DE3422998C2

DE3422998C2 -

Info

Publication number: DE3422998C2
Application number: DE3422998A
Authority: DE
Inventors: Kanji Ebina Kanagawa Jp Kizaki; Hajime Tokio/Tokyo Jp Ishii; Noboru Taguchi; Hiroshi Fukuyama Hiroshima Jp Kuwamoto
Original assignee: IHI Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: IHI Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 1983-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1988-06-30
Also published as: GB2143341A; GB2143341B; FR2548930B1; US4577480A; GB8415950D0; FR2548930A1; DE3422998A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zur feinen und genauen Steuerung der Abhängigkeit der Plattenstärke eines gewalzten Streifens von der Walzenbiegung wurde in der DE 32 19 554 ein Walzgerüst vorgeschlagen, in welchem horizontale Druckkräfte einzeln auf die Achse der Arbeitswalze ausgeübt werden, so daß die Biegung mit einem hohen Freiheitsgrad erzeugt werden kann.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein solches Walzgerüst als Fünf walzgerüst. Arbeitswalzen 3 und 4 und eine Zwischenwalze 5 sind zwischen Stützwalzen 1 und 2 eingefügt. Die untere (oder die obere) Arbeitswalze 4 hat einen möglichst kleinen Durch messer bei ausreichender Festigkeit, und ihre Achse ist in bezug zur Walzrichtung vor den Durchgang des gewalzten Strei fens 6 versetzt. Eine Haltewalze 7 befindet sich in Kontakt mit der in Walzrichtung vorderen Seite der unteren Arbeits walze 4 und eine unterteilte Walze 8 befindet sich in Kontakt mit der in Walzrichtung vorderen Seite der Haltewalze 7. Die Achsen der unteren Arbeitswalze 4, der Haltewalzen 7 und der unterteilten Walze 8 liegen in einer gemeinsamen Ebene, die im wesentlichen horizontal ist (- oder die in der Praxis in Walzrichtung leicht nach vorne unten geneigt ist). Die unter teilte Walze 8 weist eine Vielzahl Walzenelemente 8 ₁ bis 8 ₆ auf, die in axialer Richtung der Achse 8 a voneinander um eine geeignete Distanz beabstandet sind. Die Kolbenstangen der Hydraulikzylinder 9 ₁ bis 9 ₇ sind in der gezeigten Weise mit der Achse 8 a verbunden, so daß auf die untere Arbeits walze 4 einzelne Druckkräfte ausgeübt werden können. Die Stützwalze 2 kann mittels eines Hydraulikzylinders 10 verti kal bewegt werden, so daß zwischen der oberen Arbeitswalze 3 und der unteren Arbeitswalze 4 die vertikale Walzkraft er zeugt wird. Der Hydraulikzylinder 10 erzeugt im Walzgerüst die vertikale Walzkraft zwischen der oberen Arbeitwalze 3 und der unteren Arbeitswalze 4, während die Hydraulikzylinder 9 ₁ bis 9 ₇ individuelle Druckkräfte erzeugen, welche mittels der Walzenelemente 8 ₁ bis 8 ₆ an der unteren Arbeitswalze 4 wirksam sind. Daraus folgt, daß die untere Arbeitswalze 4 in annähernd horizontaler Richtung gebogen wird. Abhängig von den vertikalen Komponenten der annähernd horizontalen Biegung der Arbeitswalze 4 kann der Abstand zwischen der oberen Arbeitswalze 3 und der unteren Arbeitswalze 4 willkür lich verändert werden, so daß die Ebenheit des gewalzten Streifens 6 gesteuert werden kann. In diesem Walzgerüst ver ursachen jedoch Veränderungen der an der unteren Arbeitswalze 4 wirksamen horizontalen Druckkräfte Veränderungen der Walzkraft, so daß sich das Problem ergibt, daß die Dicke des die Ar beitswalzen 3 und 4 verlassenden Streifens 6 variiert. In diesem Fall ergibt sich - wie durch die charakteristischen Kurven (I), (II) und (III) in Fig. 3 gezeigt wird - selbst dann, wenn der Bereich der Änderungen der horizontalen Druck kräfte stets konstant gehalten wird, eine Neigung derart, daß entsprechend einer größeren Walzbelastung auch die Ände rungen der Walzbelastung größer werden. Das heißt je größer die Walzbelastung ist, desto größer wird der Einfluß der horizontalen Druckkräfte auf die Walzbelastung.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Walz gerüst der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Einfluß der horizontalen Druckkräfte auf die Dicke des ge walzten Streifens beseitigt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst. Eine bevor zugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Walzgerüstes ist im Unteranspruch gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Walzgerüstes sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrie ben. Es zeigt

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh rungsform des Walzgerüstes, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausfüh rungsform des Walzgerüstes.

Die Fig. 4 zeigt ein mit einem Pfeil A allgemein gekennzeichnetes Fünfwalzengerüst, das ein Paar Stützwalzen 1 und 2, ein Paar Arbeitswalzen 3 und 4 und eine Zwischenwalze 5 aufweist. Die untere Arbeitswalze 4 ist mit einer horizon talen Biegeeinrichtung 11 versehen, die eine Haltewalze 7, eine unterteilte Walze 8 und eine Vielzahl Hydraulikzylinder 9 ₁ bis 9 ₇ (- Druckeinrichtungen) aufweist. Der oben beschrie bene Aufbau des Walzgerüstes A ist im wesentlichen dem oben in bezug zu den Fig. 1 und 2 beschriebenen Walzgerüst ähnlich. Zwischen einem (nicht dargestellten) Gehäuse des Walzgerüstes und einem Bock 12 der oberen Stützwalze 1 ist ein Belastungs sensor 13 zum Erfassen der Walzbelastung P _R eingefügt. Die Kolbenstange 16 (- Walzantriebskörper) eines Hydraulikzylin ders 10 (- Walzeinrichtung) ist mit einem Bock 14 der unteren Stützwalze 2 verbunden. Der Hydraulikzylinder 10 ist mit einem Arbeitsöl beaufschlagt, dessen Druck durch ein Servo ventil 17 gesteuert wird. Zum Erfassen der vertikalen Stel lung der Kolbenstange 16 des Hydraulikzylinders 10 ist eine magnetische Meßeinrichtung 18 vorgesehen. Zum Messen der Dicke h des die Arbeitswalzen 3 und 4 verlassenden Strei fens 6 ist ein Dickenmeßgerät 19 vorgesehen.

Die der Walzbelastung P _R, der vertikalen Stellung S der Kolbenstange 16 und der Dicke h des das Walzgerüst A verlassenden Streifens 6 entsprechenden Ausgangssignale werden an eine Steuerschaltung 20 angelegt und das Aus gangssignal der Steuerschaltung 20 wird an einen Subtrak tionseingang eines Addierers 21 angelegt. Ein Einstell signal S _R für die Walzposition zum Einstellen der Position S der Kolbenstange 16 wird durch einen Eingangsanschluß 22 an einen der Addieranschlüsse des Addierers 21 angelegt. Das Servoventil 17 wird entsprechend dem vom Addierer 21 erhaltenen Ausgangssignal gesteuert. Der Belastungssensor 13, die magnetische Meßeinrichtung 18, das Dickenmeßgerät 19, die Steuerschaltung 20, der Addierer 21 und das Servoventil 17 bilden die Walzsteuereinrichtung zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten Wertes der Dicke h des Streifens 6. Die Steuerschaltung 20 weist eine Positionssteuerschaltung 20 a und eine Steuerschaltung für die Walzkonstante 20 b auf. Entsprechend dem die vertikale Position der Kolbenstange 16 darstellenden Ausgangssignal steuert die Positions steuerschaltung 20 a derart, daß die Position der Kolben stange 16 in der Position aufrechterhalten werden kann, die durch das am Anschluß 22 anliegende Einstellsignal S _R der Walzposition dargestellt wird (- das eine Polarität aufweist, die erhöht wird, wenn der Kolben 16 in eine solche Richtung bewegt wird, daß der Spalt zwischen den Arbeits walzen 3 und 4 größer werden kann). Entsprechend den die Position S der Kolbenstange 16, die Reduktionsbelastung P _R und die Dicke h des das Walzgerüst A verlassenden Streifens 6 darstellenden Ausgangssignalen und entsprechend einer Walz konstante des Walzgerüstes A ändert die Steuerschaltung 20 b für die Walzkonstante die Stellung S der Kolbenstange 16, so daß die Dicke h des das Walzgerüst A verlassenden Strei fens 6 jederzeit konstant gehalten werden kann.

Die Hydraulikzylinder 9 ₁ bis 9 ₇ sind mit Drucksensoren 23 ₁ bis 23 ₇ versehen, welche die Drücke P ₁ bis P ₇ des Arbeits öles erfassen können, mit denen die Hydraulikzylinder 9 ₁ bis 9 ₇ beaufschlagt werden. (Wahlweise sind die Hydraulik zylinder 9 ₁ bis 9 ₇ mit Positionssensoren zur Erfassung der Stellung der Kolbenstangen ( = Druckantriebskörper) in den Hydraulikzylindern 9 ₁ bis 9 ₇ versehen.) Die Ausgangssignale der Drucksensoren 23 ₁ bis 23 ₇ werden durch gewichtete Ver stärker 24 ₁ bis 24 ₇ verstärkt und an einen Addierer 25 an gelegt. Die Verstärkung einiger der Verstärker 24 ₁ bis 24 ₇, beispielsweise diejenige der Verstärker 24 ₁ und 24 ₇, welche den Enden der Achse der unterteilten Walze 8 entsprechen, ist am niedrigsten. Das Ausgangssignal des Addierers 25 wird durch einen Verstärker 26 verstärkt, der eine korri gierte Verstärkung festlegt. Das Ausgangssignal des Ver stärkers 26 wird am anderen der addierenden Eingangsan schlüsse des Addierers 21 angelegt.

Wenn die durch Hydraulikzylinder 9 ₁ bis 9 ₇ erzeugten und an die unterteilte Walze 8 angelegten Kräfte oder wenn die Be zugsposition der Kolbenstangen oder der Druckantriebskör per zur Steuerung der Ebenheit des Streifens 6 verändert werden, können sich die horizontalen Druckkräfte oder die Positionen der Druckantriebskörper 16 verändern, so daß die Walzbelastung sich verändert. Selbst dann, wenn die Walzbe lastung P _R sich ändert, wird die Walzkraft zwischen den Ar beitswalzen 3 und 4 derart korrigiert, daß Änderungen der Walzbelastung P _R ausgeglichen werden.

Insbesondere, wenn die auf die untere Arbeitswalze ausge übten horizontalen Druckkräfte erhöht werden, wird das Aus gangssignal vom Verstärker 26 vergrößert. Demzufolge wird die Kolbenstange 16 in einer solchen Richtung bewegt, in welcher der Spalt zwischen der oberen und der unteren Ar beitswalze größer wird. Andererseits wird das Ausgangs signal vom Verstärker 26 kleiner, wenn die horizontalen Druckkräfte kleiner werden. Demzufolge wird die Kolbenstange 16 in eine derartige Richtung bewegt, daß der Spalt zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 3 und 4 kleiner wird.

Die Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des Walzge rüstes, in welcher der Verstärker 26 eine variable Ver stärkung aufweist, wobei der Verstärker das Ausgangssignal des Addierers 25 bei einer Verstärkung verstärkt, die der Walzbelastung P _R entspricht. Das heißt, je größer die Walzbelastung P _R ist, umso größer wird die Verstärkung. Das Ausgangssignal des Verstärkers 26 mit variabler Ver stärkung wird am anderen addierenden Eingangsanschluß des Addierers 21 angelegt.

Gleiche Bezugsziffern beschreiben in den beiden Fig. 4 und 5 dieselben Einzelteile.

Wie im Fall des ersten Ausführungsbeispieles wird der Spalt zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 3 und 4 ver größert, wenn die auf die untere Arbeitswalze 4 ausgeübten horizontalen Druckkräfte erhöht werden. Andererseits wird der Spalt zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 3 und 4 verkleinert, wenn die horizontalen Druckkräfte kleiner werden. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Steuer verstärkung entsprechend der Walzbelastung in der oben be schriebenen Korrektursteuerung verändert. Daraus folgt, daß selbst dann, wenn die Größe der Walzbelastung verändert wird, so daß der Einfluß der horizontalen Druckkräfte auf die Walzbelastung sich ändert, die zugehörige Walzkorrektur stets ausgeführt wird. Das heißt, wenn die Walzbelastung größer ist, wird die Verstärkung des eine variable Ver stärkung aufweisenden Verstärkers vergrößert, so daß eine große Korrektur durchgeführt wird. Andererseits wird die Verstärkung des eine variable Verstärkung aufweisenden Ver stärkers 26 erniedrigt, so daß eine kleine Korrektur aus geführt wird, wenn die Walzbelastung P _R klein ist.

In der ersten und in der zweiten Ausführungsform wurde die horizontale Biegeeinrichtung 11 derart beschrieben, daß sie in Walzrichtung auf der Vorderseite der unteren Ar beitswalze angeordnet ist. Es versteht sich jedoch von selbst, daß die vorliegende Erfindung genauso bei einem Walzgerüst angewandt werden kann, bei dem eine oder beide, d. h. die obere und/oder die untere Arbeitswalze mit horizon talen Biegeeinrichtungen versehen sein können, so daß die horizontale Biegeeinrichtung in Walzrichtung vor oder hinter der Arbeitswalze bzw. den Arbeitswalzen angeordnet ist. Zusätzlich kann die Steuerverstärkung in vorteilhafter Weise entsprechend dem Durchmesser der oberen und der unteren Arbeitswalze, dem Durchmesser der Zwischenwalze und der Dicke und der Breite des Streifens verändert werden.

Claims

1. Walzgerüst mit einer Walzeinrichtung mit einem Paar Arbeitswalzen (3, 4) mit einer mit den Arbeitswalzen (3, 4) wirkverbundenen Anstellvorrichtung (16) zur Erzeugung einer vertikalen Kraft zwischen den Arbeits walzen (3, 4), mit einer horizontalen Biegeeinrichtung (11), die mit mindestens einer der Arbeitswalzen (3, 4) wirkverbunden ist, und eine Vielzahl Druckeinrichtungen (9) aufweist, zur individuellen Ausübung von Druckkräf ten auf mindestens eine der Arbeitswalzen (3, 4) in einer Richtung, die im wesentlichen parallel zum Durch gang eines zwischen den Arbeitswalzen (3, 4) zu walzen den Streifens (6) ist, wobei jede Druckeinrichtung (9) einen Drucksensor (23) aufweist und die Ausgänge der Drucksensoren (23) mit einer Operationseinrichtung (25) zur Bildung eines Summensignales, das der Summe der Sensorausgangssignale entspricht, verbunden sind, und mit einer Regeleinrichtung, der ein der Position der Anstellvorrichtung (16) entsprechendes Signal und das Summensignal zugeführt wird und die die Walzein richtung derart einstellt, daß die Dicke des die Ar beitswalzen (3, 4) verlassenden Streifens (6) konstant gehalten werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung der Anstellvorrichtung (16) ein Einstellsignal zuführt, wobei das Summensignal derart berücksichtigt wird, daß Änderungen der Walz kraft entsprechend den durch die Vielzahl von Druck einrichtungen (9) erzeugten Druckkräften eliminiert werden.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen mit den Arbeitswalzen (3, 4) verbundenen Belastungssensor (13) zur Bestim mung der Walzkraft und eine mit dem Belastungssensor (13) verbundene Einrichtung (26) zur Einstellung des Pegels des Summensignales aufweist.