EP1080800B1 - Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes - Google Patents

Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes Download PDF

Info

Publication number
EP1080800B1
EP1080800B1 EP00116083A EP00116083A EP1080800B1 EP 1080800 B1 EP1080800 B1 EP 1080800B1 EP 00116083 A EP00116083 A EP 00116083A EP 00116083 A EP00116083 A EP 00116083A EP 1080800 B1 EP1080800 B1 EP 1080800B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling
metallic strip
strip
rolls
bending
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00116083A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1080800A3 (de
EP1080800A2 (de
Inventor
Friedrich Dr.-Ing. Klein
Andreas Hauger Dr.-Ing.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Muhr und Bender KG
Original Assignee
Muhr und Bender KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19962754A external-priority patent/DE19962754A1/de
Application filed by Muhr und Bender KG filed Critical Muhr und Bender KG
Publication of EP1080800A2 publication Critical patent/EP1080800A2/de
Publication of EP1080800A3 publication Critical patent/EP1080800A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1080800B1 publication Critical patent/EP1080800B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/24—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme
    • B21B37/26—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme for obtaining one strip having successive lengths of different constant thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/38—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll bending
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/70—Length control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B2015/0071—Levelling the rolled product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips

Definitions

  • the invention relates to a method for flexible rolling of a metal strip according to the preambles of claim 1 or 2, wherein the metal strip is guided during the rolling process by one between two Work rolls formed and so adjustable roll gap that over the length of the metal strip Tape sections with different tape thickness can be achieved (See e.g. JP (A) 61172603).
  • the flexible rolling as a process for the production of flat metal strips with over Their length defined different tape thicknesses is already known from practice and characterized in that targeted during the rolling process of the nip is changed to different tape thicknesses over the length of the metal strip achieve.
  • this can be done indirectly by changing the deformation resistance of the material by heating or cooling the metal strip and correspondingly changed springing of the roll stand during the rolling process.
  • the temperature of the rolling stock both below and above the recrystallization temperature.
  • the change of the Roll nip also by direct movement of the nip on the work rolls be made. Below are both options under the flexible rolling to achieve a defined band thickness course understood.
  • the process of flexible rolling is usually called coil rolling of coil Coil designed, but also variants such as coil on circuit board or circuit board on circuit board are known.
  • coil rolling of coil Coil supports the applied over the reel Bandzug the rolling process and significantly improves the straightness of the finished Strip profile in the longitudinal direction, ie in the rolling direction. Moreover, this ensures flexible rolls from coil to coil while maintaining high productivity, since the thickness profiles be generated continuously in the band.
  • a measure, the deviation from the ideal gap - caused by the deflection Rolling - to correct, consists in crowning the roll bale. This includes is understood the barrel-shaped or bulbous execution of the roll barrel. With this type of correction, it is possible to use only the work rolls, only the back-up rolls or to bump both the work rolls and the backup rolls. The bowing should be the deflection, which by the rolling forces and the own weight of the rollers is compensated, so that the gap between the Rolls again evenly, d. H. is constant over the length of the rolls. In usually the correction of the bendline is not complete and the correction, because the roll shape or the crowning is not changeable, only for one certain operating case.
  • both the strip thickness and the Planarity set constant, monitored via complex control loops and when occurring Deviations regulated by corresponding actuators.
  • a regulatory process for compensating the rolling force induced rolling deflection in conventional Strip rolling process is known for example from DE 22 64 333 C3.
  • Such complex control circuits can also be used in flexible rolling become. The problem is that it is in the regulation of a certain response time and a certain amount of time is needed until the regulation has responded and the effect of a disturbance change by the effect of the regulation within the measuring and control accuracy is regulated.
  • the present invention further relates to a method for flexible rolling of a Metal strip, wherein the metal strip is guided during the rolling process by a roll gap formed between two work rolls and thus adjustable, that over the length of the metal strip band sections with different tape thickness be achieved and wherein the metal strip is directed to the flexible rolling becomes.
  • a rolling process Downstream straightening may be required to meet the requirements for further processing To ensure straightness or flatness of the metal strip. This judging can be done for example by bending or stretch bending.
  • the input and output gap adjusted and depending on the number of straightening rollers, the metal strip or Richtgut between the staggered straightening or bending rollers one subjected to multiple bending back and forth with decreasing curvature.
  • the upper leveler set is employed so that the remaining residual stress is minimized in straightening or to be straightened rolling stock.
  • the first elastic-plastic bending must be greater as the largest curvature that existed in the initial state of the Richtgutes. About one further decaying elastic-plastic bending back and forth can the curvature in the Richtgut be further and further reduced.
  • the last elastic-plastic bending process must be designed so that the straightening after the elastic springback is no longer curved.
  • Object of the present invention is a method of the type described above To provide type for flexible rolling of a metal strip, in which no unwanted deviations in the length and / or thickness profile of the finished rolled and optionally directional rolling yield.
  • the previously derived and described object is in a method of the beginning described type according to the invention essentially solved in that a Compensation of the temperature influence on the metal band during the Rolling is performed to deviations from the target thickness and / or desired length the individual band sections at a given end temperature of the metal strip to avoid.
  • a Compensation of the temperature influence on the metal band during the Rolling is performed to deviations from the target thickness and / or desired length the individual band sections at a given end temperature of the metal strip to avoid.
  • the individual band sections are thus deliberately shorter than the predetermined desired length the directional metal strip or thicker than the predetermined target thickness of the directed Rolled metal strip, since after straightening the length of the individual band sections increases and decreases in thickness.
  • the invention thus provides a targeted Compensation or consideration of the directional influence already during the flexible Rolling before, so deviations of the directed profile from the target profile to avoid the metal band. So it becomes the profile of the metal band during the rolling process modified so that the result of the later straightening process the desired target profile is.
  • the compensation of the directional influence during rolling takes place taking into account the knowledge of the profile change of the rolling stock during straightening.
  • the above-described compensations can be controlled on the basis of both Model as well as regulating be performed in the compensation of the temperature influence preferably based on the actual temperature of the metal strip or another parameter representing the temperature, such as. B. change in length a reference route, as well as a combination of these two possibilities.
  • the controlling intervention is always immediately available at the moment when a change in the roll gap is made, as a rule due to the required response and control time does not respond directly can, while the regulatory intervention immediately after the change of Rolling gap should be made.
  • the Compensation during the flexible rolling preferably carried out such that after the rolling process, the desired geometry of the rolled metal strip at room temperature of about 20 ° C is reached.
  • the particular advantage is to combine the compensation according to the invention with a controlling and a subsequent regulatory action to achieve not only the desired desired geometry in terms of thickness and length of the individual band sections at a given final temperature, but at the same time good flatness of the metal strip.
  • the invention further provides that during each change of the roll gap or immediately thereafter the bending lines of the work rolls are controlled in dependence on the set roll gap to achieve the flatness of the metal strip.
  • the knowledge of the bending line change can follow from the given geometry, but can in particular be obtained empirically, namely the fact that corresponding measured variables are returned during the rolling process.
  • the bending line is adjusted directly as a function of the respective roll gaps by applying, ie increasing or reducing, certain bending-back forces in order to obtain a uniform gap dimension along the length of the roll gap.
  • Corresponding to this are to compensate for an imprecision of Metal band adapted to the particular load case bending forces on the work rolls and / or intermediate rolls and / or back-up rolls applied as well a work roll bend and / or an intermediate and work roll bend and / or to achieve a support and work roll bend.
  • the aforementioned control or regulation may preferably be combined with the abovementioned employment and / or and / or support roll bending, since here - the traversing speed the nip accordingly - fast changes can be realized, what just when flexible rolling with sometimes very short tape sections is important. Conceivable, however, would be other ways to influence the flatness, z. B. by moving intermediate rolls in the Six High Mill frame, by hydraulic supported rollers or by the cross-rolling. But the goal is in everyone Case, a flat, flexibly rolled strip with predetermined target geometry at final temperature and at the same time the reelability of such metal bands improve or optimize.
  • the optical measurement of the flatness can be directly behind the work rolls realize in a simple way.
  • the planarity of the metal strip becomes preferably over the entire width of the metal strip behind the nip for each Length increment measured.
  • the Measurement of the flatness over the entire width of the metal strip distributed Laserdikkenmeßstationen are provided and that the laser thickness measurement via triangulation he follows.
  • the laser thickness measurement over the entire width of the metal strip allows in a simple way online optimization of the bending line of the work rolls.
  • the laser thickness measurement via triangulation made possible by the small measurement spot and the high measuring frequencies of 1 kHz and more even with short tape sections of about 50 mm in length determining the cross profile.
  • FIGS. 1 and 2 a part of a roll stand 1 on the one hand without counterbending (FIG. 1) and on the other hand with counter-bending (FIG. 2).
  • a cylindrical work roll 2 with roll barrel 3 and bearing pins 4, 5, the are stored in bearings 6, 7.
  • a support roller 8 with a cylindrical support roll bale 9 and bearing journals 10, 11, which in Bearings 12, 13 are stored.
  • the upper rollers of the roll stand 1 are not shown.
  • the two lower corresponding rollers namely a lower work roll and a lower back-up roll. Between the two work rolls is the nip S.
  • Fig. 1 an application case when rolling a metal strip, not shown, shown in which on the work roll 2, a rolling force F W is exercised.
  • the rolling force F W causes an elastic deflection of the work roll 2, so that the bending line B of the work roll 2 results.
  • the rolling force F W not only leads to a deflection of the work roll 2, but also to a deflection of the support roller 8, but this is not shown in detail.
  • Fig. 2 the state of the work roll 2 and the support roller 8 is shown with a counter-bend.
  • the nip S has, in contrast to the state shown in Figure 1, a constant, uniform gap; So realized is an at least substantially constant constant distance between the two facing surfaces of the work rolls.
  • the work roll 2 is not bent.
  • the rolling force F W counteract against the back-up roller 8 applied bending forces F B.
  • the bending line B that of the central axis runs the work roll 2 corresponds, parallel to the outside of the work roll 2. At a this is not the case with domed roll barrels. In this case is at one over the Length of the work roll constant nip in contrast to the illustration according to Fig. 2, the work roll is bent, although the limiting the nip Line or surface of the work roll is horizontal.
  • the flexible rolling of a metal strip is performed so that the nip S is selectively changed during the rolling process to a predetermined change in thickness to achieve the metal band over its length. It is essential, that during setting of the roll gap S or immediately thereafter Bending lines B of the work rolls 2 as a function of the set roll gap for Achieving the flatness of the metal strip to be controlled. This is through the knowledge Bend line dependence of the various roll gaps possible. hereby becomes the deviation caused due to the different nips compensated by the ideal gap.
  • predetermined back bending forces F B are applied to the back-up rolls 8 in response to the various roll nips to achieve a working and back-up roll bend.
  • bending forces F B are applied to the work rolls 2 to control the unevenness.
  • a measured value acquisition is initially made via appropriate measuring means. Both the longitudinal and the transverse profile are measured. Subsequently, the longitudinal profile or cross profile recognition, whereby the control deviation between the actual and setpoint of the respective controlled variable is determined. The respective correction values are then fed to a control loop.
  • the change ⁇ h of the thickness of the metal strip is corrected to the predetermined target value according to the predetermined setpoint. For this purpose, a corresponding change ⁇ S of the roll gap is required. Of the change in the roll gap S, in turn, in turn depend on the respective work rolls 2 applied bending-back forces F B.
  • the method described above does not take into account the influence of temperature on the metal strip during the rolling process.
  • the invention Method for flexible rolling of a metal strip runs in such a way that the nip and / or the rolling speed during the rolling process influenced is, to the influence of temperature during rolling, the thickness and length influencing of the metal strip has the consequence to compensate. Again, this is first performed a profile recognition, with deviations are detected. By changing the roll gap and / or the feed movement or the Rolling speed can this change in length and at the same time the change in thickness be specifically compensated. As can be seen from the control circuit shown in FIG 15 results, the roll gap control takes place as a function of the measured longitudinal profiles and actual temperatures of the rolling stock.
  • the method described above does not yet consider the profile change the metal band during straightening of the metal band following the flexible Rollers.
  • the inventive method for flexible rolling under consideration the directional influence is such that the nip and / or the rolling speed is specifically influenced during the rolling process to the at Align occurring profile change already during the rolling process to compensate.
  • the nip and / or the feed rate of the rolling speed are changed via a control and / or regulating circuit such that itself a comparison with the directed nominal profile shortened and thicker profile of the metal strip results, which corresponds to the predetermined target profile after straightening.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes nach den Oberbegriffen von Anspruch 1 bzw 2, wobei das Metallband während des Walzprozesses geführt wird durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen gebildeten und so einstellbaren Walzspalt, daß über die Länge des Metallbandes Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke erzielt werden (Siehe z.B. JP(A)61172603).
Das flexible Walzen als Verfahren zur Herstellung von planen Metallbändern mit über ihrer Länge definiert unterschiedlichen Banddicken ist bereits aus der Praxis bekannt und dadurch gekennzeichnet, daß während des Walzprozesses der Walzspalt gezielt verändert wird, um über die Länge des Metallbandes unterschiedliche Banddicken zu erzielen. Dies kann einerseits indirekt geschehen durch Veränderung des Verformungswiderstandes des Materials durch Erwärmen oder Abkühlen des Metallbandes und entsprechend veränderte Auffederung des Walzgerüstes während des Walzvorganges. Hierbei kann die Temperatur des Walzgutes sowohl unterhalb als auch oberhalb der Rekristallisationstemperatur liegen. Andererseits kann die Veränderung des Walzspaltes auch durch direktes Verfahren des Walzspaltes über die Arbeitswalzen vorgenommen werden. Nachfolgend werden unter dem flexiblen Walzen beide Möglichkeiten zur Erzielung eines definierten Banddickenverlaufes verstanden.
Beim flexiblen Walzen werden - wie zuvor bereits ausgeführt worden ist - Bandabschnitte mit unterschiedlichen Banddicken gewalzt, die über unterschiedliche Steigungen miteinander verbunden sein können, woraus sich vielfältige Möglichkeiten für Dickenprofile ergeben. Das Ziel des flexiblen Walzens ist es, Walzprodukte mit belastungs- und gewichtsoptimierten Querschnittsformen herzustellen. Das flexible Walzen ermöglicht die prozeßverkürzende Herstellung von Blechen mit einem definierten, bauteilindividuell an den Belastungsfall angepaßten Dickenprofil in Walzlängsrichtung. Derart hergestellte Platinen sind nicht nur für den Automobilbau sondern ebenfalls für die Luft- und Raumfahrttechnik und den Wagonbau geeignet. Sie können durch entsprechende Weiterverarbeitungsschritte, wie z. B. Innenhochdruckumformung oder Tiefziehen umgeformt werden. Die Profilherstellung in nur einem Prozeßschritt trägt dabei wesentlich zu dem hohen Wirtschaftlichkeitspotential dieser Fertigungstechnologie bei. Die technologischen Vorteile liegen insbesondere in der Stetigkeit der Werkstoffeigenschaften des Walzgutes, der Anwendbarkeit auf alle walzbaren Materialien sowie der hohen Flexibilität des Herstellungsverfahrens.
Das Verfahren des flexiblen Walzens ist üblicherweise als Bandwalzen von Coil auf Coil ausgelegt, aber auch Varianten wie Coil auf Platine oder Platine auf Platine sind bekannt. Beim Walzen von Coil auf Coil unterstützt der über den Haspel aufgebrachte Bandzug den Walzprozeß und verbessert wesentlich die Geradheit des fertigen Bandprofils in Längsrichtung, also in Walzrichtung. Im übrigen gewährleistet das flexible Walzen von Coil auf Coil gleichzeitig eine hohe Produktivität, da die Dickenprofile kontinuierlich im Band erzeugt werden.
Von entscheidender Bedeutung beim flexiblen Walzen und auch im konventionellen Walzprozeß ist es, ein planes Metallband mit einem vorgegebenen Dickenmaß herzustellen. Um diese Vorgabe zu erfüllen, wird beim Walzen stets versucht, ein gleichmäßiges Spaltmaß des Walzspalts beim Walzen zu gewährleisten. Dies ist nicht unproblematisch, da beim Walzen zur Verformung des in der Einlaufzone zum Walzspalt befindlichen Walzgutes erhebliche Kräfte erforderlich sind, welche zu einer elastischen Durchbiegung der Walzen führen. Durch die Durchbiegung der an ihren beiden Enden gelagerten Walzen ergibt sich eine Biegelinie, die meist parabelförmig ist und der Mittelachse der Walze entspricht. Da die Durchbiegung eine Abweichung vom gleichmäßigen Spaltmaß bzw. vom idealen Spalt verursacht, sind Korrekturmaßnahmen erforderlich.
Eine Maßnahme, die Abweichung vom idealen Spalt - verursacht durch die Durchbiegung der Walzen - zu korrigieren, besteht im Bombieren der Walzenballen. Hierunter wird die tonnenförmige oder bauchige Ausführung der Walzenballen verstanden. Bei dieser Art der Korrektur ist es möglich, nur die Arbeitswalzen, nur die Stützwalzen oder aber auch sowohl die Arbeitswalzen als auch die Stützwalzen zu bombieren. Das Bombieren soll die Durchbiegung, welche durch die Walzkräfte und das Eigenwicht der Walzen verursacht wird, so ausgleichen, daß der Spalt zwischen den Walzen wieder gleichmäßig verläuft, d. h. über die Länge der Walzen konstant ist. In der Regel ist die Korrektur der Biegelinie jedoch nicht vollständig und gilt die Korrektur, da die Walzenform bzw. die Bombierung nicht veränderlich ist, nur für einen bestimmten Betriebsfall.
Eine weitere Korrekturmöglichkeit besteht darin, jeweils einen Walzenballen durch Drehung in der Horizontalen um den Mittelpunkt seiner Berührungslinie mit der korrespondierenden Walze schräg zu deren Achse zu stellen. Durch diese Schrägstellung ändert sich der Spalt an den Enden der Walzenballen, während er in der Mitte unverändert bleibt. Das Schrägstellen der Walzen gestattet durch die Variationsmöglichkeit zwar einen angenäherten Ausgleich der Durchbiegung für fast alle Betriebsfälle, ist aber hinsichtlich der erzielbaren Genauigkeit dem zuvor genannten Parabolschliff der Walzenballen gleichzusetzen.
Weiterhin ist es möglich, durch Aufbringen von Kräften auf die Lagerzapfen der Wälzen ein Biegemoment zu erzeugen, welches den Biegemomenten beim Walzen entgegenwirkt. Dieses Vorspannen der Walzen gestattet ebenfalls wie die Schrägstellung einen angenäherten Ausgleich für fast alle Betriebsfälle. Nachteilig ist jedoch die wesentlich erhöhte Lagerbelastung. Hinsichtlich der erzielbaren Kompensation ist das Vorspannen mit dem Parabolschliff vergleichbar.
Schließlich besteht eine weitere Korrekturmöglichkeit in der gezielten Arbeitswalzenkühlung, bei der es sich um eine thermische Bombierung handelt.
Es versteht sich, daß die zuvor angesprochenen Korrekturmöglichkeiten zur Erzielung eines idealen Walzspalts in Walzwerken sowohl für sich als auch in Kombination miteinander angewendet werden können.
Letztlich dienen alle vorgenannten Maßnahmen dazu, ein planes Metallband mit einem vorgegebenen Dickenmaß zu erzielen. Dies zu erreichen ist beim flexiblen Walzen besonders problematisch, da während des Walzprozesses aufgrund der häufigen Dickenänderungen des Metallbandes ständig große Lastschwankungen am Walzgerüst auftreten, die zum einen zwar die erwünschte Banddickenänderung erbringen, zum anderen aber insbesondere für breitere Metallbänder eine erhebliche Änderung der Walzenbelastung über die Breite zur Folge haben. Hierdurch wird die Biegelinie der Arbeitswalzen, somit die geometrische Ausbildung des Walzenspaltes und damit die Planheit beeinflußt, sofern keine Korrektur zur Erzielung eines gleichmäßigen Spaltmaßes erfolgt. Wird beim flexiblen Walzen der Walzenspalt entsprechend dem geforderten Bandprofil ohne Korrektur verfahren, so entsteht für diesen Lastwechsel ein charakteristisches unplanes Bandprofil über die Breite. Aufgrund dieser Unplanheit besteht die Gefahr von Randwellen bzw. Bandrissen, da die bezogene Höhenformänderung und dementsprechend bezogene Längenformänderung nicht konstant über die Breite ist. Aufgrund dessen ergeben sich unterschiedliche Dicken über die Breite und hieraus unterschiedliche Längen, die diese Bandfehler verursachen.
Im konventionellen Bandwalzprozeß zur Herstellung von planen Metallbändern mit über ihre Länge gleichbleibender Dicke werden sowohl die Banddicke als auch die Planheitheit konstant eingestellt, über komplexe Regelkreise überwacht und bei auftretenden Abweichungen über entsprechende Stellglieder geregelt. Ein Regelungsprozeß zum Ausregeln der walzkraftbedingten Walzendurchbiegung im konventionellen Bandwalzprozeß ist beispielsweise aus der DE 22 64 333 C3 bekannt. Grundsätzlich können derartige komplexe Regelkreise auch beim flexiblen Walzen verwendet werden. Problematisch ist aber, daß es bei der Regelung einer bestimmten Ansprechzeit und einer gewissen Regelzeit bedarf, bis die Regelung angesprochen hat und die Wirkung einer Störgrößenänderung durch die Wirkung der Regelung innerhalb der Meß- und Regelgenauigkeit ausgeregelt ist. Dieses Problem des Ansprechens der Regelung und der erforderlichen Regelzeit spielt gerade beim flexiblen Walzen eine erhebliche Rolle, da zum Teil sehr kurze Bandabschnitte mit unterschiedlichen Dicken bei teilweise hohen Walzgeschwindigkeiten gewalzt werden müssen und die Planheit und vorgegebene Banddicke letztlich über die gesamte Länge des flexibel gewalzten Bandes garantiert sein soll. Gerade für breitere Metallbänder ist dies ausgesprochen schwierig.
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, sind erkennbar umfangreiche Bemühungen angestellt worden, um ein planes Metallband mit einem vorgegebenen Dickenprofil zu erzielen. Nicht hinreichend ist beim flexiblen Walzen bisher berücksichtigt worden, daß die Temperatur des Walzgutes beim Walzen sowohl deutlich oberhalb als auch unterhalb der Temperatur liegen kann, bei der das Walzgut weiterverarbeitet bzw. später eingesetzt wird. Diese Temperatur wird nachfolgend als Endtemperatur bezeichnet. Darüber hinaus kann die Temperatur während des flexiblen Walzvorganges stark schwanken. Dies resultiert z. B. aus der eingangs genannten gezielten Temperaturänderung oder aus der geschwindigkeits- und verformungsabhängigen Umformenergie beim Walzen. Im Gegensatz zum klassischen Walzen mit möglichst konstanter Dicke können die Temperaturschwankungen und -abweichungen beim flexiblen Walzen zu unzulässigen Abweichungen vom Solldicken- und Sollängenprofil bei der vorgegebenen Endtemperatur des Walzgutes führen.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes, wobei das Metallband während des Walzprozesses geführt wird durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen gebildeten und so einstellbaren Walzspalt, daß über die Länge des Metallbandes Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke erzielt werden und wobei das Metallband nach dem flexiblen Walzen gerichtet wird.
Bei dem bekannten Verfahren zum flexiblen Walzen kann ein dem Walzvorgang nachgeschaltetes Richten erforderlich sein, um die für die weitere Verarbeitung erforderliche Geradheit bzw. Planheit des Metallbandes zu gewährleisten. Dieses Richten kann beispielsweise durch Biege- oder auch Streckbiegerichten erfolgen.
Im konventionellen Richtprozeß mit einer als Walzrichtmaschine mit einer Mehrzahl von Richtrollen ausgebildeten Richtvorrichtung wird der Eingangs- und Ausgangsspalt angestellt und in Abhängigkeit von der Richtrollenanzahl wird das Metallband bzw. Richtgut zwischen den versetzt angeordneten Richt- oder Biegerollen einem mehrfachen Hin- und Herbiegevorgang mit abnehmender Krümmung unterworfen. In der Regel ist dabei der obere Richtwalzensatz so angestellt, daß die verbleibende Eigenspannung im Richtgut bzw. zu richtenden Walzgut minimiert wird. Um Richtgut mit guter Geradheit zu erzielen, muß die erste elastisch-plastische Biegung größer sein als die größte Krümmung, die im Ausgangszustand des Richtgutes vorlag. Über ein weiter abklingendes elastisch-plastisches Hin- und Herbiegen kann die Krümmung im Richtgut immer weiter abgebaut werden. Der letzte elastisch-plastische Biegevorgang muß dabei so ausgelegt sein, daß das Richtgut nach der elastischen Rückfederung nicht mehr gekrümmt ist.
Durch konventionelles Rollenrichten mittels einer Walzrichtmaschine können Fehlerarten wie Mitten- oder Randwellen oft nur unvollkommen beseitigt werden, da hier ausschließlich Biegearbeit und keine Umformarbeit in Längsrichtung verrichtet wird. Um Richtgut, wie insbesondere Metallbänder, besonders hoher Ebenheitsqualität zu erzeugen, wird das Streckbiegerichten eingesetzt. Beim Streckbiegerichten erfolgt das Richten in der Weise, daß das Richtgut einer Reckbeanspruchung über die Streckgrenze unterworfen wird. Das Streckbiegerichten ist besonders für das Richten bei geringfügigen Unebenheiten geeignet.
Problematisch ist aber, daß es beim Richten, insbesondere beim Streckbiegerichten, eines flexibel gewalzten Metallbandes in der Regel zu einer Längenänderung des Materials kommen kann, die in Abhängigkeit insbesondere von Werkstoff, Spannungszustand und Materialstärke unterschiedlich groß ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zum flexiblen Walzen eines Metallbandes zur Verfügung zu stellen, bei dem sich keine unerwünschten Abweichungen im Längen- und/oder Dickenprofil des fertig gewalzten und ggf. gerichteten Walzgutes ergeben.
Die zuvor hergeleitete und beschriebene Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine Kompensation des auf das Metallband wirkenden Temperatureinflusses während des Walzens durchgeführt wird, um Abweichungen von der Solldicke und/oder Sollänge der einzelnen Bandabschnitte bei vorgegebener Endtemperatur des Metallbandes zu vermeiden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also erstmals der Temperatureinfluß auf das Walzgut während des Walzens berücksichtigt, der zu Längen- und Dickenabweichungen der einzelnen Bandabschnitte führt. Die Kompensation erfolgt durch die Kenntnis der Längen- und Dickenänderung des Metallbandes bei unterschiedlichen Temperaturen, die die Grundlage der Kompensation bildet.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die bevorzugt aber auch in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Kompensation des Temperatureinflusses möglich ist, ist zur Lösung der zuvor beschriebenen Aufgabe erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Kompensation des auf das Metallband wirkenden Richteinflusses während des Walzens durchgeführt wird, um Abweichungen von der Solldicke und/oder Sollänge der einzelnen gerichteten Bandabschnitte zu vermeiden. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die sich beim Richten des Metallbandes ergebende Längung bzw. Streckung des Walzgutes bereits während des vorangehenden flexiblen Walzens berücksichtigt wird, so daß sich nach dem Richten des Walzgutes die vorgegebene Solldicke und/oder Sollänge des Walzgutes ergibt. Die einzelnen Bandabschnitte werden also bewußt kürzer als die vorgegebene Solllänge des gerichteten Metallbandes bzw. dicker als die vorgegebene Solldicke des gerichteten Metallbandes gewalzt, da nach dem Richten die Länge der einzelnen Bandabschnitte zunimmt und deren Dicke abnimmt. Die Erfindung sieht somit eine gezielte Kompensation bzw. Berücksichtigung des Richteinflusses bereits während des flexiblen Walzvorganges vor, um so Abweichungen des gerichteten Profils vom Sollprofil des Metallbandes zu vermeiden. Es wird also das Profil des Metallbandes während des Walzvorganges so modifiziert, daß das Ergebnis des späteren Richtvorganges das gewünschte Sollprofil ist. Die Kompensation des Richteinflusses beim Walzen erfolgt unter Berücksichtigung der Kenntnis der Profiländerung des Walzgutes beim Richten.
Die zuvor beschriebenen Kompensationen können sowohl steuernd auf der Basis eines Modells als auch regelnd durchgeführt werden, bei der Kompensation des Temperatureinflusses bevorzugt auf der Grundlage der Ist-Temperatur des Metallbandes oder eines anderen, die Temperatur repräsentierenden Parameters, wie z. B. Längenänderung einer Referenzstrecke, als auch als Kombination dieser beiden Möglichkeiten. Der steuernde Eingriff bietet sich insbesondere immer unmittelbar in dem Moment an, wenn eine Veränderung des Walzspalts vorgenommen wird, da eine Regelung aufgrund der erforderlichen Ansprech- und Regelzeit nicht unmittelbar ansprechen kann, während der regelnde Eingriff unmittelbar nach der Veränderung des Walzspalts vorgenommen werden sollte.
Als Stellgrößen bei der Steuerung bzw. der Regelung kommen bevorzugt eine Änderund des Walzspalts und/oder der Walzgeschwindigkeit in Frage. Im übrigen wird die Kompensation während des flexiblen Walzen vorzugsweise derart durchgeführt, daß nach dem Walzvorgang die Sollgeometrie des gewalzten Metallbandes bei Raumtemperatur von etwa 20 °C erreicht ist.
Vom besonderen Vorteil ist es, die erfindungsgemäße Kompensation mit einem steuernden und einem daran anschließenden regelnden Eingriff zu verbinden, um nicht nur die gewünschte Sollgeometrie hinsichtlich Dicke und Länge der einzelnen Bandabschnitte bei vorgegebener Endtemperatur zu erzielen, sondern gleichzeitig eine gute Planheit des Metallbandes. Hierzu ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß während jedes Veränderns des Walzspalts oder unmittelbar danach die Biegelinien der Arbeitswalzen in Abhängigkeit vom eingestellten Walzspalt zur Erzielung der Planheit des Metallbandes gesteuert werden. Wesentlich hierbei ist also, daß die Beeinflussung der Biegelinien der Arbeitswalzen beim Einstellen bzw. Verändern des Walzspalts - jedenfalls zunächst - nicht über eine Regelung erfolgt, sondern über eine Steuerung, also einen Vorgang, bei welchem eine Größe - vorliegend die Biegelinien der Arbeitswalzen - von einer anderen Größe - vorliegend dem Walzspalt - in einem vorgegebenen, festen Zusammenhang beeinflußt wird. Die Kompensation der Biegelinienänderung aufgrund der Lastwechsel bei einer Walzspaltänderung erfolgt durch die Kenntnis der Biegelinienabhängigkeit von den jeweiligen Walzspalten. Wird beispielsweise bei einem bestimmten Walzgut der Walzspalt von S1 auf S2 verstellt, so führt diese Verstellung des Walzspalts zu einer Veränderung der Durchbiegung der Arbeitswalzen. Diese Biegelinienänderung ist bekannt und bildet die Grundlage der gesteuerten Kompensation. Das Bekanntsein der Biegelinienänderung kann aus der vorgegebenen Geometrie folgen, kann aber insbesondere empirisch gewonnen werden, nämlich dadurch, daß entsprechende Meßgrößen während des Walzprozesses rückgeführt werden. Die Biegelinie wird im Ergebnis direkt in Abhängigkeit von den jeweiligen Walzspalten durch Aufbringung, d. h. Erhöhung oder Verminderung bestimmter Rückbiegekräfte angepaßt, um ein gleichmäßiges Spaltmaß über die Länge des Walzspalts zu erhalten. Durch diesen steuernden Eingriff auf den Walzprozeß beim Einstellen des Walzspalts kann gezielt auf das Metallband eingewirkt werden, und zwar bevor eine mögliche nachfolgende Regelung überhaupt wirksam wird, um letztlich ein über seine gesamte Breite planes Metallband zur Verfügung zu stellen.
Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Planheit im Anschluß an die Steuerung und insbesondere unmittelbar nach der Einstellung des Walzspalts über wenigstens einen Regelkreis geregelt wird. Es ist also vorgesehen, daß zunächst, d. h. beim Einstellen des Walzspalts, lediglich eine Steuerung erfolgt. Äußere Störgrößen mit Ausnahme des sich ändernden Walzspalts bzw. der Walzgeschwindigkeit können hierbei nicht berücksichtigt werden. Ist der steuernde Eingriff jedoch abgeschlossen, spricht die Regelung an, um die im Band verbliebene Unplanheit zu beseitigen und damit ein planes Metallband zu erzielen. Entsprechend kann bei der Kompensation des Temperatureinflusses und/oder des Richteinflusses verfahren werden.
Während des flexiblen Walzens ist es aufgrund der vorgegebenen Dickenänderungen des Metallbandes erforderlich, mehrfach den Walzspalt zu verstellen. Daher ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß kurz vor oder während des erneuten Einstellens des Walzspalts die Regelung unterbrochen und erneut gesteuert wird. Es ergibt sich also ein ständiger Wechsel zwischen Steuerung und Regelung in Abhängigkeit der vorbestimmten Dickenänderung des Metallbandes über seine Länge. Auch dieses Prinzip läßt sich bei der zuvor angesprochenen Kompensation des Temperatureinflusses und/oder des Richteinflusses entsprechend realisieren.
Zur Steuerung werden in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Walzspalten vorbestimmte Rückbiegekräfte auf die Arbeitswalzen und/oder auf Zwischenwalzen und/oder auf Stützwalzen aufgebracht, um eine Arbeitswalzenbiegung oder eine Zwischen- und Arbeitswalzenbiegung oder eine Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen. Korrespondierend hierzu werden zum Ausregeln einer Unplanheit des Metallbandes dem jeweiligen Belastungsfall angepaßte Rückbiegekräfte auf die Arbeitswalzen und/oder Zwischenwalzen und/oder Stützwalzen aufgebracht, um ebenfalls eine Arbeitswalzenbiegung und/oder eine Zwischen- und Arbeitswalzenbiegung und/oder eine Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen. Die vorgenannte Steuerung bzw. Regelung läßt sich bevorzugt mit der erwähnten Arbeits- und/oder Zwischen- und/oder Stützwalzenbiegung umsetzen, da hier - der Verfahrgeschwindigkeit des Walzspalts entsprechend - schnelle Änderungen realisiert werden können, was gerade beim flexiblen Walzen mit zum Teil sehr kurzen Bandabschnitten wichtig ist. Denkbar wären aber auch andere Möglichkeiten, die Planheit zu beeinflussen, z. B. durch das Verschieben von Zwischenwalzen beim Six-High-Mill-Gerüst, durch hydraulisch gestützte Walzen oder durch das Cross-Rolling. Ziel ist es aber in jedem Fall, ein planes, flexibel gewalztes Band mit vorgegebener Sollgeometrie bei Endtemperatur herzustellen und gleichzeitig die Haspelfähigkeit solcher Metallbänder zu verbessern bzw. zu optimieren.
Damit die Regelung im Anschluß an die Steuerung möglichst schnell anspricht, was, wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, gerade beim flexiblen Walzen von erheblicher Bedeutung ist, empfiehlt es sich, daß die Messung der Planheit optisch vorgenommen wird. Die optische Messung der Planheit läßt sich unmittelbar hinter den Arbeitswalzen in einfacher Weise realisieren. Dabei wird die Planheit des Metallbandes bevorzugt über die gesamte Breite des Metallbandes hinter dem Walzspalt für jedes Längeninkrement gemessen.
Besonders bevorzugt im Zusammenhang mit der optischen Messung ist es, daß zur Messung der Planheit über die gesamte Breite des Metallbandes verteilte Laserdikkenmeßstationen vorgesehen sind und daß die Laserdickenmessung über Triangulation erfolgt. Die Laserdickenmessung über die gesamte Breite des Metallbandes ermöglicht in einfacher Weise online eine Optimierung der Biegelinie der Arbeitswalzen. Die Laserdickenmessung über Triangulation ermöglicht durch den kleinen Meßfleck und die hohen Meßfrequenzen von 1 kHz und mehr auch bei kurzen Bandabschnitten von ca. 50 mm Länge das Bestimmen des Querprofils.
Es versteht sich, daß es grundsätzlich möglich ist, auch andere als optische Meßmittel zur Bestimmung einer nach der Steuerung im Band noch verbliebenen Unplanheit zu verwenden. So kann beispielsweise eine Stressometerrolle verwendet werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung nochmals erläutert. Es zeigt
Fig. 1
eine schematische Darstellung eines Teils eines Walzgerüstes ohne Gegenbiegung,
Fig. 2
eine Ansicht des Walzgerüstes aus Fig. 1 mit Gegenbiegung,
Fig. 3
die Darstellung eines Regelkreises und
Fig. 4
die Darstellung eines weiteren Regelkreises.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Teil eines Walzgerüstes 1 einerseits ohne Gegenbiegung (Fig. 1) und andererseits mit Gegenbiegung (Fig. 2) dargestellt. Im einzelnen sind gezeigt eine zylindrische Arbeitswalze 2 mit Walzenballen 3 und Lagerzapfen 4, 5, die in Lagern 6, 7 gelagert sind. Oberhalb der Arbeitswalze 2 befindet sich eine Stützwalze 8 mit einem zylindrischen Stützwalzenballen 9 und Lagerzapfen 10, 11, die in Lagern 12, 13 gelagert sind. Bei der dargestellten Arbeitswalze 2 und der Stützwalze 8 handelt es sich um die oberen Walzen des Walzgerüstes 1. Nicht dargestellt sind die beiden unteren korrespondierenden Walzen, nämlich eine untere Arbeitswalze und eine untere Stützwalze. Zwischen den beiden Arbeitswalzen befindet sich der Walzspalt S.
Es versteht sich, daß die Erfindung sowohl bei einem Duo-Walzgerüst, bei einem Quarto-Walzgerüst, bei einem Sixto-Walzgerüst, bei einem Z-High-Walzgerüst, bei einem Zwölfrollen-Walzgerüst und bei einem Zwanzigrollen-Walzgerüst angewendet werden kann und daß statt zylindrischer Arbeitswalzen 2 und Stützwalzen 8 grundsätzlich auch bombierte Walzen eingesetzt werden können.
In Fig. 1 ist ein Anwendungsfall beim Walzen eines nicht gezeigten Metallbandes dargestellt, bei dem auf die Arbeitswalze 2 eine Walzkraft FW ausgeübt wird. Die Walzkraft FW bewirkt eine elastische Durchbiegung der Arbeitswalze 2, so daß sich die Biegelinie B der Arbeitswalze 2 ergibt. Die Walzkraft FW führt jedoch nicht nur zu einer Durchbiegung der Arbeitswalze 2, sondern auch zu einer Durchbiegung der Stützwalze 8, was jedoch im einzelnen nicht dargestellt ist.
In der Fig. 2 ist der Zustand der Arbeitswalze 2 und der Stützwalze 8 mit Gegenbiegung dargestellt. Der Walzspalt S hat im Gegensatz zum in Fig. 1 dargestellten Zustand ein konstantes, gleichmäßiges Spaltmaß; realisiert ist also ein zumindest im wesentlichen gleichbleibender konstanter Abstand zwischen den beiden einander zugewandten Flächen der Arbeitswalzen. Im in Fig. 2 dargestellten Zustand ist die Arbeitswalze 2 nicht durchgebogen. Der Walzkraft FW wirken über die Stützwalze 8 aufgebrachte Rückbiegekräfte FB entgegen.
Bei der dargestellten Ausführungsform verläuft die Biegelinie B, die der Mittelachse der Arbeitswalze 2 entspricht, parallel zur Außenseite der Arbeitswalze 2. Bei einem bombierten Walzenballen ist dies nicht der Fall. In diesem Falle ist bei einem über die Länge der Arbeitswalze konstanten Walzspalt im Gegensatz zu der Darstellung gemäß Fig. 2 die Arbeitswalze durchgebogen, obwohl die den Walzspalt begrenzende Linie bzw. Fläche der Arbeitswalze horizontal verläuft.
Das flexible Walzen eines Metallbandes wird so durchgeführt, daß der Walzspalt S während des Walzvorganges gezielt verändert wird, um eine vorbestimmte Dickenänderung des Metallbandes über seine Länge zu erzielen. Wesentlich ist dabei zunächst, daß während des Einstellens des Walzspalts S oder unmittelbar danach die Biegelinien B der Arbeitswalzen 2 in Abhängigkeit vom eingestellten Walzspalt zur Erzielung der Planheit des Metallbandes gesteuert werden. Dies ist durch die Kenntnis der Biegelinienabhängigkeit von den verschiedenen Walzspalten möglich. Hierdurch wird die aufgrund der verschiedenen Walzspalte verursachte Abweichung vom idealen Spalt kompensiert.
Im Anschluß an den zuvor beschriebenen steuernden Eingriff beim Einstellen des Walzspalts S wird die Planheit über den in Fig. 3 dargestellten Regelkreis 14 geregelt. Hierdurch wird eine noch im Band nach dem steuernden Eingriff verbliebene Unplanheit ausgeregelt. Wird der Walzspalt S später wieder verstellt, wird die Regelung unterbrochen und in der zuvor erläuterten Weise wieder gesteuert.
Zur Steuerung werden in Abhängigkeit von den verschiedenen Walzspalten vorbestimmte Rückbiegekräfte FB auf die Stützwalzen 8 aufgebracht, um eine Arbeits- und Stützwalzenbiegung zu erzielen. Mit dem gleichen Ziel werden Rückbiegekräfte FB auf die Arbeitswalzen 2 zum Ausregeln der Unplanheit aufgebracht.
Zur Regelung wird zunächst eine Meßwerterfassung über entsprechende Meßmittel vorgenommen. Dabei wird sowohl das Längs- als auch das Querprofil vermessen. Anschließend erfolgt die Längsprofil- bzw. Querprofilerkennung, wobei die Regelabweichung zwischen Ist- und Sollwert der jeweiligen Regelgröße festgestellt wird. Die jeweiligen Korrekturwerte werden dann einem Regelkreis zugeführt. Bei der Längsprofilerkennung wird entsprechend dem vorgegebenen Sollwert die Änderung Δ h der Dicke des Metallbandes auf den vorgegebenen Sollwert korrigiert. Hierzu ist eine entsprechende Änderung Δ S des Walzspalts erforderlich. Von der Änderung des Walzspalts S hängen schließlich wiederum die auf die jeweiligen Arbeitswalzen 2 aufzubringenden Rückbiegekräfte FB ab.
Das zuvor beschriebene Verfahren berücksichtigt aber noch nicht den Temperatureinfluß auf das Metallband beim Walzvorgang. In diesem Zusammenhang darf auf den in Fig. 4 dargestellten Regelkreis 15 verwiesen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes läuft derart ab, daß der Walzspalt und/oder die Walzgeschwindigkeit während des Walzvorganges gezielt beeinflußt wird, um den Temperatureinfluß beim Walzen, der eine Dicken- und Längenbeeinflussung des Metallbandes zur Folge hat, zu kompensieren. Auch hierbei wird zunächst eine Profilerkennung durchgeführt, wobei Regelabweichungen festgestellt werden. Durch Veränderung des Walzspaltes und/oder der Vorschubbewegung bzw. der Walzgeschwindigkeit kann diese Längenänderung und gleichzeitig die Dickenänderung gezielt kompensiert werden. Wie sich aus dem in Fig. 4 dargestellten Regelkreis 15 ergibt, erfolgt die Walzspaltregelung in Abhängigkeit der gemessenen Längsprofile und Ist-Temperaturen des Walzgutes.
Des weiteren berücksichtigt das zuvor beschriebene Verfahren noch nicht die Profiländerung des Metallbandes beim Richten des Metallbandes im Anschluß an das flexible Walzen. Das erfindungsgemäße Verfahren zum flexiblen Walzen unter Berücksichtigung des Richteinflusses läuft derart ab, daß der Walzspalt und/oder die Walzgeschwindigkeit während des Walzvorganges gezielt beeinflußt wird, um die beim Richten auftretende Profiländerung bereits während des Walzvorganges zu kompensieren. Der Walzspalt und/oder die Vorschubgeschwindigkeit der Walzgeschwindigkeit werden derart über einen Steuer- und/oder Regelkreis verändert, daß sich ein gegenüber dem gerichteten Sollprofil verkürztes und dickeres Profil des Metallbandes ergibt, das nach dem Richten dem vorgegebenen Sollprofil entspricht.
Im übrigen versteht es sich, daß die zu den Fig. 1 bis 3 beschriebene Möglichkeiten der Regelung, Steuerung und Messung entsprechend bei der Kompensation des Temperatureinflusses und/oder des Richteinflusses anwendbar sind.
Außerdem sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht nur auf solche Verfahren beschränkt ist, bei denen Metallbänder flexibel gewalzt werden. Die Erfindung läßt sich in gleicher Weise auch bei anderem Walzgut anwenden.

Claims (15)

  1. Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes, wobei das Metallband während des Walzprozesses geführt wird durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen (3) gebildeten und so einstellbaren Walzspalts, daß über die Länge des Metallbandes Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke erzielt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompensation des auf das Metallband wirkenden Temperatureinflusses während des Walzens durchgeführt wird, um Abweichungen von der Solldicke und/oder Sollänge der einzelnen Bandabschnitte bei vorgegebener Endtemperatur des Metallbandes zu vermeiden.
  2. Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes, wobei das Metallband während des Walzprozesses geführt wird durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen (3) gebildeten und so einstellbaren Walzspalts; daß über die Länge des Metallbandes Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke erzielt werden, und wobei das Metallband nach dem flexiblen Walzen gerichtet wird, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompensation des auf das Metallband wirkenden Richteinflusses während des Walzens durchgeführt wird, um Abweichungen von der Solldicke und/oder Sollänge der einzelnen gerichteten Bandabschnitte des Metallbandes zu vermeiden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensation über eine Steuerung und/oder eine Regelung durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung auf der Grundlage der Ist-Temperatur des Metallbandes und/oder eines Parameters erfolgt, aus dem die Ist-Temperatur ableitbar ist, wie insbesondere die Längenänderung einer Referenzstrecke des Metallbandes.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der Walzspalt und/oder die Walzgeschwindigkeit während des Walzen gezielt beeinflußt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Endtemperatur des Metallbandes die Raumtemperatur, vorzugsweise etwa 20 °C ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß während jedes Veränderns des Walzspalts oder unmittelbar danach die Biegelinien der Arbeitswalzen in Abhängigkeit vom veränderten Walzspalt zur Erzielung der Planheit des Metallbandes gesteuert werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Planheit im Anschluß an die Steuerung und insbesondere unmittelbar nach der Veränderung des Walzspalts über wenigstens einen Regelkreis geregelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor oder während des erneuten Verändern des Walzspalts die Regelung der Planheit unterbrochen wird und die Biegelinien der Arbeitswalzen in Abhängigkeit der erneuten Walzspaltveränderung für den neuen Walzfall zur Erzielung der Planheit erneut gesteuert werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Walzspalten vorbestimmte Rückbiegekräfte auf die Arbeits- und/oder Zwischen- und/oder Stützwalzen aufgebracht werden, um eine Arbeitswalzenbiegung, eine Zwischen- und Arbeitswalzenbiegung und/oder eine Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausregeln einer Unplanheit des Metallbandes dem jeweiligen Belastungsfall angepaßte Rückbiegekräfte auf die Arbeits- und/oder Zwischen- und/oder Stützwalzen aufgebracht werden, um eine Arbeitswalzenbiegung, eine Zwischen- und Arbeitswalzenbiegung und/oder eine Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Planheit berührungslos, z. B. optisch erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Planheit des Metallbandes über die gesamte Breite des Metallbandes hinter dem Walzspalt für jedes Längeninkrement gemessen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Planheit über die gesamte Breite des Metallbandes verteilte Laserdickenmeßstationen vorgesehen sind und daß die Laserdickenmessung über Triangulation erfolgt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Planheit berührend, z. B. über eine Stressometerrolle erfolgt.
EP00116083A 1999-08-06 2000-07-27 Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes Expired - Lifetime EP1080800B1 (de)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19936522 1999-08-06
DE19936522 1999-08-06
DE19951889 1999-10-28
DE19951889 1999-10-28
DE19954425 1999-11-11
DE19954425 1999-11-11
DE19962754 1999-12-23
DE19962754A DE19962754A1 (de) 1999-08-06 1999-12-23 Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1080800A2 EP1080800A2 (de) 2001-03-07
EP1080800A3 EP1080800A3 (de) 2003-01-22
EP1080800B1 true EP1080800B1 (de) 2005-01-12

Family

ID=27438974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00116083A Expired - Lifetime EP1080800B1 (de) 1999-08-06 2000-07-27 Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6336350B1 (de)
EP (1) EP1080800B1 (de)
JP (1) JP2001071013A (de)
AT (1) ATE286789T1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007062734A1 (de) 2005-12-02 2007-06-07 Voestalpine Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zum aufheizen von stahlbauteilen in einem durchlaufofen

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846900C2 (de) * 1998-10-12 2000-08-10 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Metallbandes für abzulängende Tailored Blanks
DE10246164B4 (de) * 2002-10-02 2014-03-20 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zum Herstellen von Strukturbauteilen
DE102007013739B3 (de) * 2007-03-22 2008-09-04 Voestalpine Stahl Gmbh Verfahren zum flexiblen Walzen von beschichteten Stahlbändern
EP3168570A1 (de) 2015-11-10 2017-05-17 Primetals Technologies France SAS Methode zum messen der planheit eines metallprodukts, und entsprechende vorrichtung
ES2950107T3 (es) * 2016-12-30 2023-10-05 Outokumpu Oy Método y dispositivo de laminación flexible de bandas de metal
CN114273463B (zh) * 2020-09-27 2024-03-08 宝山钢铁股份有限公司 钢板自动多道次矫直方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5035900B2 (de) * 1972-03-28 1975-11-19
DE2264333C3 (de) 1973-12-17 1981-11-26 Schloemann-Siemag Ag, 4000 Duesseldorf Regelungsvorrichtung zum Ausregeln der walzkraftbedingten Walzendurchbiegung in einem Walzgerüst
DE2554246A1 (de) * 1975-12-03 1977-06-16 Achenbach Buschhuetten Gmbh Verfahren und einrichtung zum regeln der planheit beim walzen von bandmaterial
JPS58135711A (ja) * 1982-02-05 1983-08-12 Toshiba Corp 連続圧延機の制御方法およびその制御装置
JPS61172603A (ja) * 1985-01-29 1986-08-04 Sumitomo Metal Ind Ltd 厚板圧延法
JPS62158825A (ja) * 1985-12-28 1987-07-14 Nippon Steel Corp 熱間圧延鋼板の冷却方法
JPS63260604A (ja) * 1987-04-20 1988-10-27 Nippon Steel Corp 薄鋼板の連続熱間圧延方法
JP2584922Y2 (ja) * 1992-03-17 1998-11-11 石川島播磨重工業株式会社 形状検出装置
FR2695049B1 (fr) * 1992-09-03 1994-11-10 Lorraine Laminage Procédé et dispositif d'évaluation de la planéité d'une bande et ligne de fabrication d'une bande en continu comportant un dispositif d'évaluation de la planéité de la bande.
JPH06154806A (ja) * 1992-11-20 1994-06-03 Nkk Corp 熱延ストリップの走間板厚変更圧延方法
DE4309986A1 (de) 1993-03-29 1994-10-06 Schloemann Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Walzen eines Walzbandes
BR9603035A (pt) * 1995-07-10 1998-05-05 Kawasaki Steel Co Método e aparelho para laminação a quente de acabamento contínua de tiras de aço
JP3116786B2 (ja) 1995-10-31 2000-12-11 住友金属工業株式会社 熱延鋼帯の仕上圧延における仕上温度制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007062734A1 (de) 2005-12-02 2007-06-07 Voestalpine Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zum aufheizen von stahlbauteilen in einem durchlaufofen

Also Published As

Publication number Publication date
EP1080800A3 (de) 2003-01-22
ATE286789T1 (de) 2005-01-15
EP1080800A2 (de) 2001-03-07
US6336350B1 (en) 2002-01-08
JP2001071013A (ja) 2001-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1074317B1 (de) Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
EP1781429B1 (de) Verfahren zum richten eines metallbandes und richtmaschine
EP2477764B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen streckbiegerichten von metallbändern
EP0121148B1 (de) Verfahren zum Herstellen von Walzband mit hoher Bandprofil- und Bandplanheitsgüte
DE2543738A1 (de) Verfahren und kalander zur herstellung von folien
DE3028368A1 (de) Verfahren zum verbessern der bandebenheit in einer warmbandwalzstrasse
EP1080800B1 (de) Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
DE1427888B2 (de) Einrichtung zur Dickenverringerung von Bandmaterial
DE10037867A1 (de) Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
DE2532710A1 (de) Walzwerk zur herstellung nahtloser stahlrohre
DE3006544A1 (de) Verfahren zur automatischen steuerung oder einstellung der breite einer bramme bzw. metallplatte beim warmvorwalzen derselben
DE19962754A1 (de) Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
EP3097992B1 (de) Verfahren zum stufenwalzen eines metallbandes
DE4391396C2 (de) Verfahren zum Walzen von H-Profilstahl
EP0734795B1 (de) Verfahren zur Dickenvorsteuerung beim Folienwalzen
EP0371280A2 (de) Verfahren zum Richten von Blechen, Bändern, Tafeln, Profilen, Trägern etc.
DE3401894A1 (de) Verfahren zum herstellen von walzband mit hoher bandprofil- und bandplanheitsguete
DE60010803T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Walzen eines Bandes
EP3823771B1 (de) Verfahren zum ermitteln von stellgrössen für aktive profil- und planheitsstellglieder für ein walzgerüst und von profil- und mittenplanheitswerten für warmgewalztes metallband
DE19939166B4 (de) Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
EP3231522B1 (de) Robuste bandzugregelung
EP0181474B1 (de) Sechs-Walzen-Walzwerk
EP1669141B1 (de) Verfahren zur Regelung des Querschnitts von aus einer Drahtwalzstrasse austretenden Drähten und Drahtwalzstrasse
DE2823071C2 (de)
EP3782746B1 (de) Profil-richtapparat für eine profilieranlage und verfahren zum korrigieren von axialen abweichungen eines metallprofils

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: DR.-ING. ANDREAS HAUGER

Inventor name: KLEIN, FRIEDRICH, DR.-ING.

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20030314

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT DE FR GB IT NL

17Q First examination report despatched

Effective date: 20031107

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT DE FR GB IT NL

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 50009198

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20050217

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: GERMAN

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20050413

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050727

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050727

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

ET Fr: translation filed
26N No opposition filed

Effective date: 20051013

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060201

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20050727

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20060201

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20070704

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090203

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20111007