DE3524005A1 - Verfahren zur korrektur von deformationen in einem walzbanderzeugnis - Google Patents

Description

MITSUBISHI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA, Tokio / Japan

Verfahren zur Korrektur von Deformationen in einem Walzbanderzeugnis

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung bzw. bezieht sich auf ein Verfahren zur Korrektur einer Deformation, die in einem ausgewalzten Banderzeugnis zurückbleibt, wie beispielsweise einem kaltgewalten Stahlband, etc. (nachfolgend als "Banderzeugnis" bezeichnet) mittels einer Spannungsregulieroder Spannungsausgleichsvorrichtung.

Es ist allgemein bekannt, daß ein ausgewalztes Banderzeugnis an Formänderungsfehlern leidet, wie einer teilweisen Längung, die als Randwellen und Mittelbuckel eines Bandes erscheinen, und wie eine teilweise Durchbiegung, die als L-förmige und C-förmige Verwerfungen auftreten, etc.. Es ist natürlich unvermeidbar, daß diese Formänderungsfehler nicht nur das Er-

scheinungsbild der Bahnerzeugnisse verdirbt, indem es den Handelswert des Erzeugnisses herabsetzt, sondern auch den Wirkungsgrad der Zuführung während der ganzen Abläufe des Auswalzvorgangs des Banderzeugnisses beeinträchtigen und somit möglicherweise ein Hindernis für die Automation der gesamten Bandproduktionsstraße darstellen. Dieser Fehler würde dann auch einen weiteren Formänderungsgrund bei den darauffolgenden sekundären Arbeitsverfahren bilden. In diesem Zusammenhang ist die Einführung einer Spannungsreguliervorrichtung bzw. einer Spannungsausgleichsvorrichtung vorgeschlagen worden, um den Versuch zu unternehmen, diese Formänderungsfehler bei der Herstellung des Banderzeugnisses zu korrigieren.

In Figur 1 ist die allgemeine Auslegung einer typischen Spannungsausgleichsvorrichtung konventioneller Bauart dargestellt. Wie in dieser Figur gezeigt, sind jeweils an der Eingangsseite und der Ausgangsseite eines Ausgleichswalzwerks 2 eine Eingangsspanneinheit 3 und eine Ausgangsspanneinheit 4 vorgesehen, durch die ein Fortsatz des Bandes 1 unter Zug in die durch Pfeile angedeutete Richtung zugeführt wird. Mittels zahlreicher Arbeitswalzen 5, 6, 7, 8 und Verstellwalzen 9, 10, die vertikal zickzackförmig oberhalb und unterhalb des Fortsatzes des Bandes 1 entlang der Längsrichtung des gesamten Ausgleichswalzwerks 2 angeordnet sind, wird das Band 1 in der Folge den wiederholten Biegevorgängen über die gesamte Ausdehnung des abrichtenden bzw. ausgleichenden Walzwerks 2 unterworfen. Mit dieser Ablauffolge wird das Band mit einer permanenten Längung versehen, die zum Ausglätten seiner Formänderung erforderlich ist, wodurch dementsprechend die richtige Korrektur der in dem Band 1 enthaltenen Formänderung beendet wird.

Es ist allgemein üblich, daß unter der Reihe von Walzen, die in dem Ausgleichswalzwerk 2 vorgesehen sind, diejenigen Rollen, die oberhalb und längs des Fortsatzes des Bandes 1 angeordnet

sind, d.h. eine Einheit aus der Arbeitswalze 5 und einem Paar Stützwalzen 5a, einer Arbeitswalze 7, einem Paar Umlenkwalzen 8a und einer Verstellwalze 9, in ihrer vertikalen Positionierung auf einer Seite fixiert sind und daß diejenigen, die unterhalb und längs des Fortsatzes des Bandes 1 angeordnet sind, d.h. eine Einheit aus der Arbeitswalze 6 und deren Paar Stützwalzen 6a, einem Paar Umlenkwalzen 7a, einer Arbeitswalze 8 und einer Verstellwalze 10, jeweils auf und ab verstellbar mittels Höheneinstelleinrichtungen 11, 12, 13, 14, wie beispielsweise einer elektrisch betätigten Hubeinrichtung, auf der anderen Seite montiert sind. Bei dieser Anordnung sind diese Walzen 6, 6a, 7a, 7 und 10 in ihren Stellungen in vertikaler Richtung so verschiebbar ausgebildet, daß deren Eingriff szuordnung entsprechend eingestellt werden kann. Ferner ist vorgesehen, daß die Verstellwalzen 9 und 10 mittels eines nicht dargestellten Walzenverstellantriebs in die wechselseitig entgegengesetzten Richtungen ihrer Achsen verschiebbar montiert sind. Weiterhin ist es bei einer derartigen Montage dieser Verstellwalzen 9, 10 bekannt, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 153622/1980 offenbart, daß diese jeweils an einem ihrer Enden in wechselseitig gegenüberliegenden Stellungen mit Balligkeiten gebildet sind, und daß diese Walzen 9, 10 wechselseitig in entgegengesetzte Richtungen längs ihrer Achsen entsprechend der Breitenabmessung, der mechanischen Eigenschaft in der Breite und der Dickenverteilung des Bandes 1 verstellt werden können. Diese Anordnung ist besonders dafür vorgesehen, daß der Abstand der Balligkeitsabschnitte dieser Walzen, die auf den breitseitigen Rändern arbeiten, entsprechend eingestellt werden kann, um dadurch willkürliche Änderungen der Verteilung von Spannungen in Breitenrichtung des Bandes zu ermöglichen. In dieser Zeichnung sind auch Stützwalzen 15 und 16 dargestellt.

Andererseits ist zur Erzielung einer gewünschten Längungsrate des Fortsatzes des Bandes 1 vorgesehen, daß ein Unterschied bei den Rotationsgeschwindigkeiten der Eingangs- und

Ausgangsspanneinheiten 3 und 4 gegeben ist, der einem vorher bestimmten Dehnungsmaß entspricht. Genauer gesagt wird die Ausgangsspanneinheit 4 über einen einzelnen Hauptmotor 17 über eine Kegelverzahnung 18a und ein für diese besondere Spanneinheit vorgesehenes Kammwalzgerüst 19a angetrieben. Gleichzeitig wird die Eingangspanneinheit 3 durch ein und denselben Hauptmotor 17 über ein Ritzel 20, ein Hohlzahnrad 21a, einer Planetenradgetriebeeinheit 21, einem Kegelradgetriebe 18b, das funktionell mit der Sonnenraddrehwelle 22 der Planetengetriebeeinheit verbunden ist, und über ein Kammwalzengerüst 19b angetrieben. Ferner ist ein Spannmotor 23, ein Gleichstrommotor, funktionell mit dem Sonnenrad der Planetenradgetriebeeinheit 21 verbunden. Bei dieser Anordnung ist es vorgesehen, einen benötigten Unterschied bei den Anfangsgeschwindigkeiten der Eingangsspanneinheit 3 und der Ausgangsspanneinheit 4 durch eine entsprechende Kontrolle der Drehzahl dieses Spannmotors zu erreichen. Es sind weiterhin Rutschkupplungen 24 dargestellt, die jeweils in jedem Kammwalzengerüst 19a und 19b vorgesehen sind.

Es ist weiterhin gezeigt, daß dieser Spannmotor 23, jede der oben genannten Hubeinheiten 11, 12, 13, 14 und der Walzenverstellantrieb funktionell mit einer Arbeitsablaufsteuerung 25 verbunden sind. Die Arbeitsablaufsteuerung 25 wird zur Verarbeitung von vorgegebenen Spezifikationsbedingungen 26, wie beispielsweise die Breite, die Dicke und die Dehngrenze bzw. Streckfestigkeit und das Ausmaß an Kantenwelle und Mittenbuckel des Bandes 1 so betrieben, daß die Größe der vertikalen Verstellung (Zwischeneingriff) zwischen den Walzen 6, 6a, 7a, 8, 10, die Größe der axialen Verstellung (Verstellmaß) der Verstellwalzen 9, 10, die Drehgeschwindigkeit des Spannmotors oder die gewünschte Längungsrate des Bandes 1 zur Einstellung festgelegt werden können.

Wie sich bei vollständigem Überblick des obigen ergibt, ist es bei der üblichen Spannungsausgleichsvorrichtung hinsichtlich

der Anordnung bekannt, daß das Band 1 durch das Ausgleichswalzwerk 2 für die Korrekturabläufe für seine Formänderung nur nach dem Voreinstellen von Werten zugeführt wird, wie beispielsweise Zwischeneingriffsgröße und axiale Verstellung der einbezogenen Walzen und eine gewünschte Längungsrate des Bandes 1 in Übereinstimmung mit einer Vielzahl vorgegebener Spezifikationsbedingungen 26 für das Band 21, die in die Ablaufsteuerung 25 einzugeben sind.

In den letzten Jahren sind jedoch die Anforderungen an die Qualitätsverbesserung des Banderzeugnisses immer schärfer gewachsen und diese Art des Verfahrens zur Beseitigung der Formänderung des Banderzeugnisses mittels Voreinstellung der Bedingungen, wie beispielsweise die Zwischeneingriffsrate und die Größe der vertikalen Verstellung der Walzen und die Längungsrate eines Bandes (was als Voreinstellsteuerverfahren bezeichnet wird) kann dementsprechend diesen steigenden Anforderungen nicht mehr genügen. Genauer gesagt ist es im allgemeinen unvermeidbar, daß, obgleich eine Bandwicklung mit identischer Abmessung vorliegt, eine erhebliche Schwankung bei den mechanischen Eigenschaften eines Bandes aufgrund der möglichen Absonderung chemischer Bestandteile in seiner Längsund seiner Breitenrichtung, bei den irregulären Behandlungstemperaturen des Bandes während der Walzabläufe, bei der Dickenverteilung des Bandes, etc. vorliegen kann. Als Folge ist demgemäß keine wirksame Einrichtung zur richtigen Korrektur von Deformationen des Bandes in Übereinstimmung mit den Schwankungen bei diesen oben genannten Bedingungen bei dem konventionellen Voreinstellsteuerverfahren verfügbar.

Die vorliegende Erfindung wurde daher im Hinblick auf die oben genannten Umstände und Unzulänglichkeiten geschaffen. Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Korrektur der in dem Banderzeugnis existierenden Deformationen verfügbar zu machen , das eine wirksame Deformationskorrekturmaßnahme für das Banderzeugnis mit einer

hohen Präzision ermöglicht, die eng verschiedenen Schwankungen bei den physikalischen Eigenschaften des Banderzeugnisses folgt,

Erfindungsgemäß ist ein verbessertes Verfahren zur Korrektur von in einem Banderzeugnis vorhandenen Deformationen unter Verwendung einer Spannungsausgleichsvorrichtung vorgesehen, bestehend aus einer Ausgleichswalzwerkstation, durch die in dem Banderzeugnis zurückgebliebene Deformationen ausglättbar sind, indem eine ständige Längung durch Wiederholung von das Band während dessen Durchtreten unter Spannung beaufschlagenden Biegevorgängen erzeugt wird, zwei Spann einheiten, die an der Eingangsseite und an der Ausgangsseite der Ausgleichswalzwerkstation angeordnet sind, und aus einer Einrichtung, durch die auf das Band von einer vorbestimmten Längungsrate an unter der Wirkung einer Differenz bei den Zuführgeschwindigkeiten der Spann einheiten eine Spannung ausübbar ist, wobei zu dem Verfahren das Ermitteln der Deformationen der Form des Banderzeugnisses bei dessen Lieferung von der Ausgangsspann einheit , das Erhalten von Ermittlungssignalen und die Steuerung der Zwischeneingriffsrate in der Ausgleichswalzwerkstation und der Längungsrate des Banderzeugnisses in einen gewünschten Bereich entsprechend den Ermittlungssignalen gehören.

Durch Vorsehen einer derartigen vorteilhaften Konstruktion wie oben erwähnt, kann gemäß der Erfindung der folgende Effekt erreicht werden. Dieser besteht darin, daß bei praktischer Anwendung der verbesserten Spannungsausgleichsvorrichtung gemäß der Erfindung für die Korrektur von in dem Banderzeugnis existierenden Deformationen eine hoch-präzise Korrektur von Deformationen in dem Banderzeugnis erreicht werden kann, indem engjmöglichen Schwankungen bei den physikalischen Bedingungen gefolgt wird, die im allgemeinen individuell für das Banderzeugnis sind, um es auf diese Weise zu ermöglichen, in der Praxis dementsprechend ein hochqualitatives Banderzeugnis zu erzielen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Die detaillierte Beschreibung bezieht sich insbesondere auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen worden sind. Es zeigen :

Fig. 1 eine schematische allgemeine Ansicht, die den allgemeinen Aufbau einer typischen konventionellen Spannungsausgleichsvorrichtung darstellt; und

Fig. 2 eine ähnliche schematische Ansicht, die den allgemeinen Aufbau einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung darstellt.

Die Erfindung wird nun konkretisiert anhand einer bevorzugten Ausbildungsform erläutert. Fig. 2 zeigt den allgemeinen Aufbau einer Spannungsausgleichsvorrichtung in der Praxis bei dem verbeserten Verfahren zur Korrektur von Deformationen in dem Banderzeugnis gemäß der Erfindung, und gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile wie in Fig. 1, und die Beschreibung für diese gleichen und überlappenden Teile wird der Kürze wegen weggelassen.

In Fig. 2 ist schematisch dargestellt, daß eine Reihe von Walzen, die reihenartig unterhalb des Fortsatzes eines Bandes angeordnet sind, welches unter Zug durch die Längsausdehnung des Ausglexchswalzengerüsts 2 zugeführt wird, d.h., eine Einheit aus Arbeitsrolle 6 und dessen komplementären Paar Stützwalzen 6a, einer Verstellwalze 10, einem Paar Umlenkwalzen7a und einer Arbeitswalze 8 sind funktionell mit einer Hubeinheit verbunden, die eine Reihe von Servoventilen 27, 28, 29 und 30 und eine entsprechende Reihe jeweiliger hydraulischer Zylinder 31, 32, 33 und 34 aufweist.

Es ist weiterhin darauffolgend eine Reihe von Ermittlungsein-

heiten nahe der Zuführseite der Ausgangsspannungseinheit 4 zur·Ermittlung von Deformationen vorgesehen, die in dem Band existieren, wobei die Ermittlungseinheiten einen Ebenheitsdetektor 35, einen Detektor 36 zur Ermittlung einer C-förmigen Verwerfung, einen Detektor 37 zur Ermittlung einer L-förmigen Verwerfung (sogn. bogenförmige Verformung), einen Randwellendetektor 38, einen Mittenbuckeldetektor 39,unddergl. umfassen. Mit diesen Ermittlungseinheiten können Faktoren wie die Flachheit, Verwerfung und Teillängung eines Banderzeugnisses beim Durchgang des Bandes 1 durch die Ausgangsspannungseinheit 4 ermittelt werden, von der entsprechende Ermittlungssignale erhalten werden, welche in einer Arbeitsablaufsteuerung 40 einzugeben sind. Andererseits sind an den Ausgang der Arbeitsablaufsteuerung 40 funktionell die Servoventile 27, 28, 29 und 30, eine Reihe von Walzenverstellbetätigungseinrichtungen, wie nicht dargestellte elektrisch betätigte Hubeinrichtungen, und der Spannmotor 23 jeweils angeschlossen, so daß die Arbeitsablaufsteuerung 40 die Ermittlungssignale von jedem der Detektoren 35 bis 39 zur Ermittlung von Deformatioen in dem Band 1 verarbeiten kann, um Ausgangssignale aus der Arbeitsablaufsteuerung zu erhalten, aufgrund derer jeweils die Servoventile 27 bis 30, die Elektromotoren für die Walzenverstelleinheiten und der Spannmotor 23 derart gesteuert werden, daß Betriebsfaktoren, wie die Zwischeneingriffsrate des Ausgleichswalzwerks 2, die Größe der vertikalen Verstellung der Verstellwalzen 9, 10, und die erforderliche Längungsrate des Bandes 1 dementsprechend beim Durchlauf durch das Ausgleichswalzwerk 2 gesteuert werden kann.

Um beim Betrieb die in dem Band 1 vorhandenen Deformatioen mit einem derartigen Aufbau wie zuvor erläutert auszuglätten, wird das Band, nachdem Betriebsfaktoren wie die Zwischeneingriff srate in dem Ausgleichswalzwerk 2, die vertikale Verstellung der Walzen 9,10 und die Längungsrate des Bandes 1 entsprechend den Betriebsspezifizierungen (wie beispielsweise Breite und Dicke, die Dehngrenze oder Streckfestigkeit, die

Toleranz für Randwellen und Mittelbuckel) eines Banderzeugnisses eingestellt worden sind, dann das Ausgleichswalzwerk 2 in dessen Längsrichtung durchtretend zugeführt. Beim Hindurchtreten wird dann das Band 1 kontinuierlich oder intermittierend der Ermittlung der Ebenheit, Verwerfungen , Randwellen und Mittelbuckel des Steifens mittels einer Reihe von Detektoren 35 bis 39 unterzogen, und die Ermittlungssignale werden von diesen Detektoren so erhalten, daß diese Signale in die Betriebsablaufsteuerung 40 eingespeist werden. Die entsprechenden Ausgänge werden von dieser Betriebsablaufsteuerung entsprechend den vorgegebenen Korrekturbedingungen für die Deformationen in dem Banderzeugnis erhalten, wobei die Ausgangssignale kontinuierlich oder intermittierend zu dem Ausgleichswalzwerk 2 und die Spannungseinheiten 3, 4 so zurückgeführt werden, daß das Band 1 entsprechend der darin verbliebenen Deformationen auf der Grundlage der entsprechend vorgegebenen Zwischeneingriffsrate, des vertikalen Verstellmaßes und der Längungsrate des Banderzeugnisses korrigiert werden kann.

Im Zusammenhang mit den oben angegebenen Ermittlungsvorgängen ist, obgleich das Ansprechen auf die vorgegebenen Faktoren entsprechend den ermittelten Signalen von jedem der Detektoren bis 39 dann von einem praktischen Interesse ist, ein sofortiges und befriedigendes Ansprechen aufgrund der Verwendung des wirkungsvollen Hubmechanismus vorhanden, der die Servoventile 27 bis 30 und die hydraulischen Zylinder 31 bis 34 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aufweist.

Obgleich die Erfindung detailliert anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der praktische Ausbildung des Ausgleichswalzwerks mit typischer Walzenanordnung beschrieben worden ist, soll die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel· dargestellten speziellen Konstruktion beschränkt sein. Im Gegenteil kann die Erfindung selbstverständlich bei einer Spannungsaus-

gleichsvorrichtung mit einer anderen Walzenanordnung mit gleicher vorteilhafter Wirkung entsprechend den vorstehenden Ausführungen ohne jegliche Beschränkung auf diese und ohne das Wesen und den Umfang der Erfindung zu verlassen, angewendet werden.

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ORIGINAL INSPECTED

Claims (1)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Korrektur von in einem Walzbanderzeugnis vorhandenen Deformationen unter Verwendung einer Spannungsausgleichsvorrichtung, bestehend aus einer Ausgleichswalzwerkstation, durch die in dem Banderzeugnis verbliebene Deformationen ausglättbar sind, indem eine permanente Längung durch die Wiederholung von Biegevorgängen erzeugt wird, die auf das Band beim Durchtritt unter Spannung durch diese ausgeübt werden, zwei Spanneinheiten , die an der Eingangsseite und an der Ausgangsseite der Ausgleichswalz-

Werkstation angeordnet sind, und aus einer Einrichtung, durch die das Band unter der Wirkung einer Differenz

It

in den Zufuhrgeschwindigkeiten der Spanneinheiten von einer vorbestimmten Längungsrate an mit einer Spannung beaufschlagbar ist,

gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Ermitteln der Deformationen in der Form des Banderzeugnisses bei dessen Transport von der Ausgangsspanneinheit, Verschaffen von Ermittlungssignalen und Steuerung der Zwischeneingriffsrate in der Ausgleichswalzwerkstation und der Längungsrate des Banderzeugnisses zu einem bestimmten Bereich in Übereinstimmung mit den Ermittlungssignalen.

Verfahren zur Korrektur von Deformationen in dem Banderzeugnis nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ermittlung der Deformationen in der Form des Banderzeugnisses, die bei dem Transport des Bandes von der Ausgangsseite der Spanneinheit vorgenommen wird, auf die Ebenheit, die Verwerfung und die Teillängung des Bandes gerichtet wird.