EP1305123B1 - Verfahren und vorrichtung zum bandkantenorientierten verschieben der zwischenwalzen in einem 6-walzen-gerüst - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bandkantenorientierten verschieben der zwischenwalzen in einem 6-walzen-gerüst Download PDF

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EP1305123B1
EP1305123B1 EP01965112A EP01965112A EP1305123B1 EP 1305123 B1 EP1305123 B1 EP 1305123B1 EP 01965112 A EP01965112 A EP 01965112A EP 01965112 A EP01965112 A EP 01965112A EP 1305123 B1 EP1305123 B1 EP 1305123B1
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roll
rolls
displacement
edge
strip
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EP01965112A
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Andreas Ritter
Rüdiger Holz
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SMS Siemag AG
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    • B21B2269/00—Roll bending or shifting
    • B21B2269/12—Axial shifting the rolls
    • B21B2269/16—Intermediate rolls

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for band edge-oriented Shifting the intermediate rolls in a 6-roll stand comprising a pair of work rolls, intermediate rolls and backup rolls, at least the intermediate and work rolls with means for axial displacement interact and each intermediate roller one around the CVC shift stroke extended bales with unilateral regrind in the area of Band edge has.
  • the CVC technology is described, for example, in JP-A-11-57821 and the EP-A-0 258 482.
  • the displaceable rollers are one-sided in the bale edge area designed accordingly geometrically, in particular provided with a Taper. As a result, locally occurring load peaks are to be reduced.
  • the operating principle is based on the band edge-oriented Nachschieben the bale edge, either before, or on, or even past the band edge. Especially with 6-roller stands, the displacement of the intermediate roller is reduced the back-up roller for selectively influencing the effectiveness of the positive Work roll bending.
  • the invention is based on the object, both technologies by a uniform Driving style with a girder conception with geometrically identical set of rollers to realize.
  • An intermediate roll is further characterized in that the transition of the regrind (x) between the regions a and b, for example, at a predetermined length a of 100 mm with a sequential withdrawal of the dimension d is made according to the following table: About a: x 10 d / 512 20 d / 256 30 d / 128 40 d / 64 50 d / 32 60 d / 16 70 d / 8 80 d / 4 90 d / 2 100 d
  • the embodiment of the scaffold according to the invention provided that the unilateral regrind (x) on the upper intermediate roll preferably on the operating side (BS) and on the lower intermediate roller on the drive side (AS) or vice versa.
  • the intermediate roller shown in Figure 1 is the framework concept for the roll configuration from the CVC / CVC-plus technology for a 6-roll stand taken.
  • Fig. 1 shows a work roll 10, an intermediate roll 11 and a Back-up roller 12.
  • the slidable intermediate roller 11 has a to the CVC shift stroke longer bale, suitable for the neutral shift position is located in the middle of the framework of the plane y - y.
  • FIG. 2 shows a unilateral regrind x in the area of the bale edge 13 of the intermediate roll 11.
  • the regrind x has the length l and the bale of the intermediate roll 11 has the length B from the bale edge 13 to the center of the bale.
  • the transition between area a and b can be with or without steadily differentiable Transition will be performed.
  • the unilateral regrind is normally located at the upper intermediate roller 11 on the operating side BS and at the lower intermediate roll 11 'on the drive side AS, but on the Principle of action does not change anything if you have the regrind x at the upper intermediate roller 11 on the drive side AS and on the lower intermediate roller 11 ' on the operating side BS.
  • the main advantage of the scaffold concept described is that with only one geometrically same set of rolls as CVC / CVC-plus technology as well the technology of band edge-oriented shifting can be realized can. There are no longer different types of rolls required. differences exist only in the applied roll grinding, either one CVC plus or a regrind x upwards specifications.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum bandkantenorientierten Verschieben der Zwischenwalzen in einem 6-Walzen-Gerüst, umfassend jeweils ein Paar Arbeitswalzen, Zwischenwalzen und Stützwalzen, wobei zumindest die Zwischen- und Arbeitswalzen mit Einrichtungen zum axialen Verschieben zusammenwirken und jede Zwischenwalze einen um den CVC-Verschiebehub verlängerten Ballen mit einseitigem Rückschliff im Bereich der Bandkante aufweist.
Anforderungen an die Qualität von kaltgewalztem Band hinsichtlich Dickentoleranzen, erreichbaren Enddicken, Bandprofile, Bandplanheit etc. sind im Laufe der Entwicklung stetig gestiegen. Aufgrund dieser Entwicklung wird die Forderung nach flexibleren Gerüstkonzeptionen und Fahrweisen immer stärker erhoben, optimal angepasst an ein zu walzendes Endprodukt zu sein.
Für die klassischen Geüstbauarten Quarto und Sexto existieren neben Basiskonzepten mit Biegesystemen und festen Walzenballigkeiten als Walzspalt beeinflussenden Stellgliedern, im wesentlichen zwei weitere Gerüstkonzeptionen, die durch Verschieben von Arbeitswalzen bzw. Zwischenwalzen, basierend auf unterschiedlichen Wirkprinzipien, den Walzspalt zusätzlich beeinflussen. Diese sind:
  • CVC/CVC-plus-Technologie
  • Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens von Walzen
    • Bisher erfordern beide Technologien für sich getrennte Gerüstkonzepte, weil für diese unterschiedliche Walzengeometrien erforderlich sind.
    In der klassischen CVC-Technologie sind die Ballenlängen der verschiebbaren Walzen stets um den axialen Verschiebehub länger als die feststehenden, unverschobenen Walzen. Dadurch wird erreicht, dass die verschiebbaren Walzen nicht mit ihren Ballenkanten unter die feststehenden Walzenballen geschoben werden können. Somit werden Oberflächenschäden/-markierungen vermieden.
    Die CVC - Technologie wird beispielsweise in der JP - A - 11 - 57821 und der EP - A - 0 258 482 beschrieben.
    Demgegenüber werden bei der Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens im gesamten Walzensatz Walzen mit gleichen Ballenlängen verwendet. Die verschiebbaren Walzen sind dabei einseitig im Ballenkantenbereich entsprechend geometrisch gestaltet, insbesondere mit einem Taper versehen. Hierdurch sollen lokal auftretende Lastspitzen reduziert werden.
    Das Wirkprinzip beruht auf dem bandkantenorientierten Nachschieben der Ballenkante, entweder vor, oder auf, oder sogar bis hinter die Bandkante. Insbesondere bei 6-Walzen-Gerüsten führt das Verschieben der Zwischenwalze unter die Stützwalze zur gezielten Beeinflussung der Wirksamkeit der positiven Arbeitswalzenbiegung.
    Diese Technologie ist beispielsweise aus der EP-A-0 026 903, der DE-A-198 11 633 und der Veröffentlichung Kurata Y. et al.: " Mufüpurpose, High-performance Fully Continuous Tandem Cold Mill " Hitachi Review, Hitachi Ltd., Tokyo, JP, Bd.42, Nr. 4, 01-08-1993, Seiten 151 - 156 bekannt.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beide Technologien durch eine einheitliche Fahrweise bei einer Gerüsikonzeption mit geometrisch gleichem Walzensatz zu realisieren.
    Zur Lösung der Aufgabe wird daher bei einem Verfahren zum bandkantenorientierten Verschieben der Zwischenwalzen in einem 6-Walzen-Gerüst der im Oberbegriff von Anspruch 1 bezeichneten Art mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Zwischenwalzen relativ zur neutralen Verschiebeposition (Szw = 0 mm), zur Gerüstmitte, symmetrisch um jeweils den gleichen Betrag in Richtung ihrer Achse verschoben werden und die Verschiebeposition in unterschiedlichen Bandbreitenbereichen durch stückweise lineare Ansatzfunktionen vorgegeben wird, welchen unterschiedliche Positionen des Beginns des Rückschliffs relativ zur Bandkante zugrunde liegen.
    Durch Verwendung von Zwischenwalzen mit ausgefülltem Rückschliff sowie das bandbreitenabhängige Optimieren der axialen Verschiebeposition lässt sich die Wirksamkeit der positiven Arbeitswalzen-Biegung gezielt beeinflussen. Somit kann der Walzspalt optimal eingestellt werden.
    Als Basis für das Gerüstkonzept mit Zwischenwalzen für bandkarttenorientiertes Verschieben mit beidseitig verlängerten Walzenballen wird die Walzenkonfiguration aus der CVC/CVC-plus-Technologie für ein 6-Walzen-Gerüst verwendet.
    Zwischenwalzen für bandkantenorientiertes Verschieben mit beidseitig verlängerten Walzenballen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, sind dadurch gekennzeichnet, dass der Ballen der Zwischenwalzen mit einem Rückschliff (x) versehen ist, dessen Länge (I) in zwei aneinandergesetzte Bereiche a und b unterteilt ist, die sich aus den folgenden Gleichungen ergeben: Bereich a:   x = R 2 - (R - d)2    y(x) = R - (R 2 - (l - x)2) Bereich b:   x = I - a   y(x) = d = const.
    Damit werden lokal auftretende Lastspitzen reduziert, wobei das Wirkprinzip auf dem bandkantenorientierten Nachschieben der Ballenkante, entweder vor, oder auf, sogar bis hinter die Bandkante beruht. Insbesondere bei 6-Walzen-Gerüsten führt das Verschieben der Zwischenwalze unter die Stützwalze zur gezielten Beeinflussung der Wirksamkeit der positiven Arbeitswalzenbiegung.
    Eine Zwischenwalze ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang des Rückschliffs (x) zwischen den Bereichen a bzw. b beispielsweise bei einer vorgegebenen Länge a von 100 mm mit einer sequentiellen Rücknahme des Maßes d nach der folgenden Tabelle vorgenommen wird:
    Über a:
    x
    10 d/512
    20 d/256
    30 d/128
    40 d/64
    50 d/32
    60 d/16
    70 d/8
    80 d/4
    90 d/2
    100 d
    Und schließlich wird mit der Ausgestaltung des Gerüstes nach der Erfindung vorgesehen, dass sich der einseitige Rückschliff (x) an der oberen Zwischenwalze bevorzugt auf der Bedienungsseite (BS) und an der unteren Zwischenwalze auf der Antriebsseite (AS) befindet bzw. umgekehrt.
    Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung einiger in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele.
    Es zeigen:
    Fig.1
    die Geometrie der Zwischenwalze ohne Walzenschliff,
    Fig. 2
    einen einseitigen Rückschliff im Bereich der Ballenkante der Zwischenwalze,
    Fig. 3
    eine Gerüstkonzeption für bandkantenorientiertes Verschieben mit verlängerten Zwischenwalzenballen,
    Fig. 4
    unterschiedliche Positionierungen des Zwischenwalzenrückschliffs der Zwischenwalzen.
    Die in Figur 1 dargestellte Zwischenwalze ist dem Gerüstkonzept für die Walzenkonfiguration aus der CVC/CVC-plus-Technolgie für ein 6-Walzen-Gerüst entnommen. Fig. 1 zeigt eine Arbeitswalze 10, eine Zwischenwalze 11 und eine Stützwalze 12. Die verschiebbare Zwischenwalze 11 besitzt einen um den CVC-Verschiebehub längeren Ballen, der sich für die neutrale Verschiebeposition in Gerüstmitte der Ebene y - y befindet.
    Figur 2 zeigt einen einseitigen Rückschliff x im Bereich der Ballenkante 13 der Zwischenwalze 11. Der Rückschliff x besitzt die Länge I und der Ballen der Zwischenwalze 11 besitzt von der Ballenkante 13 bis zur Ballenmitte die Länge B. Die Länge des Rückschliffs x teilt sich in zwei aneinander gesetzte Abschnitte auf. Im ersten Abschnitt a folgt der Rückschliff der Kreisgleichung (I - x)2 + y2 = R2
    Wird eine in Abhängigkeit der äußeren Randbedingungen, beispielsweise Walzkraft und daraus resultierende Walzenverformung, vorgegebene, minimal erforderliche Durchmesserreduzierung 2d erreicht, so läuft der Rückschliff x linear bis zur Ballenkante 13 aus. Die Durchmesserreduzierung wird so vorgegeben, dass sich die Arbeitswalze frei um den Rückschliff x der Zwischenwalze biegen kann, ohne dass ein Kontakt im Bereich b entsteht. Somit teilt sich die Länge I des Rückschliffs in die Bereiche a und b auf, die sich aus den im Anspruch 5 angegebenen Gleichungen errechnen.
    Der Übergang zwischen Bereich a und b kann mit oder ohne stetig differenzierbaren Übergangs ausgeführt werden.
    Bei einer anderen Übergangsfunktion wird bei einer vorgegebenen Länge a von 100 mm eine spezielle Rücknahme des aus der Abblattung resultierenden Maßes d nach der in Anspruch 7 angegebenen Tabelle vorgenommen. Die hiermit vorgegebene Funktion ist im Übergangsbereich flacher als ein Radius, und am Ende sehr viel steiler. Aus schleiftechnischen Gründen ist der Übergang zum zylindrischen Teil über einen entsprechend größeren Absatz im Übergang zwischen a und b auszuführen (ca. 2 • d).
    Wie aus Figur 3 erkennbar ist, befindet sich im Normalfall der einseitige Rückschliff an der oberen Zwischenwalze 11 auf der Bedienungsseite BS und an der unteren Zwischenwalze 11'auf der Antriebsseite AS, wobei sich jedoch am Wirkprinzip nichts ändert, wenn man den Rückschliff x an der oberen Zwischenwalze 11 auf der Antriebsseite AS und an der unteren Zwischenwalze 11' auf der Bedienungsseite BS anbringt.
    Durch das axiale Verschieben der Zwischenwalze 11, 11' wird der Beginn des Rückschliffs x außerhalb, auf oder innerhalb der Bandkante 14, 14' positioniert, wie dies Figur 4 zeigt. Diese Positionierung erfolgt in Abhängigkeit der Bandbreite und Materialeigenschaften, wodurch gezielt die Wirksamkeit der positiven Arbeitswalzenbiegung eingestellt werden kann. Positives Verschieben der Zwischenwalze 11 bedeutet, dass die obere Zwischenwalze 11 in Richtung AS, und die untere Zwischenwalze in BS verschoben wird, wie dies der Fig. 3 zu entnehmen ist.
    Die Figur 4 zeigt Positionierungen des Zwischenwalzenrückschliffs mit:
  • Verschiebung der Zwischenwalze außerhalb der Bandkante (m = "+")
  • Verschieben der Zwischenwalze auf die Bandkante (m = 0)
  • Verschieben der Zwischenwalze innerhalb der Bandkante (m = "-")
    • In verschiedenen Bandbreitenbereichen wird die Verschiebeposition durch stückweise lineare Ansatzfunktionen vorgegeben, welchen unterschiedliche Positionen des Beginns des Rückschliffes x relativ zur Bandbreite zugrunde liegen.
    Wesentlicher Vorteil der beschriebenen Gerüstkonzeption ist, dass mit nur einem geometrisch gleichen Walzensatz wie CVC/CVC-plus-Technologie sowie die Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens realisiert werden kann. Es sind keine unterschiedlichen Walzentypen mehr erforderlich. Unterschiede bestehen nur noch im aufgebrachten Walzenschliff, entweder einem CVC plus- oder einem Rückschliff x nach oben gearteten Vorgaben.

    Claims (3)

    1. Verfahren zum bandkantenorientierten Verschieben der Zwischenwalzen (11, 11') in einem 6-Walzen-Gerüst, umfassend jeweils ein Paar Arbeitswalzen (10, 10'), Zwischenwalzen (11, 11') und Stützwalzen (12, 12'), wobei zumindest die Zwischenwalzen (11, 11') und Arbeitswalzen (10, 10') mit Vorrichtungen zum axialen Verschieben zusammenwirken und jede Zwischenwalze (11, 11') einen um den Verschiebehub verlängerten Ballen mit einseitigem Rückschliff (x) im Bereich der Bandkante (14') aufweist und die obere Zwischenwalze (11) axial in Richtung der Antriebsseite (AS) und die untere Zwischenwalze (11') Richtung der Bedienungsseite (BS) - oder umgekehrt - verschoben wird, wobei beim Verschieben jeder Zwischenwalze (11, 11') der Beginn (x') des einseitigen Rückschliffs (x) außerhalb oder auf der Bandkante (14') oder innerhalb der Bandbreite (14) positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, dass
      a) die Verschiebung der Zwischenwalzen. (11, 11') relativ zur neutralen. Verschiebeposition (Szw = 0 mm), zur Gerüstmitte (y - y), symmetrisch um jeweils den gleichen Betrag in Richtung ihrer Achse (x - x) erfolgt und
      b) die Verschiebeposition in unterschiedlichen Bandbreitenbereichen durch stückweise lineare Ansatzfunktionen vorgegeben wird, welchen unterschiedliche Positionen des Beginns (x') des Rückschliffs (x) relativ zur Bandkante (14') zugrunde liegen.
    2. Walzgerüst für bandkantenorientiertes Verschieben von mit beiderseits verlängerten Walzenballen versehenen Zwischenwalzen (11, 11'), in einem 6-Walzen-Gerüst, umfassend jeweils ein Paar Arbeitswalzen (10, 10'), Zwischenwalzen (11, 11') und Stützwalzen (12, 12'), wobei zumindest die Zwischenwalzen (11, 11') und Arbeitswalzen (10, 10') mit Vorrichtungen zum axialen Verschieben zusammenwirken und jede Zwischenwalze (11, 11') einen um den Verschiebehub verlängerten Ballen mit einseitigem Rückschliff (x) im Bereich der Bandkante (14') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballen der Zwischenwalzen (11, 11') mit einem einseitigen Rückschliff (x) versehen ist, dessen Länge (I) in zwei aneinander gesetzte Bereiche a und b unterteilt ist, wobei im ersten Bereich a der Rückschliff (x) der Kreisgleichung (I-x)2 + y2 = R2 folgt und im zweiten Bereich b der Rückschliff (x) linear bis zur Ballenkante (13) ausläuft, woraus sich der Rückschliff (x) in Richtung der Koordinaten (x, y) aus den folgenden Gleichungen ergibt: Bereich a:   x = R 2 - (R - d)2    y(x) = R - (R 2 - (l - x)2) Bereich b:   x = I - a   y(x) = d = const. mit R = Krümmungsradius des Rückschliffs (x) und d = Betrag der Walzendurchmesserreduzierung.
    3. Walzgerüst nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang des Rückschliffs (x) zwischen den Bereichen a bzw. b, beispielsweise bei einer vorgegebenen Länge von 100 mm für a, mit einer sequentiellen Rücknahme des Maßes d nach der folgenden Tabelle vorgenommen wird: Über a: x 10 d/512 20 d/256 30 d/128 40 d/64 50 d/32 60 d/16 70 d/8 80 d/4 90 d/2 100 d
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