DE3419261A1 - Einrichtung zum erfassen und regeln der planheit von bandfoermigem walzgut, insbesondere feinbaendern, fuer kaltwalzwerke - Google Patents

Einrichtung zum erfassen und regeln der planheit von bandfoermigem walzgut, insbesondere feinbaendern, fuer kaltwalzwerke

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Description

84 350 PU/u
Achenbach Buschh'u'tten GmbH., Siegener Str. 152, 5910 Kreuztal ANR: 1187465
VNR: 106836
Einrichtung zum Erfassen und Regeln der Planheit von bandförmigem Walzgut, insbesondere Feinbändern, für Kaltwalzwerke
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erfassen und Regeln der Planheit von bandförmigem Walzgut, insbesondere Feinbändern, für Kaltwalzwerke nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 (Sonderdruck aus BBC-Nachrichten, Heft 11/1980).
Die Anforderungen an die Maß- und Formgenauigkeit von kaltgewalztem Feinband haben im Laufe der Entwicklung der Walztechnik und der Weiterverarbeitung in beträchtliehern Maße zugenommen. Ein ideales Kaltband soll nicht nur gleiche Dicke über die Länge und Breite haben, es soll auch vollkommen plan liegen. Dabei soll die Planheit auch dann erhalten bleiben, wenn das Band bei der Weiterverarbeitung zerteilt wird.
Diese Forderungen an Maßhaltigkeit und Planheit eines
Feinbandes können jedoch nicht erfüllt werden. Versucht man beispielsweise, ein Warmband, das an den Kanten etwas dünner ist als in der Mitte, auf vollkommen gleiche Dicke über die Breite kaitzuwalzen, so erfordert dies eine größere Dickenabnahme und damit eine größere Streckung in Bandmitte, die zur Bildung von Mittenwellen führt. Wird dagegen eine bestmögliche Planheit angestrebt, so muß in Kauf genommen werden, daß die Profilform des Warmbandes auf das Kaltband übertragen wird.
Planheitsfehl er können nach dem Walzen oder erst bei der anschließenden Weiterverarbeitung in Erscheinung treten. Beim Walzen sind Planheitsfehler im wesentlichen eine Folge unterschiedlicher Streckung über die Bandbreite aufgrund einer ungleichmäßigen Verformung des Bandes über die Bandbreite im Walzspalt. Bei der Weiterverarbeitung, beispielsweise beim Zerteilen, werden Planheitsfehler häufig durch das Auslösen von Eigenspannungen bewirkt, die beim Walzen entstanden sind.
Man unterscheidet zwischen ausstreckbaren und nicht
ausstreckbaren Planheitsfehlern. Als ausstreckbar werden Fehler bezeichnet, bei denen das Band in der Breitenrichtung gleichbleibend von der Planheit abweicht. Dabei treten an der Ober- und Unterseite des Bandes einander entgegengesetzt gerichtete Eigenspannungen auf, die über die gesamte Breite konstant sind. Ausstreckbare Unebenheiten sind dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Richtung, d.h. in Längs- oder in Querrichtung, geradlinig begrenzt sind.
über der Bandbreite und -länge veränderliche Planheits-
abweichungen sind durch krummlinige Begrenzungen gekennzeichnet und durch einen einfachen Biegevorgang nicht ausstreckbar. Hierbei liegen ungleichförmige Eigenspannungsverteilungen in Längs- und Querrichtung vor. Derartige Planheitsfeh 1 er treten als Mitten- und Randwel1igkeit am kaltgewalzten Band auf.
Beim Kaltwalzen von Bändern aus Stahl oder Aluminium werden die Längenunterschiede bzw. die unterschiedliche Streckung über die Bandbreite zumindest teilweise durch die elastische Dehnung aufgrund des Bandzuges ausgeglichen, so daß beim Walzen kein eindeutiges Kriterium für unzulässig hohe Bandspannungen, besonders in den Randzonen des Bandes, die zu Bandrissen führen, gegeben ist. Diese fehlende Information kann dazu führen, daß die vorhandene Walzleistung
in vielen Walzwerken nicht genutzt wird und damit ein wirtschaftlicher Betrieb nicht gewährleistet ist.
Die hohen Anforderungen an die Qualität von gewalztem Feinband haben zur Entwickung von Meßgeräten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Erfassung der Planheit während des Kaltwalzens geführt, die es zusammen mit den Stellverfahren für den Walzspalt gestatten, einen geschlossenen Regelkreis für die Planheit aufzubauen, mit dem die Bandzugspannung über die Bandbreite im Auslauf eines Walzensatzes nur annähernd konstant eingeregelt werden kann.
Die bei der Einrichtung zum Erfassen und Regeln der Planheit von Feinband nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eingesetzte Planheitsmeßrol1e hat den Nachteil, daß die Bandzugsspannungsverteilung als Kenngröße für die Planheit in den einzelnen Bandfasern bzw. Bandzonen in den Kantenbereichen des Bandes nur sehr ungenau gemessen wird, so daß die Planheitsregelung dieser bekannten Einrichtung sehr fehlerhaft arbeitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Einrichtung hinsichtlich der Genauigkeit der Messung und der Regelung der Planheit zu verbessern. 25
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Erfassen und Regeln der Planheit von Feinband zeichnet sich durch den der Aufgabenstellung entnehmenbaren Vorteil aus. 35
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung der bei einem Quartowalzwerk eingesetzten Einrichtung zum Messen und Regeln der Planheit von gewalztem Feinband im einzelnen
-D-
erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung
Fig. 1 die Draufsicht der erfindungsgemäßen Meß- und Regel einrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Walzensatzes eines Quartowalzwerkes, das mit einer nach der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung arbeitenden Kühl- und Schmiereinrichtung ausgestattet ist und
Fig. 3 die Draufsicht der verstellbaren Kühl- und
Schmiereinrichtung für eine Arbeitswalze des Quartowalzwerkes nach Fig. 2.
Die Einrichtung zum Erfassen und Regeln der Planheit
von gewalztem Feinband 1 für Kaltwalzwerke weist eine im Bandauslauf hinter dem Walzensatz 2 eines nicht dargestellten Walzgerüstes eingebaute Planheitsmeßrol1e 3 auf, die aus einzelnen Meßscheiben 4 mit auf dem Umfang angeordneten Kraftmeßgebern zusammengesetzt ist, die zur zonenweisen Messung der Bandzugspannung über die Bandbreite 5 dienen. Aus den gemessenen Bandzugspannungen wird mit Hilfe der Beziehung 42^, in der S7 der Spannungsunterschied zwischen zwei benachbarten Bandzonen bzw. Fasern und E der Elastizitätsmodul des Bandmaterials bedeuten, die Längenverteilung j^- über die Bandbreite 5 als Kenngröße für die Bandplanheit errechnet.
In Bandlaufrichtung a gesehen sind vor der Planheitsmeßrolle 3 beidseits des Bandlaufes sind Meßgeräte 6 zum Messen der Lage der Bandkanten 7, 8 zur Planheitsmeßrol1e 3 angebracht, aus der sich die Oberdeckung der im Bereich der Bandkanten 7, 8 gelegenen Meßscheiben 4 der Meßrolle 3 ergibt.
Mit Hilfe der Stellmotoren 9 werden die Meßgeräte 6 auf den genauen Mittenlauf des Bandes 1 mit einer vorgegebenen Sollbreite vorpositioniert. Im Betrieb liefern die Meßgeräte 6,die die Bandkanten 7, 8 des laufenden Bandes 1 abtasten, kontinuierlich Signale, die sich bei einem außermittigen Lauf des Bandes 1 proportional zur Lageänderung der Bandkanten gegenüber der Meßrolle 3 ändern.
Die in den Randzonen des Bandes 1 vorhandene tatsächliehe Bandzugspannung wird derart ermittelt, daß die von
den beiden Meßscheiben 4 der Meßrolle 3 im Bereich der Bandkanten 7, 8 gemessenen Bandzugspannungen entsprechend der durch die Meßsignale 6 erfaßten überdeckung der Meßscheiben 4 durch das Band korrigiert werden.
15
Als Meßgeräte für die Bandkanten-Lagemessung können optische, induktive oder pneumatische Geräte zum Einsatz kommen.
Die über die Bandbreite gemessene Bandzugspannung ist ein Abbild aller Einflußgrößen auf die Walzspaltform und damit auch die Reduktion des Bandes im Walzspalt.
Die Regelung übernimmt die Aufgabe, die Einflußgrößen so aufeinander abzustimmen, daß sich eine gleichmäßige Stichabnahme im Walzspalt ergibt und damit eine konstante Verteilung der Bandzugspannung über die Bandbreite im Auslauf. Für eine derartige Regelung kommen als Stellglieder nur kurzzeitig veränderbare Einflußgrößen in Frage, die nicht von anderen technologischen Anforderungen bestimmt werden. Damit beschränken sich die verfügbaren Stellorgane auf Kühlung und Schmierung der Walzen, Walzenrückbiegung und eine Schrägstellung der Walzen lotrecht zur Walzebene.
Die für die Planheitsregelung einsetzbare Walzenkühl- und Schmiervorrichtung nach den Fig. 2 und 3 für die Arbeits·
walzen 10, 11 und Stützwalzen 12, 13 eines Quartowalzwerkes besteht aus je einem Düsenbalken 14 für die Stützwalzen 12, 13 und jeweils drei Düsenbalken 15-17 für die Arbeitswalzen 10, 11. In die Düsenbalken 14-17 sind Sprühdüsen zum Aufbringen von KU hl öl und/oder Emulsionen auf die Walzen 10-13 eingebaut. Die Düsenbalken 14-16 sind stationär, während die Düsenbalken 17 mittels der Antriebe 19 quer zur Bandlaufrichtung a über die Bandbreite verfahrbar sind. Ferner ist der Abstand der Düsenbalken 17 zum Walzensatz 2 verstellbar. Schließlich können auch noch eine gegenseitige kontinuierliche Verstellbarkeit quer zur Bandlaufrichtung a und eine Dreheinstellung der Düsen 18 beider Düsenbalken 17 vorgesehen werden.
Die jeweilige Zuführung von Walzöl und/oder Emulsion zu den verstellbaren Düsenbalken 17 wird druck- und/oder mengen- und/oder temperaturgeregelt.
Durch die Verstellbarkeit der Düsenbalken 17 und der in diesen eingebauten Düsen 18 wird die Sprühzonenbreite der Düsen auf den Walzen und das Sprühbild der Düsen eingestellt. Die Regelung von Druck, Temperatur und Menge des den Düsenbalken 17 zugeführten Walzöls bzw. der zugeführten Emulsion beeinf 1 ußt die Kühlung der Arbeitswalzen 10, und damit die Größe und Schnelligkeit der Änderung des wirksamen Walzenballendurchmessers bzw. der Schmierung der Arbeitswalzen.
Die durch die Planheitsmeßrol1e 3 gemessenen Werte der Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite werden in einem Rechner aufgearbeitet und zur Regelung der Kühlung und/oder Schmierung der Arbeitswalzen 11, 12 mittels der verfahrbaren Düsenbalken 17 verwendet.
Durch eine genaue Positionierung der verfahrbaren Düsenbalken 17 mit den verstellbaren Sprühdüsen 18 können unerwünschte Bandzugspannungsabweichungen zonenweise im gewalzten Band 1 ausgeregelt werden.
- Leerseite -

Claims (9)

  1. PATENTANWALT Friedrich-Ebert-Str. 27
    DIPL.-ING. ROLF PÜRCKHAUER ni^c0928 ,
    «3 / 1 Ο Ο ß 1 D* 5900 Siegen 1
    OH 13ZO I Telefon (0971IBaSS
    Telefon (0271)|BBP^^l 31 5942 Telegramm-Anschrift: Patschub, Siegen
    84 350 PU/u
    Achenbach Buschhütten GmbH. 23. Mai 1984
    ANR: 1187465
    VNR: 106836
    Patentansprüche
    f 1.!Einrichtung zum Erfassen und Regeln der Planheit von bandförmigem Walzgut, insbesondere Feinbändern, für Kaltwalzwerke, mit einem Planheitsmeßsystem, das aus einzelnen Meßelementen zusammengesetzt ist, zum Ermitteln der Bandzugspannung und der daraus ableitbaren Längenverteilung -j— über die Bandbreite als Kenngröße für die Bandplanheit sowie einer Regelung der Bandzugspannung über die Bandbreite durch Vorrichtungen zum Kühlen und/oder Schmieren und/oder Biegen und/oder Schwenken der Walzen, gekennzeichnet durch Meßgeräte (6) zum Messen der Lage der Bandkanten (7, 8) zum Meßsystem und Erfassen der dadurch gegebenen überdeckung der im Bereich der Bandkanten (7, 8) gelegenen Meßelemente des Meßsystems durch das Band (1) für eine genaue Ermittlung der Bandzugspannung in den Randzonen des Bandes (1).
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planheitsmeßsystem eine Planheitsmeßrolle (3) aufweist, die aus einzelnen Meßscheiben (4) mit auf dem Umfang angeordneten Kraftmeßgebern zusammengesetzt ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch optische Geräte zur Bandkanten-Lagemessung.
  4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch induktive Geräte zur Bandkanten-Lagemessung .
  5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch pneumatische Geräte zur Bandkanten-Lagemessung.
  6. 6. Walzenkühl- und/oder Schmiervorrichtung für Kaltbandwalzwerke mit über die Bandbreite angeordneten Sprühdüsen, insbesondere zur Regelung der Bandzugspannung über die Bandbreite durch eine Änderung des wirksamen Walzenballendurchmessers und/oder eine Beeinflussung der Walzen-Schmierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch quer zur Bandlaufrichtung (a) unabhängig voneinander verstellbare Düsenbalken (17) mit einer druck- und/oder mengen- und/oder temperaturgeregelten Zuführung von Walzöl bzw. Emulsionen.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine kontinuierliche Verstell barkeit des Abstandes der Düsenbalken (17) zum Walzensatz (2).
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, gekennzeichnet durch eine gegenseitige kontinuierliche Verstellbarkeit der Düsen (18) im Düsenbalken (17) quer zur Bandlaufrichtung (a).
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine Dreheinstellung der Düsen (18) im Düsenbai ken (17 ).
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