EP0162361B1 - Einrichtung zur Regelung des Bandzuges in einer Warmbandwalzenstrasse - Google Patents

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EP0162361B1
EP0162361B1 EP85105469A EP85105469A EP0162361B1 EP 0162361 B1 EP0162361 B1 EP 0162361B1 EP 85105469 A EP85105469 A EP 85105469A EP 85105469 A EP85105469 A EP 85105469A EP 0162361 B1 EP0162361 B1 EP 0162361B1
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EP
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measuring
equipment
strip
stands
rollers
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EP85105469A
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EP0162361A2 (de
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Jürgen Dr. Klöckner
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SMS Siemag AG
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SMS Schloemann Siemag AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48Tension control; Compression control
    • B21B37/50Tension control; Compression control by looper control

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling the strip tension in a hot strip rolling mill, in which in the first stands the control is based on a strip tension value calculated from the rolling and driving torque and in the following stands with the aid of control devices which are operated against the underside of the Rolling tape pressed measuring rollers assigned to a pressure measuring device influence control elements via control devices, which cause changes in the speed and / or the position of the rolls of the roll stands.
  • a known design of these regulating devices, the loop regulators, has lifting and lowering loop guide rollers, the respective lifting height of which is inserted into the control devices of the actuating elements measured by associated lifting measuring devices above the roller plane.
  • the loop regulators press the loop guide rollers against the hot strip with relatively large forces, so that, especially in the first stands, in order to bend the strip, compressive forces are necessary, the tensile forces in the strips up to 2.5 kg / mm 2 and result in more. These high tractive forces. on the other hand lead to band elongation between the scaffolding and constriction of the band width.
  • the loop regulator is unable to form a defined loop and the stroke measuring devices do not pass on the correct measurement results to the control devices, with the result that the changes brought about by the adjusting elements the speed or the position of the rollers do not correspond to the values actually required. For these reasons, z. B. in the driving torque (TM) rolling on the use of loop regulators between the first stands.
  • the invention has for its object to improve the generic device for regulating the tape tension so that the control devices between the scaffolds, which follow the first scaffolding controlled with indirectly determined tape tension, react faster and keep the absolute train level small and fluctuations in the tensile strength avoid.
  • the measuring rollers are arranged on a lifting device by means of which a predetermined preload pressure can be divided between the pressure measuring device and the measuring rollers that can be placed on the rolling belt, the measuring rollers being able to be raised from a position below the roller plane to a predetermined fixed position above it.
  • the arrangement and design of the measuring roller allows it to be kept below the roller level until the beginning of the strip has reached the rollers of the next stand, as seen in the direction of rolling, so that they do not hinder this process and then move into the fixed position above the roller level, in which it remains during the entire rolling process as long as the strip tension between the two rolling stands is below a safety value. If the belt tension exceeds this value, then the measuring roller and lifting device are affected by the back pressure resulting from this excessive belt tension, which is greater than the specified one Preload pressure, moved down and the measuring roller pressed under the roller plane.
  • the inertial parts of the loop controller are only moved in the loop controllers used to date, this movement is measured, the measurement result is sent to the control devices and after changing the position and / or speed of the rollers, a change in the position of the loop guide roller had to be made in the inventive design and arrangement, the pressure measurement result is fed directly to the control device for influencing the position and / or speed of the rollers and the resulting change in the strip tension is immediately detected by the measuring roller and the pressure measuring device and supplied to the control device for possibly calculating new correction values. Since the measuring roller is in a fixed position, no rocking up and down movements of the roller can occur. Furthermore, the continuity of the mass flow during rolling is not disturbed because, due to this fixed position of the measuring roller between the stands, there is no tape storage of changing storage size, as is the case with loop regulators.
  • the measuring roller 3 is mounted on the free end of a single-armed support lever 5 which can be pivoted about a fixed bearing 4.
  • This support lever 5 is supported on the one hand by the articulated piston rod 6 of a fixedly pivotable piston-cylinder unit 7 from below and abuts a fixed pressure sensor 8 with a free stop end 5a.
  • the measuring roller 3 is in this arrangement from a - not shown - swivel position of the support lever 5, in which it is located below the roller plane with the help of the piston-cylinder unit 7 in the position shown, as soon as the tape B from the rollers of the roll stand 2 has been detected and pressed against the load cell 8 with a defined biasing force.
  • the measuring roller 3 remains in the fixed position given by this arrangement during the entire rolling process and the force measuring signals generated by the pressure cell 8 are used for direct tension control, which can act very quickly and precisely in this way.
  • the measuring roller 3 yields to such a tension quickly and with little inertia and largely protects the belt from the disadvantageous consequences of excessive tensile stress.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung des Bandzuges in einer Warmbandwalzstraße, bei der in den ersten Gerüsten die Regelung auf einen, aus Walz- und Treibmoment errechneten Bandzugwert und in den folgenden Gerüsten mit Hilfe von Regelvorrichtungen erfolgt, die mittels gegen die Unterseite des Walzbandes angedrückter, einer Druckmesseinrichtung zugeordneter Messrollen über Steuereinrichtungen Stellelemente beeinflussen, die Änderungen der Drehzahl und/oder der Anstellung der Walzen der Walzgerüste bewirken.
  • Eine bekannte Ausbildung dieser Regelvorrichtungen, die Schlingenregler, weist heb- und senkbare Schlingen-Führungsrollen auf, deren jeweilige Hubhöhe über der Walzebene von zugeordneten Hub-Meßeinrichtungen gemessen in die Steuereinrichtungen der Stellelemente eingeführt wird.
  • Die Schlingenregler drücken die Schlingenführungsrollen mit verhältnismäßig großen Kräften gegen das Warmband, so- daß, besonders in den ersten Gerüsten, um eine Biegung des Bandes zu erreichen, Druckkräfte notwendig sind, die Zugkräfte in den Bändern bis zu 2,5 kg/mm2 und mehr zur Folge haben. Diese hohen Zugkräfte. führen andererseits zu Bandlängungen zwischen den Gerüsten und zu Einschnürungen der Bandbreite. Ist der Druck der Schlingenführungsrolle gegen das Warmband aber zu gering und das Band noch dick, dann vermag der Schlingenregler keine definierte Schlinge zu bilden und die Hub-Meßeinrichtungen geben nicht korrekte Meßergebnisse an die Steuereinrichtungen weiter mit der Folge, daß die durch die Stellelemente bewirkten Änderungen der Drehzahl bzw. der Anstellung der Walzen nicht den tatsächlich erforderlichen Werten entsprechen. Aus diesen Gründen verzichtet man z. B. bei der Treibmoment (TM)-Walzung auf die Verwendung von Schlingenreglern zwischen den ersten Gerüsten.
  • Beim Durchgang bereits dünner gewalzter Abschnitte des Warmbandes durch die Walzgerüste treten die obengenannten Nachteile nicht oder weniger stark in Erscheinung, dafür macht sich die Tatsache, daß die Schlingenführungsrolle und ihre Tragelemente eine schwere und träge Masse darstellen, die gegen das dünne, wie eine empfindliche Feder wirkende Band, drücken, störend bemerkbar, da die niedrige Eigenfrequenz dieser Elemente das Regelverhalten verlangsamt und im Ergebnis schnelle, sich aufschaukeinde Auf- und Abbewegungen der Schlingenführungsrolle zur Folge hat, die den Regelvorgang instabil machen.
  • Man hat versucht, zur Beseitigung der genannten Schwierigkeiten, den Bandzug indirekt aus Kraft- und Drehmomentänderungen zu berechnen, und das Ergebnis dieser Berechnung zwischen den ersten Gerüsten der Warmbandstraße zur Zugregelung zu verwenden (Minimalzugregelung). Diese Regeltechnik führte im Bereich der ersten Gerüste von Warmbandstraßen beim Durchgang noch verhältnismäßig dicker Bänder zu guten Ergebnissen. Mit abnehmender Banddicke stellt sich dann das Problem, daß der Wert des Reibmomentes, der für die Berechnung des erforderlichen Zuges notwendig ist, nur sehr ungenau oder überhaupt nicht ermittelt werden kann und bei dünnen Bändern fast die Größe des Walzmomentes erreicht.
  • Es hat sich im praktischen Betrieb herausgestellt, daß die Breite der möglichen Streuungen des Reibmomentes und die daraus resultierenden Ungenauigkeiten bei der Bestimmung des Walzmomentes um ein Mehrfaches größer sind als der Wert des angestrebten Zugmomentes. Im Ergebnis müssen deshalb für die letzten Gerüste der Warmbandstraße auch bei Minimalzugregelung in den ersten Gerüsten Schlingenregler verwendet werden.
  • Es ist weiter bereits bei der eingangs erwähnten Einrichtung gemäß der DE-A-3 314 466 vorgeschlagen worden, zwischen den Schlingenführungsrollen und deren Hubelementen eine Druckmeßdose und einen Winkelgeber anzuordnen und die von diesen aus dem aktuellen Bandzug abgeleiteten Meßsignale in den Regelkreis der Steuereinrichtung einzuführen. Mit dieser Anordnung wurde eine Verlangsamung der schnellen Auf- und Abbewegungen der Schlingenführungsrollen und damit eine Beruhigung des Schlingenreglers, nicht aber eine Beseitigung der übrigen der aufgeführten Nachteile erreicht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Einrichtung zur Regelung des Bandzuges so zu verbessern, daß die Regelvorrichtungen zwischen den Gerüsten, die den ersten, mit indirekt ermittelten Bandzügen geregelten Gerüsten folgen, schneller reagieren und das absolute Zugniveau klein halten sowie Schwankungen in der Zugstärke vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Meßrollen auf einer Hubeinrichtung angeordnet sind mittels derer ein festgelegten Vorspanndruck zwischen der Druckmesseinrichtung und den am Walzband anlegbaren Messrollen aufteilbar ist, wobei die Messrollen aus einer Stellung unterhalb der Walzebene in eine vorgegebene feste Stellung oberhalb dieser anhebbar sind.
  • Die Anordnung und Ausbildung der Meßrolle erlaubt es, diese solange unterhalb der Walzebene zu halten, bis der Bandanfang die Walzen des, in Walzrichtung gesehen, nächsten Gerüstes erreicht hat, damit sie diesen Vorgang nicht behindert und anschließend in die feste Stellung oberhalb der Walzebene einzufahren, in der sie während des gesamten Walzvorgangs verbleibt, solange der Bandzug zwischen den beiden Walzgerüsten unterhalb eines Sicherheitswertes liegt. Überschreitet der Bandzug diesen Wert, dann werden Meßrolle und Hubeinrichtung durch den aus diesem überhöhten Bandzug resultierenden Gegendruck, der größer ist als der festgelegte Vorspanndruck, nach unten bewegt und die Meßrolle unter die Walzebene gedrückt.
  • Während bei den bisher verwendeten Schlingenreglern erst die trägen Massenteile des Schlingenreglers bewegt werden, diese Bewegung gemessen, das Meßergebnis den Steuereinrichtungen zugeleitet und nach Änderung von Anstellung und/oder Drehzahl der Walzen eine Änderung der Stellung der Schlingenführungsrolle vorgenommen werden mußte, wird bei der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung das Druckmeßergebnis unmittelbar der Steuereinrichtung zur Beeinflüssung von Anstellung und/oder Drehzahl der Walzen zugeleitet und die daraus resultierende Änderung des Bandzuges sofort von der Meßrolle und der Druckmeßvorrichtung erfaßt und der Steuereinrichtung zur evtl. Errechnung neuer Korrekturwerte zugeleitet. Da sich die Meßrolle in einer festen Position befindet, können auch keine sich aufschaukelnden Auf- und Abbewegungen der Rolle entstehen. Ferner wird die Kontinuität des Massenflusses während des Walzens nicht gestört, weil infolge dieser festen Stellung der Meßrolle zwischen den Gerüsten keine Bandspeicherung wechselnder Speichergröße stattfindet, wie dies bei Schlingenreglem der Fall ist.
  • Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Aus der schematisch dargestellten Anordnung der Einrichtung zwischen zwei Walzgerüsten 1 und 2 ergibt sich, daß die Meßrolle 3 am freien Ende eines einarmigen um ein ortsfestes Lager 4 schwenkbaren Traghebels 5 gelagert ist. Dieser Traghebel 5 wird einerseits durch die angelenkte Kolbenstange 6 eines ortsfest schwenkbaren Kolben-Zylinder-Aggregates 7 von unten her abgestützt und liegt mit einem freien Anschlagende 5a an einer ortsfesten Druckmeßdose 8 an.
  • Die Meßrolle 3 wird bei dieser Anordnung aus einer - nicht dargestellten - Schwenklage des Traghebels 5, bei der sie sich unterhalb der Walzebene befindet mit Hilfe des Kolben-Zylinder-Aggregates 7 in die dargestellte Position gehoben, sobald das Band B von den Walzen des Walzgerüstes 2 erfaßt worden ist und mit einer definierten Vorspannkraft gegen die Druckmeßdose 8 gedrückt. Die Meßrolle 3 bleibt während des gesamten Walzvorgangs in der durch diese Anordnung gegebenen ortsfesten Position und die von der Druckmeßdose 8 erzeugten Kraftmeßsignale dienen der direkten Zugregelung, die auf diese Weise sehr schnell und genau wirken kann.
  • Wird die eingestellte Vorspannkraft durch einen überhöhten Bandzug überschritten, dann gibt die Meßrolle 3 einem solchen Zug schnell und trägheitsarm nach und schützt das Band weitgehend vor den nachteiligen Folgen überhöhter Zugbeanspruchung.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Regelung des Bandzuges in einer Warmbandwalzstrasse, bei der in den ersten Gerüsten die Regelung auf einen, aus Walz- und Treibmoment errechneten Bandzugwert und in den folgenden Gerüsten (1, 2) mit Hilfe von Regelvorrichtungen erfolgen, die mittels gegen die Unterseite des Walzbandes angedrückter, einer Druckmesseinrichtung (8) zugeordneter Messrollen (3) über Steuereinrichtungen Stellelemente beeinflussen, die Änderungen der Drehzahl und/oder der Anstellung der Walzen der Walzgeruste (1, 2) bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Messrollen (3) auf einer Hubeinrichtung (5, 6, 7) angeordnet sind, mittels derer ein festgelegter Vorspanndruck zwischen der Druckmesseinrichtung (8) und den am Walzband aniegbaren Messrollen (3) aufteilbar ist, wobei die Messrollen (3) aus einer Stellung unterhalb der Walzebene in eine vorgegebene feste Stellung oberhalb dieser anhebar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messrolle (3) auf einem einarmigen, um ein ortsfestes Lager (4) schwenkbaren Traghebel (5) lagert, der durch die angelenkte Kolbenstange (6) eines ortsfest schwenkbaren Kolben-Zylinder-Aggregates (7) von unten her abgestützt ist und mit einem Anschlag (5a) am freien Hebelende an der ortsfest angeordneten Druckmesseinrichtung (8) anlegbar ist.
EP85105469A 1984-05-25 1985-05-04 Einrichtung zur Regelung des Bandzuges in einer Warmbandwalzenstrasse Expired EP0162361B1 (de)

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