EP2741870B1 - Walzanlage und verfahren zum walzen - Google Patents

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EP2741870B1
EP2741870B1 EP12742867.0A EP12742867A EP2741870B1 EP 2741870 B1 EP2741870 B1 EP 2741870B1 EP 12742867 A EP12742867 A EP 12742867A EP 2741870 B1 EP2741870 B1 EP 2741870B1
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EP
European Patent Office
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roller
rolling
rollers
rotation
strip
Prior art date
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EP12742867.0A
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English (en)
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EP2741870A1 (de
Inventor
Günter Karner
Konrad Krimpelstätter
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/28—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill
    • 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
    • B21B37/48—Tension control; Compression control
    • B21B37/50—Tension control; Compression control by looper 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B39/00—Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/008—Rollers for roller conveyors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B39/00—Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/02—Feeding or supporting work; Braking or tensioning arrangements, e.g. threading arrangements
    • B21B39/08—Braking or tensioning arrangements
    • B21B39/084—Looper devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a rolling mill, in particular a cold rolling mill for cold rolling a metal strip, with at least one cold rolling mill, with the cold rolling stand upstream uncoiler, wherein between the uncoiler and the cold rolling stand, a unit is interposed.
  • the present invention also relates to a method of rolling.
  • the FR 7534844 shows a cold rolling plant wherein between the uncoiler and the cold rolling stand a unit is interposed, wherein the unit is formed from at least three rotationally driven about a rotation axis rollers, and wherein two of these roles individually or jointly in a direction transverse to the axis of rotation by means of a drive and adjusting device is adjustable.
  • a metal strip has to be split in the longitudinal direction in order to be able to process it on a rolling mill with a smaller rolling width.
  • the cross-section of such a longitudinally divided rolled strip is then often not symmetrical.
  • the band is thicker on one side than the other.
  • Such asymmetric rolling belts run out of the center of the rolling mill during operation.
  • a correction of the strip run is required. Only if an exact inlet position of the rolled strip can be maintained in the cold rolling stand, the specified in a cold rolling process tight tolerances can be met.
  • a unit is used between the uncoiler and the first rolling stand, which is formed from at least three driven rollers, wherein the spatial position of these rollers is variable by means of a drive and adjusting device.
  • each of these rollers of the 3-roller system is adjustable in the direction of its roller axis. This adjustment can be done individually or together.
  • the inlet of the rolled strip must be as symmetrical as possible. This is the only way to guarantee the accuracy of the strip thickness required for cold rolling.
  • a wedge-shaped band profile in particular tends to run out of the center of the rolling mill. A band deflection is advantageous here.
  • each of these rollers is adjustable in a direction transverse to the axis of rotation by means of the drive and adjusting device.
  • a substantial simplification in the threading of the metal strip is achieved:
  • the threading can also be supported by a transfer table.
  • a pinch roller, with which the tape head is pressed in the direction of the supporting two roles, can thereby provide further assistance in threading, especially for very stiff and thick tapes.
  • the threading process is then completed.
  • the work rolls create a strip tension on the metal strip.
  • the central roller of the 3-roll system By setting the central roller of the 3-roll system, the specification of a desired strip tension in the inlet to the first (cold) stand is very easy.
  • the middle role of the 3-roller system immersed in the located between the two supporting roles section of the metal strip.
  • the spatial position of the three roles specifies the wrap. The deeper the immersion, the larger the wrap.
  • a desired return tension can be set by appropriate control of the drives, without this strip tension acting on the upstream, between uncoiler and the 3-roller arrangement comparatively lesser Bandzug the metal strip during unwinding.
  • fluctuations in the strip tension during unwinding of a loosely wound coil on the inlet into the cold rolling mills do not propagate.
  • the 3-roller system acts as a tensile decoupling during the rolling process.
  • the axis of rotation of the reel lying to the reel and the axis of rotation of the roller lying to the cold rolling stand lie in a plane and that the roller between them is spatially adjustable with respect to this plane.
  • the advantageously high strip tension can be set in the inlet to the first cold rolling stand.
  • an embodiment may be advantageous in which the middle roller by means of a hydraulic actuator between the pivoted position in which this roller is separated from the rolled strip, and the pivoted position in which the peripheral surface this role is partially wrapped by the rolled strip, is adjustable.
  • the middle roller immersed sufficiently deep, that is, when the wrap of the middle roller is disposed below the plane spanned by the axis of rotation of the other two rollers plane, and if the wrap the two supporting roles is above this level.
  • a particularly high strip tension in the inlet region can then be adjusted if the adjustment of the middle roller takes place in such a way that the middle roller has a loop of greater than 180 °.
  • the distance of lying in the plane of two supporting roles by means of the drive and Adjustment can be changed continuously. This change can be brought about by moving both rollers toward or away from each other, whereby the looping and, as a result, the braking effect in the inlet can be given very differentiated.
  • the adjustment movement of the middle roller is a linear movement, which includes a predeterminable angle with respect to the plane.
  • the wrap of the three roles can be better adapted according to the desired influence on the tape.
  • the regulation of the drives of the rollers is technically easier.
  • the drive and adjustment determined from the measured signal of the tape layer, a control signal for adjusting the axial position of the 3-roller system, possibly also of the uncoiler.
  • FIG. 1 schematically shows a side view of the rolling mill according to the invention in a position in which the beginning of the tape is threaded into the rolling stand 1.
  • a rolled to a coil steel strip 2 is unwound from a reel 3 clockwise and passes from left to right in the direction of the unit 10.
  • This unit 10 is in Essentially of three rollers 6, 7, 8, of which the middle roller 7 is pivoted away in this operating position from the tape run and is not in engagement with the metal strip 2 (threading position).
  • the metal strip 2 is first transported on a part of a transfer table 13 and is subsequently supported by the roller 6, a second part of the transfer table 13 and the roller 8. In the case of very stiff metal strips, this threading operation can optionally be assisted by a pressure roller 19.
  • the transfer table 13 can be pivoted in and out by drawing drives, not shown in the tape.
  • each of the rollers 6, 7, 8 is rotationally driven by the driving and adjusting device 11 not only about the associated rotation axis 6A, 7A, 8A and (jointly or separately) in the axial direction adjustable, but also the local position of each roller 6, 7, 8 is adjustable in a direction transverse to its axis of rotation 6A, 7A, 8A by means of the drive and adjusting device 11.
  • the uncoiler 3 is adjusted in the direction of its axis of rotation 3A.
  • the metal strip 2 can be directed into the middle of the cold rolling stand 1.
  • drive and adjusting devices 11 with which a rotational movement and at the same time the spatial position of a roll (or possibly also a reel) can be set or adjusted in a rolling mill, can be actuated hydraulically or electromechanically. Such devices are assumed to be known in the following and therefore need not be explained in detail here.
  • FIG. 2 shows the condition during cold rolling. After the rolled strip 2 is threaded into the gap of the work rolls of the roll stand 1 and is detected by these, a strip tension is exerted on the metal strip 2. As already indicated, the strip tension and the strip run in the region of the inlet to the roll stand 1 should be able to be predetermined as independently of the strip tension in the area of the uncoiler 3. Variations in the tension during unwinding of the coil should preferably not reach the region of the inlet to the roll stand 1. As in FIG. 2 shown, the unit 10 is provided for this Buchentkopplung. The middle roller 7 of the unit 10 is pivoted in this illustration. The metal strip 2 wraps around a portion of the lateral surface of the three rollers 6, 7, 8.
  • Each roller 6, 7, 8 is, as I said, rotationally driven by a drive, not shown.
  • the drive torque of the rollers 6, 7, 8 is determined by the drive and adjusting device 11 so that on the one hand a braking effect is exerted on the metal strip 2.
  • This braking effect it is possible to maintain a desired minimum amount of tension in the inlet to the cold rolling mill 1.
  • This retraction tension is largely independent and unaffected by pull variations that can occur when unwinding a loosely wound coil.
  • the drive and adjusting device 11 also influences the spatial position of the axes of rotation of the rollers 6, 7, 8 (possibly also that of the uncoiler 3 in the direction of its axis of rotation 3 A).
  • a tape position detection 9 which is arranged between the unit 10 and the cold rolling stand 1.
  • the monitoring of the tape run for example, be done by the edge (s) of the metal strip is detected metrologically.
  • This band position detection 9 is signal-conducting connected to the drive and adjusting device 11. By the supplied measurement signal can be counteracted well with a conventional control a bleeding of the metal strip 2. This is advantageous in particular in the case of a cross-sectional profile of the metal strip which has the shape of a wedge.
  • FIG. 3 also shows the condition during the rolling process.
  • the middle roller 7 is deeply immersed below the two rollers 6, 8. This results in a large angle of the wrap of the roller 7, to which also a comparatively larger wrap angle of the rollers 6, 8.
  • This angle of wrap is adjustable by the position of the roller 6 and the position of the roller 8 respectively given in accordance with the arrow 14 becomes.
  • the axis of rotation of one of the rollers 6, 8 are displaced, or both. If the distance 18 between the axes of rotation 6A, 8A changes, the looping also changes.
  • the middle roller 7 for example, by a hydraulic actuator not shown between a pivoted position 16 and a pivoted position 17 adjustable.
  • This adjustment movement 21 can take place with respect to the plane 15 perpendicular or at an angle 20.
  • a change in the angle 20 of the adjusting movement 21 influences the wrapping of the rollers 6, 7, 8.
  • the axes of rotation 6A, 7A, 8A of the rollers 6, 7, 8 are parallel to each other and with respect to the plane 15.
  • 8A of the roller in Fig. 6, 8 spanned the plane 15.
  • the axis of rotation 6A and 8A of the outer rollers 6 and 8 is in the plane 15 (approximately in the strip running direction 5) in Direction of the double arrow 14 slidable.
  • the distance 18 of the two rollers 6, 8 are chosen to be very narrow, so that a high tensile structure can be realized by the 3-roller system. This is particularly advantageous when cold rolling thin and hard metal strips.
  • the angle 20 of the adjusting movement is predetermined with respect to the plane 15, the wrap of the rollers 6, 7, 8 can also be designed differently.
  • the above-described 3-roller system can be achieved in a simple manner at the same time a Glasentkopplung, a desired Switzerland initial in the inlet region and a good band deflection of metal bands.
  • a Buchentkopplung By the immersion depth of the middle roller 7 in conjunction with the horizontal adjustability of the two outer rollers 6, 8 of the 3-roll system can be set during cold rolling train construction in an advantageous manner and thus a high retraction tension in the following rolling stand 1 can be ensured.
  • the threading process is relatively simple even for rigid metal strips 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Walzanlage, insbesondere eine Kaltwalzanlage zum Kaltwalzen eines Metallbandes, mit mindestens einem Kaltwalzgerüst, mit einer dem Kaltwalzgerüst vorgelagerten Abhaspel, wobei zwischen der Abhaspel und dem Kaltwalzgerüst eine Einheit zwischengeschaltet ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Walzen.
    • Stand der Technik
  • Bei Anlagen zum Walzen eines Metallbandes kann es erforderlich sein, vor dem eigentlichen Walzprozess das Metallband vorzubehandeln. Beispielsweise kann es vor einem Kaltwalz-Prozess erforderlich sein, das Metallband rekristallierend zu glühen, um die Gefügestruktur wieder in ihren unverfestigten Ursprungszustand zu bringen, so dass das Material wieder zäh und weiter verformbar ist. Dieses "Rekristallisationsglühen" wird heutzutage vielfach in so genannten Haubenglühöfen unter Schutzgasatmosphäre, z.B. Wasserstoff, durchgeführt. Der Vorgang des Glühens und des Abkühlens beträgt durchschnittlich etwa 48 Stunden. Um zu verhindern, dass es beim Glühen nicht zum Anhaften aneinander liegender Blechlagen kommt, wird der Bund bevor er in den Haubenglühofen kommt bei geringem Bandzug lose gewickelt. Nach der Behandlung im Haubenglühofen wird das Metallband dem Kaltwalzgerüst zugeführt. Dazu muss es vom Bund abgewickelt werden. Da aber das Metallband mit geringem Bandzug gewickelt wurde, muss es nun auch bei geringem Bandzug abgewickelt werden. Dabei kann der Bandzug stark abfallen. Es kann zu ruckartigen Bandzugschwankungen kommen.
  • Andererseits ist ein bestimmtes Mindestmaß an Bandzug beim Einlauf in das Kaltwalzgerüst gewünscht, da sich dadurch die erforderlichen Walzkräfte beim Kaltwalzen verringern lassen.
  • Um das Abwickeln vom eigentlichen Walzprozess zu entkoppeln, wird beispielsweise in der EP 1 784 266 B1 eine S-Rolleneinheit vorgeschlagen. Der Oberbegriff von Anspruch 1 basist auf diesen Dokument. Von Nachteil ist dabei, dass speziell bei harten und/oder dicken Metallbändern auch bei großer Umschlingung der beiden S-Rollen das gewünschte Mindestmaß an Bandzug im Einlauf in ein Kaltwalzgerüst schwer realisiert werden kann. Zum anderen ist das Einfädeln des Metallbandes in die S-Rolleneinheit auf Grund der Steifigkeit des Metallbandes aufwändig. Von besonderem Nachteil ist dies insbesondere bei diskontinuierlichen Kaltwalzstraßen, da bei diesen Anlagen der aufwändige Einfädelprozess bei jedem Bund neu erfolgen muss.
  • Die FR 7534844 zeigt eine Kaltwalzanlage wobei zwischen der Abhaspel und dem Kaltwalzgerüst eine Einheit zwischengeschaltet ist, wobei die Einheit aus zumindest drei jeweils um eine Drehachse drehangetriebene Rollen gebildet ist, und wobei zwei dieser Rollen einzeln oder gemeinsam in einer Richtung quer zur Drehachse mittels einer Antriebs- und Verstelleinrichtung verstellbar ist.
  • Es kann der Fall sein, dass ein Metallband in der Längsrichtung geteilt werden muss, um es auf einem Walzgerüst mit einer geringeren Walzbreite weiterverarbeiten zu können. Der Querschnitt eines solchen längs geteilten Walzbandes ist dann oft nicht symmetrisch. Das Band ist auf der einen Seite dicker als auf der anderen. Solche asymmetrischen Walzbänder laufen bei Betrieb aus der Mitte der Walzanlage heraus. Um zu gewährleisten, dass auch bei einem asymmetrischen Querschnittsprofil das Walzband mittig in das Kaltwalzgerüst einläuft, ist eine Korrektur des Bandlaufs (Bandlenkung) erforderlich. Nur wenn eine exakte Einlaufposition des Walzbandes in das Kaltwalzgerüst aufrecht erhalten werden kann, können die bei einem Kaltwalz-Prozess vorgegebenen engen Toleranzen eingehalten werden.
  • Bislang ist die gewünschte Zugentkopplung, - niedriger Abwickelzug, möglichst hoher Zug im Einlaufbereich des Walzaerüstes -, sowie das Einhalten einer exakten Einlaufposition in das erste Kaltwalzgerüst nicht zufriedenstellend gelöst.
    • Darstellung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzanlage, insbesondere eine Kaltwalzanlage beziehungsweise ein Verfahren zum Kaltwalzen so anzugeben, dass auch für harte und/oder dicke Metallbänder eine genügend große und möglichst schwankungsfreie Zugspannung im Einlaufbereich eines Kaltwalzgerüstes eingestellt werden kann, und dass eine Korrektur des Bandlaufs und ein Einfädeln des Walzbandes möglichst einfach ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Walzanlage gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
  • Bei der erfindungsgemäßen Walzanlage kommt zwischen der Abhaspel und dem ersten Walzgerüst eine Einheit zum Einsatz, die aus zumindest drei angetriebenen Rollen gebildet ist, wobei die räumliche Lage dieser Rollen mittels einer Antriebs- und Verstelleinrichtung veränderbar ist. Zum einen ist jede dieser Rollen des 3-Rollensystems in Richtung ihrer Rollenachse verstellbar. Diese Verstellung kann einzeln oder gemeinsam erfolgen. Durch diese axiale Verlagerung der Rollen wird erreicht, dass die Mittel des Metallbandes auch mittig in das Walzgerüst einläuft. Da die Arbeitswalzen eines Walzgerüstes meist eine ballige Kontur aufweisen oder einen zur Anlagenmitte symmetrischen Walzenspalt ergeben, muss der Einlauf des Walzbandes möglichst symmetrisch erfolgen. Nur so kann die beim Kaltwalzen geforderte Genauigkeit der Banddicke gewährleistet werden. Ein keilförmiges Bandprofil neigt insbesondere dazu, aus der Mitte der Walzanlage heraus zu laufen. Eine Bandlenkung ist hier vorteilhaft.
  • Zum anderen ist jede dieser Rollen in einer Richtung quer zur Drehachse mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung verstellbar. Dadurch wird zum einen eine wesentliche Vereinfachung beim Einfädeln des Metallbandes erreicht: Indem die mittlere der drei Rollen relativ zu den anderen beiden Rollen in eine heraus geschwenkte Position gebracht wird, kann der Anfang des Bandes sehr einfach in das 3-Rollensystem eingefädelt werden. Das Einfädeln kann auch durch einen Überleittisch unterstützt werden. Eine Andruckrolle, mit der der Bandkopf in Richtung der stützenden beiden Rollen gedrückt wird, kann dabei eine weitere Hilfe beim Einfädeln bilden, insbesondere bei sehr steifen und dicken Bändern. Im weiteren Verlauf gelangt der Bandkopf dann in den Spalt der Arbeitswalzen. Der Einfädelprozess ist dann abgeschlossen. Während des Walzens erzeugen die Arbeitswalzen einen Bandzug auf das Metallband. Durch Anstellung der mittleren Rolle des 3-Rollensystems ist die Vorgabe eines gewünschten Bandzuges im Einlauf zum ersten (Kalt-) Walzgerüst sehr leicht möglich. Hierzu taucht die mittlere Rolle des 3-Rollensystems in den zwischen den beiden stützenden Rollen gelegenen Abschnitt des Metallbandes ein. Die räumliche Lage der drei Rollen gibt die Umschlingung vor. Je tiefer das Eintauchen, desto größer die Umschlingung. Zwischen dem Walzgerüst und der 3-Rollenanordnung kann durch entsprechende Steuerung der Antriebe eine gewünschte Rückzugspannung eingestellt werden, ohne dass dieser Bandzug auf den stromaufwärts, zwischen Abhaspel und der 3-Rollenanordnung liegenden vergleichsweise geringeren Bandzug des Metallbandes beim Abhaspeln wirkt. Umgekehrt pflanzen sich nicht Schwankungen des Bandzuges beim Abwickeln eines lose gewickelten Coils auf den Einlauf in die Kaltwalzstraßen fort. Das 3-Rollensystem wirkt während des Walzprozesses als Zugentkopplung.
  • Um insbesondere bei einem stark asymmetrischen (keilförmigen) Walzbandprofil einen exakten Einlauf in das Kaltwalzgerüst sicherzustellen, kann in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen sein, dass gleichzeitig mit der axialen Verstellung der Rollen des 3-Rollensystems auch gleichermaßen die Axialposition der Abhaspel mit verstellbar ist beziehungsweise verstellt wird.
  • Es kann ferner von Vorteil sein, wenn die Drehachse der zur Abhaspel liegenden Rolle und die Drehachse der zum Kaltwalzgerüst liegenden Rolle in einer Ebene liegen und dass die dazwischen liegende Rolle bezüglich dieser Ebene räumlich verstellbar ist. Je tiefer die mittlere Rolle unter diese Ebene eintaucht, desto größer ist die Umschlingung und folglich die Haftung zwischen Band und Rolle. Dadurch kann der vorteilhaft hohe Bandzug im Einlauf zum ersten Kaltwalzgerüst eingestellt werden.
  • Um den Wechsel zwischen Einfädeln und Walzen möglichst einfach zu gestalten, kann eine Ausführung vorteilhaft sein, bei der die mittlere Rolle mittels eines hydraulischen Aktuators zwischen der ausgeschwenkten Position, in welcher diese Rolle vom Walzband getrennt ist, und der eingeschwenkten Position, in welcher die Umfangsfläche dieser Rolle teilweise vom Walzband umschlungen ist, verstellbar ist.
  • Um eine hohe Rückzugspannung im Einlauf zum Walzgerüst einstellen zu können, ist es günstig, wenn die mittlere Rolle genügend tief eintaucht, das heißt wenn die Umschlingung der mittleren Rolle unterhalb der durch die Drehachse der anderen beiden Rollen aufgespannten Ebene angeordnet ist, und wenn die Umschlingung der beiden stützenden Rollen oberhalb dieser Ebene liegt.
  • Ein besonders hoher Bandzug im Einlaufbereich lässt sich dann einstellen, wenn die Anstellung der mittleren Rolle so erfolgt, dass die mittlere Rolle eine Umschlingung von größer als 180° aufweist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Abstand der in der Ebene liegenden beiden stützenden Rollen mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung stufenlos verändert werden kann. Diese Veränderung kann dadurch herbeigeführt werden, indem beide Rollen aufeinander zu oder weg bewegt werden, wodurch die Umschlingung und infolge davon die Bremswirkung im Einlauf sehr differenziert vorgegebenen werden kann. Es kann aber auch vorteilhaft sein, die örtliche Lage einer der beiden in der Ebene liegenden Rollen beizubehalten und relativ hierzu nur die Position der anderen Rolle zu verändern. Dadurch können stromaufwärts beziehungsweise stromabwärts auftretende Zugschwankungen im Metallband differenziert ausgeregelt werden.
  • Es kann vorteilhaft sein, wenn die Verstellbewegung der mittleren Rolle eine lineare Bewegung ist, welche bezüglich der Ebene einen vorgebbaren Winkel einschließt. Dadurch kann die Umschlingung der drei Rollen entsprechend der gewünschten Einflussnahme auf den Bandlauf besser angepasst werden. Zudem ist die Regelung der Antriebe der Rollen technisch einfacher möglich.
  • Je nach Größe der Anlage, kann es für die Einflussnahme auf den Bandlauf (Bandlenkung) von Vorteil sein, wenn die Abhaspel zusammen oder getrennt mit den Rollen des 3-Rollensystems in Richtung der Drehachsen der Rollen mittels einer gemeinsamen oder einer getrennten Antriebs- und Verstelleinrichtung verstellbar ist. Für große Anlagen kann eine getrennte Ausführung, für kleine Anlage eine gemeinsame Antriebs- und Verstelleinrichtung vorteilhaft sein.
  • Es ist zweckmäßig, die seitliche Lage des Bandes im Einlauf zum ersten Walzgerüst messtechnisch zu erfassen. Dies kann beispielsweise mittels eines Sensors erfolgen, der die Lage einer Bahnkante oder beider Bahnkanten erfasst und das Messsignal der Antriebs- und Verstelleinrichtung zugeführt ist. Die Antriebs- und Verstelleinrichtung ermittelt aus dem gemessenen Signal der Bandlage ein Steuersignal zum Einstellen der axialen Position des 3-Rollensystems, gegebenenfalls auch der der Abhaspel.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen, aus denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels zu entnehmen sind.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Walzanlage in einem Zustand des Einfädelns, wobei die mittlere Rolle außer Eingriff gebracht ist;
    Figur 2
    die Kaltwalzanlage gemäß der Figur 1 im Zustand des Walzens, wobei die mittlere Rolle in Eingriff mit dem Metallband ist;
    Figur 3
    die Kaltwalzanlage gemäß der Figur 1, wobei die mittlere Rolle unterhalb der Passlinie eingetaucht ist und Zugschwankungen durch eine Verstellbewegung in Bandlaufrichtung der eingangsseitigen und/oder ausgangsseitigen Rolle ausgeregelt werden;
    Figur 4
    das 3-Rollensystem in einer Detaildarstellung.
    Ausführung der Erfindung
  • Die Figur 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Walzanlage in einer Stellung, in der der Bandanfang in das Walzgerüst 1 eingefädelt wird. Ein zu einem Coil aufgerolltes Stahlband 2 wird von einer Abhaspel 3 im Uhrzeigersinn abgewickelt und gelangt von links nach rechts in Richtung der Einheit 10. Diese Einheit 10 besteht im Wesentlichen aus drei Rollen 6, 7, 8, von denen die mittlere Rolle 7 in dieser Betriebstellung vom Bandlauf weg geschwenkt ist und sich nicht in Eingriff mit dem Metallband 2 befindet (Einfädelstellung). Das Metallband 2 wird zunächst auf einem Teil eines Überleittisches 13 transportiert und wird in weiterer Folge gestützt durch die Rolle 6, einem zweiten Teil des Überleittisches 13 und der Rolle 8. Bei sehr steifen Metallbändern kann dieser Einfädelvorgang gegebenenfalls durch eine Andruckrolle 19 unterstützt werden. Der Überleittisch 13 kann durch zeichnerisch nicht dargestellte Antriebe aus dem Bandlauf hinein und heraus geschwenkt werden.
  • Wie in der Figur 1 durch die Pfeile 12 angedeutet, ist die räumliche Lage der Rollen 6, 7, 8, gegebenenfalls auch die der Abhaspel 3, mittels einer Antriebs- und Verstelleinrichtung 11 veränderbar. Mit anderen Worten, jede der Rollen 6, 7, 8 ist von der Antriebs- und Verstelleinrichtung 11 nicht nur um die dazugehörige Drehachse 6A, 7A, 8A drehangetrieben und (gemeinsam oder getrennt) in Axialrichtung verstellbar, sondern auch die örtliche Lage einer jeden Rolle 6, 7, 8 ist in einer Richtung quer zu ihrer Drehachse 6A, 7A, 8A mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung 11 verstellbar.
  • Insbesondere bei einem keilförmigen Querschnitt des Walzbandes ist es günstig, wenn gleichzeitig mit der Axialverschiebung des 3-Rollensystems auch die Abhaspel 3 in Richtung ihrer Drehachse 3A verstellt wird. Dadurch kann das Metallband 2 in die Mitte des Kaltwalzgerüstes 1 gelenkt werden.
  • Es sei hier angemerkt, dass Antriebs- und Verstelleinrichtungen 11, mit denen eine Drehbewegung und gleichzeitig auch die räumliche Lage einer Rolle (oder gegebenenfalls auch einer Abhaspel) bei einer Walzanlage vorgegeben beziehungsweise eingestellt werden kann, hydraulisch oder elektromechanisch betätigt sein können. Solche Vorrichtungen werden im Folgenden als bekannt vorausgesetzt und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden.
  • Die Figur 2 zeigt den Zustand während des Kaltwalzens. Nachdem das Walzband 2 in den Spalt der Arbeitswalzen des Walzgerüstes 1 eingefädelt und von diesen erfasst ist, wird auf das Metallband 2 ein Bandzug ausgeübt. Wie eingangs bereits dargestellt, soll der Bandzug und der Bandlauf im Bereich des Einlaufs zum Walzgerüst 1 möglichst unabhängig vom Bandzug im Bereich der Abhaspel 3 vorgegeben werden können. Schwankungen der Zugspannung beim Abwickeln des Coil sollen möglichst nicht in den Bereich des Einlaufs zum Walzgerüst 1 gelangen. Wie in Figur 2 dargestellt, ist für diese Zugentkopplung die Einheit 10 vorgesehen. Die mittlere Rolle 7 der Einheit 10 ist in dieser Darstellung eingeschwenkt. Das Metallband 2 umschlingt jeweils einen Teilbereich der Mantelfläche der drei Rollen 6, 7, 8. Jede Rolle 6, 7, 8 ist wie bereits gesagt durch einen nicht näher dargestellten Antrieb drehangetrieben. Das Antriebsmoment der Rollen 6, 7, 8 wird dabei von der Antriebs- und Verstelleinrichtung 11 so vorgegeben, dass zum einen eine Bremswirkung auf das Metallband 2 ausgeübt wird. Durch diese Bremswirkung ist es möglich, ein gewünschtes Mindestmaß an Zugspannung im Einlauf zum Kaltwalzgerüst 1 aufrecht zu erhalten. Diese Rückzugspannung ist weitgehend unabhängig und unbeeinflusst von Zugschwankungen die beim Abwickeln eines lose gewickelten Coils auftreten können. Ferner beeinflusst die Antriebs- und Verstelleinrichtung 11 auch die räumliche Lage der Drehachsen der Rollen 6, 7, 8 (gegebenenfalls auch die der Abhaspel 3 in Richtung ihrer Drehachse 3A). Durch eine Verschiebung in axialer Richtung der Rollen kann neben dem Bandzug auch auf Bandlauf Einfluss genommen werden. Diese Einflussnahme (sowohl auf Drehbewegung als auch auf Axialposition der Drehachsen) ist in Figur 2 symbolisch durch strichliert gezeichnete Linien (wirk- und signalleitende Verbindung 4)und durch die Pfeile 12 angedeutet. Der Übersichtlichkeit wegen sind Antriebe und Aktuatoren für diese Verstellvorgänge in den Zeichnungen nicht näher dargestellt.
  • Zum Erfassen der Bandlage dient eine Bandlageerfassung 9, welche zwischen der Einheit 10 und dem Kaltwalzgerüst 1 angeordnet ist. Die Überwachung des Bandlaufs kann beispielsweise dadurch erfolgen, indem die Kante(n) des Metallbandes messtechnisch erfasst wird. Diese Bandlageerfassung 9 ist signalleitend mit der Antriebs- und Verstelleinrichtung 11 verbunden. Durch das zugeführte Messsignal kann mit einer üblichen Regelung einem Verlaufen des Metallbandes 2 gut entgegen gewirkt werden. Von Vorteil ist dies insbesondere bei einem Querschnittsprofil des Metallbandes das die Form eines Keils aufweist.
  • Die Figur 3 zeigt ebenfalls den Zustand während des Walzvorgangs. Im Unterschied zu der Darstellung der Figur 2 ist die mittlere Rolle 7 bis tief unter die beiden Rollen 6, 8 eingetaucht. Dadurch ergibt sich ein großer Winkel der Umschlingung der Rolle 7, zu dem auch ein vergleichsweise größerer Umschlingungswinkel der Rollen 6, 8. Dieser Winkel der Umschlingung ist einstellbar, indem die Lage der Rolle 6 beziehungsweise die Lage der Rolle 8 jeweils gemäß dem Pfeil 14 vorgegeben wird. Dabei kann die Drehachse einer der Rollen 6, 8 verlagert werden, oder auch beide. Ändert sich der Abstand 18 zwischen den Drehachsen 6A, 8A so ändert sich auch die Umschlingung.
  • Wie die Detaildarstellung der Figur 4 des 3-Rollensystems veranschaulicht, ist die mittlere Rolle 7, beispielsweise durch einen nicht näher dargestellten hydraulischen Aktuator zwischen einer ausgeschwenkten Position 16 und einer eingeschwenkten Position 17 verstellbar. Diese Verstellbewegung 21 kann bezüglich der Ebene 15 senkrecht oder in einem Winkel 20 erfolgen. Eine Änderung des Winkels 20 der Anstellbewegung 21 beeinflusst die Umschlingung der Rollen 6, 7, 8.
  • Die Drehachsen 6A,7A, 8A der Rollen 6, 7, 8 sind zueinander und bezüglich der Ebene 15 parallel. In der in Figur 4 dargestellten Lage der Rolle 7 befindet sich ihr Umschlingungsbereich unterhalb der durch die Drehachse 6A, 8A der Rolle in 6, 8 aufgespannten Ebene 15. Die Drehachse 6A und 8A der äußeren Rollen 6 und 8 ist in der Ebene 15 (etwa in Bandlaufrichtung 5) in Richtung des Doppeltpfeils 14 verschiebbar. Bei genügend großer Eintauchtiefe der Rolle 7 kann der Abstand 18 der beiden Rollen 6, 8 sehr eng gewählt werden, so dass ein hoher Zugaufbau durch das 3-Rollensystem realisiert werden kann. Von Vorteil ist dies insbesondere beim Kaltwalzen dünner und harter Metallbänder. Indem der Winkel 20 der Anstellbewegung bezüglich der Ebene 15 vorgegeben wird, kann die Umschlingung der Rollen 6, 7, 8 zudem unterschiedlich gestaltet werden.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, dass bei einem fest gewickelten Bund die anstellbare mittlere Rolle 7 auch während des Walzens weg gestellt verbleibt.
  • Mit dem oberen dargestellten 3-Rollensystem lässt sich auf einfache Weise gleichzeitig eine Zugentkopplung, ein gewünschter Zugaufbau im Einlaufbereich und eine gute Bandlenkung von Metallbändern erreichen. Durch die Eintauchtiefe der mittleren Rolle 7 in Verbindung mit der horizontalen Verstellbarkeit der beiden äußeren Rollen 6, 8 des 3-Rollensystems kann beim Kaltwalzen der Zugaufbau in vorteilhafter Weise eingestellt und damit eine hohe Rückzugspannung im nachfolgenden Walzgerüst 1 sichergestellt werden. In Verbindung mit dem oben dargestellten Überleittisch 13 und gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Andruckrolle 19 ist der Einfädelvorgang auch für steife Metallbänder 2 vergleichsweise einfach.
  • Durch die Möglichkeit der gleichzeitigen axialen Verschiebung der Abhaspel 3 und der mit ihr fest verbundenen oder auch getrennt verschiebbaren 3-Rolleneinheit besteht die Möglichkeit einer sehr guten Bandlaufregelung. Der Vorteil einer wirkungsvollen Bandlaufregelung tritt insbesondere bei Metallbändern in den Vordergrund, deren Querschnittsprofil ungleichmäßig ist.
  • Obwohl die Erfindung in Detail oben stehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Kaltwalzanlage näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch dieses offenbarte Beispiel eingeschränkt. Genauso gut kann die Erfindung bei anderen Walzanlagen, z.B. beim Warmwalzen eingesetzt werden. Darüber hinaus können andere Variationen vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen
    • 1
    Walzgerüst, Kaltwalzgerüst
    2
    Band
    3
    Abhaspel
    4
    Verbindung (wirk- und signalleitend)
    5
    Bandlaufrichtung
    6
    Rolle
    7
    Rolle
    8
    Rolle
    9
    Bandlageerfassung
    10
    Einheit, 3-Rollensystem
    11
    Antriebs- und Verstelleinrichtung
    12
    Pfeil (Verschieberichtung Rollen 6,7,8 vertikal)
    13
    Überleittisch
    14
    Pfeil (Verschieberichtung 6,8 horizontal)
    15
    Ebene
    16
    ausgeschwenkte Position der Rolle 7
    17
    eingeschwenkte Position der Rolle 7
    18
    Abstand
    19
    Andruckrolle
    20
    Winkel
    21
    Pfeil, Anstellrichtung der Rolle 7
    3A
    Drehachse der Abhaspel 3
    6A
    Drehachse der Rolle 6
    7A
    Drehachse der Rolle 7
    8A
    Drehachse der Rolle 8

Claims (22)

  1. Walzanlage, insbesondere Kaltwalzanlage zum Kaltwalzen eines Metallbandes (2), mit mindestens einem Kaltwalzgerüst (1), mit einer dem Kaltwalzgerüst (1) vorgelagerten Abhaspel (3), wobei zwischen der Abhaspel (3) und dem Kaltwalzgerüst (1) eine Einheit (10) zwischengeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (10) aus zumindest drei jeweils um eine Drehachse (6A, 7A, 8A) drehangetriebene Rollen (6, 7, 8) gebildet ist, wobei jede dieser Rollen (6, 7, 8) einzeln oder gemeinsam in Richtung der jeweiligen Drehachse (6A, 7A, 8A) und in einer Richtung quer zur Drehachse ((6A, 7A, 8A) mittels einer Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) verstellbar ist.
  2. Walzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhaspel (3) mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) in Richtung ihrer Drehachse (3A) verstellbar ist.
  3. Walzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (6A) der zur Abhaspel (3) liegenden Rolle (6) und die Drehachse (8A) der zum Kaltwalzgerüst (1) liegenden Rolle (8) in einer Ebene (15) liegen und dass die zwischen den beiden Rollen (6, 8) angeordnete mittlere Rolle (7) in ihrer räumlichen Lage relativ zu dieser Ebene (15) mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) verstellbar ist.
  4. Walzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Rolle (7) zwischen einer ausgeschwenkten Position (16), in welcher die Rolle (7) mit dem Walzband (2) nicht in Eingriff ist, und einer eingeschwenkten Position (17), in welcher die Umfangsfläche der Rolle (7) teilweise vom Walzband (2) umschlungen ist, verstellbar ist.
  5. Walzanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der eingeschwenkten Position (17) der Rolle (7) die Umschlingung der Rolle (7) unterhalb der Ebene (15) angeordnet ist, und die Umschlingung der beiden Rollen (6, 8) oberhalb der Ebene (15) angeordnet ist.
  6. Walzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der eingeschwenkten Position (17) der Rolle (7) die Umschlingung der Rolle (7) größer als 180° ist.
  7. Walzanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (18) der Drehachsen (6A, 8A) der beiden Rollen (6, 8) in der Ebene (15) mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) verstellbar ist.
  8. Walzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung (21) beim Verstellen der Rolle (7) in einem Winkel (20) zur Ebene (15) ist.
  9. Walzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhaspel (3) zusammen oder getrennt mit den Rollen (6, 7, 8) in Richtung der Drehachsen (6A, 7A, 8A) der Rollen (6, 7, 8) mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) verstellbar ist.
  10. Walzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einheit (10) und dem Kaltwalzgerüst (1) eine Messeinrichtung (9) zum Erfassen der Bandlage angeordnet ist und diese Messeinrichtung (9) signalleitend mit der Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) verbunden ist.
  11. Verfahren zum Walzen, insbesondere Kaltwalzen eines Metallbandes (2) mit einer Walzanlage, umfassend: mindestens ein Kaltwalzgerüst (1), eine dem Kaltwalzgerüst (1) vorgelagerte Abhaspel (3), wobei zwischen der Abhaspel (3) und dem Kaltwalzgerüst (1) eine den Bandlauf beeinflussende Einheit (10) zwischengeschaltet ist, welche aus drei, jeweils um eine Drehachse angetriebenen Rollen (6, 7, 8) gebildet ist, wobei während des Walzvorgangs jede Rolle (6, 7, 8) in Richtung ihrer Drehachse (6A, 7A, 8A) und in einer Richtung quer zur Drehachse (6A, 7A, 8A) mittels einer Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) verstellt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass, dass die Abhaspel (3) mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) in Richtung ihrer Drehachse (3A) gemeinsam mit der axialen Verstellung der Rollen (6, 7, 8) verstellt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (6A) der zur Abhaspel (3) liegenden Rolle (6) und die Drehachse (8A) der zum Kaltwalzgerüst (1) liegenden Rolle (8) in einer Ebene (15) liegend angeordnet wird und die in Bandlaufrichtung (5) gesehen zwischen den beiden Rollen (6, 8) angeordnete mittlere Rolle (7) in ihrer Lage relativ zu dieser Ebene (15) mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) verstellt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11, 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Rolle (7) zwischen einer ausgeschwenkten Position (16), in welcher die Rolle (7) vom Walzband (2) getrennt ist, und einer eingeschwenkten Position (17), in welcher die Umfangsfläche der Rolle (7) teilweise vom Walzband (2) umschlungen ist, verstellt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschwenken der Rolle (7) so erfolgt, dass in der eingeschwenkten Position (17) der Rolle (7) die Umschlingung der Rolle (7) unterhalb der Ebene (15) angeordnet ist, und die Umschlingung der beiden Rollen (6, 8) oberhalb der Ebene (15) liegt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der eingeschwenkten Position (17) die Rolle (7) vom Walzband (2) mit einem Winkel von größer als 180° umschlungen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (18) der Drehachsen (6A, 8A) der beiden Rollen (6, 8) in der Ebene (15) mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) verstellt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung (21) beim Anstellen der Rolle (7) in einem Winkel (20) zur Ebene (15) erfolgt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhaspel (3) zusammen oder getrennt mit den Rollen (6, 7, 8) in Richtung der Drehachsen (6A, 7A, 8A) der Rollen (6, 7, 8) mittels der Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) verstellt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einheit (10) und dem Kaltwalzgerüst (1) eine Messeinrichtung (9) zum Erfassen der Bandlage angeordnet wird und das dadurch gewonnene Messsignal der Lage des Metallbandes (2) über eine signalleitende Verbindung (4) zur Antriebs- und Verstelleinrichtung (11) übertragen wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfädeln des Metallbandes (2) ein zweiteiliger Überleittisch (13) verwendet wird, dessen erster Teil stromaufwärts zur Abhaspel liegenden Rolle (6) und dessen zweiter Teil zwischen der Rolle (6) und der Rolle (8) angeordnet wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfädeln eine Andruckrolle (19) in Richtung des eingeschwenkten Überleittisches (13) bewegt wird.
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