EP1128917A1 - Walzgerüst mit stütz- und arbeitswalzen - Google Patents

Walzgerüst mit stütz- und arbeitswalzen

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EP1128917A1
EP1128917A1 EP99960919A EP99960919A EP1128917A1 EP 1128917 A1 EP1128917 A1 EP 1128917A1 EP 99960919 A EP99960919 A EP 99960919A EP 99960919 A EP99960919 A EP 99960919A EP 1128917 A1 EP1128917 A1 EP 1128917A1
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EP
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rolls
work
roll
rolling
strip
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Application number
EP99960919A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Dipl.-Ing. Quambusch
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • B21B37/68—Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B13/023—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally the axis of the rolls being other than perpendicular to the direction of movement of the product, e.g. cross-rolling

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for rolling sheet metal and strip on a roll stand, in which the upper and lower work rolls, possibly in pairs together with the support rolls assigned to them, by opposing horizontal adjustment of the chocks stored within the stand window from the common vertical plane out about a common vertical axis that intersects the long centers of the rollers can be pivoted into positions in which the vertical planes running through the roller axes of the working or optionally working and support rollers intersect at a predetermined angle
  • the object of the present invention is then to achieve a central pass of the rolling stock in the rolling line in a rolling mill of the generic type, without resulting in faulty strip runs
  • the upper and lower work rolls possibly in pairs with their support rolls, based on the common, the starting plane intersecting the roller axes are each pivoted by different angular amounts
  • the advantage of the present invention is to be seen first of all that incorrect rolling of the rolling stock is prevented by a controllable actuator directly in the respective stand. Correction by a subsequent stand, as is provided by the prior art, is not necessary, so that the present invention for that too last stand of a tandem mill, but can also be used advantageously for individual stands in particular. A particular importance of the invention is also seen in the application for rolling extremely thin strips, because the transverse course of the strips can be prevented as soon as they are created
  • the respective pair of rolls consisting of work rolls or to pivot together from work and support rolls around a vertical axis, in order to thus change the angular amount for correcting the strip path.
  • the core of the method according to the invention is therefore the setting of different adjustment angles for the upper and lower roll sets or the upper and lower work roll, based on a vertical plane transverse to the rolling direction
  • a rolling stand for carrying out the method according to the invention is characterized in that the displacement drives for the chocks of the work roll, each receiving one end of the roll, and possibly of the support roll displaceable in pairs with respect to the upper and lower work roll and / or work and support roll, can be actuated independently of one another
  • Proposal of the invention means that each work roll or each work roll can be pivoted together with the support roll assigned to it independently of the other work roll. The pivoting about the common vertical pivot axis intersecting the roll center, however, presupposes that the
  • Displacement drives the chocks provided at both ends of a roller are shifted by the same amount, but with respect to the other roller, the chocks of the other roller are adjusted by different displacement paths
  • Rolling stand measuring devices are provided for detecting the faulty strip course, the measuring signal of which is converted in a computing unit, taking into account stored target values, into a signal for actuating the displacement drives in each case at least one of the rolls
  • the lateral belt path is regulated by the fact that the displacement drive of at least one of the rollers is actuated in such a way that the angle adjustment of this roller is set differently with respect to a vertical plane running transverse to the roller direction.
  • known bending means can be provided with which the profile of the rolling stock can be additionally influenced
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a three-step rolling mill with the longitudinally cut roll stands and
  • Fig. 2 shows a rolling mill according to the invention in a schematic enlarged view
  • Figure 1 is a schematic plan view of a three-step rolling mill with the longitudinally cut rolling stands 1, 2, 3 the setting according to the invention
  • both work rolls 4, 5 are each pivoted 0.6 ° out of the vertical plane 6 shown in the upper roll stand 1, specifically about a vertical axis 9 which runs through the longitudinal center of the two work rolls.
  • the intersecting vertical roller planes 10, 11 form an angle of 0.12 ° with each other and an angle of 0.6 ° to the vertical plane 6.
  • the crossing of the work rolls 4, 5 causes a convex strip cross-sectional profile 7, but at the same time also a strip path 8, which is deflected laterally out of the rolling direction 12.
  • This band course 8 is harmful and must therefore be corrected.
  • the upper work roll 4 is pivoted to the left by an angular amount of 0.9 ° with respect to the common vertical plane 6, while the lower work roll 5 is pivoted to the right by an amount of 0.3 ° becomes.
  • the sum of both angles is 1, 2 °, so as with the middle roll stand, whereby due to the different pivoting of the
  • cassettes 16, 17 which can be displaced by means of the displacement drives 13, 14 in the form of piston-cylinder units and can thereby be pivoted about the common central axis 9.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Walzen von Blechen und Bändern auf einem Walzgerüst, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise zusammen mit ihnen zugeordneten Stützwalzen, durch gegensinniges horizontales Verstellen der jede Walze innerhalb der Ständerfenster lagernden Einbaustücke aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus um eine gemeinsame senkrechte die Längsmitten der Walzen schneidende Achse in Stellungen verschwenkbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- oder gegebenenfalls Arbeits- und Stützwalen verlaufenden Vertikalebenen in einem vorgegebenen Winkel kreuzen. Zum Ausgleich von fehlerhaften Bandverläufen des gewalzten Bleches oder Bandes werden in Abhängigkeit von der Grösse der erfassten Richtungsabweichung des Bandes aus der vorgesehenen Walzrichtung die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise mit ihren Stützwalzen, bezogen auf die gemeinsame die Walzenachsen schneidende Ausgangsebene um jeweils unterschiedliche Winkelbeträge verschwenkt.

Description

Walzgerust mit Stutz- und Arbeitswalzen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Walzen von Blechen und Bandern auf einen Walzgerust, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise zusammen mit ihnen zugeordneten Stutzwalzen, durch gegensinniges horizontales Verstellen der jede Walze innerhalb der Standerfenster lagernden Einbaustucke aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus um eine gemeinsame senkrechte die Langsmitten der Walzen schneidende Achse in Stellungen verschwenkbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeitsoder gegebenenfalls Arbeits- und Stutzwalzen verlaufenden Vertikalebenen in einem vorgegebenen Winkel kreuzen
Derartige Systeme, bei denen entweder nur die Arbeitswalzen oder bei denen eine paarweise und gegensinnige Verschwenkung von Ober- und Unterwalzen eines
Quarto-Walzgerustes (Pair-Cross-Rol ng-Systeme) vorgenommen wird sind bekannt und werden eingesetzt, um damit ein gefordertes Profil am Walzgut einzustellen oder zu beeinflussen Durch Verschrankung der Walzen und das Kreuzen der Walzenachsen kann das Profil des Walzgutes eingestellt werden, ohne wie sonst erforderlich, hohe Arbeitswalzen-Biegekrafte aufbringen zu müssen Ein daraus sich ergebender Vorteil ist z B die Erhöhung der Lagerstandzeiten
Aus der deutschen Patentanmeldung 31 27 190 C2 ist eine Walzanlage mit im wesentlichen in ihrer Mitte kreuzender Arbeitswalzen bekannt, wobei erfindungsgemaß die Arbeitswalzen von mindestens zwei dieser Walzgeruste jeweils entgegengesetzt zueinander schraggestellt sind Es war herausgefunden worden, daß durch das Kreuzen der Arbeitswalzen zwar Mittenverdickungen des Bleches oder Bandes beeinflußt bzw beseitigt werden konnten, daß aber dabei Kräfte auf das Walzgut ausgeübt werden, die bei den gegeneinander schräg gestellten Walzen eine Veränderung der Querschnittsform des Bandes bewirken, die in dieser Form nicht verkaufsfahig ist Hinzu kommt, daß bei Walzwerken der gattungsgemaßen Art durch das Schragstellen der Arbeitswalzen ein Bandlauffehler auftreten kann, der bewirkt, daß das Band sich seitlich aus der vorgegebenen Bandlaufrichtung herausbewegt, wofür die unterschiedlichen Kräfteverhältnisse im Walzspalt verantwortlich gemacht werden
Die DE 31 27 190 C2 lost das auftretende Problem bei einer Tandem-Walzanlage dadurch, daß die Arbeitswalzen benachbarter Walzgeruste jeweils entgegengesetzt schräg gestellt werden Dadurch wird das auftretende Problem zwar nicht verhindert, doch können durch die getroffene Maßnahme Banddickenabweichungen oder fehlerhafte Bandverlaufe in den jeweils nachfolgenden Gerüst ausgeglichen werden
Die getroffenen Maßnahmen sind, abgesehen davon, daß unterschiedlich ausgestaltete Gerüste verwendet werden müssen, nicht für das letzte Gerüst der Fertigstraße geeignet, weil danach eine Korrektur eines fehlerhaften Bandverlaufes nicht mehr durchgeführt werden kann Ebenfalls ungeeignet ist der in dieser Schrift gemachte Vorschlag für Einzelgeruste, z B Steckelwalzwerke oder eingerustige Blechwalzwerke
Ausgehend von den erkannten Problemen und der Losung gemäß der DE 31 27 190
C2 besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dann, bei einem Walzwerk der gattungsgemaßen Art einen zentrischen Durchlauf des Walzgutes in der Walzlinie zu erreichen, ohne daß es zu fehlerhaften Bandverlaufen kommt
Zur Losung der Aufgabe wird erfindungsgemaß vorgeschlagen, daß zum Ausgleich von fehlerhaften Bandverlaufen des gewalzten Bleches oder Bandes in Abhängigkeit von der Große der erfaßten Richtungsabweichung des Bandes aus der vorgesehenen Walzrichtung die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise mit ihren Stutzwalzen, bezogen auf die gemeinsame, die Walzenachsen schneidende Ausgangsebene um jeweils unterschiedliche Winkelbetrage verschwenkt werden
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist zunächst dann zu sehen, daß fehlerhaftes Verlaufen des Walzgutes durch ein regelbares Stellglied direkt im jeweiligen Gerüst verhindert wird Eine Korrektur durch ein nachfolgendes Gerüst, wie es der Stand der Technik vorsieht, ist nicht erforderlich, so daß die vorliegende Erfindung auch für das letzte Gerüst einer Tandemstraße, insbesondere aber auch für Einzelgeruste vorteilhaft anwendbar ist Eine besondere Bedeutung der Erfindung wird auch in der Anwendung zur Walzung extrem dunner Bander gesehen, weil der Querverlauf der Bander bereits beim Entstehen verhindert werden kann
Gemäß dem erfmdungsgemaßen Verfahren ist es gleichsam möglich, eine der Arbeitswalzen, gegebenenfalls gemeinsam mit ihrer Stutzwalze beim Verbleib der anderen Arbeitswalze bzw Arbeits- und Stutzwalze zu verschwenken, denkbar ist es aber nach einem anderen Merkmal der Erfindung auch, das jeweilige Walzenpaar, bestehend aus Arbeitswalzen oder aus Arbeits- und Stutzwalzen gemeinsam um eine vertikale Achse zu verschweπken, um somit den Winkelbetrag zur Korrektur des Bandverlaufes zu verandern Kern des erfmdungsgemaßen Verfahrens ist somit die Einstellung unterschiedlicher Verstellwinkel für die oberen und unteren Walzensatze bzw die obere und untere Arbeitswalze, bezogen auf eine senkrechte Ebene quer zur Walzrichtung
Ein Walzgerust zur Durchfuhrung des erfmdungsgemaßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeantriebe für die jeweils ein Walzeπende aufnehmenden Einbaustucke der Arbeitswalze und gegebenenfalls der paarweise mit dieser verschiebbaren Stutzwalze bezogen auf die obere und untere Arbeitswalze und/oder Arbeits- und Stutzwalze unabhängig voneinander betatigbar sind Dieser Vorschlag der Erfindung bedeutet, daß jede Arbeitswalze bzw jede Arbeitswalze gemeinsam mit der ihr zugeordneten Stutzwalze unabhängig von der jeweils anderen Arbeitswalze verschwenkt werden kann Die Verschwenkung um die gemeinsame die Walzenmitte schneidende senkrechte Schwenkachse setzt allerdings voraus, daß die
Verschiebeantriebe die an beiden Enden einer Walze vorgesehenen Einbaustucke um jeweils gleiche Betrage verschiebt, bezogen auf die andere Walze jedoch werden die Einbaustucke der anderen Walze um andere Verschiebewege verstellt
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß auslaufseitig des
Walzgerustes Meßeinrichtungen zum Erfassen der fehlerhaften Bandverlaufe vorgesehen sind, deren Meßsignal in einer Recheneinheit unter Berücksichtigung abgelegter Soll-Werte in ein Signal zur Betätigung der Verschiebeantriebe jeweils mindestens einer der Walzen umgewandelt wird Die Recheneinheit empfangt von der Meßeinrichtung einen Meßwert, der der Große des seitlichen Bandverlaufes entspπcht Über im Rechner abgelegte Soll-Werte wird ein Ausregulieren des seitlichen Bandverlaufes dadurch bewirkt, daß der Verschiebeantrieb mindestens einer der Walze so betätigt wird daß die Winkelverstellung dieser Walze gegenüber einer quer zur Walzπchtung verlaufenden senkrechten Ebene unterschiedlich eingestellt wird Dadurch, daß die beiden Arbeitswalzen in unterschiedlichen Winkeln zur Walzrichtung geneigt sind, kann dem Verlaufen des Walzgutes entgegengewirkt werden bzw wird das Walzgut wieder in die Richtung gelenkt, die der gewollten Walzrichtung entspricht
Es ist auch denkbar, statt eine der Arbeitswalzen bzw das Paar aus Arbeits- und
Stutzwalzen zu verschwenken, den gesamten Walzensatz bestehend aus oberer und unterer Arbeitswalze bzw oberer und unterer Arbeits- und Stutzwalze zu verschwenken, wahrend der Winkel, unter dem sich die Walzen kreuzen, beibehalten wird Damit verändert sich auch die Winkelstellung relativ zur Walzrichtung, ohne daß die Ebenen, in denen sich die oberen und unteren Walzensatze kreuzen verandern
Zusätzlich zu der erfmdungsgemaßen Ausstattung der Walzgeruste können an sich bekannte Biegeeinπchtuπgen vorgesehen sein, mit denen das Walzgutprofil zusätzlich beeinflußt werden kann
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben Es zeigt
Fig 1 eine schematische Draufsicht auf eine dreigerustige Walzstraße mit den längs geschnittenen Walzgerusten und
Fig 2 ein erfindungsgemaßes Walzgerust in schematischer vergrößerter Darstellung
In Figur 1 ist in einer schematischen Draufsicht auf eine dreigerustige Walzstraße mit den längs geschnittenen Walzgerusten 1 ,2,3 das erfmdungsgemaße Einstellen der
Arbeitswalzen 4,5 dargestellt Jeweils neben dem dargestellten Walzgerust 1 ,2,3 ist ebenfalls schematisch der Bandverlauf des Walzbandes 7 angedeutet, der sich bei entsprechender Schragstellung der Arbeitswalzen 4,5 ergibt Im ersten Walzgerust 1 sind die beiden Arbeitswalzen 4,5 senkrecht ubereinanderstehend dargestellt, so daß nur die obere Arbeitswalze 4 zu erkennen ist Beide Arbeitswalzen 4,5 sind so angeordnet, daß ihre Walzenachsen in einer gemeinsamen senkrechten Ebene 6 verlaufen; dementsprechend entsteht ein rechts daneben dargestellter Bandverlauf 8 mit einem Bandquerschnitt 7, der im wesentlichen rechteckig ist.
Im darunter dargestellten Walzgerüst 2 sind beide Arbeitswalzen 4,5 um jeweils 0,6° aus der im oberen Walzgerüst 1 dargestellten senkrechten Ebene 6 heraus verschwenkt, und zwar um eine senkrechte Achse 9, die durch die Längsmitte der beiden Arbeitswalzen verläuft. Die sich kreuzenden senkrechten Walzenebenen 10,11 bilden miteinander einen Winkel von 0,12° und zu der senkrechten Ebene 6 jeweils einen Winkel von 0,6°.
Wie an dem daneben angedeuteten Bandverlauf 8 zu erkennen ist, bewirkt das Kreuzen der Arbeitswalzen 4,5 ein konvexes Bandquerschnittsprofil 7, aber gleichzeitig auch einen Bandverlauf 8, der seitlich aus der Walzrichtung 12 ausgelenkt wird. Dieser Bandverlauf 8 ist schädlich und deshalb zu korrigieren. Zur Korrektur wird, wie in der unteren Darstellung gezeigt, die obere Arbeitswalze 4 bezogen auf die gemeinsame senkrechte Ebene 6 um einen Winkelbetrag von 0,9° nach links verschwenkt, während die untere Arbeitswalze 5 um einen Betrag von 0,3° nach rechts verschwenkt wird. Die Summe beider Winkel beträgt 1 ,2°, also wie beim mittleren Walzgerüst, wobei durch die unterschiedliche Verschwenkung der
Arbeitswalzen um ungleiche Winkel der seitliche Bandverlauf 8 ausgeglichen wird, so daß ein Bandverlauf 8 entsteht, wie er beim oberen Walzgerüst 1 rechts dargestellt ist.
In Figur 2 sind gleiche Teile gleich bezeichnet. Erkennbar werden die Arbeitswalzen
4,5 in Kassetten 16,17 aufgenommen, die mittels der Verschiebeantriebe 13,14 in Form von Kolben-Zylindereiheiten verschiebbar und dabei um die gemeinsame zentrale Achse 9 verschwenkbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Walzen von Blechen und Bändern auf einen Walzgerüst, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise zusammen mit ihnen zugeordneten Stützwalzen, durch gegensinniges horizontales Verstellen der jede Walze innerhalb der Ständerfenster lagernden Einbaustücke aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus um eine gemeinsame senkrechte die Längsmitten der Walzen schneidende Achse in
Stellungen verschwenkbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- oder gegebenenfalls Arbeits- und Stützwalzen verlaufenden Vertikalebenen in einem vorgegebenen Winkel kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von fehlerhaften Bandverläufen des gewalzten Bleches oder Bandes in Abhängigkeit vom der Größe der erfaßten Richtungsabweichung des Bandes aus der vorgesehenen Walzrichtung die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise mit ihren Stützwalzen, bezogen auf die gemeinsame die Walzenachsen schneidende Ausgangsebene um jeweils unterschiedliche Winkelbeträge verschwenkt werden.
2. Verfahren zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswalzen bei gleichbleibendem Kreuzungswinkel zwischen den verschwenkten Vertikalebenen gemeinsam gegebenenfalls paarweise mit ihren Stützwalzen um einen der Korrektur des Bandverlaufes angemessenen Winkelbetrag verschwenkt werden.
3. Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise zusammen mit ihnen zugeordneten Stützwalzen, durch gegensinniges horizontales Verstellen der jede Walze innerhalb der Ständerfenster lagernden Einbaustücke aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus um eine gemeinsame senkrechte die
Längsmitten der Walzen schneidende Achse in Stellungen verschwenkbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- oder gegebenenfalls Arbeits- und Stützwalzen verlaufenden Vertikalebenen in einem vorgegebenen Winkel kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeantriebe (13,14) für die jeweils ein Walzenende aufnehmenden Einbaustücke (15) der Arbeitswalze (4,5) und gegebenenfalls der paarweise mit dieser verschiebbaren Stützwalze bezogen auf die obere und untere Arbeitswalze (4,5) und/oder Arbeits- und Stützwalze unabhängig voneinander betätigbar sind.
4. Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auslaufseitig des Walzgerüstes (1 ,2,3) Meßeinrichtungen zum Erfassen der fehlerhaften Bandverläufe (8) vorgesehen sind, deren Meßsignal in einer
Recheneinheit unter Berücksichtigung abgelegter Sollwerte in ein Signal zur Betätigung der Verschiebeantriebe (13,14) jeweils mindestens einer der Walzen umgewandelt wird.
5. Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeits- (4,5) und/oder Stützwalzen zusammen mit den Verschiebeantrieben (13,14) zum Verschwenken dieser Walzen in einer im Walzgerüst gelagerten Kassette (16,17) angeordnet sind, die ihrerseits um die allen Walzen (4,5) gemeinsame senkrechte Achse (9) verschwenkbar ist.
6. Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch 3 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß den Arbeits-(4,5) und oder Stützwalzen Biegeeinrichtungen zugeordnet sind.
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