EP1784266B1 - Walzwerk zum walzen von metallischem band - Google Patents

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EP1784266B1
EP1784266B1 EP05777530A EP05777530A EP1784266B1 EP 1784266 B1 EP1784266 B1 EP 1784266B1 EP 05777530 A EP05777530 A EP 05777530A EP 05777530 A EP05777530 A EP 05777530A EP 1784266 B1 EP1784266 B1 EP 1784266B1
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roller
rolling mill
roll
strip
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Hans-Peter Richter
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    • B21B37/54—Tension control; Compression control by drive motor control including coiler drive control, e.g. reversing mills

Definitions

  • the invention relates to a rolling mill for rolling metallic strip, in particular steel strip, which has at least one rolling mill, an upstream reeling device and a downstream reeling device, wherein an S-reel unit is arranged between upstream reeling device and rolling stand and / or between rolling stand and subordinate reeling device.
  • the two having the band S-shaped leading rollers, wherein a first roller of the S-roller unit is arranged stationary and a second roller of the S-roller unit is arranged to be movable relative to the first roller and wherein the second roller arranged movably relative to the first roller on a Swivel arm is rotatably mounted, which is mounted on one side in a fixed space axis.
  • tailored blanks The essential feature of these components, which is of particular interest in this context, is that they have a variable thickness.
  • tailored blanks were mainly made by welding. However, for the production of flexible cold rolling has proven to be particularly advantageous, can be produced with the tailored blanks.
  • the thickness of the rolled stock is changed during rolling.
  • the change of the roll gap can be done periodically.
  • the change in thickness leads to mass flow disturbances and to tensile fluctuations, in particular on the inlet side, but also on the outlet side of the roll stand.
  • the dynamics of the reel motors are no longer sufficient for their compensation, so that in such systems so-called dancer rollers are used between the rolling stand and the reels.
  • a cold rolling mill for cold rolling of metallic strip and has a single stand with means for adjusting the roll gap and a reeling the upstream of the cold roll stand reeling device for unwinding the tape and a reel downstream reel means for reeling the tape.
  • a strip store for mass flow regulation or strip tension control of the rolling process is provided between the upstream reeling device and the rolling stand.
  • This tape storage consists of at least three rollers, wherein the middle roller is designed as a dancer roll and can be moved perpendicular to the conveying direction of the tape.
  • the dancer rollers described in said documents are connected to a linear actuator, with which they can be controlled or moved in a direction perpendicular to the conveying direction of the tape direction. This can fulfill the tape storage function which is indispensable for flexible cold rolling.
  • Looper ie rollers that are applied to the run or guided to the rolling mill band, for example, to make a tensile force determination in the band can.
  • S-roll units S-rolls
  • the invention is therefore based on the object, a rolling mill for rolling metallic strip of the type mentioned in such a way that can be achieved with simple means and thus in an economical manner that both a band storage function, especially in flexible rolling, is given as well as a Defined controllable Werner-Fielding-Fielding-Fielding-Fielding-Fielding-Fielding-Fielding-Fielding-Fielding-Fielding-Fielding of a rolling mill for rolling metallic strip of the type mentioned in such a way that can be achieved with simple means and thus in an economical manner that both a band storage function, especially in flexible rolling, is given as well as a Defined controllable Werner between roll stand and reels can be kept defined.
  • This object is achieved in that the spatially fixed axis of the axis of rotation of the first roller corresponds, wherein the pivot arm in a remote from the fixed axis fulcrum a linear actuator is articulated and wherein the fulcrum is located on a connecting line between the axes of rotation of the two rollers.
  • Both axes of the rollers of the S-roller unit are arranged parallel to each other.
  • means for driving at least one of the rollers of the S-roller unit can be provided.
  • the invention proposal is advantageously used in a cold rolling mill.
  • the rolling stand is preferably provided as a single frame.
  • the proposed system is particularly suitable for flexible rolling, which is why the rolling stand can have means for flexibly adjusting the roll gap.
  • the belt transport or its handling is finally improved by the fact that at least one of the reel devices is equipped with means for speed control.
  • Fig. 1 schematically shows a rolling mill, in which a coiled steel strip 1 is unwound from an upstream coiler 3 and a single cold rolling mill 2 is supplied.
  • a downstream reeling device 4 is provided, which rewinds the rolled metal strip 1.
  • the reels 3, 4 are provided with drives, not shown, so that the tape 1 in a controlled or regulated manner and can be wound up.
  • the tape 1 has - viewed in its longitudinal direction - a non-constant thickness. That is, during the rolling process, the roll gap is changed according to a predetermined profile to produce a strip whose thickness changes periodically.
  • an S-roll unit 5 or 6 is arranged both between the upstream reeling device 3 and the rolling stand 2 and between the rolling stand 2 and the downstream reeling device 4.
  • Each S-roller unit 5, 6 has two rollers 7 and 8 or 9 and 10, which are arranged in a conventional manner to each other so that the band 1 is guided S-shaped. Due to the consequent wrapping of the rollers 7, 8, 9, 10, it is possible, with appropriate drive of the rollers to transmit a force to the belt 1 and so the desired tensile force in the belt 1 between the S-roller unit 5, 6 and the rolling stand 2 to hold.
  • the S-roll units 5 and 6 are as in Fig. 2 clearly structured.
  • One roller 9 (or 7) which feeds the belt 1 to the rolling stand 2 or removes it from it, is mounted in a stationary manner.
  • the other end of the pivot arm 11 is mounted on a fixed axis 12, which corresponds to the axis of rotation of the first roller 9, 7.
  • a linear actuator 14 is articulated, this being designed as a hydraulic piston-cylinder system.
  • the supply of the actuator 14 with hydraulic oil is in Fig. 2 indicated.
  • the pivot point 13 can be raised or lowered, so that the second roller 8, 10 can be pivoted about its pivot axis 12. This results in a longer or shorter distance for the strip 1 between roll stand 2 and reel devices 3 and 4, whereby it is the S-roll units 5, 6 possible to exercise a tape storage function.
  • the described construction of the rolling plant and in particular of the two S-roll units 5, 6 makes it possible to compensate for the mass flow change occurring during flexible cold rolling and at the same time to build up that draw difference between rolling stand 2 and reel devices 3, 4 with a very simple rolling process is possible. With a correspondingly fast control of the linear actuator 14, it is possible to compensate for the mass flow disturbances without significant pull fluctuations.
  • the strip thickness control can be improved. It becomes possible to make the settings of the tensile stresses favorable for the rolling process without regard to the tensile stresses present at the reeling devices.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Walzwerk zum Walzen von metallischem Band, insbesondere von Stahlband, das mindestens ein Walzgerüst, eine vorgeordnete Haspeleinrichtung und eine nachgeordnete Haspeleinrichtung aufweist, wobei zwischen vorgeordneter Haspeleinrichtung und Walzgerüst und/oder zwischen Walzgerüst und nachgeordneter Haspeleinrichtung eine S-Rolleneinheit angeordnet ist, die zwei das Band S-förmig führende Rollen aufweist, wobei eine erste Rolle der S-Rolleneinheit ortsfest angeordnet ist und eine zweite Rolle der S-Rolleneinheit relativ zur ersten Rolle beweglich angeordnet ist und wobei die relativ zur ersten Rolle beweglich angeordnete zweite Rolle an einem Schwenkarm drehbar angeordnet ist, der einseitig in einer raumfesten Achse gelagert ist.
  • Der zunehmende Zwang zur Gewichtsersparnis, insbesondere in der Automobilindustrie, führte zur Entwicklung und zum Einsatz belastungsangepasster Bauteile, sog. Tailored Blanks. Das wesentliche Merkmal dieser Bauteile, das in diesem Zusammenhang von besonderem Interesse ist, ist, dass sie eine veränderliche Dicke aufweisen. Zunächst wurden Tailored Blanks überwiegend durch Schweißen hergestellt. Als besonders vorteilhaft hat sich für deren Herstellung jedoch auch das flexible Kaltwalzen herausgestellt, mit dem Tailored Blanks hergestellt werden können.
  • Beim flexiblen Kaltwalzen wird während des Walzens die Dicke des Walzguts verändert. Die Veränderung des Walzspalts kann dabei periodisch erfolgen. Durch die Dickenänderung kommt es insbesondere auf der Einlauf-, aber auch auf der Auslaufseite des Walzgerüsts zu Massenflussstörungen und zu Zugschwankungen. Bei den für eine profitable Fertigung notwendigen Walzgeschwindigkeiten reicht zu deren Kompensation die Dynamik der Haspelmotore nicht mehr aus, so dass bei derartigen Anlagen sog. Tänzerrollen zwischen Walzgerüst und Haspeln eingesetzt werden.
  • In der WO 03/008122 A1 ist eine solche Lösung beschrieben. Es ist daraus ein Kaltwalzwerk zum Kaltwalzen von metallischem Band bekannt und weist ein Einzelgerüst mit Mitteln zum Einstellen des Walzspaltes sowie eine dem Kaltwalzeinzelgerüst vorgeordnete Haspeleinrichtung zum Abhaspeln des Bandes sowie eine dem Walzgerüst nachgeordnete Haspeleinrichtung zum Aufhaspeln des Bandes auf. Um ein flexibles Walzen zu ermöglichen, ist zwischen der vorgeordneten Haspeleinrichtung und dem Walzgerüst ein Bandspeicher für eine Massenflussregelung bzw. Bandzugregelung des Walzprozesses vorgesehen. Dieser Bandspeicher besteht aus mindestens drei Rollen, wobei die mittlere Rolle als Tänzerrolle ausgebildet ist und senkrecht zur Förderrichtung des Bandes bewegt werden kann.
  • Gattungsgemäße Walzwerke sind auch in der DE 30 24 682 A1 und in der JP 04 182019 A beschrieben. Der Schwenkarm zur Verstellung der einen Rolle der S-Rolleneinheit relativ zur anderen ist hier oberhalb der oberen Rolle gelagert. Ein Bewegungselement greift unterhalb der unteren Rolle an. Damit sind sehr große Verstellwege erforderlich, um die Rollenverstellung zu bewerkstelligen.
  • Eine zur WO 03/008122 A1 ähnliche Lösung - allerdings unter Einsatz einer größeren Anzahl von Rollen - geht aus der EP 1 121 990 A2 hervor. Entsprechendes gilt für eine Ausführung, die aus der JP 10034204 A bekannt ist.
  • Die in den genannten Dokumenten beschriebenen Tänzerrollen sind mit einem Linearaktuator verbunden, mit dem sie gesteuert bzw. geregelt in eine zur Förderrichtung des Bandes senkrechte Richtung bewegt werden können. Damit kann die Bandspeicherfunktion erfüllt werden, die für das flexible Kaltwalzen unabdingbar ist.
  • Aus der DE 198 18 207 C2 und aus der JP 60231516 sind sog. Looper bekannt, d.h. Rollen, die an das zum Walzgerüst geführte bzw. von diesem abgeführte Band angelegt werden, um beispielsweise eine Zugkraftermittlung im Band vornehmen zu können.
  • Beim Walzen kann die Walzkraft durch Zugkräfte auf jeder Seite des Walzspaltes verringert werden, sie darf lediglich beim letzten Stich nicht zu hoch sein, da sonst erfahrungsgemäß in den nachfolgenden Prozessschritten, insbesondere beim Glühen, Probleme auftreten können. Zum Aufbau einer Zugdifferenz zwischen Walzgerüst und Haspel können S-Rolleneinheiten (S-Rollen) eingesetzt werden.
  • Soll sowohl eine Bandspeicherfunktion - in der Regel mit Tänzerrollen - erfüllt werden als auch eine gewünschte Zugdifferenz zwischen Walzgerüst und Haspel - in der Regel durch S-Rolleneinheiten - erzeugt werden, ist bei den vorbekannten Lösungen ein erheblicher apparativer Aufwand erforderlich.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Walzwerk zum Walzen von metallischem Band der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln und damit in wirtschaftlicher Weise erreicht werden kann, dass sowohl eine Bandspeicherfunktion, insbesondere beim flexiblen Walzen, gegeben ist als auch eine definiert beeinflussbare Zugdifferenz zwischen Walzgerüst und Haspeln gehalten werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die raumfeste Achse der Drehachse der ersten Rolle entspricht, wobei am Schwenkarm in einem von der raumfesten Achse entfernten Drehpunkt ein Linearaktuator gelenkig angeordnet ist und wobei der Drehpunkt auf einer Verbindungslinie zwischen den Drehachsen der beiden Rollen liegt.
  • Abgesehen von evtl. noch vorgesehenen Führungsrollen für das Band soll lediglich die S-Rolleneinheit zwischen Haspel und Walzgerüst vorgesehen werden, wobei jedoch durch die vorgeschlagene Ausgestaltung der S-Rolleneinheit sowohl die Bandspeicherfunktion als auch der benötigte Zug auf das Band ausgeübt werden kann.
  • Beide Achsen der Rollen der S-Rolleneinheit sind dabei parallel zueinander angeordnet.
  • Als Linearaktuator wird vorteilhafter Weise ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System eingesetzt.
  • Um den Zugaufbau im Band optimal beeinflussen zu können, können Mittel zum Antrieb zumindest einer der Rollen der S-Rolleneinheit vorgesehen sein.
  • Der Erfindungsvorschlag kommt mit Vorteil bei einem Kaltwalzwerk zum Einsatz. Weiterhin wird das Walzgerüst bevorzugt als Einzelgerüst vorgesehen. Das vorgeschlagene System eignet sich besonders zum flexiblen Walzen, weshalb das Walzgerüst Mittel zum flexiblen Einstellen des Walzspalts aufweisen kann.
  • Der Bandtransport bzw. seine Handhabung wird schließlich dadurch verbessert, dass mindestens eine der Haspeleinrichtungen mit Mitteln zur Drehzahlregelung ausgestattet ist.
  • Mit dem vorgeschlagenen System wird es in sehr einfacher und damit in kostengünstiger Weise möglich, eine Walzanlage für das flexible Walzen bereitzustellen, die einen Bandspeicher zur Verfügung stellt, der bei dieser Verfahrensart wesentlich ist. Ferner wird auch das Band unter dem benötigten Zug gehalten, so dass das Walzen selber in verfahrenstechnisch vorteilhafter Weise durchgeführt werden kann.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
    Es zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch die Seitenansicht eines Walzwerks zum flexiblen Walzen eines Metallbandes und
    Fig. 2
    eine S-Rolleneinheit der Auslaufseite des Walzwerks in vergrößerter Darstellung.
  • In Fig. 1 ist schematisch ein Walzwerk zu sehen, in dem ein aufgecoiltes Stahlband 1 von einer vorgelagerten Haspeleinrichtung 3 abgewickelt und einem einzigen Kaltwalzgerüst 2 zugeführt wird. In Förderrichtung R des Metalistranges 1 hinter dem Walzgerüst 2 ist eine nachgeordnete Haspeleinrichtung 4 vorgesehen, die das gewalzte Metallband 1 wieder aufwickelt. Die Haspelvorrichtungen 3, 4 sind mit nicht dargestellten Antrieben versehen, so dass das Band 1 in gesteuerter bzw. geregelter Weise ab- und aufgewickelt werden kann.
  • Im Walzgerüst 2 findet ein flexibles Kaltwalzen des Bandes 1 statt. Das Band 1 hat dabei - in seiner Längsrichtung betrachtet - eine nicht-konstante Dicke. Das bedeutet, dass während des Walzprozesses der Walzspalt gemäß einem vorgegebenen Profil verändert wird, um ein Band zu produzieren, dessen Dicke sich periodisch verändert.
  • Damit dieser Prozess unter verfahrenstechnisch günstigen Verhältnissen durchgeführt werden kann, ist es erforderlich, die Massenflussänderung im Band zu kompensieren, die sich aufgrund der variablen Banddicke ergibt. Weiterhin muss im Band 1 ein definierter Zug aufgebaut bzw. gehalten werden, um die Walzkraft gering zu halten.
  • Um dies zu erreichen, ist sowohl zwischen vorgeordneter Haspeleinrichtung 3 und Walzgerüst 2 als auch zwischen Walzgerüst 2 und nachgeordneter Haspelvorrichtung 4 je eine S-Rolleneinheit 5 bzw. 6 angeordnet. Jede S-Rolleneinheit 5, 6 weist zwei Rollen 7 und 8 bzw. 9 und 10 auf, die in an sich bekannter Weise so zueinander angeordnet sind, dass das Band 1 S-förmig geführt wird. Durch die dadurch bedingte Umschlingung der Rollen 7, 8, 9, 10 ist es möglich, bei entsprechendem Antrieb der Rollen eine Kraft auf das Band 1 zu übertragen und so die gewünschte Zugkraft im Band 1 zwischen den S-Rolleneinheit 5, 6 und dem Walzgerüst 2 zu halten.
  • Um neben dem Aufbringen des Zugs im Band 1 auch die Bandspeicherfunktion ausüben zu können, sind die S-Rolleneinheiten 5 und 6 wie in Fig. 2 ersichtlich aufgebaut. Die eine Rolle 9 (bzw. 7), die das Band 1 dem Walzgerüst 2 zuführt bzw. dieses von ihm abführt, ist ortsfest gelagert. Die andere Rolle 10 (bzw. 8) ist hingegen relativ zur ersten Rolle 9, 7 verschwenkbar gelagert, wozu sie am Ende eines Schwenkarms 11 angeordnet ist. Das andere Ende des Schwenkarms 11 ist einer raumfesten Achse 12 gelagert, die der Drehachse der ersten Rolle 9, 7 entspricht.
  • Etwas entfernt von der Drehachse der zweiten Rolle 8, 10, nämlich in einem Drehpunkt 13, ist das eine Ende eines Linearaktuators 14 gelenkig angeordnet, wobei dieser als hydraulisches Kolben-Zylinder-System ausgebildet ist. Die Versorgung des Aktuators 14 mit Hydrauliköl ist in Fig. 2 angedeutet.
  • Durch gesteuerte bzw. geregelte Beaufschlagung des Kolben-Zylinder-Systems 14 mit Hydrauliköl kann der Drehpunkt 13 angehoben bzw. abgesenkt werden, so dass die zweite Rolle 8, 10 um ihre Schwenkachse 12 verschwenkt werden kann. Dadurch ergibt sich eine längere oder kürzere Strecke für das Band 1 zwischen Walzgerüst 2 und Haspelvorrichtungen 3 bzw. 4, womit es den S-Rolleneinheiten 5, 6 möglich wird, eine Bandspeicherfunktion auszuüben.
  • Der beschriebene Aufbau der Walzanlage und insbesondere der beiden S-Rolleneinheiten 5, 6 macht es möglich, bei sehr einfacher Konstruktion die beim flexiblen Kaltwalzen auftretende Massenflussänderung zu kompensieren und gleichzeitig zwischen Walzgerüst 2 und Haspelvorrichtungen 3, 4 diejenige Zugdifferenz aufzubauen, mit der ein optimaler Walzvorgang möglich ist. Bei entsprechend schneller Regelung des Linearaktuators 14 ist es möglich, die Massenflussstörungen ohne nennenswerte Zugschwankungen zu kompensieren.
  • Bislang war für das Erreichen dieses Ziels eine größere Anzahl von Rollen vorgesehen und nötig, was die entsprechenden Anlagen teuer machte.
  • Durch den Ausgleich der Massenflussstörungen und der damit einher gehenden Verringerung von Zugschwankungen kann die Band-Dickenregelung verbessert werden. Es wird möglich, die Einstellungen der für den Walzprozess günstigen Zugspannungen ohne Rücksicht auf die an den Haspelvorrichtungen vorliegenden Zugspannungen vornehmen zu können.
  • Die Kompensation der Massenflussstörungen und die Bandspeicherfunktion werden nunmehr in einem Gerät, nämlich in der beschriebenen S-Rolleneinheit, realisiert, wofür bislang separate Geräte nötig waren.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    metallisches Band (Stahlband)
    2
    Walzgerüst
    3
    vorgeordnete Haspeleinrichtung
    4
    nachgeordnete Haspeleinrichtung
    5
    S-Rollengang
    6
    S-Rollengang
    7
    Rolle
    8
    Rolle
    9
    Rolle
    10
    Rolle
    11
    Schwenkarm
    12
    raumfesten Achse
    13
    Drehpunkt
    14
    Linearaktuator
    R
    Förderrichtung des Bandes

Claims (7)

  1. Walzwerk zum Walzen von metallischem Band (1), insbesondere von Stahlband, das mindestens ein Walzgerüst (2), eine vorgeordnete Haspeleinrichtung (3) und eine nachgeordnete Haspeleinrichtung (4) aufweist, wobei zwischen vorgeordneter Haspeleinrichtung (3) und Walzgerüst (2) und/oder zwischen Walzgerüst (2) und nachgeordneter Haspeleinrichtung (4) eine S-Rolleneinheit (5, 6) angeordnet ist, die zwei das Band (1) S-förmig führende Rollen (7, 8; 9, 10) aufweist, wobei eine erste Rolle (7, 9) der S-Rolleneinheit (5, 6) ortsfest angeordnet ist und eine zweite Rolle (8, 10) der S-Rolleneinheit (5, 6) relativ zur ersten Rolle (7, 9) beweglich angeordnet ist und wobei die relativ zur ersten Rolle (7, 9) beweglich angeordnete zweite Rolle (8, 10) an einem Schwenkarm (11) drehbar angeordnet ist, der einseitig in einer raumfesten Achse (12) gelagert ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die raumfeste Achse (12) der Drehachse der ersten Rolle (7, 9) entspricht, wobei am Schwenkarm (11) in einem von der raumfesten Achse (12) entfernten Drehpunkt (13) ein Linearaktuator (14) gelenkig angeordnet ist und wobei der Drehpunkt (13) auf einer Verbindungslinie zwischen den Drehachsen der beiden Rollen (7, 9; 8, 10) liegt.
  2. Walzwerk nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Linearaktuator (14) ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System ist.
  3. Walzwerk nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch
    Mittel zum Antrieb zumindest einer der Rollen (7, 8, 9, 10) der S-Rolleneinheit (5, 6).
  4. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es als Kaltwalzwerk ausgebildet ist.
  5. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Walzgerüst (2) als Einzelgerüst vorgesehen ist.
  6. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Walzgerüst (2) mit Mitteln zum flexiblen Einstellen des Walzspalts ausgestattet ist.
  7. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine der Haspeleinrichtungen (3, 4) mit Mitteln zur Drehzahlregelung ausgestattet ist.
EP05777530A 2004-08-26 2005-08-10 Walzwerk zum walzen von metallischem band Active EP1784266B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004041321A DE102004041321A1 (de) 2004-08-26 2004-08-26 Walzwerk zum Walzen von metallischem Band
PCT/EP2005/008686 WO2006021324A1 (de) 2004-08-26 2005-08-10 Walzwerk zum walzen von metallischem band

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1784266A1 EP1784266A1 (de) 2007-05-16
EP1784266B1 true EP1784266B1 (de) 2008-10-08

Family

ID=35033388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
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