EP1040878A2 - Method and device for rolling a metal strip, in particular a split metal strip - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Walzen eines Metallbandes, insbesondere eines gespaltenen Metallbandes, mittels eines Walzgerüstes mit Walzen, auf deren Walzenenden Walzkräfte ausgeübt werden.The invention relates to a method and a device for Rolling a metal strip, in particular a split metal strip, by means of a roll stand with rollers on whose Rolling rolling forces are exerted.
Beim Walzen von Metallbändern, deren Querschnitt in bezug auf ihre Mittellinie unsymmetrisch ist, kommt es zum Teil zu schwerwiegenden Problemen. Dies gilt insbesondere für Spaltbänder, d.h. gespaltene Metallbänder, deren Profil schematisch in FIG 1 dargestellt ist. Werden derartige Metallbänder in üblichen Walzgerüsten gewalzt, so haben die Metallbänder die Tendenz, nach außen auszuwandern, was mit schweren Planheitsfehlern und zum Teil mit Bandrissen verbunden ist. Zur Umgehung dieses Problems ist es bekannt, Metallbänder mit Walzgerüsten mit Abstandssensoren zwischen den Arbeitswalzen zu walzen. Dieses Vorgehen ist schematisch in FIG 2 gezeigt. Dabei wird der Abstand zwischen den Arbeitswalzen an beiden Walzenenden gemessen und die Walzkräfte derart geregelt, daß der Abstand auf beiden Seiten der Walzen konstant ist. Derartige Walzgerüste sind jedoch aufwendig und teuer. Zudem lassen nicht alle Walzgerüste aufgrund ihrer baulichen Ausgestaltung die Verwendung derartiger Sensoren zu.When rolling metal strips, their cross section with respect to their center line is asymmetrical, it sometimes happens serious problems. This applies in particular to slit strips, i.e. split metal strips, the profile of which is schematic is shown in FIG. Are such metal strips rolled in usual rolling stands, so have the metal strips the tendency to emigrate to the outside, what with serious flatness errors and is partly connected with tears. For To work around this problem, it is known to use metal strips Roll stands with distance sensors between the work rolls to roll. This procedure is shown schematically in FIG. 2. The distance between the work rolls on both Roll ends measured and the rolling forces controlled so that the distance on both sides of the rollers is constant. Such However, roll stands are complex and expensive. Also leave not all mill stands due to their structural design the use of such sensors.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung bzw. ein Verfahren zum einfacheren Walzen von Metallbändern mit unsymmetrischem Querschnitt in bezug auf ihre Mittellinie, insbesondere von gespaltenen Metallbändern, anzugeben.It is an object of the invention, a device or a method for easier rolling of metal strips with asymmetrical Cross section with respect to their center line, in particular of split metal strips.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. eine Einrichtung gemäß Anspruch 7 gelöst. Dabei werden zum Walzen eines Metallbandes, insbesondere eines gespaltenen Metallbandes, mittels eines Walzgerüstes mit einer Walze, auf deren Walzenenden Walzkräfte ausgeübt werden, die Walzkräfte derart eingestellt, daß ihr Quotient zwischen Eins und dem Zweifachen des Kehrwerts des Quotienten der Abstände zwischen dem jeweiligen Eingriffspunkt der Walzkräfte auf ein Walzenende und der Mittellinie des Querschnitts des Metallbandes liegt. Auf diese Weise ist es unter Vermeidung oben bezeichneter Probleme möglich, unsymmetrische Metallbänder, insbesondere gespaltene Metallbänder, auch mit Walzgerüsten zu walzen, die keine Abstandssensoren zwischen den Arbeitswalzen aufweisen.This object is achieved according to the invention by a method Claim 1 or a device according to claim 7 solved. Here are used to roll a metal strip, especially one split metal strip, by means of a rolling stand with a Roller on the roller ends of which rolling forces are exerted, the rolling forces adjusted so that their quotient between One and two times the reciprocal of the quotient of the distances between the respective point of engagement of the rolling forces on one roll end and the centerline of the cross section of the Metal strip lies. This way it is avoided problems mentioned above possible, asymmetrical metal bands, in particular split metal strips, also with roll stands to roll that have no distance sensors between the work rolls exhibit.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Mittellinie des Querschnitts des Metallbandes durch Messung der Position des Metallbandes bestimmt.In an advantageous embodiment of the invention, the center line the cross section of the metal strip by measuring the position of the metal strip determined.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden
die Walzkräfte FA und FB, die auf die Walzenenden wirken, derart
eingestellt, daß ihr Quotient α mit
- lA
- der Abstand zwischen dem Eingriffspunkt der Walzkraft FA auf ein Walzenende und der Mittellinie des Querschnitts des Metallbandes
- lB
- der Abstand zwischen dem Eingriffspunkt der Walzkraft FB auf ein Walzenende und der Mittellinie des Querschnitts des Metallbandes ist.
- l A
- the distance between the point of engagement of the rolling force F A on a roll end and the center line of the cross section of the metal strip
- l B
- is the distance between the point of engagement of the rolling force F B on a roll end and the center line of the cross section of the metal strip.
In ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung
werden die Walzkräfte derart eingestellt, daß ihr Quotient α
mit
In ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung
werden die Walzkräfte derart eingestellt, daß ihr Quotient
zwischen dem Kehrwert des Quotienten der Abstände zwischen
dem jeweiligen Eingriffspunkt der Walzkräfte auf ein Walzenende
und der Mittellinie des Querschnitts des Metallbandes
und dem β-fachen des Kehrwerts des Quotienten der Abstände
zwischen dem jeweiligen Eingriffspunkt der Walzkräfte auf ein
Walzenende und der Mittellinie des Querschnitts des Metallbandes
liegt, wobei β ein Wert zwischen 1,02 und 1,2 ist und
vorteilhafter im wesentlichen 1,1 ist. Dieser Bereich ist besonders
geeignet für das Walzen von gespaltenen Metallbändern.
Zudem ermöglicht es eine derartige Einstellung der
Walzkräfte nicht nur eine Verringerung der Unsymmetrie im Metallband,
sondern auch, dem seitlichen Auswandern von Metallband
beim Walzen in besonders geeigneter Weise entgegenzuwirken.
Vorteilhafterweise werden die Walzkräfte FA und FB, die
auf die Walzenenden wirken, somit derart eingestellt, daß ihr
Quotient α mit
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und Ausführungsbeispielen. Im einzelnen zeigen:
- FGI 1
- den Querschnitt eines gespaltenen Metallbandes,
- FIG 2
- ein schematisch dargestelltes bekanntes Walzgerüst,
- FIG 3
- ein schematisch dargestelltes Walzgerüst zur Erläuterung der Erfindung,
- FIG 4
- eine eingerüstige Walzstraße.
- FGI 1
- the cross section of a split metal strip,
- FIG 2
- a schematically shown known roll stand,
- FIG 3
- 1 shows a schematically illustrated roll stand to explain the invention,
- FIG 4
- a single-stand rolling mill.
FIG 1 zeigt exemplarisch ein gespaltenes Metallband 140 im
Querschnitt. Ein derartiges gespaltenes Metallband 140 ist
metrisch im Querschnitt in bezug auf seine Mittellinie 15.
Aufgrund dieser Unsymmetrie kommt es zu besonderen Problemen
beim Walzen derartiger Metallbänder.1 shows an example of a
FIG 2 zeigt ein Walzgerüst in schematischer Darstellung, wie
es üblicherweise zum Walzen gespaltener Metallbänder verwendet
wird. Dabei bezeichnen Bezugszeichen 1 und 2 Walzen, Bezugszeichen
3 ein Metallband und Bezugszeichen 4 und 5 Abstandssensoren
zum Messen der Abstände der Walzenenden der
Walzen 1 und 2. Gemäß bekanntem Vorgehen werden Walzkräfte FA
und FB, die üblicherweise an den Walzenenden eingreifen, derart
eingestellt, daß die (gemessenen) Abstände der Walzenenden
voneinander gleich sind.2 shows a rolling stand in a schematic representation, as is usually used for rolling split metal strips.
Derartige Walzgerüste sind aufwendig. Zudem ermöglichen nicht
alle Walzgerüste den Einbau von Abstandssensoren, wie sie
schematisch mit den Abstandssensoren 4 und 5 dargestellt
sind.Roll stands of this type are complex. In addition, do not allow
All roll stands incorporate distance sensors as they do
shown schematically with the
Sollen gespaltene Metallbänder oder Metallbänder, die ähnlich
unsymmetrisch sind, mit Walzgerüsten ohne Abstandssensoren 4
und 5 gewalzt werden, so werden üblicherweise hydraulische
Aktoren zum Aufbringen der Walzkräfte FA und FB als Ersatzsensoren
verwendet. Dabei ersetzen Hubmeßwerte an den hydraulischen
Aktoren zum Aufbringen der Walzkräfte FA und FB die
Meßwerte der Abstandssensoren 4 und 5. Es zeigt sich jedoch,
daß es bei diesem Vorgehen immer wieder zu Planheitsfehlern
und sogar Bandrissen kommen kann. Bei diesem Vorgehen wird im
übrigen grundsätzlich versucht, das Metallband in der Mitte
des Walzgerüstes zu walzen. Weicht die Position des Metallbandes
von dieser gewünschten Sollposition ab, so ist dem
Fachmann bekannt, daß z.B. Probleme beim Aufhaspeln auftreten
können. Dies gilt insbesondere bei Steckelwalzwerken. Ferner
besteht die Gefahr, daß das Walzband an seitliche Anschläge
läuft und deformiert wird. Ferner sollen so z.B. Probleme wie
das Kippen eines Walzgerüstes, was zu Profil- und Planheitsproblemen
im Walzband führt, vermieden werden.If split metal strips or metal strips, which are similarly asymmetrical, are to be rolled with roll stands without
Während der Fachmann immer bestrebt ist, das Metallband in
der Mitte des Walzgerüstes zu walzen, wird gemäß der Erfindung
bewußt von diesem Grundsatz abgewichen. Gemäß der Erfindung
wird, solange das Metallband unsymmetrisch ist, bewußt
von der üblicherweise gewünschten Position eines Metallbandes
im Walzgerüst abgewichen. Dies verdeutlicht FIG 3. Dabei bezeichnen
Bezugszeichen 10 und 11 schematisch dargestellte
Walzen eines Walzgerüstes. Bezugszeichen 12 bezeichnet ein
Metallband. Bezugszeichen 13 bezeichnet die Mittellinie des
Walzgerüstes, während Bezugszeichen 14 die Mittellinie des
Metallbandes 12 bezeichnet. Wie FIG 3 verdeutlicht, fallen
die Mittellinien 13 und 14, nicht wie vom Fachmann üblicherweise
gewünscht, zusammen. Im Gegenteil, ein Abstand s zwischen
den beiden Mittellinien 14 und 13 wird bewußt in Kauf
genommen und erfindungsgemäß genutzt. Dabei werden die Walzkräfte
FA und FB durch eine aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht gezeigte Walzkraftstelleinrichtung derart eingestellt,
daß ihr Quotient FA/FB zwischen Eins und dem Zweifachen des
Kehrwerts des Quotienten lA/lB der Abstände lA und lB zwischen
dem jeweiligen Eingriffspunkt der Walzkräfte FA, FB auf ein
Walzenende und der Mittellinie 14 des Querschnitts des Metallbandes
12 liegt. Dabei ist es ganz besonders vorteilhaft,
die Walzkräfte FA, FB derart einzustellen, daß ihr Quotient
FA/FB zwischen Kehrwert des Quotienten lA/lB der Abstände lA,
lB zwischen ihrem jeweiligen Eingriffspunkt A, B auf ein Walzenende
und der Mittellinie 14 des Querschnitts des Metallbandes
12 und dem β-fachen des Kehrwerts des Quotienten lA/lB
der Abstände lA, lB zwischen ihrem jeweiligen Eingriffspunkt
A, B auf ein Walzenende und der Mittellinie 14 des Querschnitts
des Metallbandes 12 liegt, wobei β ein Wert zwischen
1,02 und 1,2 ist. Von besonderem Vorteil ist es dabei, den
Wert β derart einzustellen, daß er im wesentlichen 1,1 ist.While the person skilled in the art always endeavors to roll the metal strip in the middle of the roll stand, there is a deliberate departure from this principle according to the invention. According to the invention, as long as the metal strip is asymmetrical, there is a deliberate deviation from the usually desired position of a metal strip in the roll stand. This is illustrated in FIG. 3.
FIG 4 zeigt eine Steckelwalzstraße zum Walzen eines Metallbandes
23. Die Steckelwalzstraße weist zwei Haspel 20 oder 21
und ein Walzgerüst 22 auf. Das Metallband 23 wird von einem
Haspel 20 oder 21 abgewickelt, im Walzgerüst 22 gewalzt und
auf den anderen Haspel 21 oder 20 aufgewickelt. Anschließend
wird dieser Vorgang reversiert. Die Position des Metallbandes
bzw. Position der Mittellinie des Metallbandes wird dabei
mittels zweier Bandmeßgeräte 33 und 34 bestimmt und über Datenleitungen
36 und 38 an ein Automatisierungsgerät 35 weitergegeben.
Wird das Metallband 23 auf den Haspel 20 aufgewickelt,
so wird die Position mittels des Bandmeßgerätes 33
bestimmt. Wird das Metallband 23 dagegen auf den Haspel 21
aufgewickelt, so wird die Position des Metallbandes 23 mittels
des Bandmeßgerätes 34 bestimmt. Auf dem Automatisierungsgerät
35 ist ein Walzkraftberechner implementiert, der
Sollwerte für die Walzkräfte bzw. die Walzkraftverteilung ermittelt,
die über eine Datenleitung 37 dem Walzgerüst 22 zugeführt
werden. Anstelle der einzelnen Datenleitungen 36, 37,
38 kann auch ein Bussystem Verwendung finden. Die einzustellenden
Walzkräfte ermitteln das Automatisierungsgerät 35 in
Abhängigkeit der gewünschten Stichabnahme pro Walzgang. Sind
diese gewünschten Walzkräfte berechnet, so werden sie anschließend
derart verändert, daß sie in erfindungsgemäßem
Verhältnis zueinander stehen. Die so veränderten gewünschten
Walzkräfte werden als Sollwerte für die Walzkräfte ausgegeben.4 shows a Steckel rolling mill for rolling a
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,
- 1A
- der Abstand zwischen dem Eingriffspunkt (A) der Walzkraft FA auf ein Walzenende und der Mittellinie (14) des Querschnitts des Metallbandes (12)
- 1B
- der Abstand zwischen dem Eingriffspunkt (B) der Walzkraft FB auf ein Walzenende und der Mittellinie (14) des Querschnitts des Metallbandes (12)
characterized,
- 1 A
- the distance between the point of engagement (A) of the rolling force F A on a roll end and the center line (14) of the cross section of the metal strip (12)
- 1 B
- the distance between the point of engagement (B) of the rolling force F B on a roll end and the center line (14) of the cross section of the metal strip (12)
dadurch gekennzeichnet,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,
characterized,
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