EP3515615A1 - Roll treatment during operation - Google Patents

Roll treatment during operation

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EP3515615A1
EP3515615A1 EP17772022.4A EP17772022A EP3515615A1 EP 3515615 A1 EP3515615 A1 EP 3515615A1 EP 17772022 A EP17772022 A EP 17772022A EP 3515615 A1 EP3515615 A1 EP 3515615A1
Authority
EP
European Patent Office
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roller
processing unit
laser processing
roll
laser
Prior art date
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Application number
EP17772022.4A
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EP3515615B1 (en
Inventor
Wolfgang Denker
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP3515615A1 publication Critical patent/EP3515615A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3515615B1 publication Critical patent/EP3515615B1/en
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B28/00—Maintaining rolls or rolling equipment in effective condition
    • B21B28/02—Maintaining rolls in effective condition, e.g. reconditioning
    • B21B28/04—Maintaining rolls in effective condition, e.g. reconditioning while in use, e.g. polishing or grinding while the rolls are in their stands

Definitions

  • the invention relates to a rolling stand for rolling a rolled product, preferably a metal strip, which has at least one roller and a processing device for processing the surface of the roller.
  • the invention further relates to a method for processing the surface of a roll in a roll stand.
  • a rolling stand has at least two parallel aligned work rolls forming a nip through which the strip passes to reduce the thickness.
  • the mill stand next to the work rolls on support and / or intermediate rollers, which cooperate with the work rolls for various reasons, such as the stabilization of the work rolls, power transmission, etc., with the work rolls.
  • WO 2008/129141 A1 describes a method and a device for cleaning a roller.
  • JP 59-179207 A proposes to carry out processing of the work rolls while they are in the rolling stand.
  • An object of the invention is to overcome at least one of the above-mentioned disadvantages, for example to improve the wear behavior of a roll in a roll stand, to reduce the maintenance effort and / or to improve the quality of a rolled product.
  • the rolling mill according to the invention is used for rolling a rolled product, preferably in the metalworking industry.
  • the rolled product may be a strip-shaped metal product, here called metal strip.
  • the rolling stand can be designed for hot or cold rolling.
  • the rolling stand has at least one roller, but usually at least two work rolls forming a nip.
  • the roll stand further comprises at least one further roll, which is in contact with a work roll.
  • the rolling stand further comprises a processing device for processing the surface of one or more of the rolls.
  • processing particularly includes the cleaning, texturing and / or contouring of the relevant roller.
  • the processing device may be arranged to remove material from the roll, such as to even out the surface thereof, straighten the contour thereof, and / or refresh or incorporate a texture.
  • the processing device has at least one laser processing unit which is set up to machine the surface of the roller (s) by means of a laser beam.
  • the processing device has a setting device, which is set up to adjust the position and / or position of the laser processing unit relative to the surface of the roller (s).
  • the adjustability of the laser processing unit or more generally of the processing units defined below, can be realized in various ways.
  • a translational movement for example by means of a rail on which a rotor is slidably mounted, a spindle, etc. can be realized.
  • the actuation can be carried out by an electric motor, hydraulically or in another way, as far as precise adjustability is ensured.
  • the processing device further has at least one positioning aid which, like the laser processing unit, falls under the more general designation processing unit, wherein the positioning aid is adjustable by the setting device together with the laser processing unit.
  • the positioning aid is adjustable by the setting device together with the laser processing unit.
  • one or more of the processing units are attached for this purpose to the adjusting device or a part of the adjusting device.
  • the positioning aid is a device which serves to precisely adjust or assist the position and / or position of the laser processing unit relative to the roller surface.
  • the positioning aid may comprise a distance sensor or an adjustment unit, both of which are described in detail below.
  • the laser processing unit By the laser processing unit, a residue-free or at least low-residue machining of the roll surface is possible by impurities and / or roll material are evaporated by means of the laser beam.
  • the positioning aid which can be adjusted by the setting device together with the laser processing unit, the laser processing in the rolling stand can be carried out with high precision. This must The processing is not necessarily performed in a rolling break, but it can even be done during the regular rolling operation. As a result, a portion of the time that was usually necessary for the maintenance and / or replacement of the roller can be saved. Furthermore, wear marks, in particular caking on support rollers, can be reliably and quickly removed, whereby a high rolling quality can be ensured with high productivity.
  • the integrated in the rolling mill laser machining leads to a possible roller workshop with the usual grinding machines and the like can be made smaller.
  • the positioning aid comprises a distance sensor arranged to determine a measure of a distance between the laser processing unit and the surface of the roller.
  • the determination, preferably detection, of the distance of the laser processing unit, in particular of a laser head of the laser processing unit, from the roll surface improves the precision of the setting, which is particularly important in laser processing in the rolling stand.
  • the positioning aid preferably has an adjustment unit which is set up to perform a fine positioning of the laser processing unit relative to the roller surface and / or to ensure or maintain a defined, preferably constant, distance of the laser processing unit relative to the roller surface during the laser processing of the roller.
  • the adjusting unit may perform a fine positioning based on an electronic control, but the adjusting unit may also take advantage of a physical principle, with which a defined distance between the laser processing unit, in particular the laser head, and the roller surface is adjustable.
  • the adjusting unit preferably has a nozzle, fluidly connected to a gas source, which are adapted to output a gas flow, preferably air flow, in the direction of the roll to be processed.
  • a gas flow preferably air flow
  • this preferred realization uses an adjusting unit of the nozzle of the Bernoulli principle.
  • the nozzle has a tube that outputs the gas flow and in which the laser processing unit is arranged completely or partially.
  • the tube surrounds the laser processing unit or the laser beam output from the laser processing unit, preferably in a concentric manner.
  • the use of the Bernoulli principle also has other advantages.
  • the gas flowing out against the rotation of the roller locally dries the roller surface, so that the area of the roller to be processed is dry.
  • the gas flow carries off particles removed by the laser machining, which particles can subsequently be discharged from the area of the rolling mill by any vapor extraction.
  • the distance of the laser processing unit to the roll surface can be adjusted by changing the volume flow and / or pressure.
  • the processing apparatus can be used without restriction for reversing stands.
  • the roller to be processed by the processing device is a support roller, since the support rollers usually cause particularly long changeover times and are particularly suitable due to the local caking for the laser processing described here in the roll stand.
  • the processing device is arranged to machine the surface of the roll during rolling of the rolled product, whereby the time saving described above is particularly achievable.
  • the laser processing unit preferably has a picosecond or femtosecond laser in order to support a high-precision and low-residue processing.
  • the method according to the invention serves to machine the surface of a roll in a roll stand, the method being carried out with a roll stand as described above.
  • the method comprises: adjusting the position and / or position of the laser processing unit and the positioning aid relative to the roller surface by means of the adjusting device; and actuating, i. Turning, the laser processing unit, so that the roller surface is processed by means of a laser beam output from the laser processing unit.
  • the laser processing unit which is guided in the adjusting unit, is positioned in the vicinity of the roller surface before processing by means of the adjusting device and / or positioning aid. Subsequently, the nozzle is caused to emit a gas flow in the direction of the roller, whereby the nozzle and thus the laser processing unit are sucked to a constant distance to the roll surface. In this way, the fine positioning and at the same time the atmosphere for the laser processing are ensured. If the laser processing takes place outside the regular rolling, the roller should be rotated to avoid damage to the roller.
  • the laser processing unit is moved by means of the adjusting device along the roll bale, ie parallel to the axial direction of the roll, to perform the processing of the desired areas of the roll surface.
  • the adjusting unit for example, taking advantage of the Bernoulli principle, ensures that the distance to the roll surface is kept constant during machining or has the desired value for machining.
  • the gas flow is preferably switched off only when the laser processing unit has been withdrawn from the vicinity of the roll surface to avoid damage to the surface of the roll or the exit of the nozzle.
  • FIG. 1 shows a roller arrangement with two work rolls and two back-up rolls, with reference to which the transfer of wear-related rolling marks is explained.
  • FIG. 2 shows schematically a processing device, attached to a back-up roll, for processing the surface of the back-up roll.
  • FIG. 3 and FIG. 3 a schematically show a processing apparatus with a laser processing unit, a positioning aid and a distance sensor, placed on a support roller, for processing the surface of the support roller.
  • FIG. 4 schematically shows an embodiment of an adjustment unit which shows the Bernoulli principle for fine positioning of a laser processing unit relative to a roller surface.
  • FIG. 1 shows an arrangement of rolls, as occurs in a conventional roll stand.
  • the rolling stand which rotatably supports the rollers, and drives and the like are not shown for clarity.
  • the assembly comprises two work rolls 1 and 2 forming a nip, and two back-up rolls 3 and 4.
  • a product 5 to be rolled, such as a Metal strip passes through the nip, whereby a reduction in thickness and / or a texturing of the rolled product 5 take place.
  • the support rollers 3, 4 are each in contact with a work roll 1, 2 in order to stabilize them, in particular to prevent bending of the work rolls 1, 2 due to the force to be applied to the rolled product.
  • the work rolls 1, 2 are subjected to greater stress than in the central region, viewed in the axial direction, of the rolled product 5. This results in that the work rolls 1, 2 tend to wear unevenly in the axial direction.
  • the material removal in the region of the band edges 5a and 5b is greater than in the middle region.
  • the wear marks in the region of the band edges 5a, 5b are referred to as roller markings. These not only lead to an immediate impairment of the rolling quality of the rolled product 5, but there is also a transfer of the roller marks on the support rollers 3, 4, which there as so-called "caking", i. outward curvature, show. Due to axial displacement of the rollers 1, 2, 3, 4 and a variance of the bandwidth, the wear range extends over a significant portion of the roll bale.
  • FIG. 2 schematically shows a processing apparatus 10, exemplified by a support roller 3, for processing the surface of the support roller 3.
  • processing particularly includes cleaning and / or contouring and / or texturing of the roller surface.
  • the processing device 10 is designed such that it is permanently installed, in particular during the regular rolling process, in the region of the rolling stand or directly on the rolling stand.
  • the processing device 10 has for this purpose a frame 1 1, which may be the rolling mill or a part thereof. Furthermore, the processing device 10 has a positioning device 20, which serves to move one or more of the components described below for processing, measurement and / or adjustment. Such components which can be positioned by the setting device 20 and which serve or contribute to the precision machining of the associated roller are referred to as machining units. Although a back-up roll 3 is used as an example for processing, the processing device 10 with its setting device 20 and the other components can also be associated with another roll, such as a work roll 1, 2 or an intermediate roll, not shown. Furthermore, the processing device 10 can also be designed for processing a plurality of, in particular adjacent rolls.
  • the processing device 10 has one or more laser processing units 30, which has at least one laser for mechanical processing of the roll surface.
  • the high precision laser is preferably a pico or femtosecond laser. It serves for the residue-free or residue-poor evaporation of impurities on the respective roll and / or for processing the roll material.
  • the processing device 10 can have further processing units, such as a positioning aid 31 for precisely setting the laser processing unit 30 to the surface of the roller 3 to be processed and / or a sensor 40 for measuring the distance of the laser processing unit 30 to the surface of the roll to be processed and / or an adjusting unit 50 (see Figure 4), which is described below.
  • a positioning aid 31 for precisely setting the laser processing unit 30 to the surface of the roller 3 to be processed
  • a sensor 40 for measuring the distance of the laser processing unit 30 to the surface of the roll to be processed
  • an adjusting unit 50 see Figure 4
  • the laser processing units (s) 30 and optionally further processing units are connected to the adjusting device 20 or attached thereto, that their positions and / or positions relative to the associated roller by the adjusting device 20 are variable.
  • the laser processing unit 30 can be moved in parallel and perpendicular to the axial direction of the support roller 3, as shown in Figures 2 and 3 by arrows.
  • further degrees of freedom can be realized, such as a pivoting of the laser processing unit 30 about an axis of the adjusting device 20.
  • the adjustability of the processing units can be realized in various ways.
  • a translational movement for example by means of a rail on which a rotor is slidably mounted, a spindle, etc. can be realized.
  • the actuation can take place electromotively, hydraulically or in another way, as far as a precise adjustment is possible.
  • the processing device 10 according to FIG. 3 has the above-mentioned distance sensor 40, which is a processing unit.
  • the distance sensor 40 is arranged directly on the laser processing unit 30, adjustable via the adjusting device 20 and / or the positioning aid 31 together with the laser processing unit 30 and measures or determines a measure of the distance between the laser head of the laser processing unit 30 and the roller surface of the support roller 3 the laser processing unit 30, the adjusting device 20 and the distance sensor 40 with a control device, not shown, such as a computer or control electronics, communicate and be controlled by, a high-precision machining of the surface of the support roller 3, 4 can be realized.
  • a control device not shown, such as a computer or control electronics
  • the processing device 10 may have an adjustment unit 50.
  • An exemplary realization thereof is shown in FIG.
  • the distance sensor 40 and the adjustment unit 50 support the positioning and / or position change, in particular fine positioning (set out below), the laser processing unit 30 relative to the roller surface and are insofar examples of a positioning aid.
  • the positioning of the laser processing unit 30 it is technically common to them that their positions and / or positions relative to the roller surface of the setting device 20 together with the laser processing unit 30 are adjustable.
  • an adjusting unit 50 is understood to mean a device which permits a fine positioning of the nozzle 51 and / or ensures a constant distance during the processing of the roller.
  • the adjusting unit 50 can perform a fine adjustment on the basis of an electronic control, but the adjusting unit 50 can also make use of a physical principle, whereby a defined, preferably constant, distance between the laser head of the laser processing unit 30 and the roller surface is adjustable.
  • the exemplary realization of the adjustment unit 50 according to FIG. 4 uses the Bernoulli principle.
  • the adjusting unit 50 has for this purpose a nozzle 51 which, supplied by a gas source, not shown, a gas, preferably air, in the direction of the roller to be processed, here support roller 3, outputs.
  • the gas stream is shown schematically in FIG.
  • the nozzle 51 sucks due to the Bernoulli principle in the immediate vicinity of the roll surface.
  • the distance between the self-sucking nozzle 51 adjusts itself via the volume flow and / or pressure of the gas.
  • the laser processing unit 30, which is in a movable positional relationship with the nozzle 51, can thus be kept constant in a technically elegant manner, independently of the roll surface, while the laser head is being moved along the roll surface during processing.
  • the laser processing unit 30 is completely or partially placed in a tube through which the gas flows at a defined volumetric flow and pressure and in this way realizes the nozzle 51.
  • the gas which preferably flows counter to the rotation of the roller, dries the roller surface locally, so that the area of the roller to be processed is dry.
  • the gas flow carries off particles removed by the laser machining, which particles can subsequently be discharged from the area of the rolling mill by any vapor extraction.
  • the distance of the laser processing unit 30 to the roll surface can be adjusted by changing the volume flow and / or pressure.
  • the processing units are preferably adjustable in a sliding or continuous manner by the adjusting device 20 and / or positioning aid 31.
  • the process of roll processing preferably comprises a step in which the setting device 20 moves to a fixed position in relation to the roll surface. By the gas flow and the Bernoulli principle, the nozzle 51 is sucked. This creates a relative movement between the laser processing unit 30 and the nozzle 51.
  • one or more travel limits are provided, which serve for example for pre-positioning and / or predetermine specific adjustment positions, in particular a maximum adjustment position.
  • the adjusting device 20 itself is displaceable via a displacement mechanism, not shown, preferably along the roll surface.
  • the above-described upper and lower roller processing apparatus 10 is applicable to a rolling stand.
  • the use of the processing device 10 is provided on support rollers 3, 4. But it can also be used on work rolls 1, 2 or intermediate rolls, not shown, or support rollers. Since the machining can be carried out with little residue or even without residue due to the use of a suitable laser, the machining process does not have to be carried out in a rolling break, but can even take place during the regular rolling operation.
  • a suitable process flow may be as follows: First, the processing units are moved by the adjusting device 20 in the vicinity of Pre-positioned roll bale of the roller to be processed.
  • the gas flow is turned on, whereby the gas flows from the nozzle 51 to the roller and the fine positioning takes place to the laser processing unit 30.
  • the roll should be rotated.
  • laser processing should not be performed on the stationary roller.
  • the laser processing is performed by operating the laser processing unit 30.
  • the laser processing unit 30 is displaced by means of the adjusting device 20 along the roll bale to perform the processing, ie cleaning, texturing, contouring, etc., of the desired areas of the roll surface.
  • the gas flow should be turned off only when the laser processing unit 30 has been withdrawn from the vicinity of the roll surface to prevent damage to the surface of the roll or the exit of the die 51.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

The invention relates to a roll stand for rolling a rolled product (5), preferably a metal strip, which has at least one roll (1, 2, 3, 4) and a treatment device (10) for treating the surface of the roll (1, 2, 3, 4). The treatment device (10) has at least one laser treatment unit (30), which is designed to treat the surface of the roll (1, 2, 3, 4) by means of a laser beam, and a positioning device (20), which is designed to set the position and/or location of the laser treatment unit (30) relative to the surface of the roll (1, 2, 3, 4), and the treatment device (10) also has at least one positioning aid (31, 40, 50), which can be adjusted together with the laser treatment unit (30) by the positioning device (20).

Description

Walzenbearbeitung im laufenden Prozess  Roller processing in the running process
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen eines Walzprodukts, vorzugsweise eines Metallbandes, das zumindest eine Walze und eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten der Oberfläche der Walze aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Bearbeitung der Oberfläche einer Walze in einem Walzgerüst. The invention relates to a rolling stand for rolling a rolled product, preferably a metal strip, which has at least one roller and a processing device for processing the surface of the roller. The invention further relates to a method for processing the surface of a roll in a roll stand.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Bei der Herstellung flachgewalzter Metallprodukte werden Brammen oder Bänder durch ein oder mehrere Walzgerüste gefahren. Ein Walzgerüst weist zumindest zwei parallel ausgerichtete Arbeitswalzen auf, die einen Walzspalt ausbilden, durch den das Band zur Dickenreduktion tritt. Zumeist weist das Walzgerüst neben den Arbeitswalzen Stütz- und/oder Zwischenwalzen auf, die aus verschiedenen Gründen, etwa zur Stabilisierung der Arbeitswalzen, zur Kraftübertragung usw., mit den Arbeitswalzen zusammenwirken. In the production of flat-rolled metal products, slabs or belts are driven through one or more rolling stands. A rolling stand has at least two parallel aligned work rolls forming a nip through which the strip passes to reduce the thickness. In most cases, the mill stand next to the work rolls on support and / or intermediate rollers, which cooperate with the work rolls for various reasons, such as the stabilization of the work rolls, power transmission, etc., with the work rolls.
Partikel im Walzgerüst, Fremdstoffe, Verschleißrückstände und dergleichen können sich auf den Walzen ablagern, wodurch sie zu Oberflächenfehlern auf dem Walzprodukt führen können. Es ist bekannt, die Stütz-, Zwischen- und/oder Arbeitswalzen aus diesem Grund mittels Bürsten oder eines Fluids zu reinigen. So beschreibt die WO 2008/129141 A1 ein Verfahren und eine Einrichtung zum Reinigen einer Walze. Particles in the mill stand, foreign substances, wear residues and the like can deposit on the rollers, which can lead to surface defects on the rolled product. It is known to clean the support, intermediate and / or work rolls for this reason by means of brushes or a fluid. Thus, WO 2008/129141 A1 describes a method and a device for cleaning a roller.
Durch den Kontakt der Bandkanten mit der Oberfläche der Arbeitswalzen können diese in axialer Richtung ungleichmäßig verschleißen. Es findet ein lokaler Verschleiß der Arbeitswalzen, d.h. eine verstärkte Materialabnahme an den betreffenden Stellen, statt. Die Arbeitswalzen befinden sich nicht nur in Kontakt mit dem Walzgut sondern üblicherweise auch mit je einer Stützwalze. Im Kontaktbereich zwischen Stütz- und Arbeitswalze führt eine verschlissene Arbeitswalzenoberfläche dazu, dass sich im Bereich der Bandkanten sogenannte "Aufbackungen", d.h. nach außen gerichtete Wölbungen, an der Stützwalze ausbilden können. Wird eine verschlissene Arbeitswalze gewechselt, was regelmäßig geschieht, so verbleibt die zugehörige Stützwalze wesentlich länger im Walzgerüst. Folglich wirken die Aufbackungen auf der Stützwalzenoberfläche zurück auf die nunmehr neue Arbeitswalze, wodurch die Oberflächen der neuen Arbeitswalze und somit des Walzgutes beeinträchtig werden können. Die gleiche Problematik zeigt sich bei allen Walzenpaarungen und Rollen innerhalb des Walzgerüsts. By the contact of the strip edges with the surface of the work rolls they can wear unevenly in the axial direction. There is a local wear of the work rolls, ie an increased material decrease in the concerned bodies. The work rolls are not only in contact with the rolling stock but usually also with a support roller. In the area of contact between the support roll and the work roll, a worn work roll surface leads to so-called "caking", ie outward curvatures, forming on the support roll in the area of the strip edges. If a worn work roll is changed, which happens regularly, the associated support roll remains much longer in the rolling stand. As a result, the caking on the back-up roll surface will revert to the now new work roll, which may affect the surfaces of the new work roll, and hence the rolling stock. The same problem is evident in all roller pairings and rollers within the roll stand.
Der Verschleiß der Arbeitswalzen und Stützwalzen führt dazu, dass sie ihre ursprüngliche Form und Oberflächenfeinstruktur verlieren, was sich nachteilig auf das Walzergebnis auswirkt. Aus diesem Grund müssen die Arbeitswalzen, ggf. auch die Stütz- und/oder Zwischenwalzen, regelmäßig ausgetauscht oder aufbereitet werden. Üblicherweise werden die Walzen zu diesem Zweck aus dem Walzgerüst herausgenommen und außerhalb des Gerüsts überarbeitet. The wear of the work rolls and backup rolls causes them to lose their original shape and surface texture, which adversely affects the rolling result. For this reason, the work rolls, possibly also the support and / or intermediate rolls, must be regularly replaced or processed. Usually, the rollers are removed for this purpose from the mill stand and revised outside the framework.
Das Reinigen und/oder anderweitige Überholen der Walze(n) außerhalb des Walzgerüsts führt zu erheblichen Unterbrechungen der Produktion. Aus diesem Grund schlägt die JP 59-179207 A vor, eine Bearbeitung der Arbeitswalzen durchzuführen, während sich diese im Walzgerüst befinden. The cleaning and / or otherwise overtaking the roller (s) outside of the rolling stand leads to significant interruptions in production. For this reason, JP 59-179207 A proposes to carry out processing of the work rolls while they are in the rolling stand.
Allerdings ist eine hochpräzise Bearbeitung an im Walzgerüst eingebauten Arbeits- und/oder Stützwalzen nicht trivial. Dies gilt insbesondere bei der Anwendung einer Laserbearbeitung. Die Laserbearbeitungsvorrichtung ist zunächst an die zu bearbeitende Walzenoberfläche anzustellen und wird anschließend entlang des Walzenkörpers verfahren. Dabei muss der Laser zu jedem Zeitpunkt der Bearbeitung einen präzisen Abstand von der Walzenoberfläche aufweisen. Die Einbindung einer Laserbearbeitungsvorrichtung in ein Walzgerüst, das zudem eine Bearbeitung während des laufenden Betriebs erlaubt, ist aus diesem Grund in der Praxis schwierig. Darstellung der Erfindung However, high-precision machining on working and / or support rollers installed in the rolling stand is not trivial. This is especially true when using a laser processing. The laser processing device is first to be applied to the roll surface to be processed and is then moved along the roll body. In doing so, the laser must be at a precise distance from the laser at any time during machining Have roll surface. The inclusion of a laser processing apparatus in a rolling mill, which also allows processing during operation, is therefore difficult in practice. Presentation of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, zumindest einen der oben dargelegten Nachteile zu überwinden, etwa das Verschleißverhalten einer Walze in einem Walzgerüst zu verbessern, den Wartungsaufwand zu verringern und/oder die Qualität eines Walzprodukts zu verbessern. An object of the invention is to overcome at least one of the above-mentioned disadvantages, for example to improve the wear behavior of a roll in a roll stand, to reduce the maintenance effort and / or to improve the quality of a rolled product.
Gelöst wird die Aufgabe mit einem Walzgerüst mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 . Vorteilhafte Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden Darstellung der Erfindung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. The object is achieved with a roll stand having the features of claim 1, and a method having the features of claim 11. Advantageous developments follow from the subclaims, the following description of the invention and the description of preferred embodiments.
Das Walzgerüst gemäß der Erfindung dient zum Walzen eines Walzprodukts vorzugsweise in der metallverarbeitenden Industrie. Das Walzprodukt kann ein bandförmiges Metallprodukt sein, das hier unter die Bezeichnung Metallband fällt. Das Walzgerüst kann zum warm- oder kaltwalzen ausgelegt sein. Das Walzgerüst weist zumindest eine Walze auf, in der Regel jedoch zumindest zwei Arbeitswalzen, die einen Walzspalt ausbilden. Vorzugsweise weist das Walzgerüst ferner mindestens eine weitere Walze auf, die mit einer Arbeitswalze in Kontakt steht. Das Walzgerüst weist ferner eine Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten der Oberfläche einer oder mehrerer der Walzen auf. Unter den Begriff des "Bearbeitens" fällt in diesem Zusammenhang insbesondere das Reinigen, Texturieren und/oder Konturieren der betreffenden Walze. In anderen Worten: Neben der Entfernung von Verunreinigungen kann die Bearbeitungsvorrichtung so eingerichtet sein, dass sie Material der Walze entfernt, etwa um deren Oberfläche zu vergleichmäßigen, deren Kontur zu begradigen und/oder eine Textur aufzufrischen oder einzubringen. Zu diesem Zweck weist die Bearbeitungsvorrichtung zumindest eine Laserbearbeitungseinheit auf, die eingerichtet ist, um die Oberfläche der Walze(n) mittels eines Laserstrahls zu bearbeiten. Ferner weist die Bearbeitungsvorrichtung eine Anstellvorrichtung auf, die eingerichtet ist, um die Position und/oder Lage der Laserbearbeitungseinheit relativ zur Oberfläche der Walze(n) einzustellen. Die Verstellbarkeit der Laserbearbeitungseinheit, oder allgemeiner der weiter unten definierten Bearbeitungseinheiten, kann auf verschiedene Art und Weise realisiert werden. So kann eine translatorische Bewegung beispielsweise mittels einer Schiene, auf der ein Läufer verschiebbar angebracht ist, einer Spindel usw. verwirklicht werden. Die Betätigung kann elektromotorisch, hydraulisch oder auf andere Weise erfolgen, insoweit eine präzise Einstellbarkeit sichergestellt ist. The rolling mill according to the invention is used for rolling a rolled product, preferably in the metalworking industry. The rolled product may be a strip-shaped metal product, here called metal strip. The rolling stand can be designed for hot or cold rolling. The rolling stand has at least one roller, but usually at least two work rolls forming a nip. Preferably, the roll stand further comprises at least one further roll, which is in contact with a work roll. The rolling stand further comprises a processing device for processing the surface of one or more of the rolls. In this context, the term "processing" particularly includes the cleaning, texturing and / or contouring of the relevant roller. In other words, in addition to the removal of contaminants, the processing device may be arranged to remove material from the roll, such as to even out the surface thereof, straighten the contour thereof, and / or refresh or incorporate a texture. For this purpose, the processing device has at least one laser processing unit which is set up to machine the surface of the roller (s) by means of a laser beam. Furthermore, the processing device has a setting device, which is set up to adjust the position and / or position of the laser processing unit relative to the surface of the roller (s). The adjustability of the laser processing unit, or more generally of the processing units defined below, can be realized in various ways. Thus, a translational movement, for example by means of a rail on which a rotor is slidably mounted, a spindle, etc. can be realized. The actuation can be carried out by an electric motor, hydraulically or in another way, as far as precise adjustability is ensured.
Die Bearbeitungsvorrichtung weist ferner zumindest eine Positionierungshilfe auf, die wie die Laserbearbeitungseinheit unter die allgemeinere Bezeichnung Bearbeitungseinheit fällt, wobei die Positionierungshilfe durch die Anstellvorrichtung gemeinsam mit der Laserbearbeitungseinheit verstellbar ist. Vorzugsweise sind eine oder mehrere der Bearbeitungseinheiten zu diesem Zweck an der Anstellvorrichtung oder einem Teil der Anstellvorrichtung befestigt. Die Positionierungshilfe ist eine Einrichtung, die der präzisen Einstellung der Position und/oder Lage der Laserbearbeitungseinheit relativ zur Walzenoberfläche dient oder diese unterstützt. So kann die Positionierungshilfe beispielsweise einen Abstandssensor oder eine Justiereinheit aufweisen, beide sind weiter unten im Detail beschrieben. The processing device further has at least one positioning aid which, like the laser processing unit, falls under the more general designation processing unit, wherein the positioning aid is adjustable by the setting device together with the laser processing unit. Preferably, one or more of the processing units are attached for this purpose to the adjusting device or a part of the adjusting device. The positioning aid is a device which serves to precisely adjust or assist the position and / or position of the laser processing unit relative to the roller surface. For example, the positioning aid may comprise a distance sensor or an adjustment unit, both of which are described in detail below.
Durch die Laserbearbeitungseinheit ist ein rückstandsloses oder zumindest rückstandsarmes Bearbeiten der Walzenoberfläche möglich, indem Verunreinigungen und/oder Walzenmaterial mittels des Laserstrahls verdampft werden. Mithilfe der Positionierungshilfe, die von der Anstellvorrichtung gemeinsam mit der Laserbearbeitungseinheit verstellbar ist, kann die Laserbearbeitung im Walzgerüst hochpräzise durchgeführt werden. Hierbei muss die Bearbeitung nicht unbedingt in einer Walzpause durchgeführt werden, sondern sie kann sogar während des regulären Walzbetriebs erfolgen. Hierdurch kann ein Teil der Zeit, die üblicherweise zum Warten und/oder Austausch der Walze nötig war, eingespart werden. Ferner können Verschleißspuren, insbesondere Aufbackungen an Stützwalzen, zuverlässig und rasch entfernt werden, wodurch eine hohe Walzqualität bei hoher Produktivität sichergestellt werden kann. Hinzukommt, dass die im Walzgerüst integrierte Laserbearbeitung dazu führt, dass eine etwaige Walzenwerkstatt mit den üblichen Schleifmaschinen und dergleichen kleiner ausgeführt werden kann. By the laser processing unit, a residue-free or at least low-residue machining of the roll surface is possible by impurities and / or roll material are evaporated by means of the laser beam. Using the positioning aid, which can be adjusted by the setting device together with the laser processing unit, the laser processing in the rolling stand can be carried out with high precision. This must The processing is not necessarily performed in a rolling break, but it can even be done during the regular rolling operation. As a result, a portion of the time that was usually necessary for the maintenance and / or replacement of the roller can be saved. Furthermore, wear marks, in particular caking on support rollers, can be reliably and quickly removed, whereby a high rolling quality can be ensured with high productivity. In addition, the integrated in the rolling mill laser machining leads to a possible roller workshop with the usual grinding machines and the like can be made smaller.
Vorzugsweise weist die Positionierungshilfe einen Abstandssensor auf, der eingerichtet ist, um ein Maß für einen Abstand zwischen der Laserbearbeitungseinheit und der Oberfläche der Walze zu ermitteln. Die Ermittlung, vorzugsweise Detektion, des Abstands der Laserbearbeitungseinheit, insbesondere eines Laserkopfs der Laserbearbeitungseinheit, von der Walzenoberfläche verbessert die Präzision der Anstellung, die bei der Laserbearbeitung im Walzgerüst besonders wichtig ist. Indem die Laserbearbeitungseinheit, die Anstellvorrichtung und der Abstandssensor mit einer Steuervorrichtung, etwa einem Computer oder einer Regelungselektronik, kommunizieren und davon angesteuert werden, ist eine hochpräzise Bearbeitung realisierbar. Preferably, the positioning aid comprises a distance sensor arranged to determine a measure of a distance between the laser processing unit and the surface of the roller. The determination, preferably detection, of the distance of the laser processing unit, in particular of a laser head of the laser processing unit, from the roll surface improves the precision of the setting, which is particularly important in laser processing in the rolling stand. By the laser processing unit, the adjusting device and the distance sensor with a control device, such as a computer or a control electronics, communicate and be controlled by it, a high-precision processing can be realized.
Vorzugsweise weist die Positionierungshilfe eine Justiereinheit auf, die eingerichtet ist, um eine Feinpositionierung der Laserbearbeitungseinheit relativ zur Walzenoberfläche vorzunehmen und/oder einen definierten, vorzugsweise konstanten, Abstand der Laserbearbeitungseinheit relativ zur Walzenoberfläche während der Laserbearbeitung der Walze sicherzustellen bzw. beizubehalten. Zu diesem Zweck kann die Justiereinheit eine Feinpositionierung auf der Grundlage einer elektronischen Steuerung durchführen, die Justiereinheit kann sich jedoch auch ein physikalisches Prinzip zu Nutze machen, womit ein definierter Abstand zwischen der Laserbearbeitungseinheit, insbesondere dem Laserkopf, und der Walzenoberfläche einstellbar ist. The positioning aid preferably has an adjustment unit which is set up to perform a fine positioning of the laser processing unit relative to the roller surface and / or to ensure or maintain a defined, preferably constant, distance of the laser processing unit relative to the roller surface during the laser processing of the roller. For this purpose, the adjusting unit may perform a fine positioning based on an electronic control, but the adjusting unit may also take advantage of a physical principle, with which a defined distance between the laser processing unit, in particular the laser head, and the roller surface is adjustable.
Im letzteren Fall weist die Justiereinheit vorzugsweise eine Düse, fluidtechnisch verbunden mit einer Gasquelle, auf, die eingerichtet sind, um einen Gasstrom, vorzugsweise Luftstrom, in Richtung der zu bearbeitenden Walze auszugeben. Auf diese Weise bedient sich diese bevorzugte Realisierung einer Justiereinheit der Düse des Bernoulli-Prinzips. Indem die Walzenoberfläche partiell vom Gas, ausgegeben von der Düse, umströmt wird, saugt sich die Düse aufgrund des Bernoulli-Prinzips in unmittelbarer Nähe der Walzenoberfläche in einem definierten Abstand fest. Hierdurch wird die Atmosphäre für die Laserbearbeitung sichergestellt. Ferner wird sichergestellt, dass der vorab eingestellte Abstand der Laserbearbeitungseinheit zur Walzenoberfläche während ihres Betriebs konstant gehalten wird und die Düse sich selbsttätig justiert. Vorzugsweise weist die Düse ein Rohr auf, das den Gasstrom ausgibt und in dem die Laserbearbeitungseinheit vollständig oder teilweise angeordnet ist. Hierbei umgibt das Rohr die Laserbearbeitungseinheit oder den Laserstrahl, ausgegeben von der Laserbearbeitungseinheit, vorzugsweise auf konzentrische Weise. Die Nutzung des Bernoulli-Prinzip hat darüber hinaus weitere Vorteile. Das entgegen der Rotation der Walze ausströmende Gas trocknet die Walzenoberfläche lokal ab, so dass der zu bearbeitende Bereich der Walze trocken ist. Die Gasströmung trägt durch die Laserbearbeitung abgetragene Partikel aus, die im Weiteren von einer etwaigen Dunstabsaugung aus dem Bereich des Walzgerüstes ausgetragen werden können. Der Abstand der Laserbearbeitungseinheit zur Walzenoberfläche kann durch Ändern des Volumenstroms und/oder Drucks eingestellt werden. Durch den beidseitigen Gasstrom, d.h. in Rotationsrichtung und entgegen der Rotationsrichtung der Walze, kann die Bearbeitungsvorrichtung ohne Einschränkung auch für Reversiergerüste eingesetzt werden. Vorzugsweise ist die von der Bearbeitungsvorrichtung zu bearbeitende Walze eine Stützwalze, da die Stützwalzen in der Regel besonders lange Wechselzeiten verursachen und durch die lokalen Aufbackungen für die hier beschriebene Laserbearbeitung im Walzgerüst besonders geeignet sind. In the latter case, the adjusting unit preferably has a nozzle, fluidly connected to a gas source, which are adapted to output a gas flow, preferably air flow, in the direction of the roll to be processed. In this way, this preferred realization uses an adjusting unit of the nozzle of the Bernoulli principle. By the roll surface is partially flowed around by the gas discharged from the nozzle, the nozzle sucks due to the Bernoulli principle in the immediate vicinity of the roll surface at a defined distance. This ensures the atmosphere for the laser processing. Furthermore, it is ensured that the pre-set distance of the laser processing unit to the roll surface is kept constant during its operation and the nozzle adjusts itself. Preferably, the nozzle has a tube that outputs the gas flow and in which the laser processing unit is arranged completely or partially. Here, the tube surrounds the laser processing unit or the laser beam output from the laser processing unit, preferably in a concentric manner. The use of the Bernoulli principle also has other advantages. The gas flowing out against the rotation of the roller locally dries the roller surface, so that the area of the roller to be processed is dry. The gas flow carries off particles removed by the laser machining, which particles can subsequently be discharged from the area of the rolling mill by any vapor extraction. The distance of the laser processing unit to the roll surface can be adjusted by changing the volume flow and / or pressure. By the two-sided gas flow, ie in the direction of rotation and opposite to the direction of rotation of the roller, the processing apparatus can be used without restriction for reversing stands. Preferably, the roller to be processed by the processing device is a support roller, since the support rollers usually cause particularly long changeover times and are particularly suitable due to the local caking for the laser processing described here in the roll stand.
Vorzugsweise ist die Bearbeitungsvorrichtung eingerichtet, um die Oberfläche der Walze während des Walzens des Walzprodukts zu bearbeiten, wodurch die oben dargelegte Zeitersparnis in besonderem Maße erzielbar ist. Vorzugsweise weist die Laserbearbeitungseinheit einen Piko- oder Femtosekundenlaser auf, um eine hochpräzise und rückstandsarme Bearbeitung zu unterstützen. Preferably, the processing device is arranged to machine the surface of the roll during rolling of the rolled product, whereby the time saving described above is particularly achievable. The laser processing unit preferably has a picosecond or femtosecond laser in order to support a high-precision and low-residue processing.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Bearbeitung der Oberfläche einer Walze in einem Walzgerüst, wobei das Verfahren mit einem Walzgerüst gemäß der obigen Beschreibung durchgeführt wird. Das Verfahren weist auf: Einstellen der Position und/oder Lage der Laserbearbeitungseinheit und der Positionierungshilfe relativ zur Walzenoberfläche mittels der Anstellvorrichtung; und Betätigen, d.h. Einschalten, der Laserbearbeitungseinheit, so dass die Walzenoberfläche mittels eines von der Laserbearbeitungseinheit ausgegebenen Laserstrahls bearbeitet wird. The method according to the invention serves to machine the surface of a roll in a roll stand, the method being carried out with a roll stand as described above. The method comprises: adjusting the position and / or position of the laser processing unit and the positioning aid relative to the roller surface by means of the adjusting device; and actuating, i. Turning, the laser processing unit, so that the roller surface is processed by means of a laser beam output from the laser processing unit.
Die technischen Wirkungen, bevorzugten Ausführungsbeispiele und Beiträge zum Stand der Technik, die in Bezug auf die Vorrichtung beschrieben wurden, gelten auf analoge Weise für das Verfahren. The technical effects, preferred embodiments, and contributions to the prior art described with respect to the device apply analogously to the method.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Laserbearbeitungseinheit, die in der Justiereinheit geführt wird, vor der Bearbeitung mittels der Anstellvorrichtung und/oder Positionierungshilfe in der Nähe der Walzenoberfläche positioniert. Anschließend wird veranlasst, dass die Düse einen Gasstrom in Richtung zur Walze ausgibt, wodurch die Düse und damit die Laserbearbeitungseinheit auf einen konstanten Abstand zur Walzenoberfläche angesaugt werden. Auf diese Weise werden die Feinpositionierung und gleichzeitig die Atmosphäre für die Laserbearbeitung sichergestellt. Sofern die Laserbearbeitung außerhalb des regulären Walzens stattfindet, sollte die Walze in Rotation versetzt werden, um Schäden an der Walze zu vermeiden. Vorzugsweise wird nach der Feinpositionierung die Laserbearbeitungseinheit mittels der Anstellvorrichtung entlang des Walzenballens, d.h. parallel zur axialen Richtung der Walze, verschoben, um die Bearbeitung der gewünschten Bereiche der Walzenoberfläche durchzuführen. Gleichzeitig sorgt die Justiereinheit, beispielsweise unter Ausnutzung des Bernoulli-Prinzips, dafür, dass der Abstand zur Walzenoberfläche bei der Bearbeitung konstant gehalten wird oder den für die Bearbeitung gewünschten Wert aufweist. Bei der Beendigung der Walzenbearbeitung wird der Gasstrom vorzugsweise erst dann abgeschaltet, wenn die Laserbearbeitungseinheit aus der Nähe der Walzenoberfläche zurückgezogen wurde, um Schäden an der Oberfläche der Walze oder dem Austritt der Düse zu vermeiden. According to a particularly preferred embodiment of the method, the laser processing unit, which is guided in the adjusting unit, is positioned in the vicinity of the roller surface before processing by means of the adjusting device and / or positioning aid. Subsequently, the nozzle is caused to emit a gas flow in the direction of the roller, whereby the nozzle and thus the laser processing unit are sucked to a constant distance to the roll surface. In this way, the fine positioning and at the same time the atmosphere for the laser processing are ensured. If the laser processing takes place outside the regular rolling, the roller should be rotated to avoid damage to the roller. Preferably, after the fine positioning, the laser processing unit is moved by means of the adjusting device along the roll bale, ie parallel to the axial direction of the roll, to perform the processing of the desired areas of the roll surface. At the same time, the adjusting unit, for example, taking advantage of the Bernoulli principle, ensures that the distance to the roll surface is kept constant during machining or has the desired value for machining. At the completion of the roll processing, the gas flow is preferably switched off only when the laser processing unit has been withdrawn from the vicinity of the roll surface to avoid damage to the surface of the roll or the exit of the nozzle.
Das Walzgerüst mit der in dem oben beschriebenen Sinne integrierten Bearbeitungsvorrichtung und das Verfahren sind besonders geeignet in der metallverarbeitenden Industrie einsetzbar. Doch die Erfindung kann auch in anderen Bereichen umgesetzt werden, soweit eine verschleißbedingte Aufarbeitung von Walzen oder walzenähnlichen Elementen angestrebt wird. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die dort beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale realisiert werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele erfolgt mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen. Kurze Beschreibung der Figuren The mill stand with the processing device integrated in the above-described sense and the method are particularly suitable for use in the metalworking industry. However, the invention can also be implemented in other areas, as far as a wear-related processing of rollers or roller-like elements is desired. Further advantages and features of the present invention will be apparent from the following description of preferred embodiments. The features described therein may be implemented alone or in combination with one or more of the features set forth above insofar as the features do not conflict. The following description of preferred embodiments will be made with reference to the accompanying drawings. Brief description of the figures
Figur 1 zeigt eine Walzenanordnung mit zwei Arbeitswalzen und zwei Stützwalzen, anhand der die Übertragung von verschleißbedingten Walzmarkierungen erläutert wird. FIG. 1 shows a roller arrangement with two work rolls and two back-up rolls, with reference to which the transfer of wear-related rolling marks is explained.
Figur 2 zeigt schematisch eine Bearbeitungsvorrichtung, angestellt an eine Stützwalze, zur Bearbeitung der Oberfläche der Stützwalze. Figur 3 und der Figurenausschnitt 3a zeigen schematisch eine Bearbeitungsvorrichtung mit einer Laserbearbeitungseinheit, einer Positionierungshilfe und einem Abstandssensor, angestellt an eine Stützwalze, zur Bearbeitung der Oberfläche der Stützwalze. Figur 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Justiereinheit, die das Bernoulli-Prinzip zur Feinpositionierung einer Laserbearbeitungseinheit relativ zu einer Walzenoberfläche zeigt. Figure 2 shows schematically a processing device, attached to a back-up roll, for processing the surface of the back-up roll. FIG. 3 and FIG. 3 a schematically show a processing apparatus with a laser processing unit, a positioning aid and a distance sensor, placed on a support roller, for processing the surface of the support roller. FIG. 4 schematically shows an embodiment of an adjustment unit which shows the Bernoulli principle for fine positioning of a laser processing unit relative to a roller surface.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Detailed description of preferred embodiments
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei sind gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholende Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden. In the following, preferred embodiments will be described with reference to the figures. In this case, the same, similar or equivalent elements are provided with the same reference numerals, and a repetitive description of these elements is partially omitted in order to avoid redundancies.
Die Figur 1 zeigt eine Anordnung von Walzen, wie sie in einem üblichen Walzgerüst vorkommt. Das Walzgerüst, das die Walzen drehbar lagert, sowie Antriebe und dergleichen sind der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet. Die Anordnung umfasst zwei Arbeitswalzen 1 und 2, die einen Walzspalt ausbilden, sowie zwei Stützwalzen 3 und 4. Ein zu walzendes Produkt 5, etwa ein Metallband, tritt durch den Walzspalt, wodurch eine Dickenreduktion und/oder eine Texturierung des Walzprodukts 5 stattfinden. Die Stützwalzen 3, 4 stehen jeweils mit einer Arbeitswalze 1 , 2 in Kontakt, um diese zu stabilisieren, insbesondere ein Durchbiegen der Arbeitswalzen 1 , 2 aufgrund der auf das Walzprodukt aufzubringenden Kraft zu unterbinden. FIG. 1 shows an arrangement of rolls, as occurs in a conventional roll stand. The rolling stand, which rotatably supports the rollers, and drives and the like are not shown for clarity. The assembly comprises two work rolls 1 and 2 forming a nip, and two back-up rolls 3 and 4. A product 5 to be rolled, such as a Metal strip passes through the nip, whereby a reduction in thickness and / or a texturing of the rolled product 5 take place. The support rollers 3, 4 are each in contact with a work roll 1, 2 in order to stabilize them, in particular to prevent bending of the work rolls 1, 2 due to the force to be applied to the rolled product.
Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Walzen zeigen einen konturierten Walzenballenverlauf, um so die Notwendigkeit einer Feinpositionierung zu visualisieren. Die Ausführungsbeispiele sind gleichermaßen auch für ballige zylindrische oder andere Walzenballen einsetzbar. The rolls shown in Figures 1 to 3 show a contoured roll bale course, so as to visualize the need for fine positioning. The embodiments are equally applicable for spherical cylindrical or other roll barrel.
Im Bereich der beiden Bandkanten 5a und 5b werden die Arbeitswalzen 1 , 2 stärker beansprucht als im mittleren Bereich, in axialer Richtung gesehen, des Walzprodukts 5. Dies führt dazu, dass die Arbeitswalzen 1 , 2 in axialer Richtung tendenziell ungleichmäßig verschleißen. Der Materialabtrag im Bereich der Bandkanten 5a und 5b ist größer als im mittleren Bereich. Die Verschleißspuren im Bereich der Bandkanten 5a, 5b werden als Walzenmarkierungen bezeichnet. Diese führen nicht nur zu einer unmittelbaren Beeinträchtigung der Walzqualität am Walzprodukt 5, sondern es findet auch eine Übertragung der Walzenmarkierungen auf die Stützwalzen 3, 4 statt, die sich dort als sogenannte "Aufbackungen", d.h. nach außen gerichtete Wölbung, zeigen. Bedingt durch axiales Verschieben der Walzen 1 , 2, 3, 4 und eine Varianz der Bandbreite erstreckt sich der Verschleißbereich über einen deutlichen Teilbereich des Walzenballens. In the region of the two band edges 5a and 5b, the work rolls 1, 2 are subjected to greater stress than in the central region, viewed in the axial direction, of the rolled product 5. This results in that the work rolls 1, 2 tend to wear unevenly in the axial direction. The material removal in the region of the band edges 5a and 5b is greater than in the middle region. The wear marks in the region of the band edges 5a, 5b are referred to as roller markings. These not only lead to an immediate impairment of the rolling quality of the rolled product 5, but there is also a transfer of the roller marks on the support rollers 3, 4, which there as so-called "caking", i. outward curvature, show. Due to axial displacement of the rollers 1, 2, 3, 4 and a variance of the bandwidth, the wear range extends over a significant portion of the roll bale.
Die Übertragung der Walzenmarkierungen auf die Stützwalzen 3, 4 führt nun dazu, dass die Aufbackungen nach einem Austausch der Arbeitswalzen 1 , 2 auf die Oberflächen der neuen Arbeitswalzen 1 , 2 zurückwirken. Die Aufbackungen können die Oberflächen der Arbeitswalzen 1 , 2 beschädigen. Dies kann dazu führen, dass die Arbeitswalzen 1 , 2 häufiger ausgetauscht oder aufbereitet werden müssen. Werden die Stützwalzen 3, 4 regelmäßig gereinigt oder mit einer neuen Textur oder Kontur versehen, so können Wechsel der Arbeitswalzen und besonders auch der Stützwalzen (mit ihren besonders langen Wechselzeiten von oft mehr als einer Stunde) eingespart werden. Zu diesem Zweck wird eine Bearbeitungsvorrichtung verwendet, deren Struktur und Funktionen im Folgenden im Detail dargelegt werden. The transfer of the roller marks on the support rollers 3, 4 now causes the caking after an exchange of the work rolls 1, 2 act back on the surfaces of the new work rolls 1, 2. The caking can damage the surfaces of the work rolls 1, 2. This can lead to the work rolls 1, 2 having to be replaced or processed more frequently. If the back-up rolls 3, 4 are regularly cleaned or provided with a new texture or contour, then changes of the work rolls and especially of the back-up rolls (with their particularly long change times of often more than one hour) can be saved. For this purpose, a machining apparatus is used, the structure and functions of which are set forth in detail below.
Die Figur 2 zeigt schematisch eine Bearbeitungsvorrichtung 10, beispielhaft angestellt an eine Stützwalze 3, zur Bearbeitung der Oberfläche der Stützwalze 3. Unter den Begriff der "Bearbeitung" fällt in diesem Zusammenhang insbesondere die Reinigung und/oder Konturierung und/oder Texturierung der Walzenoberfläche. Die Bearbeitungsvorrichtung 10 ist so konzipiert, dass sie dauerhaft, insbesondere während des regulären Walzprozesses, im Bereich des Walzgerüsts oder direkt am Walzgerüst installiert ist. FIG. 2 schematically shows a processing apparatus 10, exemplified by a support roller 3, for processing the surface of the support roller 3. The term "processing" particularly includes cleaning and / or contouring and / or texturing of the roller surface. The processing device 10 is designed such that it is permanently installed, in particular during the regular rolling process, in the region of the rolling stand or directly on the rolling stand.
Die Bearbeitungsvorrichtung 10 weist zu diesem Zweck ein Gestell 1 1 auf, welches das Walzgerüst oder ein Teil desselben sein kann. Ferner weist die Bearbeitungsvorrichtung 10 eine Anstellvorrichtung 20 auf, die dazu dient, eine oder mehrere der weiter unten beschriebenen Komponenten zur Bearbeitung, Vermessung und/oder Justierung zu verfahren. Solche von der Anstellvorrichtung 20 positionierbaren Komponenten, die zur Präzisen Bearbeitung der zugeordneten Walze dienen oder beitragen, werden als Bearbeitungseinheiten bezeichnet. Auch wenn hier beispielhaft eine Stützwalze 3 zur Bearbeitung herangezogen wird, kann die Bearbeitungsvorrichtung 10 mit ihrer Anstellvorrichtung 20 und den weiteren Komponenten auch einer anderen Walze, etwa einer Arbeitswalze 1 , 2 oder einer nicht dargestellten Zwischenwalze, zugeordnet sein. Ferner kann die Bearbeitungsvorrichtung 10 auch zur Bearbeitung mehrerer, insbesondere benachbarter Walzen ausgelegt sein. Die Bearbeitungsvorrichtung 10 weist eine oder mehrere Laserbearbeitungseinheiten 30 auf, die zumindest einen Laser zur mechanischen Bearbeitung der Walzenoberfläche hat. Der Laser, der über eine hohe Präzision verfügt, ist vorzugsweise ein Piko- oder Femtosekundenlaser. Er dient zum rückstandslosen oder rückstandsarmen Verdampfen von Verunreinigungen auf der betreffenden Walze und/oder zum Bearbeiten des Walzenmaterials. The processing device 10 has for this purpose a frame 1 1, which may be the rolling mill or a part thereof. Furthermore, the processing device 10 has a positioning device 20, which serves to move one or more of the components described below for processing, measurement and / or adjustment. Such components which can be positioned by the setting device 20 and which serve or contribute to the precision machining of the associated roller are referred to as machining units. Although a back-up roll 3 is used as an example for processing, the processing device 10 with its setting device 20 and the other components can also be associated with another roll, such as a work roll 1, 2 or an intermediate roll, not shown. Furthermore, the processing device 10 can also be designed for processing a plurality of, in particular adjacent rolls. The processing device 10 has one or more laser processing units 30, which has at least one laser for mechanical processing of the roll surface. The high precision laser is preferably a pico or femtosecond laser. It serves for the residue-free or residue-poor evaporation of impurities on the respective roll and / or for processing the roll material.
Aus der Figur 3 und dem Figurenausschnitt 3a gehen hervor, dass die Bearbeitungsvorrichtung 10 weitere Bearbeitungseinheiten aufweisen kann, wie etwa eine Positionierungshilfe 31 zum präzisen Einstellen der Laserbearbeitungseinheit 30 zur Oberfläche der zu bearbeitenden Walze 3 und/oder einen Sensor 40 zum Messen des Abstands der Laserbearbeitungseinheit 30 zur Oberfläche der zu bearbeitenden Walze und/oder eine Justiereinheit 50 (vgl. Figur 4), die weiter unten beschrieben ist. From FIG. 3 and FIG. 3 a, it can be seen that the processing device 10 can have further processing units, such as a positioning aid 31 for precisely setting the laser processing unit 30 to the surface of the roller 3 to be processed and / or a sensor 40 for measuring the distance of the laser processing unit 30 to the surface of the roll to be processed and / or an adjusting unit 50 (see Figure 4), which is described below.
Die Laserbearbeitungseinheiten(en) 30 und ggf. weiteren Bearbeitungseinheiten sind so mit der Anstellvorrichtung 20 verbunden oder an dieser befestigt, dass ihre Positionen und/oder Lagen relativ zur zugeordneten Walze durch die Anstellvorrichtung 20 veränderbar sind. Beispielsweise kann die Laserbearbeitungseinheit 30 parallel und senkrecht zur axialen Richtung der Stützwalze 3 verfahrbar sein, wie in den Figuren 2 und 3 durch Pfeile gezeigt. Jedoch können weitere Freiheitsgrade realisiert werden, etwa ein Verschwenken der Laserbearbeitungseinheit 30 um eine Achse der Anstellvorrichtung 20. Die Verstellbarkeit der Bearbeitungseinheiten kann auf verschiedene Art und Weise realisiert werden. So kann eine translatorische Bewegung beispielsweise mittels einer Schiene, auf der ein Läufer verschiebbar angebracht ist, einer Spindel usw. verwirklicht werden. Die Betätigung kann elektromotorisch, hydraulisch oder auf andere Weise erfolgen, insoweit eine präzise Einstellung möglich ist. Für bestimmte Reinigungs- und/oder Konturierungsaufgaben ist es wichtig, dass während der Bearbeitung ein konstanter Abstand zwischen dem Laserkopf der Laserbearbeitungseinheit 30 und der Walzenoberfläche beibehalten wird. Zu diesem Zweck weist die Bearbeitungsvorrichtung 10 gemäß der Figur 3 den oben erwähnten Abstandssensor 40 auf, der eine Bearbeitungseinheit ist. Der Abstandssensor 40 ist unmittelbar an der Laserbearbeitungseinheit 30 angeordnet, über die Anstellvorrichtung 20 und/oder die Positionierungshilfe 31 gemeinsam mit der Laserbearbeitungseinheit 30 justierbar und misst oder ermittelt ein Maß für den Abstand zwischen dem Laserkopf der Laserbearbeitungseinheit 30 und der Walzenoberfläche der Stützwalze 3. Indem die Laserbearbeitungseinheit 30, die Anstellvorrichtung 20 und der Abstandssensor 40 mit einer nicht dargestellte Steuervorrichtung, etwa einem Computer oder einer Regelungselektronik, kommunizieren und davon angesteuert werden, ist eine hochpräzise Bearbeitung der Oberfläche der Stützwalze 3, 4 realisierbar. The laser processing units (s) 30 and optionally further processing units are connected to the adjusting device 20 or attached thereto, that their positions and / or positions relative to the associated roller by the adjusting device 20 are variable. For example, the laser processing unit 30 can be moved in parallel and perpendicular to the axial direction of the support roller 3, as shown in Figures 2 and 3 by arrows. However, further degrees of freedom can be realized, such as a pivoting of the laser processing unit 30 about an axis of the adjusting device 20. The adjustability of the processing units can be realized in various ways. Thus, a translational movement, for example by means of a rail on which a rotor is slidably mounted, a spindle, etc. can be realized. The actuation can take place electromotively, hydraulically or in another way, as far as a precise adjustment is possible. For certain cleaning and / or contouring tasks, it is important that during machining a constant distance between the laser head of Laser processing unit 30 and the roll surface is maintained. For this purpose, the processing device 10 according to FIG. 3 has the above-mentioned distance sensor 40, which is a processing unit. The distance sensor 40 is arranged directly on the laser processing unit 30, adjustable via the adjusting device 20 and / or the positioning aid 31 together with the laser processing unit 30 and measures or determines a measure of the distance between the laser head of the laser processing unit 30 and the roller surface of the support roller 3 the laser processing unit 30, the adjusting device 20 and the distance sensor 40 with a control device, not shown, such as a computer or control electronics, communicate and be controlled by, a high-precision machining of the surface of the support roller 3, 4 can be realized.
Alternativ oder zusätzlich zum Abstandssensor 40 kann die Bearbeitungsvorrichtung 10 eine Justiereinheit 50 aufweisen. Eine beispielhafte Realisierung derselben ist in der Figur 4 dargestellt. Der Abstandssensor 40 und die Justiereinheit 50 unterstützen die Positionierung und/oder Lageänderung, insbesondere Feinpositionierung (weiter unten dargelegt), der Laserbearbeitungseinheit 30 relativ zur Walzenoberfläche und sind insofern Beispiele einer Positionierungshilfe. Ihnen ist neben der Unterstützung der Positionierung der Laserbearbeitungseinheit 30 technisch gemeinsam, dass deren Positionen und/oder Lagen relativ zur Walzenoberfläche von der Anstellvorrichtung 20 zusammen mit der Laserbearbeitungseinheit 30 verstellbar sind. Alternatively or in addition to the distance sensor 40, the processing device 10 may have an adjustment unit 50. An exemplary realization thereof is shown in FIG. The distance sensor 40 and the adjustment unit 50 support the positioning and / or position change, in particular fine positioning (set out below), the laser processing unit 30 relative to the roller surface and are insofar examples of a positioning aid. In addition to the support of the positioning of the laser processing unit 30, it is technically common to them that their positions and / or positions relative to the roller surface of the setting device 20 together with the laser processing unit 30 are adjustable.
Unter einer Justiereinheit 50 wird hierbei eine Vorrichtung verstanden, die eine Feinpositionierung der Düse 51 zulässt und/oder einen konstanten Abstand während der Bearbeitung der Walze sicherstellt. Zu diesem Zweck kann die Justiereinheit 50 eine Feinjustierung auf der Grundlage einer elektronischen Steuerung durchführen, die Justiereinheit 50 kann sich jedoch auch ein physikalisches Prinzip zu Nutze machen, womit ein definierter, vorzugsweise konstanter, Abstand zwischen dem Laserkopf der Laserbearbeitungseinheit 30 und der Walzenoberfläche einstellbar ist. In this case, an adjusting unit 50 is understood to mean a device which permits a fine positioning of the nozzle 51 and / or ensures a constant distance during the processing of the roller. For this purpose, the adjusting unit 50 can perform a fine adjustment on the basis of an electronic control, but the adjusting unit 50 can also make use of a physical principle, whereby a defined, preferably constant, distance between the laser head of the laser processing unit 30 and the roller surface is adjustable.
So bedient sich die beispielhafte Realisierung der Justiereinheit 50 gemäß der Figur 4 des Bernoulli-Prinzips. Die Justiereinheit 50 weist zu diesem Zweck eine Düse 51 auf, die, versorgt von einer nicht dargestellten Gasquelle, ein Gas, vorzugsweise Luft, in Richtung der zu bearbeitenden Walze, hier Stützwalze 3, ausgibt. Der Gasstrom ist in der Figur 4 schematisch eingezeichnet. Indem die Walze auf diese Weise vom Gas umströmt wird, saugt sich die Düse 51 aufgrund des Bernoulli-Prinzips in unmittelbarer Nähe der Walzenoberfläche fest. Der Abstand der sich selbst festsaugenden Düse 51 stellt sich über den Volumenstrom und/oder Druck des Gases selbständig ein. Thus, the exemplary realization of the adjustment unit 50 according to FIG. 4 uses the Bernoulli principle. The adjusting unit 50 has for this purpose a nozzle 51 which, supplied by a gas source, not shown, a gas, preferably air, in the direction of the roller to be processed, here support roller 3, outputs. The gas stream is shown schematically in FIG. By the gas flows around in this way, the nozzle 51 sucks due to the Bernoulli principle in the immediate vicinity of the roll surface. The distance between the self-sucking nozzle 51 adjusts itself via the volume flow and / or pressure of the gas.
Die Laserbearbeitungseinheit 30, die in einer beweglichen Positionsbeziehung zur Düse 51 steht, kann auf diese Weise unabhängig zur Walzenoberfläche auf technische elegante Weise konstant gehalten werden, während der Laserkopf bei der Bearbeitung entlang der Walzenoberfläche verfahren wird. Vorzugsweise ist die Laserbearbeitungseinheit 30 vollständig oder teilweise in einem Rohr platziert, durch welches das Gas mit einem definierten Volumenstrom und Druck strömt und das insofern die Düse 51 realisiert. The laser processing unit 30, which is in a movable positional relationship with the nozzle 51, can thus be kept constant in a technically elegant manner, independently of the roll surface, while the laser head is being moved along the roll surface during processing. Preferably, the laser processing unit 30 is completely or partially placed in a tube through which the gas flows at a defined volumetric flow and pressure and in this way realizes the nozzle 51.
Somit erfolgt eine berührungslose, präzise Feinpositionierung des Laserkopfs zur Walzenoberfläche. Die Nutzung des Bernoulli-Prinzip hat darüber hinaus weitere Vorteile. Das vorzugsweise entgegen der Rotation der Walze ausströmende Gas trocknet die Walzenoberfläche lokal ab, so dass der zu bearbeitende Bereich der Walze trocken ist. Die Gasströmung trägt durch die Laserbearbeitung abgetragene Partikel aus, die im Weiteren von einer etwaigen Dunstabsaugung aus dem Bereich des Walzgerüstes ausgetragen werden können. Der Abstand der Laserbearbeitungseinheit 30 zur Walzenoberfläche kann durch Ändern des Volumenstroms und/oder Drucks eingestellt werden. Durch einen beidseitigen Gasstrom, d.h. in Rotationsrichtung und entgegen der Rotationsrichtung der Walze, kann die Bearbeitungsvornchtung 10 ohne Einschränkung auch für Reversiergerüste eingesetzt werden. Thus, a non-contact, precise fine positioning of the laser head to the roll surface. The use of the Bernoulli principle also has other advantages. The gas, which preferably flows counter to the rotation of the roller, dries the roller surface locally, so that the area of the roller to be processed is dry. The gas flow carries off particles removed by the laser machining, which particles can subsequently be discharged from the area of the rolling mill by any vapor extraction. The distance of the laser processing unit 30 to the roll surface can be adjusted by changing the volume flow and / or pressure. By a double-sided gas flow, ie in the direction of rotation and against the direction of rotation of the Roller, the Bearbeitungsvornchtung 10 can be used without restriction for reversing stands.
Die Bearbeitungseinheiten, insbesondere die Düse 51 , sind vorzugsweise gleitend bzw. kontinuierlich durch die Anstellvorrichtung 20 und/oder Positionierungshilfe 31 verstellbar. Der Prozess der Walzenbearbeitung weist vorzugsweise einen Schritt auf, bei dem die Anstellvorrichtung 20 eine feste Position in Relation zur Walzenoberfläche anfährt. Durch die Gasströmung und das Bernoulli-Prinzip wird die Düse 51 angesaugt. Dadurch entsteht eine Relativbewegung zwischen der Laserbearbeitungseinheit 30 und der der Düse 51 . Vorzugsweise ist eine oder sind mehrere Wegbegrenzungen (in den Figuren nicht dargestellt) vorgesehen, die etwa dem Vorpositionieren dienen und/oder bestimmte Verstellpositionen, insbesondere eine maximale Verstellposition, vorgeben. Vorzugsweise ist die Anstellvorrichtung 20 selbst über einen nicht näher dargestellten Verschiebemechanismus verschiebbar, vorzugsweise entlang der Walzenoberfläche. Dies kann über die gesamte Ballenlänge der zugeordneten Walze erfolgen oder nur über einen Teilbereich. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die oben dargelegte Bearbeitungsvorrichtung 10 für obere und untere Walzen in einem Walzgerüst anwendbar ist. In erster Linie ist der Einsatz der Bearbeitungsvorrichtung 10 an Stützwalzen 3, 4 vorgesehen. Sie kann aber auch an Arbeitswalzen 1 ,2 oder nicht dargestellten Zwischenwalzen oder auch Stützrollen eingesetzt werden. Da die Bearbeitung aufgrund der Anwendung eines geeigneten Lasers rückstandsarm oder sogar rückstandslos durchgeführt werden kann, muss der Bearbeitungsvorgang nicht in einer Walzpause durchgeführt werden, sondern kann sogar während des regulären Walzbetriebs erfolgen. Ein geeigneter Prozessablauf kann wie folgt aussehen: Zunächst werden die Bearbeitungseinheiten durch die Anstellvorrichtung 20 in der Nähe des Walzenballens der zu bearbeitenden Walze vorpositioniert. Anschließend wird der Gasstrom eingeschaltet, wodurch das Gas aus der Düse 51 zur Walze strömt und die Feinpositionierung zur Laserbearbeitungseinheit 30 stattfindet. Sofern die Bearbeitung außerhalb des regulären Walzens stattfindet, sollte die Walze in Rotation versetzt werden. Um Schäden an der Walze zu vermeiden, sollte die Laserbearbeitung nicht an der stehenden Walze durchgeführt werden. Wenn sichergestellt ist, dass die Walze rotiert, wird die Laserbearbeitung durchgeführt, indem die Laserbearbeitungseinheit 30 betätigt wird. Gleichzeitig oder zwischen diskontinuierlichen Bearbeitungsgängen wird die Laserbearbeitungseinheit 30 mittels der Anstellvorrichtung 20 entlang des Walzenballens verschoben, um die Bearbeitung, d.h. Reinigung, Texturierung, Konturierung usw., der gewünschten Bereiche der Walzenoberfläche durchzuführen. Bei der Beendigung der Walzenbearbeitung ist zu beachten, dass der Gasstrom erst abgeschaltet werden sollte, wenn die Laserbearbeitungseinheit 30 aus der Nähe der Walzenoberfläche zurückgezogen wurde, um Schäden an der Oberfläche der Walze oder dem Austritt der Düse 51 zu vermeiden. The processing units, in particular the nozzle 51, are preferably adjustable in a sliding or continuous manner by the adjusting device 20 and / or positioning aid 31. The process of roll processing preferably comprises a step in which the setting device 20 moves to a fixed position in relation to the roll surface. By the gas flow and the Bernoulli principle, the nozzle 51 is sucked. This creates a relative movement between the laser processing unit 30 and the nozzle 51. Preferably, one or more travel limits (not shown in the figures) are provided, which serve for example for pre-positioning and / or predetermine specific adjustment positions, in particular a maximum adjustment position. Preferably, the adjusting device 20 itself is displaceable via a displacement mechanism, not shown, preferably along the roll surface. This can be done over the entire bale length of the associated roller or only over a partial area. For the sake of completeness, it should be noted that the above-described upper and lower roller processing apparatus 10 is applicable to a rolling stand. In the first place, the use of the processing device 10 is provided on support rollers 3, 4. But it can also be used on work rolls 1, 2 or intermediate rolls, not shown, or support rollers. Since the machining can be carried out with little residue or even without residue due to the use of a suitable laser, the machining process does not have to be carried out in a rolling break, but can even take place during the regular rolling operation. A suitable process flow may be as follows: First, the processing units are moved by the adjusting device 20 in the vicinity of Pre-positioned roll bale of the roller to be processed. Subsequently, the gas flow is turned on, whereby the gas flows from the nozzle 51 to the roller and the fine positioning takes place to the laser processing unit 30. If processing takes place outside regular rolling, the roll should be rotated. To prevent damage to the roller, laser processing should not be performed on the stationary roller. When it is ensured that the roller is rotating, the laser processing is performed by operating the laser processing unit 30. At the same time or between discontinuous machining operations, the laser processing unit 30 is displaced by means of the adjusting device 20 along the roll bale to perform the processing, ie cleaning, texturing, contouring, etc., of the desired areas of the roll surface. At the completion of the roll processing, it should be noted that the gas flow should be turned off only when the laser processing unit 30 has been withdrawn from the vicinity of the roll surface to prevent damage to the surface of the roll or the exit of the die 51.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Where applicable, all individual features illustrated in the embodiments may be combined and / or interchanged without departing from the scope of the invention.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 , 2 Arbeitswalze 1, 2 stripper
3, 4 Stützwalze  3, 4 support roller
5 Walzprodukt  5 rolled product
5a, 5b Bandkante  5a, 5b band edge
10 Bearbeitungsvorrichtung 10 processing device
1 1 Gestell 1 1 rack
20 Anstellvorrichtung 20 adjusting device
30 Laserbearbeitungseinheit30 laser processing unit
31 Positionierungshilfe31 Positioning aid
40 Abstandssensor 40 distance sensor
50 Justiereinheit  50 adjustment unit
51 Düse  51 nozzle

Claims

Patentansprüche claims
Walzgerüst zum Walzen eines Walzprodukts (5), vorzugsweise eines Metallbandes, das zumindest eine Walze (1 , 2, 3, 4) und eine Bearbeitungsvorrichtung (10) zum Bearbeiten der Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) aufweist, wobei Roll stand for rolling a rolled product (5), preferably a metal strip, which has at least one roll (1, 2, 3, 4) and a processing device (10) for machining the surface of the roll (1, 2, 3, 4)
die Bearbeitungsvorrichtung (10) zumindest eine Laserbearbeitungseinheit (30), die eingerichtet ist, um die Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) mittels eines Laserstrahls zu bearbeiten, und eine Anstellvorrichtung (20), die eingerichtet ist, um die Position und/oder Lage der Laserbearbeitungseinheit (30) relativ zur Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) einzustellen, aufweist, und  the processing device (10) comprises at least one laser processing unit (30) arranged to machine the surface of the roller (1, 2, 3, 4) by means of a laser beam, and an adjusting device (20) arranged to adjust the position and / or position of the laser processing unit (30) relative to the surface of the roller (1, 2, 3, 4) adjust, and
die Bearbeitungsvorrichtung (10) ferner zumindest eine Positionierungshilfe (31 , 40, 50) aufweist, die von der Anstellvorrichtung (20) gemeinsam mit der Laserbearbeitungseinheit (30) verstellbar ist.  the processing device (10) further comprises at least one positioning aid (31, 40, 50) which is adjustable by the adjusting device (20) together with the laser processing unit (30).
Walzgerüst nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungshilfe (31 ) eine präzise Einstellung der Laserbearbeitungseinheit (30) zur Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) vornimmt. Roll stand according to claim 1, characterized in that the positioning aid (31) makes a precise adjustment of the laser processing unit (30) to the surface of the roller (1, 2, 3, 4).
Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungshilfe einen Abstandssensor (40) aufweist, der eingerichtet ist, um ein Maß für einen Abstand zwischen der Laserbearbeitungseinheit (30) und der Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) zu ermitteln. Roll stand according to claim 1 or 2, characterized in that the positioning aid comprises a distance sensor (40) which is adapted to provide a measure of a distance between the laser processing unit (30) and the surface of the roller (1, 2, 3, 4) to investigate.
Walzgerüst nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungshilfe eine Justiereinheit (50) aufweist, die eingerichtet ist, um eine Feinpositionierung der Laserbearbeitungseinheit (30) relativ zur Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) vorzunehmen und/oder einen definierten, vorzugsweise konstanten, Abstand der Laserbearbeitungseinheit (30) relativ zur Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) während der Bearbeitung der Walze (1 , 2, 3, 4) sicherzustellen. Roll stand according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning aid comprises an adjusting unit (50) which is adapted to a fine positioning of the laser processing unit (30) relative to the surface of the roller (1, 2, 3, 4) and / or a defined, preferably constant, distance of the laser processing unit (30) relative to the surface of the roller (1, 2, 3, 4) during processing to ensure the roller (1, 2, 3, 4).
Walzgerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiereinheit (50) eine Düse (51 ), fluidtechnisch verbunden mit einer Gasquelle, aufweist, die eingerichtet sind, um einen Gasstrom, vorzugsweise Luftstrom, in Richtung zur Walze (1 , 2, 3, 4) auszugeben. Roll stand according to claim 4, characterized in that the adjusting unit (50) has a nozzle (51), fluidly connected to a gas source, which is adapted to a gas flow, preferably air flow, in the direction of the roller (1, 2, 3, 4) spend.
Walzgerüst nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (51 ) ein Rohr aufweist, das den Gasstrom ausgibt und in dem die Laserbearbeitungseinheit (30) vollständig oder teilweise angeordnet ist, wobei das Rohr die Laserbearbeitungseinheit (30) oder den Laserstrahl, ausgegeben von der Laserbearbeitungseinheit (30), umgibt, vorzugsweise konzentrisch. Roll stand according to claim 5, characterized in that the nozzle (51) comprises a tube which outputs the gas flow and in which the laser processing unit (30) is arranged wholly or partly, said tube, the laser processing unit (30) or the laser beam, issued by the laser processing unit (30) surrounds, preferably concentric.
Walzgerüst nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Bearbeitungsvorrichtung (10) zu bearbeitende Walze (1 , 2, 3, 4) eine Stützwalze (3, 4) ist. Roll stand according to one of the preceding claims, characterized in that the roller (1, 2, 3, 4) to be processed by the processing device (10) is a support roller (3, 4).
Walzgerüst nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsvorrichtung (10) eingerichtet ist, um die Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) während des Walzens des Walzprodukts (5) zu bearbeiten. Roll stand according to one of the preceding claims, characterized in that the processing device (10) is arranged to machine the surface of the roll (1, 2, 3, 4) during the rolling of the rolled product (5).
Walzgerüst nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserbearbeitungseinheit (30) einen Piko- oder Femtosekundenlaser aufweist. Walzgerüst nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung ein Reinigen und/oder Texturieren und/oder Konturieren der Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) umfasst. Verfahren zur Bearbeitung der Oberfläche einer Walze (1 , 2, 3, 4) in einem Walzgerüst nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Verfahren aufweist: Roll stand according to one of the preceding claims, characterized in that the laser processing unit (30) has a pico or femtosecond laser. Roll stand according to one of the preceding claims, characterized in that the processing comprises a cleaning and / or texturing and / or contouring of the surface of the roll (1, 2, 3, 4). Method for processing the surface of a roll (1, 2, 3, 4) in a roll stand according to one of the preceding claims, the method comprising:
Einstellen der Position und/oder Lage der Laserbearbeitungseinheit (30) und der Positionierungshilfe (31 , 40, 50) relativ zur Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) mittels der Anstellvorrichtung (20); und  Adjusting the position and / or position of the laser processing unit (30) and the positioning aid (31, 40, 50) relative to the surface of the roller (1, 2, 3, 4) by means of the adjusting device (20); and
Betätigen der Laserbearbeitungseinheit (30), so dass die Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) mittels eines von der Laserbearbeitungseinheit (30) ausgegebenen Laserstrahls bearbeitet wird.  Operating the laser processing unit (30) so that the surface of the roller (1, 2, 3, 4) is processed by means of a laser beam outputted from the laser processing unit (30).
Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dieses ferner das Walzen des Walzprodukts (5) umfasst und die Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) während des Walzens des Walzprodukts (5) bearbeitet wird. A method according to claim 1 1, characterized in that it further comprises rolling the rolled product (5) and processing the surface of the roll (1, 2, 3, 4) during rolling of the rolled product (5).
Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit einem Walzgerüst gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6 durchgeführt wird, wobei A method according to claim 1 1 or 12, characterized in that it is carried out with a roll stand according to one of claims 4 to 6, wherein
die Laserbearbeitungseinheit (30) vor der Bearbeitung mittels der Anstellvorrichtung (20) in der Nähe der Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) vorpositioniert wird, und anschließend the laser processing unit (30) is pre-positioned by means of the adjusting device (20) in the vicinity of the surface of the roller (1, 2, 3, 4) before machining, and then
mittels der Positionierungshilfe (31 ) und der Anstellvorrichtung (20) eine Feinpositionierung der Laserbearbeitungseinheit (30) relativ zur Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) vorgenommen wird und/oder ein definierter, vorzugsweise konstanter, Abstand der Laserbearbeitungseinheit (30) relativ zur Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) während der Bearbeitung der Walze (1 , 2, 3, 4) mittels der Justiereinheit (40, 50) sichergestellt wird. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit einem Walzgerüst gemäß Anspruch 5 oder 6 durchgeführt wird, wobei by means of the positioning aid (31) and the adjusting device (20) a fine positioning of the laser processing unit (30) relative to the surface of the roller (1, 2, 3, 4) is made and / or a defined, preferably constant, distance of the laser processing unit (30) relative to the surface of the roller (1, 2, 3, 4) during the processing of the roller (1, 2, 3, 4) by means of the adjusting unit (40, 50) is ensured. A method according to claim 1 1 or 12, characterized in that it is carried out with a roll stand according to claim 5 or 6, wherein
die Laserbearbeitungseinheit (30) vor der Bearbeitung mittels der Anstellvorrichtung (20) und/oder der Positionierungshilfe (31 ) in der Nähe der Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) vorpositioniert wird, und anschließend die Düse einen Gasstrom ausgibt, wodurch eine Justierung der Laserbearbeitungseinheit (30) relativ zur Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) stattfindet. the laser processing unit (30) is pre-positioned before processing by means of the adjusting device (20) and / or the positioning aid (31) in the vicinity of the surface of the roller (1, 2, 3, 4), and then the nozzle emits a gas stream, whereby an adjustment of the laser processing unit (30) relative to the surface of the roller (1, 2, 3, 4) takes place.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellvorrichtung (20) die Laserbearbeitungseinheit (30) während der Bearbeitung der Walze (1 , 2, 3, 4) parallel zur axialen Richtung der Walze (1 , 2, 3, 4) verfährt und die Düse (51 ) einen Gasstrom während der gesamten Bearbeitung der Walze (1 , 2, 3, 4) ausgibt, wodurch ein definierter, vorzugsweise konstanter, Abstand der Laserbearbeitungseinheit (30) relativ zur Oberfläche der Walze (1 , 2, 3, 4) während der Bearbeitung der Walze (1 , 2, 3, 4) sichergestellt wird. A method according to claim 14, characterized in that the adjusting device (20) moves the laser processing unit (30) during the processing of the roller (1, 2, 3, 4) parallel to the axial direction of the roller (1, 2, 3, 4) and the nozzle (51) emits a gas stream during the entire processing of the roller (1, 2, 3, 4), whereby a defined, preferably constant, distance of the laser processing unit (30) relative to the surface of the roller (1, 2, 3, 4 ) during processing of the roller (1, 2, 3, 4) is ensured.
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