und Xb zu den Haspeln 14a und 14£> verlaufende Straße in sich geschlossen bzw. gestrafft ist.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Durchlauf-Glühanlage ist in keinem Teil der Anordnung eine freie Bandschleife vorhanden, und jeder Antriebsmotor wird einer konstanten Stromregelung in der Weise unterworfen, daß Zug(spannungs)schwankungen im Stahlband weder innerhalb des Glühofens, noch in den Abschnitten zwischen den Andruckwalzeneinheiten entstehen. Da etwaige Schwankungen des Bandzugs, insbesondere im Glühofen 5, ungünstige Auswirkungen auf die Eigenschaften des hergestellten Stahlbandes haben, ist eine Bandzugregelvorrichtung nach der Erfindung vorgesehen, wobei Zugmesser in der Umführungsvorrichtung des Einlauf- und/oder Auslauf-Unii'ülirturmes angeordnet sind, deren Ausgangssignal einer Regelanlagc zugeführt wird, durch die der den Antriebsinotoren für die Hubwagen zugeführte Strom konstant gehalten wird, so daß beim I leben und Senken der Hubwagen ein konstantes Drehmoment gegeben ist.

F i g. 2 ist ein Blockschaltbild der Regelanlage für einen Wagen-Hubmotor 30 des Umführturms 4 oder 6. Die Regelanlage weist eine Thyristorregler 31, eine Zugeinstelleinrichtung 32, einen Zugmesser 3 (Zugmeßwalze 4') zur Messung der Zugspannung des Stahlbands im Umführturin, einen Zugspannungsrechner 34 und einen Zugspannungsregler 35 auf, wobei der Motor 30 zur Steuerung des Ausgangs des Zugreglers 35 ausgelegt ist.

Wenn der gemessene bzw. Ist-Zug gemäß F i g. 2 dem voreingestellten bzw. Soll-Zug gleich ist, wird der Motor 30 so gesteuert, daß der Bedingung Is + /ι + h = 0 genügt wird, worin /ι den Motorstrom, /sden Soll-Strom und h den Ausgang des Zugmessers bedeuten. Auf diese Weise wird eine Zug(spannungs)regelung erreicht, bei der zusätzlich der durch den Zugmesser gemessene Ist-Zug rückgekoppelt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht somit hervor, daß die Erfindung u.a. die Vorteile bietet, daß der Glühofen der Durchlaufglühanlage derart mit einer Dressier- und Endbearbeitungszone verbunden ist, daß die gesamte Anlage in sich geschlossen bzw. gestrafft ist und die Gefahr für die Entstehung von Schwankungen des Bandzugs auch bei Fortfall einer freien Bandschleife zwischen den Zonen vermieden wird, daß infolge der geschlossenen Anlage die Verwendung von Lenk- oder Steuerwalzen zur Führung des Stahlbands möglich wird und mithin die dargestellten Steuerwalzen Sa-Sd für die Bildung einer Anlage ohne Seitenführungen herangezogen werden können, daß sämtliche Ofenzonen frei sind von Störungen, wie dem Auftreten von Zugspannungsschwankungen des Stahlbands innerhalb der Ofenzonen, dem Auftreten von Bandzugschwankungen unter dem Einfluß der vorangehenden und nachfolgenden Arbeitsgänge sowie Störungen aufgrund mangelhafter Führung, und daß es infolge des Fortfalls der freien Bandschleifen nebst den zugehörigen Zugspannungserzeugenden Vorrichtungen, wie Klemmwalzen und dgl., möglich wird, eine unerwünschte Vergrößerung der Durchlaufglühanlage zu vermeiden.

Es wird somit an einer Durchlaufglühanlage mit einer Umführvorrichtung, Zugwalzeneinheiten und je einer an Einlauf- und Auslaufseite eines Durchlaufglühofens mit Erwärmungs-, Ausgleich-, Abschreck-, Übervergütungs- und Kühlzone eine Bandregelvorrichtung vorgesehen, bei der Zugmesser in der Umführvorrichtung des Einlauf- und/oder Auslauf-Umführturmes angeordnet sind, deren Ausgangssignal einer Regelanlage zugeführt wird, durch die der den Antriebsmotoren für die Hubwagen zugeführte Strom konstant gehalten wird, wobei zusätzlich Lenk- oder Steuerwalzen in der Anlage eingefügt sind, so daß die gesamte Durchlaufglüha'ilage zu einer in sich geschlossenen bzw. gestrafften Fertigungsstraße ohne freie Bandschleife

ü) wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bandzugregelvorrichtung an einer Durchlaufglühanlage für Stahlband mit einem Durchlaufglühofen, bestehend aus Aufheiz-, Ausgleichs-, Abschreck-, Übervergütungs- und Kühlzone, und mit Umführtürmen am Eingang und Ausgang des Durchlaufglühofens, gekennzeichnet durch Antriebsmotore (30), die mit einer Konstantstromregelung (31) versehen sind, für zumindest einen Hubwagen in den Umführtürmen (4, 6), durch am Eingang und/oder Ausgang des Durchlaufglühofens angeordnete (n) Zugmesser (4', 6') wobei die Motore derart steuerbar sind, daß die gesamte Glühanlage mit gestrafftem Band, also ohne freie Bandausgleichsschleife gefahren werden kann.

2. Bandzugregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Zugmesser (4', 6') in den Umführvorrichtungen der Umführtürme angeordnet ist (sind).

3. Bandzugelregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromregelung für die Antriebsmotore (30) eine Thyristorsteuereinrichtung (31) und eine Schaltungsanordnung (35) umfaßt, der das Ausgangssignal des Zugmessers (4',6', 33) zugeführt wird.