DE3525038C2 - - Google Patents

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DE3525038C2 DE19853525038 DE3525038A DE3525038C2 DE 3525038 C2 DE3525038 C2 DE 3525038C2 DE 19853525038 DE19853525038 DE 19853525038 DE 3525038 A DE3525038 A DE 3525038A DE 3525038 C2 DE3525038 C2 DE 3525038C2
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Hans-Peter Ing.(Grad.) 5241 Friedewald De Richter
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    • B21B39/08Braking or tensioning arrangements

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite bei Feinbändern für Kaltwalzwerke.The invention relates to a device for regulating Belt tension distribution over the bandwidth Fine strips for cold rolling mills.

Aus der US-PS 37 82 152 ist eine Einrichtung zur Regelung der Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite bei bandförmigem Walzgut bekannt, mit einer im Bandeinlauf zu einem Walzgerüst über die Bandbreite und quer zur Bandlaufrichtung angeordneten Rollenanordnung zur zonenweisen Änderung der Bandzugspannung in Abhängigkeit der Meßwerte einer im Bandauslauf des Walzgerüstes eingebauten Planheitsmeßeinrichtung. Die Rollenanordnung weist mehrere in einer zur Bandlaufebene senkrechten Ebene unabhängig voneinander verstellbare Segmentrollen zur zonenweisen Änderung der Bandspannung auf.From US-PS 37 82 152 is a device for regulation the belt tension distribution over the bandwidth known strip-shaped rolling stock, with one in the strip inlet a rolling stand across the width and across Belt running direction arranged roller arrangement for zones Change of the belt tension depending on the measured values one installed in the strip outlet of the roll stand Flatness measuring device. The roller arrangement has several in a plane perpendicular to the strip running plane is independent segment rollers adjustable from each other for zone-by-zone Change of the belt tension on.

Der für das Walzen von Bandmaterial erforderliche Bandzug im Bandeinlauf eines Walzgerüstes wird über den Antriebsmotor des Abwickelhaspels geregelt und aufrechterhalten. Diese Art der Bandzugregelung kann insbesondere beim Walzen von Feinband dazu führen, daß bei einem Band, das vom Warmwalzwerk her ein bestimmtes Profil aufweist, der Bandzug über den Bandquerschnitt im Bereich einer ggf. im Band vorhandenen Kurzstelle erheblich ansteigt. Bedingt durch das Warmwalzen liegen die Kurzstellen sehr häufig im Bereich der Bandränder, so daß beim Kaltwalzen in diesen Außenrandbereichen infolge der Bandzugspannungskonzentration unerwünschte Rißbildungen auftreten. The strip tension required for rolling strip material in the strip infeed of a roll stand is via the drive motor of the decoiler regulated and maintained. This kind the strip tension control can be used in particular when rolling fine strip cause a strip from the hot rolling mill has a certain profile, the strip tension across the strip cross-section in the area of a short position that may exist in the volume increases. The hot spots are due to hot rolling very often in the area of the strip edges, so that when cold rolling in these outer edge areas as a result of Belt tension concentration undesirable crack formation occur.  

Die Anforderungen an die Maß- und Formgenauigkeit von kaltgewalztem Feinband haben im Lauf der Entwicklung der Walztechnik und Weiterverarbeitung in beträchtlichem 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.The requirements for the dimensional and shape accuracy of cold rolled fine strip have developed in the course of Rolling technology and further processing to a considerable extent increased. An ideal cold strip should not only have the same thickness about the length and width, it should also be completely flat lie. The flatness should also be retained if the tape is cut during further processing.

Die Planheit eines Feinbandes wird primär durch die beim Walzen auftretende Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite beeinflußt. Als Kenngröße für die Planheit eines Bandes dient die Längenverteilung über die Bandbreite, die aus den über den Bandquerschnitt gemessenen Bandspannungen mit Hilfe der Beziehung errechnet werden kann, in der Δσ der Spannungsunterschied zwischen zwei benachbarten Bandzonen bzw. Fasern und E der Elastizitätsmodul des Bandmaterials bedeuten.The flatness of a fine strip is primarily influenced by the strip tension distribution across the strip that occurs during rolling. The characteristic for the flatness of a band is the length distribution over the band width, which can be calculated from the band tension measured across the band cross-section using the relationship in which Δσ means the tension difference between two adjacent band zones or fibers and E the modulus of elasticity of the band material.

Für die Planheitsregelung kommen als Stellgröße nur kurzzeitig veränderbare Einflußgrößen in Frage, die nicht von anderen technologischen Anforderungen bestimmt werden. Damit beschränken sich die verfügbaren Stellgrößen auf Kühlung und Schmierung der Walzen, Walzenbiegung und eine Schrägstellung der Walzen zueinander in der Walzenachsebene. Eine Planheitsregelung durch zonenweise Kühlung und Schmierung der Walzen über die Walzenbreite hat den Nachteil, daß durch auf der Walzenoberfläche auftretende unterschiedliche Schmiereffekte das Profil des gewalzten Bandes im Walzspalt unerwünscht beeinflußt wird.For the flatness control only come as a manipulated variable briefly changeable influencing factors into question, which are not of other technological requirements can be determined. In order to the available manipulated variables are limited to cooling and Lubrication of the rolls, roll bending and an inclination of the rolls to each other in the roll axis plane. A Flatness control by zone cooling and lubrication of the Rolling across the roll width has the disadvantage that by different occurring on the roller surface Lubrication effects the profile of the rolled strip in the roll gap is influenced undesirably.

Die Einrichtung nach der US-PS 37 82 152 kann bei Folienwalzwerken nicht eingesetzt werden, da durch die scharfen Ränder an den Enden der einzelnen Segmentrollen bei einem Folienband mit einer Dicke im Bereich von beispielsweise 20 µm Rißbildungen und bei dickeren Bändern Oberflächenmarkierungen verursacht werden, die nicht mehr ausgewalzt werden können.The device according to US-PS 37 82 152 can Foil rolling mills are not used because of the sharp edges at the ends of the individual segment rolls a film strip with a thickness in the range of, for example 20 µm cracks and thicker tapes Surface markings are caused that are no longer can be rolled out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der aus der US-PS 37 82 152 bekannten Art so zu verbessern, daß sie bei Feinwalzwerken angewendet werden kann und Rißbildungen im Band beim Walzvorgang, die durch eine ungleichmäßige Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite im Bandeinlauf zum Walzgerüst ausgelöst werden, vermieden werden.The invention has for its object a device of the type known from US-PS 37 82 152 to improve so that it can be used in fine rolling mills and Cracks in the strip during the rolling process, caused by a uneven tension distribution over the bandwidth triggered in the strip infeed to the roll stand, avoided will.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Einrichtung mit den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.This object is according to the invention in a device solved with the features in claim 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Appropriate embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Die erfindungsgemäße Bandzugregeleinrichtung zeichnet sich durch folgende Wirkungsweise und auf dieser beruhende Vorteile aus:The belt tension control device according to the invention stands out by the following mode of action and advantages based on this out:

Durch entsprechendes Biegen der im Bandeinlauf zu einem Walzgerüst angeordneten Biegerolle gegen die Unter- oder Oberseite des Walzbandes in Abhängigkeit von der Größe des Umschlingungswinkels des Walzbandes in einer Ebene parallel zur Walzenachsenebene oder in der Ebene der Winkelhalbierenden des Umschlingungswinkels kann die Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite zonenweise geregelt und damit eine möglichst gleichmäßige Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite im Bandeinlauf erreicht werden, so daß eine Rißbildung im Band vermieden wird. Die zonenweise Beeinflussung des Bandzuges über die Bandbreite kommt dadurch zustande, daß durch das Biegen der Biegerolle gegen das Band in benachbarten Bandzonen bzw. Fasern unterschiedliche Abstände zwischen der durch die Biegeebene der Biegerolle bestimmte Schnittlinie auf der Biegerollenoberfläche und dem Walzspalt auftreten.By appropriately bending the one in the strip inlet Roll stand arranged bending roller against the lower or Top of the rolled strip depending on the size of the Wrap angle of the rolled strip in a plane parallel to Roller axis plane or in the plane of the bisector of the angle Wrap angle can be the belt tension distribution over the bandwidth is regulated zone by zone and therefore one if possible uniform tension distribution over the bandwidth in the Belt entry can be reached, so that cracking in the belt is avoided. The zone-wise influencing of the tape tension over the bandwidth comes about by bending the Bending roll against the belt in adjacent belt zones or fibers different distances between the through the bending plane of the Bending roll certain cutting line on the bending roll surface and the roll gap occur.

Die Stellgrößen bekannter Planheitsregelsysteme, nämlich Kühlung und Schmierung der Walzen, Walzenbiegung und gegenseitiges Schrägstellen der Walzen in der Walzenachsebene, wirken im Walzspalt auf das Walzband. Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung in Form einer Biegerolle bietet die Möglichkeit, bereits vor dem Walzspalt im Bandeinlauf zum Walzgerüst durch eine zonenweise Regelung der Bandzugspannungsverteilung die Planheit des Walzbandes zu beeinflussen. Mit der Biegerolle steht ein weiteres Stellelement für die Planheitsregelung in Feinbandwalzwerken zur Verfügung, das zeitlich früher und wirksamer in die Regelung eingreift als die Stellglieder der bekannten Planheitsregelsysteme und das kostengünstiger ist als die bisher in derartigen Regelsystemen eingesetzten Stellelemente. Schließlich kann die Biegerolle ohne Schwierigkeiten als zusätzliches Stellglied in die bekannten Planheitsregelsysteme von Feinbandwalzwerken integriert werden.The manipulated variables of known flatness control systems, namely Cooling and lubrication of the rolls, roll bending and mutual inclination of the rolls in the roll axis plane, act on the rolled strip in the roll gap. The invention The control device in the form of a bending roller offers Possibility of already before the roll gap in the strip inlet Roll stand by a zone-wise regulation of the  Strip tension distribution to the flatness of the rolled strip influence. There is another with the bending roller Control element for flatness control in fine strip rolling mills available earlier and more effectively in the Regulation intervenes as the actuators of the known Flatness control systems and that is cheaper than that Control elements previously used in such control systems. Finally, the bending roller can be used as a hitch additional actuator in the known flatness control systems of fine strip mills.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Planheitsregelsystems für ein Feinband-Quartowalzwerk im einzelnen erläutert. Es zeigtThe invention is based on one in the Drawing schematically shown flatness control system for a fine strip four-high rolling mill explained in detail. It shows

Fig. 1 das Wirkschaltbild eines Planheits- und Banddickenregelsystems, Fig. 1 shows the circuit diagram of a flatness and strip thickness control system,

Fig. 2 eine Seitenansicht der als Bandzugregeleinrichtung eingesetzten Biegerolle bei einem Umschlingungswinkel des Walzbandes von 10-16° und Fig. 2 is a side view of the bending roller used as a strip tension control device with a wrap angle of the rolled strip of 10-16 ° and

Fig. 3 eine Seitenansicht der Biegerolle bei einem Umschlingungswinkel des Walzbandes größer als 16°. Fig. 3 is a side view of the bending roller with a wrap angle of the rolled strip greater than 16 °.

Das Quartowalzwerk zum Walzen von Feinband, von dem in Fig. 1 zur Vereinfachung nur der in einem Walzgerüst eingebaute Walzeneinsatz dargestellt ist, weist zwei Arbeitswalzen (1, 2) auf, die den Walzspalt (3) bilden, sowie zwei Stützwalzen (4, 5). Das zu walzende Band (6) wird von dem Ablaufhaspel (7) abgewickelt und über eine Umlenkwalze (8), eine in dem Bandeinlauf (9) zu dem Walzgerüst (10) angeordnete Biegerolle (11) durch den Walzspalt (3) sowie über eine hinter dem Walzgerüst (10) eingebaute Planheitsmeßrolle (12) zu dem Aufwickelhaspel (13) geführt.The four-high rolling mill for rolling fine strip, of which only the roll insert installed in a roll stand is shown in FIG. 1 for simplification, has two work rolls ( 1, 2 ) which form the roll gap ( 3 ) and two backup rolls ( 4, 5 ). The strip to be rolled ( 6 ) is unwound from the decoiler ( 7 ) and via a deflection roller ( 8 ), a bending roller ( 11 ) arranged in the strip inlet ( 9 ) to the roll stand ( 10 ) through the roll gap ( 3 ) and via a behind the roll stand ( 10 ) installed flatness measuring roller ( 12 ) to the take-up reel ( 13 ).

Die im Bandeinlauf (9) zum Walzgerüst (10) angeordnete Biegerolle (11) ist als Stellglied in ein Regelsystem für die Planheit und Dicke des Walzbandes (6) integriert, das als weitere Stellglieder Hydraulikzylinder (14, 15) zum Biegen der Arbeitswalzen (1, 2) und zwei zusätzliche, nicht dargestellte Anstellzylinder zum gegenseitigen Schrägstellen der Arbeitswalzen (1, 2) in der Walzenachsebene (16-16) sowie eine in Bandlaufrichtung (a) hinter der Biegerolle (11) angeordnete Walzenkühl- und Schmiervorrichtung (17) umfaßt.The bending roller ( 11 ) arranged in the strip inlet ( 9 ) to the roll stand ( 10 ) is integrated as an actuator in a control system for the flatness and thickness of the rolled strip ( 6 ) which, as further actuators, has hydraulic cylinders ( 14, 15 ) for bending the work rolls ( 1 , 2 ) and two additional, not shown adjusting cylinders for mutually tilting the work rolls ( 1, 2 ) in the roll axis plane ( 16-16 ) and a roll cooling and lubricating device ( 17 ) arranged in the belt running direction (a) behind the bending roll ( 11 ) .

Die im Bandeinlauf (9) zum Walzgerüst (10) angeordnete Biegerolle (11) zur zonenweisen Regelung der Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite kann entsprechend der zeichnerischen Darstellung an der Bandunterseite oder der Bandoberseite angeordnet sein.The bending roller ( 11 ) arranged in the strip inlet ( 9 ) to the roll stand ( 10 ) for zone-wise regulation of the strip tension distribution over the strip can be arranged on the strip underside or the strip top, as shown in the drawing.

Die Durchbiegung der Biegerolle (11) wird durch elektrische Signale der hinter dem Walzspalt (3) befindlichen Planheitsmeßsignale (12) geregelt, wobei die Regelsignale durch einen Verstärker (18) verstärkt und in einem Rechner (19) verarbeitet werden.The bending of the bending roller ( 11 ) is controlled by electrical signals from the flatness measurement signals ( 12 ) located behind the roll gap ( 3 ), the control signals being amplified by an amplifier ( 18 ) and processed in a computer ( 19 ).

Es besteht ferner die Möglichkeit einer manuellen Steuerung der Durchbiegung der Biegerolle (11).There is also the possibility of manually controlling the deflection of the bending roller ( 11 ).

Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Bandzugspannung über die Bandbreite zu erreichen, wird die Biegerolle (11) zu den ggf. im Walzband (6) auftretenden Langstellen hingebogen.In order to achieve the most uniform possible distribution of the strip tension across the strip, the bending roller ( 11 ) is bent towards the long points that may occur in the rolled strip ( 6 ).

Die Biegung der Biegerolle (11) erfolgt in Abhängigkeit von der Größe des Umschlingungswinkels (α) des Walzbandes (6) in einer Ebene (20-20) parallel zur Walzenachsenebene (16-16) (Fig. 2) oder in der Ebene der Winkelhalbierenden (21) des Umschlingungswinkels (α) (Fig. 3). Im allgemeinen wird der Umschlingungswinkel kleiner als 16° sein und damit die Biegeebene der Biegerolle (11) parallel zur Walzenachsenebene (16-16) verlaufen.The bending of the bending roll ( 11 ) takes place depending on the size of the wrap angle ( α ) of the rolled strip ( 6 ) in a plane ( 20-20 ) parallel to the roll axis plane ( 16-16 ) ( Fig. 2) or in the plane of the bisector ( 21 ) of the wrap angle ( α ) ( Fig. 3). In general, the wrap angle will be less than 16 ° and thus the bending plane of the bending roller ( 11 ) will run parallel to the roller axis plane ( 16-16 ).

Um eine möglichst genaue Regelung der Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite im Bandeinlauf zum Walzgerüst zu erreichen, können ggf. zwei Biegerollen hintereinander angeordnet werden.In order to regulate the Belt tension distribution over the belt width in the belt inlet To reach the rolling stand, two bending rollers can be used if necessary  be arranged one behind the other.

Eine Hintereinanderanordnung von Biegerollen wird ggf. ferner vorgenommen, um bei einer Nachrüstung eines Feinbandwalzwerkes die Umschlingungswinkel des Walzbandes möglichst klein zu halten.A series arrangement of bending rollers is possibly also made to retrofit a Fine strip mill the wrap angle of the rolled strip to keep it as small as possible.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Regelung der Bandzugspannungsverteilung über die Bandbreite bei Feinbändern für Kaltwalzwerke mit einer im Bandeinlauf (9) zu einem Walzgerüst (10) über die Bandbreite und quer zur Bandlaufrichtung (a) angeordneten Biegerolle (11) mit einer in Abhängigkeit von der Größe des Umschlingungswinkels (α) des Walzbandes (6) und der Meßwerte einer im Bandauslauf des Walzgerüstes (10) eingebauten Planheitsmeßeinrichtung (12) veränderbaren Durchbiegung.1. A device for regulating the strip tensile stress distribution over the strip width in fine ribbons for cold rolling mills having a belt inlet (9) to a roll stand (10) over the strip width and transversely to the belt running direction (a) disposed bending roller (11) having a function of the size of the Wrap angle ( α ) of the rolled strip ( 6 ) and the measured values of a deflection which can be changed in the flatness measuring device ( 12 ) installed in the strip outlet of the rolling stand ( 10 ). 2. Einrichtung zur Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Biegung der Biegerolle (11) in einer Ebene (20-20) parallel zur Walzenachsenebene (16-16) oder in der Ebene der Winkelhalbierenden (21) des Umschlingungswinkels (a).2. Device for claim 1, characterized by a bending of the bending roller ( 11 ) in a plane ( 20-20 ) parallel to the roller axis plane ( 16-16 ) or in the plane of the bisector ( 21 ) of the wrap angle ( a ). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Biegerolle (11) an der Bandunterseite.3. Device according to claim 1 or 2, characterized by an arrangement of the bending roller ( 11 ) on the underside of the belt. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Biegerolle (11) an der Bandoberseite.4. Device according to claim 1 and 2, characterized by an arrangement of the bending roller ( 11 ) on the top of the belt.
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