WO2012084638A1

WO2012084638A1 - Vorrichtung und verfahren zum walzen eines metallbandes

Info

Publication number: WO2012084638A1
Application number: PCT/EP2011/072740
Authority: WO
Inventors: Hans-Peter Richter; Wolfgang Denker
Original assignee: Sms Siemag Ag
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-06-28
Also published as: DE102010063827A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Walzen eines Metallbands, umfassend ein Walzgerüst (1), insbesondere mit einem dynamisch verstellbaren Walzspalt (3) zum flexiblen Walzen, eine Haspelvorrichtung (15) zum Aufwickeln oder Abwickeln des den Walzspalt (3) durchlaufenden Metall bandes (2), und ein zwischen dem Walzgerüst (1) und der Haspelvorrichtung (15) angeordnetes S-Rollenpaar (5) mit einer ersten Rolle (6) und einer zweiten Rolle (7), wobei eine Position einer Achse (6a) der ersten Rolle relativ zu einer Position einer Achse (7a) der zweiten Rolle parallel veränderbar ist, wobei eine Änderung des Bandzugs während des Walzens durch eine relative Änderung der Rollenpositionen zueinander zumindest teilweise kompensierbar ist, wobei die Positionen der Achsen (6a, 7a) relativ zueinander um einen Schwenkwinkel von mehr als 180° verschwenkbar sind.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Walzen eines Metallbandes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Walzen eines Metallbandes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

WO 2006/021324 A1 beschreibt ein Walzwerk mit einer einem Walzgerüst nachfolgenden S-Rolleneinheit, wobei eine erste Rolle der Einheit relativ zu einer zweiten Rolle der Einheit verschwenkbar ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Walzen eines Metallbandes anzugeben, bei denen schnell und weitgehend auf einen veränderlichen Bandzug reagiert werden kann. Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die relative Positionsänderung der Rollen um mehr als 180° kann auf einfache Weise eine besonders große Verlängerung und Verkürzung des Bandwegs realisiert werden.

Dabei kann eine erste von zwei extremen Positionen im Betrieb der Rollen durch eine Einfädelposition bestimmt sein, bei der ein Bandanfang zwischen den beabstandeten Rollen hindurchläuft und zunächst von maximal einer der Rollen berührt wird. Eine zweite extreme Position, bei der die relative Ver- Schwenkung von mehr als 1 80° zu der ersten Position vorliegt, kann zum Beispiel eine Position m it maximalem Umschlingungswinkel beider Rollen durch das Band sein. Insbesondere kann in dieser zweiten extremen Position eine maximale Verlängerung des Bandwegs zwischen dem Walzgerüst und der Haspelvorrichtung vorliegen.

Unter einer Achse der Rollen im vorliegenden Sinn wird je nach Detailgestaltung entweder eine im Wesentlichen unbewegte, die drehbare Rolle tragende Achse oder auch eine Welle verstanden, mittels der die jeweilige Rolle dre- hantreibbar sein kann.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die beiden Rollen jeweils an einer ersten und einer zweiten Rahmenhälfte eines schwenkbaren Rahmens gelagert sind. Durch die separierten Rahmenhälften kann eine einfache relative Verschwenkung der Rollen erreicht werden. Dabei kann je nach Ausführungsform eine der Rollen auch zugleich an den bewegbaren Rahmenhälften als auch ortsfest gelagert sein, so dass z.B. der Rahmen um die Achse dieser Rolle verschwenkt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an den Rahmenhälften eine Momentabstützung vorgesehen, wobei die Momentabstüt- zung einer Verkippung der Rahmenhälften zueinander entgegen wirkt. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass allein durch die Achsen der Rol- len in der Praxis nur eine schlechte bzw. wenig biegesteife Verbindung der Rahmenhälften erzielt werden kann. Zugleich reagiert der Bandlauf in einem S- Rollenpaar empfindlich auf Verwindungen und Schiefstände der Rollen, so dass durch die zusätzliche Momentabstützung eine erhebliche Verbesserung des Bandlaufs und der Betriebssicherheit erzielt wird.

Bei einer möglichen Detailgestaltung ist dabei eine Achse zumindest einer der Rollen drehbar in dem Rahmen gelagert ist, wobei die Momentabstützung an der Achse angreift. Zum Beispiel kann eine solche Achse drehbar in dem Rahmen gelagert sein und endseitige Zahnräder aufweisen, die mit einem anderen Teil der Momentabstützung als Gegenlager verkämmen.

Bei bevorzugten Detailgestaltung hat die Momentabstützung dabei einen zu- mindest teilkreisförmigen, bevorzugt ortsfest gelagerten Zahnring. Bei einer Schwenkbewegung einer oder mehrerer der Rollenachsen kann dann kontinuierlich und in jeder Position eine verkämmende Abstützung zwischen der Rollenachse und dem Zahnring erfolgen. Bei einer alternativen Ausgestaltung kann die Momentsabstützung auch eine um ein ortsfestes Lager schwenkbare Stange, bevorzugt eine Zahnstange, umfassen. Die Momentabstützung erfolgt dann insbesondere in Längsrichtung der Stange über eine in das ortsfeste Lager geführte Kraft. Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Achse einer der beiden Rollen ortsfest positioniert ist. Hierdurch kann die Achse zumindest dieser Rolle auf einfache Weise verwindungssteif montiert werden, und die Möglichkeit eines Drehantriebs der Rolle ist besonders einfach implementierbar.

Bei einer alternativen, zweiten Ausführungsform der Erfindung .sind die Achsen der beiden Rollen jeweils auf einer Kreisbahn, insbesondere derselben Kreisbahn, um einen ortsfeste Bezugsachse verschwenkbar. Hierdurch lässt sich eine besonders kompakte S-Rollenanordnung realisieren, die ein geringes Ge- samtträgheitsmoment hat und besonders schnell regelbar ist. Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass der Rahmen über einen Antrieb verschwenkbar ist, der bevorzugt, aber nicht notwendig hydraulisch ist. Der Antrieb kann zum Beispiel mit einer Steuerungselektronik in Verbindung stehen, durch die eine Verschwenkung der Rollen in Abstimmung mit einer kontrollierten Änderung des Walzspaltes bzw. der Blechdicke (flexibles Walzen) erfolgt. Insgesamt wird dabei der Bandlauf vergleichmäßigt und der Bandzug im Bereich der dem S-Rollenpaar nachgeordneten Haspelvorrichtung weitgehend konstant gehalten.

In bevorzugter Weiterbildung umfasst der Antrieb eine linear angetriebene Zahnstange, die m it einem an dem Rahmen angeordneten Zahnkranz verkämmt. Solche Antriebe, die eine hydraulisch getriebene Linearbewegung unmittelbar in eine Drehbewegung wandeln, sind leistungsfähig, schnell und effektiv. Grundsätzlich können aber auch andere Antriebsarten wie etwa Elektromotoren vorgesehen sein.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass jede der Rahmenhälften einen separaten Antrieb zur Verschwenkung aufweist. Hierdurch wird eine mögliche Verwindung des Rahmens zumindest reduziert. Bevorzugt, aber nicht notwendig sind die separaten Antriebe dabei miteinander synchronisiert. Eine solche Synchronisation kann zum Beispiel mit Hilfe von genauen Weg-Messsensoren und entsprechenden Regelschleifen erfolgen. Dabei kann die Auslegung der Synchronisation der Rahmenhälften auch so gewählt sein, dass im Prinzip auf eine Momentabstützung verzichtet werden kann. Ein entsprechender Aufwand fällt bei einer solchen, zur Momentabstüt- zung alternativen Ausgestaltung im Bereich der genauen Mess- und Regelvorrichtung an. Allgemein vorteilhaft kann es vorgesehen sein, dass zumindest eine der beiden Rollen antreibbar drehbar ist. Hierdurch wird die Bandführung weiter verbessert und der Zug im Beriech der Haspelvorrichtung vergleichmäßigt. Alternativ hierzu können aber auch beide Rollen antriebsfrei mitdrehend ausgelegt sein. Bei einer besonders effektiven Vorrichtung im Sinne der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Schwenkwinkel um eine bandführende Neutralstellung herum regelbar ist, wobei eine Schwenkwinkeldifferenz zwischen einer minimalen bandführenden Position der Rollen und der Neutralstellung wenigstens etwa 60°, insbesondere wenigstens etwa 75°, beträgt. Unter der minimalen bandfüh- renden Position ist dabei einer Position mit einem minimal notwendigen Band- umschlingungswinkel der Rollen zu verstehen, bei dem ein schlupffreies Mitdrehen der Rolle gewährleistet ist. Unter der Neutralstellung ist eine mittlere Stellung der Rollen zueinander zu verstehen, die bei einer mittleren Stellung des Walzspaltes eingestellt ist und eine optimale Regelung des Bandzugs bzw. Kompensation der Bandlänge in beide Richtungen erlaubt.

Bevorzugt ist es dabei vorgesehen, dass die Schwenkwinkeldifferenz zwischen der Neutralstellung und einer maximalen bandführenden Position der Rollen wenigstens etwa 60°, insbesondere wenigstens etwa 70°, beträgt. Unter der maximalen bandführenden Position ist eine Position m it maximalen Umschlin- gungswinkeln der Rollen zu verstehen. Insbesondere kann diese maximale Position durch eine äußerste Stellung der Rollen zueinander definiert sein, in der das Band unter Betriebsbedingungen kollisionsfrei geführt werden kann. Die Aufgabe der Erfindung wird für ein eingangs genanntes Verfahren zum Walzen eines Metallbandes erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst. Durch die Nachregelung der Positionen der Rollen einer er- findungsgemäßen Vorrichtung während des Walzens kann unmittelbar auf Veränderungen des Waltspaltes bzw. der Banddicke reagiert werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen An- Sprüchen.

Nachfolgend werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine seitliche Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung der Darstellung aus Fig. 1 .

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht von vorne auf ein S-Rollenpaar des Beispiels aus Fig. 1 .

Fig. 4 zeigt das S-Rollenpaar aus Fig. 3 in einer seitlichen Draufsicht.

Fig. 5a bis Fig. 5d zeigen ein erfindungsgemäßes S-Rollenpaar gemäß Fig.

3 in mehreren schematisch dargestellten Positionen.

Fig. 6 zeigt eine seitliche Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrich- tung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 7 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung der Darstellung aus Fig. 6.

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht von vorne auf ein S-Rollenpaar des Beispiels aus Fig. 6.

Fig. 9 zeigt das S-Rollenpaar aus Fig. 8 in einer seitlichen Draufsicht. Fig. 10 zeigt eine schematische Seitenansicht eines S-Rollenpaars eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die in Fig. 1 gezeigte, erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Walzgerüst 1 , in dem ein Metallband 2 in einem durch einen einstellbar veränderlichen Walzspalt 3 läuft. Die Dicke des Metall bandes wird hierbei kontrolliert variiert, um ein Metallband von definiert unterschiedlicher Dicke zu erhalten z. B. (flexibles Walzen). Nach dem Walzgerüst 1 ist das Metallband über eine Führungsrol- le 4 in eine S-Rollenanordnung 5 geführt, die eine erste Rolle 6 und eine zweite Rolle 7 umfasst. Nach der S-Rollenanordnung 5 läuft das Metallband 2 über eine weitere, im Prinzip optionale Führungsrolle 14 zu einer an sich bekannten Haspelvorrichtung 15, über die das gewalzte Band 2 zu einer Rolle aufgewickelt wird.

Im vorliegenden Beispiel ist dabei die erste Rolle 6 bezüglich ihrer Achse 6a ortsfest gelagert. Die Achse 6a steht seitlich jeweils über den Körper der Rolle 6 über, wobei der Rollenkörper vorliegend eine Breite von rund zwei Metern hat. Die Überstände der Achse 6a sind in zwei ortsfesten Lagern 6b aufgenommen. Auf beiden Seiten ist jeweils zwischen den Lagern 6b und dem Rollenkörper 6 eine erste Hälfte 8 und eine zweite Hälfte 9 eines Rahmens 10 gelagert, die um die Achse 6a um mehr als 180° schwenkbar sind. Die Rahmenhälften 8, 9 haben jeweils ein Lager 8a, 9a um die Achse 6a, wobei jeweils ein bezüglich der Rahmenhälften ortsfester Zahnkranz 8b, 9b konzentrisch zu den Lagern 8a, 9a in Achsrichtung vorspringt.

Die Zahnkränze 8b, 9b verkämmen mit jeweils einer von zwei separaten hydraulischen Antrieben 1 1 . Jeder der hydraulischen Antriebe 1 1 umfasst einen hydraulischen Linearzylinder 1 1 a und eine Zahnstage 1 1 b, welche auf einer Schiene 1 1 c verschiebbar geführt ist. Die Schiene 1 1 b ist zwischen zwei ortsfesten Lagerböcken 1 d aufgenommen, wobei der Linearzylinder 1 1 a einerseits an einem der Lagerblöcke 1 1 d und andererseits an der Zahnstange 1 1 b abgestützt ist. Die Zahnstange verkämmte mit einem der Zahnkränze 8b, 9b, so dass eine Betätigung des Linearzylinders zu einer Verschwenkung der verbundenen Rahmenhälfte 8, 9 um die Achse 6a führt. Die Achse 6a und der mit ihr starr verbundene Rollenkörper ist zudem über einen Drehantrieb 6c, vorliegend in Form eines ortsfesten Elektromotors, antreibbar drehbar, wodurch der Bandtransport durch das S-Rollenpaar besonders einfach und kontrolliert erfolgt. Die zweite Rolle 7 ist über Lager 7b frei drehbar an einer Achse 7a gelagert, die beabstandet und parallel zu der ersten Achse 6a orientiert ist. Vorliegend hat die zweite Rolle 7 den gleichen Durchmesser wie die erste Rolle 6, wobei zwischen den Rollen 6, 7 ein konstanter freier Spalt 12 verbleibt, dessen Breite rund einem Drittel eines Rollendurchmessers entspricht.

Grundsätzlich können in möglichen Abwandlungen auch Rollen mit verschiedenen Durchmessern verwendet werden.

Die Achse 7a der zweiten Rolle 7 ist mittels Lagern 7c drehbar an jeder der Rahmenhälften 8, 9 gelagert. Die Achse springt auf jeder Seite über die Rahmenhälfte 8, 9 vor, wobei auf jedem der beiden vorspringenden Achszapfen ein mit der Achse 7a drehfest verbundenes Zahnrad 7d angeordnet ist.

Die Zahnräder 7d verkämmen jeweils mit einem ortsfest gelagerten Zahnring 13. Der Zahnring 13 ist vorliegend konzentrisch um die erste Achse 6a angeordnet und radial nach außen verzahnt. Der Zahnring 13 und die an beiden Enden der zweiten Achse 7a vorgesehenen Zahnräder 7d bilden zusammen eine Momentabstützung, wobei die Zahnräder im Zuge einer Verschwenkung des Rahmens 10 ihre Position auf einer Kreisbahn K (siehe Fig. 2) ändern und dabei unter Mitdrehung der Achse 7a ständig mit dem Zahnring 13 verkämmt bleiben. Obwohl die Achse 7a prinzipiell beide Rahmenhälften 8, 9 zwangsgesteuert miteinander verbindet, ist eine erzielbare Verwindungssteifigkeit aufgrund der Achslänge nur begrenzt. Entsprechend würde ohne die vorgesehene Momentabstützung ein Schieflauf des Metallbandes drohen, der bereits bei recht geringen Verwindungen bzw. relativen Verschwenkungen der Rahmenhälften zuein- ander auftreten kann.

Vorliegend wird eine solche Verwindung durch die mit dem ortsfesten Zahnkranz 13 verkämmenden Zahnräder 7d verhindert bzw. abgestützt, so dass insgesamt eine Momentabstützung erfolgt. Hierdurch ist der Aufbau so versteift, dass auf eine Synchronisierung der beiden Antriebe 1 1 verzichtet ist. Grundsätzlich kann durch die Momentabstützung auch eine Version mit nur einem Antrieb 1 1 vorgesehen werden.

Die vorstehend beschriebene S-Rollenanordnung ermöglicht insgesamt eine sehr weite Verschwenkung der einen Rolle 7 gegenüber der anderen Rolle 6, ohne dass eine geometrische Kollision mit dem Metallband 2 oder einem Bauteil wie Antrieb 1 1 oder Rahmen 10 erfolgt. In Fig. 1 und Fig. 2 sind schematisch vier verschiedene Positionen P 1 bis P4 der verschwenkbaren, zweiten Rolle 7 dargestellt.

In der oberen Position P1 stehen die Rollen auf einer senkrechten Linie, wobei das Band 2 in der waagerechten durch den Spalt 12 zwischen den Rollen 6, 7 geführt bzw. eingefädelt wird. (Einfädelposition, Schwenkwinkel der Rollen 0°). Das Band liegt in dieser Position auf der ersten, angetriebenen Rolle 6 auf, erfährt aber kaum eine Reibung oder Führung durch die Rolle 6. Die zweite Rolle 7 berührt das Band 2 nicht. In der zweiten Position P2 liegt ein Schwenkwinkel der 2. Rolle 6 bzw. des Rahmens 10 von etwa 60° vor, wobei die zweite Rolle über einen Umschlin- gungswinkel von etwa 30° von dem Band 2 umschlungen wird. Diese Position P2 ist eine minimale bandführende Position, in der die passiv mitdrehende Rolle 7 in einem zuverlässigen Haftreibungskontakt ohne Schlupf zu dem Band 2 läuft.

In der Position P3 liegt ein Schwenkwinkel von etwa 150° vor, wobei die zweite Rolle über einen Umschlingungswinkel von etwa 158° von dem Band umschlungen ist. Diese Position P3 ist eine Neutralstellung, um die herum im Be- trieb der Vorrichtung während z. B. des flexiblen Walzens der Schwenkwinkel geregelt wird. Die Neutralstellung hat von der Position P2 eine Schwenkwinkeldifferenz von 150° - 60° = 90°.

In der Position P4 liegt ein Schwenkwinkel von etwa 240° vor, wobei die zweite Rolle 7 über einen Umschlingungswinkel von etwa 223° von dem Band umschlungen ist. Diese Position P4 ist eine maximale bandführende Stellung, die geometrisch eine Bandführung unter Berücksichtigung von Sicherheitsabständen erlaubt. Die Position P4 hat von der Neutralstellung bzw. Position P3 eine Schwenkwinkeldifferenz von 240° - 150° = 90°.

Im vorliegenden Beispiel beträgt ein maximaler Schwenkwinkel zwischen Position P1 und P4 somit rund 240°. Ein maximaler Hub des Schwenkwinkels zwi- sehen den extremalen bandführenden Positionen P2 und P4 beträgt etwa 180°. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass dieser maximale Hub bei zugleich schneller Einstellbarkeit möglichst groß ist, insbesondere wenigstens 150°, besser wenigstens 160°, betragen. Der Schwenkwinkel ist m it den Umschlingungswinkeln der Rollen 6 , 7 verknüpft, wobei eine mögliche Betrachtung der Zugkraft-Kompensationswirkung des S-Rollenpaares über die Bandumschlingung angestellt werden kann (siehe hierzu Fig. 5a bis Fig. 5d): Sei FZ die Bandzugkraft nach dem Walzgerüst 1 und FH die Bandzugkraft nach der S-Rollenanordnung 5. Allgemein gilt für die an einer um einen Winkel W umschlungene Rolle anfallende Zugkraft: F = exp (μ*\Λ *Ρϊ/180), wobei Pi = 3, 14.... Der dimensionslose Reibungskoeffizient μ beträgt etwa 0,08 (Annahme der Reibung Stahl auf Stahl mit Schmiermittel).

In die Betrachtung gehen vorliegend die Führungsrolle 4 mit einem Umschlin- gungswinkel WRF sowie die Rollen 6, 7 der S-Rollenanordnung mit Umschlingungswinkeln WR1 , WR2 ein, siehe insbesondere Fig. 5c). Insgesamt gilt dann:

FH = FZ / exp(M*(WRF + WR1 + WR2)*Pi/180).

Konkrete Zahlenwerte für die extremale Position P2 (schematisch in Fig. 5b gezeigt):

FH = FZ / βχρ(μ*(13° + 20° + 30°)*Pi/180) = FZ / 1 ,09 Konkrete Zahlenwerte für die extremale Position P4 (schematisch in Fig. 5d gezeigt):

FH = FZ / βχρ(μ*(20° + 197° + 223°)*Pi/180) = FZ / 1 ,85

Dies bedeutet, dass bei einer typischen Auslegung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Regelung erfolgen kann, bei der der Faktor zwischen den Bandzugkräften nach dem Walzgerüst (FZ) und vor Haspelvorrichtung (FH) zwischen 1 ,09 und 1 ,85 variiert. Dies ermöglicht eine erhebliche Vergleichmäßigung der Zugkräfte an der Haspelvorrichtung auch bei stark variierendem Walzspalt (flexibles Walzen).

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 bis Fig. 9 wurde eine Anordnung gewählt, bei der sowohl die erste Rolle 6 als auch die zweite Rolle 7 um eine Achse 16 verschwenkt werden, die mit keiner der Rollenachsen zusammenfällt. Die Achse 16 ist keine durchgehende Achse, sondern umfasst zwei Achszapfen 16a, die jeweils seitlich von den Rahmenhälften 8, 9 vorragen bzw. fest mit diesen verbunden sind.

Die Achszapfen 16a sind jeweils über Lagerböcke 16b ortsfest gelagert. Um jeden der Achszapfen 16a verläuft konzentrisch ein fest mit den Rahmenhälften verbundener Zahnkranz 8b, 9b. Die Zahnkränze 8b, 9b verkämmen m it der Zahnstange der Antriebe 1 1 analog zu den Zahnkränzen im ersten Ausführungsbeispiel, so dass der Rahmen 10 um die Achse 16 angetrieben verschwenkbar ist. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind hier beide Rollen 6, 7 jeweils frei drehend auf ihren Achsen 6a, 7a gelagert. Die erste Rolle 6 hat dazu im Unterschied zum ersten Beispiel Drehlager 17 gegenüber ihrer Achse 6a. Ferner sind beide Achsen 6a, 7a wie im ersten Ausführungsbeispiel mittels Drehlagern 18, 19 gegenüber den Rahmenhälften 8, 9 drehbar gelagert. Vorliegend haben beide Rollenachsen 6a, 7a auf endseitige Überstände drehfest aufgebrachte Zahnräder 6d, 7d, die Teil einer Momentabstützung sind. Die mit den Rollenachsen drehenden Zahnräder 6d, 7d verkämmen auf jeder Seite des Rahmens 10 mit einem ortsfesten Zahnkranz 13. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Zahnkranz 13 hier aus räumlichen Gründen als innenverzahnter Ring ausgebildet. Wie insbesondere Fig. 7 und Fig. 8 verdeutlichen, verkämmen sämtliche der Zahnräder 6d, 7d kontinuierlich im Zuge der Verschwenkung des Rahmens 10 bzw. der Rollen 6, 7 mit dem ortsfesten Zahnring 13, so dass die Rollen 6, 7 gegen eine Verkippung abgestützt sind (Momentabstützung). Die in Fig. 7 angedeuteten Positionen der beiden Rollen stellen nicht notwendig die ausge- zeichneten extremalen Positionen der Vorrichtung dar.

Aufgrund der beweglichen Auslegung beider Rollen 6, 7 der S-Rollenanordnung wird vorliegend keine der Rollen angetrieben. Grundsätzlich ist ein solcher Antrieb zumindest einer der Rollen aber denkbar, zum Beispiel mittels eines mit- verschwenkten Elektromotors.

Die Antriebe 1 1 sind im zweiten Beispiel senkrecht orientiert, was je nach Bauraum vorteilhaft sein kann. Ein Vorteil des zweiten Ausführungsbeispiels liegt unter anderem in der einem reduzierten Trägheitsmoment aufgrund der symmetrischen, zentralen Schwenkachse 16. Hiervon abgesehen sind die erzielbaren Schwenkwinkel, die Umschlingungswinkel sowie die Regelweite der Bandzugkräfte dem ersten Ausführungsbeispiel überwiegend gleich.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die S- Rollenanordnung entspricht weitgehend derjenigen des ersten Ausführungsbei- spiels. Im Unterschied zum ersten Beispiel wird die Momentabstützung jedoch nicht an einem Zahnkranz 13 vorgenommen, sondern an zwei Zahnstangen 20, von denen in der Seitenansicht nach Fig. 10 nur eine sichtbar ist. Die Zahnstangen 20 sind über ein ortsfestes Drehlager 21 schwenkbar gelagert und verkämmen kontinuierlich mit den Zahnrädern 7d der verschwenkbaren Rolle 7. Hierzu werden die Zahnstangen über gleitgelagerte Klammern 22 gegen die Zahnräder 7d gehalten. Im Zuge einer Drehung des Rahmens 10 um die erste Achse 6 verdrehen und verschwenken die Zahnräder 7d, wobei die Klammer 22 an der ebenfalls frei verschwenkenden Zahnstange 20 entlang gleiten. Die durch die Momentabstützung bedingten Kräfte werden entlang der Zahnstange in die Lager 21 , die zum Beispiel als Gleitlager ausgelegt sein können, eingeleitet.

Es versteht sich, dass die spezifischen Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen sinnvoll miteinander kombiniert werden können.

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Walzen eines Metallbands, umfassend

ein Walzgerüst (1 ), insbesondere mit einem dynamisch verstellbaren

Walzspalt (3) zum flexiblen Walzen,

eine Haspelvorrichtung (15) zum Aufwickeln oder Abwickeln des den Walzspalt (3) durchlaufenden Metall bandes (2), und

ein zwischen dem Walzgerüst (1 ) und der Haspelvorrichtung (15) angeordnetes S-Rollenpaar (5) mit einer ersten Rolle (6) und einer zweiten Rolle (7), wobei eine Position einer Achse (6a) der ersten Rolle relativ zu einer Position einer Achse (7a) der zweiten Rolle parallel veränderbar ist, wobei eine Änderung des Bandzugs während des Walzens durch eine relative Änderung der Rollenpositionen zueinander zumindest teilweise kompensierbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Positionen der Achsen (6a, 7a) relativ zueinander um einen Schwenkwinkel von mehr als 180° verschwenkbar sind.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rollen (6a, 7a) jeweils an einer ersten und einer zweiten Rahmenhälfte (8, 9) eines schwenkbaren Rahmens (10) gelagert sind.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rahmenhälften (8, 9) eine Momentabstützung (6d, 7d, 13, 20) vorgesehen ist, wobei die Momentabstützung (6d, 7d, 13, 20) einer Verkippung der Rahmenhälften (8, 9) zueinander entgegen wirkt. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achse (7a) zumindest einer der Rollen drehbar in dem Rahmen (10) gelagert ist, wobei die Momentabstützung (6d, 7d, 13, 20) an der Achse (7a) angreift.

Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentabstützung einen zumindest teilkreisförmigen, insbesondere ortsfest gelagerten Zahnring (13) umfasst.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentabstützung eine um ein ortsfestes Lager (21 ) schwenkbare Stange (20), insbesondere Zahnstange, umfasst.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (6a) einer der beiden Rollen (6) ortsfest positioniert ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (6a, 7a) der beiden Rollen jeweils auf einer Kreisbahn, insbesondere derselben Kreisbahn, um einen ortsfeste Bezugsachse (16) verschwenkbar sind.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (10) über einen insbesondere hydraulischen Antrieb (1 1 ) verschwenkbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (1 1 ) eine linear verschiebbare Zahnstange (1 1 b) umfasst, die mit einem an dem Rahmen angeordneten Zahnkranz (8b, 9b) verkämmt.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Rahmenhälften (8, 9) einen separaten Antrieb (1 1 ) zur Verschwenkung aufweist, wobei insbesondere die separaten Antriebe miteinander synchronisiert sind.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum indest eine der beiden Rollen (6) antreibbar drehbar ist.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel um eine bandführende Neutralstellung (P3) herum regelbar ist, wobei eine Schwenkwinkeldifferenz zwischen einer minimalen bandführenden Position (P2) der Rollen (6, 7) und der Neutralstellung (P3) wenigstens etwa 60°, insbesondere wenigstens etwa 75°, beträgt.

Vorrichtung nach Anspruch 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkwinkeldifferenz zwischen der Neutralstellung (P3) und einer maximalen bandführenden Position (P4) der Rollen (6, 7) wenigstens etwa 60°, insbesondere wenigstens etwa 70° beträgt. 15. Verfahren zum Walzen eines Metallbandes mittels einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: -Ändern des Walzspaltes (3) zur Einstellung einer veränderlichen Dicke des Bandes (2) während des Walzens; und

-Veränderung der relativen Position der beiden Rollen (6, 7) zur Kompensation eines veränderten Bandzugs, und

-Zuführen des Metallbandes (2) von den Rollen (6, 7) zu der Haspelvor- richtung (15).