WO2017016695A1 - Walzenschliff zur gezielten vermeidung von viertelwellen - Google Patents

Walzenschliff zur gezielten vermeidung von viertelwellen Download PDF

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WO2017016695A1
WO2017016695A1 PCT/EP2016/060724 EP2016060724W WO2017016695A1 WO 2017016695 A1 WO2017016695 A1 WO 2017016695A1 EP 2016060724 W EP2016060724 W EP 2016060724W WO 2017016695 A1 WO2017016695 A1 WO 2017016695A1
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rolls
rollers
contour
work rolls
work
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PCT/EP2016/060724
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Alois Seilinger
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Primetals Technologies Austria GmbH
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    • B21B31/18—Adjusting or positioning rolls by moving rolls axially
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    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B21B13/142—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls by axially shifting the rolls, e.g. rolls with tapered ends or with a curved contour for continuously-variable crown CVC
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B2267/18—Roll crown; roll profile
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2269/00—Roll bending or shifting
    • B21B2269/12—Axial shifting the rolls

Definitions

  • the present invention is based on a rolling mill for the production of flat rolled stock, in particular of metal strip,
  • rollers mounted in the rolling mill stands are rotatable about a respective axis of rotation
  • Such a roll stand is known for example from WO 03/022 470 AI.
  • the contour of one of the two axially displaceable rollers is formed by a first basic function, the contour of the other of the two
  • the basis functions are functions of the place seen in the direction of the respective axis of rotation. They are further determined such that they complement each other in the unloaded state of the two axially mutually displaceable rollers in a certain relative axial position and complementary at an outgoing from this axial position displacement Shifting direction form a convex or a concave roll gap profile.
  • contour-influencing measures are the use of roll bending devices, by means of which the rolling force application to the rolling stock and the thickness distribution over the width of the rolled material can be selectively influenced.
  • the bottle neck-like course of the bale contour is not only in work rolls, but also in intermediate rolls and
  • the rolling stand having work rolls supported on back-up rolls or intermediate rolls and back-up rolls,
  • each roller of at least one pair of rollers formed from a back-up roll and a work roll or from a back-up roll and an intermediate roll has a curved contour extending over the entire effective length of the bale, wherein the contour of the support roller is formed by a superimposition of a basic function with a concave or convex additional function,
  • a contour of the support roller according to the basic function in a non-displaced state to the adjacent work roll or intermediate roll is complementary and forms a convex or a concave difference profile at a shift depending on the direction of displacement.
  • the superimposition of the basic function with the additional function serves the purpose of reducing the maximum pressure acting on the work roll and the backup roll or on the intermediate roll and the backup roll, thereby increasing roll life and avoiding roll breaks as far as possible.
  • the additional function is a quadratic function.
  • the rolling stand having work rolls supported on back-up rolls or intermediate rolls and back-up rolls,
  • bale contours complement each other exclusively in a certain relative axial position of the rollers of the roller pair in the unloaded state
  • the support rollers have a complementary bale contour and in the unloaded state, a partial or complete complement of the bale contours of the support rollers and the immediately adjacent work rolls or intermediate rolls occurs.
  • WO 2007/144 161 AI discloses a similar disclosure content.
  • rolling stock it is usually the endeavor that the rolling stock after rolling has a predetermined profile and is still flat.
  • unevenness in the rolling stock can occur when the rolling stock is relatively thin and during the respective rolling pass the relative profile of the rolling stock
  • the object of the present invention is to provide a rolling mill, in which by axial displacement of rollers, the shape of the roll gap, ie the thickness profile of the roll gap over the bale length, is varied such that a highest quality standards fulfilling, flat and wave-free rolling is achieved.
  • the object is achieved by a rolling mill with the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments of the rolling stand according to the invention are the subject of dependent claims 2 to 4.
  • a roll stand of the type mentioned is configured by
  • That one of the two axially mutually displaceable rollers has a first contour, which is formed by a superposition of a first basic function and a first additional function
  • the contour shift lies within the actually achievable displacement range of the two rollers which are axially displaceable relative to one another.
  • the contour shift may be outside the actual reachable displacement range.
  • the two basic functions always form a convex or always a concave roll gap profile independently of the actual displacement. In this case, only in the mathematical sense, a sign reversal is possible.
  • the inventive design of the two axially displaceable rollers facilitates both the mathematical description of the contours of the two axially against each other sliding rollers as well as the production engineering production of the contours of the two axially mutually displaceable rollers.
  • the additional functions are symmetrical to each other.
  • the two axially mutually displaceable rollers can be ground in the same manner and only one of the two rollers must be installed with respect to the other rotated by 180 ° in the rolling mill.
  • the roll stand has no further rolls other than the work rolls.
  • the work rolls are supported directly or via intermediate rolls on support rolls.
  • the contours of the back-up rolls can be provided with an inverse additional contour, so that the back-up rolls complement each other in an uncomplicated, unloaded state.
  • the contours of the support rollers differ from those of the work rolls in particular by a concave difference.
  • the contours of the intermediate rolls may be different from those of the work rolls and / or back-up rolls by such a concave difference.
  • maximum pressures acting between adjoining rollers can be minimized.
  • a flat rolling stock 2 is to be rolled and thereby produced.
  • the rolling stock 2 may consist in particular of metal, for example of aluminum or steel. It can be a band or a heavy plate.
  • the roll stand 1 has a roll stand 3.
  • a first and a second work roll 4, 5 are mounted in the rolling mill stands 3 in the rolling mill stands 3.
  • the work rolls 4, 5 are - as is common practice - stored in the rolling stand 3 such that the work rolls 4, 5 are rotatable about a respective axis of rotation 6, 7.
  • the rotation is effected by means of a common drive assigned to the work rolls 4, 5 or by drives assigned to each of the work rolls 4, 5.
  • the drive is or the drives are not shown in the FIG.
  • the first work roll 4 is shown in FIG 1 and 2, the upper work roll m.
  • the second work roll 5 is the lower work roll.
  • the reverse assignment is also possible.
  • the roll stand 1 except the work rolls 4, 5 has no further rolls (Duogerüst).
  • the work rolls 4, 5 are supported on support rolls 8, 9 as shown in FIGS. 1 and 2. It is possible, as shown in FIG. 1, that the rolling stand 1 has no further rollers other than the work rolls 4, 5 and the support rolls 8, 9 (for example, in the case of a
  • the work rolls 4, 5 are supported directly on the support rollers 8, 9.
  • the roll stand 1 additionally has intermediate rolls 10, 11.
  • the work rolls 4, 5 are supported on the support rolls 8, 9 via the intermediate rolls 10, 11.
  • the other rollers - ie the support rollers 8, 9 and, if appropriate, also the intermediate rollers 10, 11 - are in the
  • Roll stand 3 stored so that they are rotatable about a respective axis of rotation.
  • Two of the rollers 4, 5, 8, 9, 10, 11 are mounted in the rolling stand 3 such that they are axially against each other.
  • the two axially displaceable rollers are the work rolls 4, 5. The displacement is thus in the direction of the axis of rotation 6, 7.
  • the displaceability is shown in FIG 1 by corresponding double arrows at the work rolls 4, 5 indicated.
  • the two axially displaceable rollers are generally the intermediate rollers 10, 11.
  • the displaceability is indicated in FIG. 2 by corresponding double arrows in the intermediate rollers 10, 11.
  • the work rolls 4, 5 have in this case, as a rule, a relatively small diameter and are cylindrical or (symmetrically) slightly spherical. In individual cases, however, can
  • the corresponding rollers 4, 5 and 10, 11 furthermore have, as shown in the equations given above or below the respective roller 4, 5 and 10, 11 in FIG. 3 for the radius R 1, R 2 of the respective roller 4, 5 and 5, respectively 10, 11, each has a curved contour which extends over the entire effective length of the bale.
  • the radii Rl, R2 as a function of the location x along the axes of rotation 6, 7 correspond to the contours of the rollers 4, 5 and 10, 11th
  • the two axially mutually displaceable rollers 4, 5 and 10, 11, according to FIG. 3, initially have a base radius R0.
  • the base radius R0 is constant, ie no function of the location x along the axis of rotation 6 of the first work roll 4 or the location x along the axis of rotation 7 of the second work roll 5 or the axes of rotation of the intermediate rolls 10, 11.
  • This base radius R0 is in the case of first work roll 4 (or the first work roll 4 adjacent intermediate roll 10) superimposed on a first basis function Bl, in the case of the second work roll 5 (or the second work roll 5 adjacent intermediate roll 11) has a second basic function B2.
  • the basic functions B1, B2 are functions of the location x in the direction of the respective rotation axis 6, 7.
  • the basic functions Bl, B2 are preferably, with respect to the center of the bale, antisymmetric to each other. So these are odd functions in the mathematical sense.
  • the relation Bl (x) -B2 (-x) holds.
  • the basic functions Bl, B2 are determined so that they complement each other in the unloaded state of the respective rollers 4, 5 and 10, 11 in a certain relative axial position of the respective rollers 4, 5 and 10, 11 complementary and at one of this axial position outgoing shift depending on the direction of displacement form a convex or a concave roll gap profile.
  • the relationships apply to the first basic function B1 and the second basic function B2 according to FIG.
  • x is the location or the axial position, relative to the center of the bale, A is a contour amplitude,
  • B is a contour gradient
  • the importance of these variables is explained in the aforementioned WO 03/022 470 AI.
  • the reference length L Ref may be identical to the ball length L. Alternatively, it can be a different value.
  • the basic functions Bl, B2 are determined such that they complement each other in the unloaded state of the corresponding rollers 4, 5 or 10, 11 in a specific relative axial position of the corresponding rollers 4, 5 and 10, 11 complementary. This axial position is reached when the first work roll 4 (or the first work roll 4 adjacent intermediate roll 10) is displaced in the positive direction by the contour displacement c and the second work roll 5 (or the second work roll 5 adjacent intermediate roll 11) in negative Direction is shifted by the contour shift c.
  • the basic functions Bl, B2 form a convex roll gap profile.
  • displacement of the first work roll 4 (or the intermediate work roll 10 adjacent to the first work roll 4) in the negative direction and, corresponding thereto, the second work roll 5 (or the intermediate work roll 11 adjacent to the second work roll 5) is positive Direction takes place, form the basis functions Bl, B2 a concave roll gap profile.
  • the basic functions Bl, B2 relative to the center of the bale, are antisymmetrical to one another.
  • the first basic function Bl is also an additional function ZI superimposed.
  • the second basic function B2 is additionally superimposed with an additional function Z2.
  • the additional functions ZI, Z2 are shown in FIG 3 - analogous to the basic functions Bl, B2 - functions of the place x in the direction of the respective axis of rotation 6, 7th
  • ⁇ and ⁇ are weighting factors, which usually have a value between 0 and 2.
  • the limits 0 and 2 can be assumed with. In individual cases even larger or even smaller values can be assumed.
  • the weighting factors ⁇ , ⁇ can be determined independently of each other. Both weighting factors ⁇ , ⁇ preferably have the value 1. This has the advantage that the additional functions ZI, Z2 are symmetrical to each other.
  • C and D are proportional factors. As a rule, the proportion factor C has a value above zero. The proportion factor D may be 0, greater than zero, or less than zero as needed.
  • the sum of the additional functions ZI, Z2 is thus, based on the center of the bale of the two axially mutually displaceable rollers 4, 5 and 10, 11, a symmetrical, mutually monotonous function.
  • the first basic function B1 is a trigonometric function, which is superimposed on a linear function.
  • the trigonometric function may in particular be a sine function.
  • the sum of the additional functions ZI, Z2, however, is a polynomial function.
  • the polynomial function as seen from the center of the bale and in the direction of the respective axis of rotation 6, 7, has at least a second degree component.
  • the proportion factor D has a value other than 0 - the polynomial function also has a fourth degree component.
  • the resulting course of the roll gap g has on the one hand a convex or concave portion, which is dependent on the displacement s, namely the proportion
  • the resulting course of the roll gap g has a further convex or concave portion, which is not dependent on the displacement s, namely, in the case that the proportion factor D has the value 0, the proportion
  • FIG. 4 shows a similar embodiment to FIG. 3.
  • the first basic function B1 is a polynomial function.
  • the sum of the additional functions ZI, Z2 is a trigonometric function.
  • the trigonometric function according to FIG. 4 can be a cosine function, ⁇ being a suitably chosen factor.
  • the configurations according to FIGS. 3 and 4 are combinable with one another insofar as the additional functions Z1, Z2 can be selected independently of the basic functions B1, B2.
  • the additional functions Z1, Z2 are therefore not necessarily polynomial functions. It could also be trigonometric functions, in particular trigonometric functions according to FIG 4.
  • the additional functions ZI, Z2 are not necessarily trigonometric functions. It could also be polynomial functions, in particular polynomial functions according to FIG. 3.
  • FIG. 5 shows purely by way of example for the embodiment according to FIG. 3 the deviation of the resulting roll gap g from an average value. It can be seen in particular from FIG. 5 that a very uniform profile can be achieved to a considerable extent as a result of the superposition of the basic functions B1, B2 with the additional functions Z1, Z2. By a corresponding determination of the proportion factors C and D, the maxima 12 of the deviation can be further influenced both with respect to their position in the direction of the rotation axis 6, 7 and with respect to their height. As already mentioned and illustrated in FIG. 1, support rollers 8, 9 are often present in addition to the work rolls 4, 5.
  • the work rolls 4, 5 are the axially displaceable rollers, it is possible in this case that the contours of the intermediate rolls 10, 11 of those of the work rolls 4, 5 and / or the support rollers 8, 9 to distinguish a concave difference.
  • FIG. 7 the differences being clearly exaggerated in FIG. 7 analogous to FIG.
  • the intermediate rolls 10, 11 are the axially displaceable rolls, it is possible - analogously to the situation with a quarto scaffolding - that the contours of the support rolls 8, 9 are different from those of the intermediate rolls 10, 11 distinguish a concave difference.
  • the present invention has many advantages.
  • the adjustment range achievable by moving the work rolls 4, 5 should be between -400 ym and -100 ym, this can be achieved by setting the setting range between +300 ym and +600 ym using only the basic functions B1, B2 would lie, by the additional functions ZI, Z2, however, in addition a parabolic crowning of -700 ym is superimposed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

Ein Walzgerüst (1) weist Walzgerüstständer (3) auf, in denen Arbeitswalzen (4, 5) oder Arbeitswalzen (4, 5) und Stützwalzen (8, 9) oder Arbeitswalzen (4, 5), Zwischenwalzen (10, 11) und Stützwalzen (8, 9) gelagert sind. Die Walzen (4, 5, 8, 9, 10, 11) sind um eine j eweilige Rotationsachse (6, 7) rotierbar. Bei einem Walzgerüst (1) ohne Zwischenwalzen (10, 11) sind die Arbeitswalzen (4, 5) in Richtung ihrer jeweiligen Rotationsachse (6, 7), d.h. axial, gegeneinander verschiebbar. Bei einem Walzgerüst (1) mit Zwischenwalzen (10, 11) gilt dies für die Arbeitswalzen (4, 5) oder die Zwischenwalzen (10, 11). Die axial verschiebbaren Walzen (4, 5 bzw. 10, 11) weisen jeweils eine wirksame Ballenlänge (L) auf. Sie weisen weiterhin jeweils eine gekrümmte Kontur (R1, R2) auf, die sich über die gesamte wirksame Ballenlänge (L) erstreckt. Die axial verschiebbaren Walzen (4, 5 bzw. 10, 11) weisen eine j eweilige Kontur (R1, R2) auf, die durch eine Überlagerung einer jeweiligen Basisfunktion (B1, B2) und einer jeweiligen Zusatzfunktion (Z1, Z2) gebildet ist. Die Basisfunktionen (B1, B2) und die Zusatzfunktionen (Z1, Z2) sind Funktionen des Ortes (x) in Richtung der jeweiligen Rotationsachse (6, 7). Die Basisfunktionen (B1, B2) sind derart bestimmt, dass sie sich im unbelasteten Zustand der axial verschiebbaren Walzen (4, 5 bzw. 10, 11) in einer bestimmten relativen Axialposition komplementär ergänzen und bei einer von dieser Axialposition ausgehenden Verschiebung je nach Verschieberichtung ein konvexes oder konkaves Walzspaltprofil bilden. Die Summe der Zusatzfunktionen (Z1, Z2) ist, bezogen auf die Ballenmitte der axial verschiebbaren Walzen (4, 5 bzw. 10, 11) im unverschobenen Zustand, eine symmetrische, beidseitig monotone Funktion.

Description

Beschreibung
Walzenschliff zur gezielten Vermeidung von Viertelwellen
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Walzgerüst zur Herstellung von flachem Walzgut, insbesondere von Metallband,
- wobei das Walzgerüst Walzgerüstständer aufweist,
- wobei in den Walzgerüstständern Arbeitswalzen oder Arbeitswalzen und Stützwalzen oder Arbeitswalzen, Zwischenwalzen und Stützwalzen gelagert sind,
- wobei die in den Walzgerüstständern gelagerten Walzen um eine jeweilige Rotationsachse rotierbar sind,
- wobei in dem Fall, dass in den Walzgerüstständern Arbeitswalzen oder Arbeitswalzen und Stützwalzen gelagert sind, die Arbeitswalzen und in dem Fall, dass in den Walzgerüstständern Arbeitswalzen, Zwischenwalzen und Stützwalzen gelagert sind, die Arbeitswalzen oder die Zwischenwalzen in Richtung ihrer jeweiligen Rotationsachse, d.h. axial, gegeneinander verschiebbar sind,
- wobei die axial gegeneinander verschiebbaren Walzen jeweils eine wirksame Ballenlänge aufweisen,
wobei die axial gegeneinander verschiebbaren Walzen jeweils eine gekrümmte Kontur aufweisen, die sich über die gesamte wirksame Ballenlänge erstreckt.
Ein derartiges Walzgerüst ist beispielsweise aus der WO 03/022 470 AI bekannt.
Bei dem bekannten Walzgerüst ist die Kontur einer der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen durch eine erste Basisfunktion gebildet, die Kontur der anderen der beiden
axial gegeneinander verschiebbaren Walzen durch eine zweite Basisfunktion. Die Basisfunktionen sind Funktionen des Ortes in Richtung der jeweiligen Rotationsachse gesehen. Sie sind weiterhin derart bestimmt, dass sie sich im unbelasteten Zustand der der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen in einer bestimmten relativen Axialposition komplementär ergänzen und bei einer von dieser Axialposition ausgehenden Verschiebung je nach Verschieberichtung ein konvexes oder ein konkaves Walzspaltprofil bilden.
Zur Erzeugung eines planen Walzguts - beispielsweise eines Metallbandes oder eines Grobblechs - mit einem definierten Querschnittsprofil ist es erforderlich, konturbeeinflussende Maßnahmen einzusetzen. Beispiele derartiger Maßnahmen sind die Anwendung von Walzenbiegeeinrichtungen, mittels derer die Walz kraftaufbringung auf das Walzgut und die Dickenverteilung über die Breite des Walzguts gezielt beeinflusst werden können.
Es ist bekannt, zur Beeinflussung des Querschnittsprofils Arbeitswalzen zu verwenden, deren Ballenkontur flaschenhalsartig verläuft. Beispiele derartiger Verläufe sind Fachleuten unter den Begriffen CVC (CVC ist ein eingetragenes Warenzeichen der SMS Siemag AG) und SmartCrown (SmartCrown ist ein eingetragenes Warenzeichen der Anmelderin) bekannt. Insbesondere ist der Verlauf einer SmartCrown-Kontur ausführlich in der eingangs erwähnten WO 03/022 470 AI erläutert.
Die flaschenhalsartige Verlauf der Ballenkontur wird nicht nur bei Arbeitswalzen, sondern auch bei Zwischenwalzen und
Stützwalzen eingesetzt. Aus der WO 2011/069 756 AI ist beispielsweise ein Walzgerüst zur Herstellung von flachem Walzgut bekannt,
- wobei das Walzgerüst Arbeitswalzen aufweist, die sich an Stützwalzen oder Zwischenwalzen und Stützwalzen abstützen,
- wobei die Arbeitswalzen und/oder die Zwischenwalzen und/ oder die Stützwalzen im Walzgerüst gegenseitig axial verschiebbar angeordnet sind,
- wobei die Arbeitswalzen und die Stützwalzen sowie - sofern vorhanden - die Zwischenwalzen jeweils eine wirksame Ballenlänge aufweisen,
- wobei jede Walze mindestens eines aus einer Stützwalze und einer Arbeitswalze oder aus einer Stützwalze und einer Zwischenwalze gebildeten Walzenpaares eine über die gesamte wirksame Ballenlänge verlaufende gekrümmte Kontur aufweist, - wobei die Kontur der Stützwalze durch eine Überlagerung einer Basisfunktion mit einer konkaven oder konvexen Zusatzfunktion gebildet ist,
- wobei eine Kontur der Stützwalze gemäß der Basisfunktion in einem unverschobenen Zustand zur benachbarten Arbeitswalze oder Zwischenwalze komplementär verläuft und bei einer Verschiebung je nach Verschieberichtung ein konvexes oder ein konkaves Differenzprofil bildet.
Die Überlagerung der Basisfunktion mit der Zusatzfunktion dient dem Zweck, die auf die Arbeitswalze und die Stützwalze bzw. auf die Zwischenwalze und die Stützwalze wirkenden maximalen Drücke zu verringern und dadurch Walzenstandzeiten zu erhöhen und Walzenbrüche möglichst zu vermeiden. Die Zusatzfunktion ist eine quadratische Funktion.
Aus der WO 2007/144 162 AI ist ein Walzgerüst zur Herstellung von flachem Walzgut bekannt,
- wobei das Walzgerüst Arbeitswalzen aufweist, die sich an Stützwalzen oder Zwischenwalzen und Stützwalzen abstützen,
- wobei die Arbeitswalzen und/oder die Zwischenwalzen jeweils eine wirksame Ballenlänge aufweisen,
- wobei die Arbeitswalzen und/oder die Zwischenwalzen eine über die gesamte wirksame Ballenlänge verlaufende gekrümmte Kontur aufweisen, die durch eine trigonometrische Funktion beschreibbar ist,
- wobei sich diese Ballenkonturen ausschließlich in einer bestimmten relativen Axialstellung der Walzen des Walzenpaares im unbelasteten Zustand komplementär ergänzen,
- wobei die Stützwalzen eine komplementäre Ballenkontur aufweisen und im unbelasteten Zustand eine teilweise oder vollständige Ergänzung der Ballenkonturen der Stützwalzen und der unmittelbar benachbarten Arbeitswalzen oder Zwischenwalzen auftritt.
Der WO 2007/144 161 AI ist ein ähnlicher Offenbarungsgehalt zu entnehmen . Beim Walzen von Walzgut ist es in aller Regel das Bestreben, dass das Walzgut nach dem Walzen ein vorbestimmtes Profil aufweist und weiterhin plan ist. Zu Unplanheiten im Walzgut kann es insbesondere dann kommen, wenn das Walzgut relativ dünn ist und während des jeweiligen Walzstichs das relative Profil des
Walzgutes zu stark geändert wird, wenn also über die Breite des Walzgutes gesehen eine ungleichmäßige Dickenreduktion oder Stichabnahme erfolgt. Je nach Position der Unplanheiten spricht man von Rand-, Mitten- oder Viertelwellen. Randwellen und Mittelwellen können im Stand der Technik mit herkömmlichen Stellgliedern wie Walzenverschiebung und Walzenbiegung beseitigt werden. Bei Viertelwellen ist dies erheblich schwieriger .
Im Stand der Technik ist für Kaltwalzwerke eine gezielte Unterdrückung von Viertelwellen mittels Zonenkühlung bekannt . Beim Warmwalzen kann zum Unterdrücken von Viertelwellen eine dynamische Walzenkühlung herangezogen werden. Diese dynamische Walzenkühlung bewirkt über die Walzgutbreite gesehen eine ungleichmäßige Kühlung und damit eine entsprechende thermische Balligkeit der Walzen. Diese Art der Beeinflussung der Balligkeit ist jedoch in ihrer Wirksamkeit relativ beschränkt und darüber hinaus träge. Weiterhin ist es möglich, Viertelwellen durch eine gezielte Kombination von Verschiebung und Biegung der Arbeitswalzen zu unterdrücken. Dies setzt jedoch voraus, dass ein hinreichend großer Stellbereich der Walzenbiegung vorhanden ist . Die Walzenbiegung wird jedoch im Stand der Technik üblicherweise in erster Linie dazu verwendet, um auf Walzkraftabweichungen während des Walzens des Walzguts reagieren zu können, um insbesondere das relative oder absolute Walzgutprofil konstant zu halten und eine Planheit zu gewährleisten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Walzgerüst anzugeben, bei dem durch axiales Verschieben von Walzen die Gestalt des Walzspaltes, d.h. der Dickenverlauf des Walzspaltes über die Ballenlänge, derart variiert wird, dass ein höchste Qualitätsansprüche erfüllendes, ebenes und wellenfreies Walzgut erzielt wird. Die Aufgabe wird durch ein Walzgerüst mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Walzgerüsts sind Gegenstand der abhängigen An- sprüche 2 bis 4.
Erfindungsgemäß wird ein Walzgerüst der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
- dass eine der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen eine erste Kontur aufweist, die durch eine Überlagerung einer ersten Basisfunktion und einer ersten Zusatzfunktion gebildet ist,
- dass die andere der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen eine zweite Kontur aufweist, die durch Überlagerung einer zweiten Basisfunktion und einer zweiten Zusatz funktion gebildet ist,
- wobei die Basisfunktionen den Beziehungen
Figure imgf000007_0001
oder den Beziehungen
Bl = +A'(x + c)5 +A(x + c)3 -B x und
B2 = -A'(x-c)5 -A(x-c)3 +B x und die Zusatzfunktionen (ZI, Z2) den Beziehungen
Zl = -a-Cx2 -ß-Dx4 und
Z2 = -(2-a)-Cx2 -{l-ß)-DxA oder den Beziehungen
ZI =—a■ C cos λχ und
Z2 = -(2-a)-CcosAx genügen, wobei
- Bl und B2 die erste und die zweite Basisfunktion sind,
- ZI und Z2 die erste und die zweite Zusatz funktion sind,
- A und A' Konturamplituden sind,
- φ ein Konturwinkel ist,
- LRef eine Referenzlänge ist,
- x der Ort bzw. die Axialposition, bezogen auf die
Ballenmitte ist,
- c eine Konturverschiebung ist,
- B eine Kontursteigung ist,
- α und ß Wichtungsfaktoren sind,
- C und D Anteilsfaktoren sind und
- λ ein Faktor ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Konturen der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen lassen sich Viertelwellen alleine durch den Walzenschliff unterdrücken. Denn durch diesen Schliff wird erreicht, dass die äquivalente Balligkeit der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen mit einem Offset versehen wird. In der Regel ist der Offset positiv, nur in Ausnahmefällen negativ. Die äquivalente Balligkeit ist die Balligkeit konventionell (das heißt symmetrisch) geschliffener Walzen, welche im unbelasteten bzw. lastfreien Zustand dasselbe Walzspaltprofil ergeben.
Es ist möglich, dass die Konturverschiebung innerhalb des tatsächlich erreichbaren Verschiebebereichs der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen liegt. Alternativ kann die Konturverschiebung außerhalb des tatsächlich erreichbaren Verschiebebereichs liegen. Im letztgenannten Fall bilden die beiden Basisfunktionen unabhängig von der tatsächlichen Verschiebung stets ein konvexes oder stets ein konkaves Walzspaltprofil. In diesem Fall ist lediglich im mathematischen Sinne auch eine Vorzeichenumkehr möglich.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der beiden axial verschiebbaren Walzen erleichtert sowohl die mathematische Beschreibung der Konturen der beiden axial gegeneinander ver- schiebbaren Walzen als auch die fertigungstechnische Herstellung der Konturen der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen .
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Zusatz funktionen symmetrisch zueinander sind. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere erreicht werden, dass die beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen auf gleiche Art und Weise geschliffen werden können und lediglich eine der beiden Walzen gegenüber der anderen um 180° gedreht in das Walzgerüst eingebaut werden muss.
Es ist möglich, dass das Walzgerüst außer den Arbeitswalzen keine weiteren Walzen aufweist. In der Regel stützen die Arbeitswalzen sich jedoch direkt oder über Zwischenwalzen an Stützwalzen ab. Im Falle des Vorhandenseins ausschließlich von Stützwalzen (beispielsweise einem Quartogerüst) können die Konturen der Stützwalzen mit einer inversen Zusatzkontur versehen sein, so dass die Stützwalzen sich mit den Arbeitswalzen im unver- schobenen, unbelasteten Zustand komplementär ergänzen. Alternativ ist es möglich, dass die Konturen der Stützwalzen sich von denen der Arbeitswalzen insbesondere um eine konkave Differenz unterscheiden. Im Falle des Vorhandenseins sowohl von Stützwalzen als auch von Zwischenwalzen (beispielsweise einem Sextogerüst) können die Konturen der Zwischenwalzen sich von denen der Arbeitswalzen und/oder der Stützwalzen um eine derartige konkave Differenz unterscheiden. Durch diese Ausgestaltung können zwischen aneinander angrenzenden Walzen wirkende maximale Drücke minimiert werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
FIG 1 und 2 jeweils ein Walzgerüst, FIG 3 und 4 jeweils zwei Arbeitswalzen,
FIG 5 einen von zwei Arbeitswalzen gebildeten Walzspalt,
FIG 6 eine Arbeitswalze und eine Stützwalze und
FIG 7 eine Arbeitswalze, eine Zwischenwalze und eine
Stützwalze .
In einem allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehenen Walzgerüst soll gemäß den FIG 1 und 2 ein flaches Walzgut 2 gewalzt und dadurch hergestellt werden. Das Walzgut 2 kann insbesondere aus Metall bestehen, beispielsweise aus Aluminium oder Stahl . Es kann sich um ein Band oder um ein Grobblech handeln.
Gemäß den FIG 1 und 2 weist das Walzgerüst 1 Walzgerüstständer 3 auf. In den Walzgerüstständern 3 sind eine erste und eine zweite Arbeitswalze 4, 5 gelagert. Die Arbeitswalzen 4, 5 sind - wie allgemein üblich - in den WalzgerüstStändern 3 derart gelagert, dass die Arbeitswalzen 4, 5 um eine jeweilige Rotationsachse 6, 7 rotierbar sind. Das Rotieren wird durch einen den Arbeitswalzen 4, 5 zugeordneten gemeinsamen Antrieb oder durch jeweils einer der Arbeitswalzen 4, 5 zugeordnete Antriebe bewirkt. Der Antrieb ist bzw. die Antriebe sind in den FIG nicht mit dargestellt.
Die erste Arbeitswalze 4 ist entsprechend der Darstellung m den FIG 1 und 2 die obere Arbeitswalze. Hiermit korrespondierend ist die zweite Arbeitswalze 5 die untere Arbeitswalze. Es ist jedoch ebenso die umgekehrte Zuordnung möglich.
Es ist möglich, dass das Walzgerüst 1 außer den Arbeitswalzen 4, 5 keine weiteren Walzen aufweist (Duogerüst) . In der Regel stützen die Arbeitswalzen 4, 5 sich jedoch entsprechend der Darstellung in den FIG 1 und 2 an Stützwalzen 8, 9 ab. Es ist entsprechend der Darstellung in FIG 1 möglich, dass das Walzgerüst 1 außer den Arbeitswalzen 4, 5 und den Stützwalzen 8, 9 keine weiteren Walzen aufweist (beispielsweise bei einem
Quartogerüst) . In diesem Fall stützen die Arbeitswalzen 4, 5 sich direkt an den Stützwalzen 8, 9 ab. Alternativ ist es - beispielsweise bei einem Sextogerüst - entsprechend der Darstellung in FIG 2 möglich, dass das Walzgerüst 1 zusätzlich Zwischenwalzen 10, 11 aufweist. In diesem Fall stützen die Arbeitswalzen 4, 5 sich über die Zwischenwalzen 10, 11 an den Stützwalzen 8, 9 ab. Auch die weiteren Walzen - also die Stützwalzen 8, 9 und ge- gebenenfalls auch die Zwischenwalzen 10, 11 - sind in den
Walzgerüstständern 3 gelagert, so dass sie um eine jeweilige Rotationsachse rotierbar sind.
Zwei der Walzen 4, 5, 8, 9, 10, 11 sind in den WalzgerüstStändern 3 derart gelagert, dass sie axial gegeneinander verschiebbar sind. Im Falle eines Duogerüsts und auch im Falle eines Quartogerüsts sind die beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen die Arbeitswalzen 4, 5. Die Verschiebung erfolgt somit in Richtung von deren Rotationsachse 6, 7. Die Verschiebbarkeit ist in FIG 1 durch entsprechende Doppelpfeile bei den Arbeitswalzen 4, 5 angedeutet. Im Falle eines Sextogerüsts sind die beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen in der Regel die Zwischenwalzen 10, 11. Die Verschiebbarkeit ist in FIG 2 durch entsprechende Doppelpfeile bei den Zwischenwalzen 10, 11 an- gedeutet. Die Arbeitswalzen 4, 5 weisen in diesem Fall in der Regel einen relativ kleinen Durchmesser auf und sind zylindrisch oder (symmetrisch) leicht ballig. In Einzelfällen können jedoch
- alternativ oder zusätzlich zu den Zwischenwalzen 10, 11 - bei einem Sextogerüst auch die Arbeitswalzen 4, 5 axial gegeneinander verschiebbar sein. In diesem Fall weisen die Arbeitswalzen 4, 5
- gegebenenfalls zusätzlich zu den Zwischenwalzen 10, 11 - entsprechende Konturen auf.
Unabhängig davon, ob die Arbeitswalzen 4, 5 oder die Zwi- schenwalzen 10, 11 axial gegeneinander verschiebbar sind, erfolgt das Verschieben der entsprechenden Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 stets gegenläufig. Wenn also eine Arbeitswalze 4, 5 bzw. Zwischenwalze 10, 11 um einen bestimmten Betrag in positive Richtung verschoben wird, wird die andere Arbeitswalze 5, 4 bzw. Zwischenwalze 11, 10 um denselben Betrag in negative Richtung verschoben . Die beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 - also entweder die beiden Arbeitswalzen 4, 5
oder die beiden Zwischenwalzen 10, 11 - weisen gemäß FIG 3 eine wirksame Ballenlänge L auf. Die entsprechenden Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 weisen weiterhin, wie aus den in FIG 3 oberhalb bzw. unterhalb der jeweiligen Walze 4, 5 bzw. 10, 11 angegebenen Gleichungen für den Radius Rl, R2 der jeweiligen Walze 4, 5 bzw. 10, 11 ersichtlich ist, jeweils eine gekrümmte Kontur auf, die sich über die gesamte wirksame Ballenlänge L erstreckt. Die Radien Rl , R2 als Funktion über den Ort x entlang der Rotationsachsen 6, 7 entsprechen den Konturen der Walzen 4, 5 bzw. 10, 11.
Die beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 weisen gemäß FIG 3 zunächst einen Basisradius R0 auf. Der Basisradius R0 ist konstant, also keine Funktion des Ortes x entlang der Rotationsachse 6 der ersten Arbeitswalze 4 bzw. des Ortes x entlang der Rotationsachse 7 der zweiten Arbeitswalze 5 bzw. der Rotationsachsen der Zwischenwalzen 10, 11. Diesem Basisradius R0 ist im Falle der ersten Arbeitswalze 4 (bzw. der der ersten Arbeitswalze 4 benachbarten Zwischenwalze 10) eine erste Basisfunktion Bl überlagert, im Falle der zweiten Arbeitswalze 5 (bzw. der der zweiten Arbeitswalze 5 benachbarten Zwischenwalze 11) eine zweite Basisfunktion B2. Die Basis- funktionen Bl, B2 sind gemäß FIG 3 Funktionen des Ortes x in Richtung der jeweiligen Rotationsachse 6, 7.
Die Basisfunktionen Bl, B2 sind vorzugsweise, bezogen auf die Ballenmitte, antisymmetrisch zueinander. Es handelt sich also um ungerade Funktionen im mathematischen Sinn. Es gilt also die Beziehung Bl (x) = -B2 (-x) . Die Basisfunktionen Bl, B2 sind derart bestimmt, dass sie sich im unbelasteten Zustand der entsprechenden Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 in einer bestimmten relativen Axialposition der entsprechenden Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 komplementär ergänzen und bei einer von dieser Axialposition ausgehenden Verschiebung je nach Verschieberichtung ein konvexes oder ein konkaves Walzspaltprofil bilden. Beispielsweise gelten für die erste Basisfunktion Bl und die zweite Basisfunktion B2 gemäß FIG 3 die Beziehungen
Figure imgf000013_0001
In den Gleichungen 1 und 2 sind
- x der Ort bzw. die Axialposition, bezogen auf die Ballenmitte, - A eine Konturamplitude,
- φ ein Konturwinkel,
- c eine Konturverschiebung,
- LRef eine Referenzlänge und
- B eine Kontursteigung.
Die Bedeutung dieser Größen ist in der eingangs genannten WO 03/022 470 AI erläutert. Dort sind auch mögliche Werte für den Konturwinkel φ und eine Dimensionierungsvorschrift für die Kontursteigung B angegeben. Die Referenzlänge LRef kann mit der Ballenlänge L identisch sein. Alternativ kann es sich um einen anderen Wert handeln.
Ersichtlich sind die Basisfunktionen Bl, B2 derart bestimmt, dass sie sich im unbelasteten Zustand der entsprechenden Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 in einer bestimmten relativen Axialposition der entsprechenden Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 komplementär ergänzen. Diese Axialposition ist erreicht, wenn die erste Arbeitswalze 4 (bzw. die der ersten Arbeitswalze 4 benachbarte Zwischenwalze 10) in positive Richtung um die Konturverschiebung c verschoben wird und die zweite Arbeitswalze 5 (bzw. die der zweiten Arbeitswalze 5 benachbarte Zwischenwalze 11) in negative Richtung um die Konturverschiebung c verschoben wird. Wenn hingegen, ausgehend von dieser Axialposition, eine Verschiebung der ersten Arbeitswalze 4 (bzw. der der ersten Arbeitswalze 4 benachbarten Zwischenwalze 10) in positive Richtung und hiermit korrespondierend der zweiten Arbeitswalze 5 (bzw. der der zweiten Arbeitswalze 5 benachbarten Zwischenwalze 11) in negative Richtung erfolgt, bilden die Basisfunktionen Bl, B2 ein konvexes Walzspaltprofil. Wenn umgekehrt, ausgehend von dieser Axialposition, eine Verschiebung der ersten Arbeitswalze 4 (bzw. der der ersten Arbeitswalze 4 benachbarten Zwischenwalze 10) in negative Richtung und hiermit korrespondierend der zweiten Arbeitswalze 5 (bzw. der der zweiten Arbeitswalze 5 benachbarten Zwischenwalze 11) in positive Richtung erfolgt, bilden die Basisfunktionen Bl, B2 ein konkaves Walzspaltprofil. Weiterhin sind aufgrund der Vorgabe der Basisfunktionen Bl, B2 gemäß FIG 3 die Basisfunktionen Bl, B2, bezogen auf die Ballenmitte, antisymmetrisch zueinander.
Der ersten Basisfunktion Bl ist zusätzlich eine Zusatz funktion ZI überlagert. In analoger Weise ist der zweiten Basisfunktion B2 zusätzlich eine Zusatzfunktion Z2 überlagert. Die Zusatzfunktionen ZI, Z2 sind gemäß FIG 3 - analog zu den Basisfunktionen Bl, B2 - Funktionen des Ortes x in Richtung der jeweiligen Rotationsachse 6, 7.
Beispielsweise gelten für die erste Zusatzfunktion ZI und die zweite Zusatzfunktion Z2 gemäß FIG 3 die Beziehungen
ZI =—ot · Cx1— ß · Dx (3)
Z2 = -(2 - a)- Cx2 - {2 - ß) - Dx4 (4)
In den Gleichungen 3 und 4 sind α und ß Wichtungsfaktoren, die in der Regel einen Wert zwischen 0 und 2 aufweisen. Die Grenzwerte 0 und 2 können mit angenommen werden. Im Einzelfall können auch noch größere oder noch kleinere Werte angenommen werden. Die Wichtungsfaktoren α, ß können unabhängig voneinander bestimmt werden. Vorzugsweise weisen beide Wichtungsfaktoren α, ß den Wert 1 auf. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Zusatzfunktionen ZI, Z2 symmetrisch zueinander sind. C und D sind Anteilsfaktoren . In der Regel weist der Anteilsfaktor C einen Wert oberhalb von 0 auf. Der Anteilsfaktor D kann nach Bedarf den Wert 0 aufweisen, größer als Null sein oder kleiner als Null sein. Wenn die beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 nicht gegeneinander verschoben sind (Verschiebung s = 0) , die Ballenmitte beider axial gegeneinander verschiebbarer Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 sich also in Richtung der Rotationsachse 6, 7 gesehen am gleichen Ort befindet, gilt somit für die Summe der Zusatzfunktionen ZI, Z2 unabhängig von der Wahl der Wichtungsfaktoren α und ß die Beziehung Zl + Z2 = -2Cx2 - 2Dx4 (5)
Die Summe der Zusatzfunktionen ZI, Z2 ist somit, bezogen auf die Ballenmitte der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen 4, 5 bzw. 10, 11, eine symmetrische, beidseitig monotone Funktion.
Streng genommen ist es lediglich erforderlich, dass die Summe der Zusatzfunktionen ZI, Z2, bezogen auf die Ballenmitte der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 im unverschobenen Zustand, eine symmetrische, beidseitig monotone Funktion ist. Vorzugsweise gilt dies jedoch auch für die Zusatzfunktionen ZI, Z2 für sich betrachtet. Vorzugsweise ist also jede der beiden Zusatzfunktionen ZI, Z2, bezogen auf die Ballenmitte, eine symmetrische, beidseitig monotone Funktion.
Im Rahmen der Ausgestaltung gemäß FIG 3 ist die erste Basisfunktion Bl eine trigonometrische Funktion, der eine lineare Funktion überlagert ist. Die trigonometrische Funktion kann insbesondere eine Sinusfunktion sein. Die Summe der Zusatz- funktionen ZI, Z2 ist hingegen eine Polynomfunktion. Die Polynomfunktion weist, ausgehend von der Ballenmitte und in Richtung der jeweiligen Rotationsachse 6, 7 gesehen, zumindest einen Anteil 2. Grades auf. Vorzugsweise - nämlich dann, wenn der Anteilsfaktor D einen von 0 verschiedenen Wert aufweist - weist die Polynomfunktion auch einen Anteil 4. Grades auf.
Nachfolgend wird der Standardfall behandelt, gemäß dem die beiden Wichtungsfaktoren α, ß den Wert 1 aufweisen. Falls die beiden Wichtungsfaktoren α, ß einen anderen Wert aufweisen, ergeben sich prinzipiell äquivalente Ergebnisse. Es wird weiterhin angenommen, dass die beiden Arbeitswalzen 4, 5 die beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen sind. Falls die Zwi- schenwalzen 10, 11 axial gegeneinander verschiebbar sind, ergeben sich ebenfalls prinzipiell äquivalente Ergebnisse.
Wenn die Rotationsachsen 6, 7 der Arbeitswalzen 4, 5 einen Abstand d voneinander aufweisen und die erste Arbeitswalze 4 um eine Verschiebung s verschoben wird und hiermit korrespondierend die zweite Arbeitswalze 4 um den gleichen Wert in die entgegengesetzte Richtung verschoben wird, gilt in dem soeben skizzierten Standardfall für den Walzspalt g, den die Arbeitswalzen 4, 5 miteinander bilden, die Beziehung g = d0(s) + 2A · cos + 2(c + 6Ds2)-x2 + 2D- :6)
Figure imgf000016_0001
d0 ist hierbei ein Wert, der zwar von der Verschiebung s, nicht aber von dem Ort x in Richtung der Rotationsachse 6, 7 gesehen abhängt.
Der resultierende Verlauf des Walzspaltes g weist zum einen einen konvexen bzw. konkaven Anteil auf, der von der Verschiebung s abhängig ist, nämlich den Anteil
Figure imgf000016_0002
Zusätzlich weist der resultierende Verlauf des Walzspaltes g jedoch einen weiteren konvexen bzw. konkaven Anteil auf, der nicht von der Verschiebung s abhängig ist, nämlich in dem Fall dass der Anteilsfaktor D den Wert 0 aufweist, den Anteil
(8) In dem Fall, dass der Anteilsfaktor D einen von 0 verschiedenen Wert aufweist, gilt die Unabhängigkeit von der Verschiebung s für den Anteil 4. Grades. FIG 4 zeigt eine ähnliche Ausgestaltung wie FIG 3. Im Unterschied zu FIG 3 ist bei der Ausgestaltung gemäß FIG 4 jedoch die erste Basisfunktion Bl eine Polynomfunktion. Weiterhin ist im Unterschied zu FIG 3 bei der Ausgestaltung gemäß FIG 4 die Summe der Zusatzfunktionen ZI, Z2 eine trigonometrische Funktion. Insbesondere kann die trigonometrische Funktion gemäß FIG 4 eine Cosinusfunktion sein, λ ist ein geeignet gewählter Faktor.
Die Ausgestaltungen gemäß den FIG 3 und FIG 4 sind insoweit miteinander kombinierbar, als dass die Zusatz funktionen ZI, Z2 unabhängig von den Basisfunktionen Bl, B2 gewählt werden können. In dem Fall, dass die Basisfunktionen Bl, B2 Linearkombinationen einer trigonometrischen Funktion und einer linearen Funktion sind, sind die Zusatzfunktionen ZI, Z2 also nicht zwangsweise Polynomfunktionen. Es könnte sich auch um trigonometrische Funktionen handeln, insbesondere um trigonometrische Funktionen gemäß FIG 4. In analoger Weise sind in dem Fall, dass die Basisfunktionen Bl, B2 Polynomfunktionen sind, die Zusatzfunktionen ZI, Z2 nicht zwangsweise trigonometrische Funktionen. Es könnte sich auch um Polynomfunktionen handeln, insbesondere um Polynomfunktionen gemäß FIG 3.
FIG 5 zeigt rein exemplarisch für die Ausgestaltung gemäß FIG 3 die Abweichung des sich ergebenden Walzspaltes g von einem Mittelwert. Aus FIG 5 ist insbesondere ersichtlich, dass durch die Überlagerung der Basisfunktionen Bl, B2 mit den Zusatzfunktionen ZI, Z2 in erheblichem Umfang ein sehr gleichmäßiges Profil erreicht werden kann. Durch eine entsprechende Bestimmung der Anteilsfaktoren C und D können weiterhin die Maxima 12 der Abweichung sowohl bezüglich ihrer Lage in Richtung der Rota- tionsachse 6, 7 gesehen als auch bezüglich ihrer Höhe beeinflusst werden . Wie bereits erwähnt und in FIG 1 dargestellt, sind oftmals zusätzlich zu den Arbeitswalzen 4, 5 Stützwalzen 8, 9 vorhanden. In diesem Fall ist es möglich, dass die Konturen der Stützwalzen 8, 9 sich von denen der Arbeitswalzen 4, 5 um eine konkave Differenz unterscheiden. Dies ist in FIG 6 dargestellt, wobei in FIG 6 die Differenz deutlich übertrieben dargestellt ist. Wie ebenfalls bereits erwähnt und in FIG 2 dargestellt, können weiterhin zusätzlich zu den Arbeitswalzen 4, 5 und den
Stützwalzen 8, 9 Zwischenwalzen 10, 11 vorhanden sein. Wenn in diesem Fall (ausnahmsweise) die Arbeitswalzen 4, 5 die axial verschiebbaren Walzen sind, ist es in diesem Fall möglich, dass die Konturen der Zwischenwalzen 10, 11 sich von denen der Arbeitswalzen 4, 5 und/oder der Stützwalzen 8, 9 um eine konkave Differenz unterscheiden. Dies ist in FIG 7 dargestellt, wobei in FIG 7 analog zu FIG 6 die Differenzen deutlich übertrieben dargestellt sind. Wenn hingegen (entsprechend dem Regelfall bei einem Sextogerüst) die Zwischenwalzen 10, 11 die axial verschiebbaren Walzen sind, ist es - analog zur Situation bei einem Quartogerüst - möglich, dass die Konturen der Stützwalzen 8, 9 sich von denen der Zwischenwalzen 10, 11 um eine konkave Differenz unterscheiden .
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere kann unter Beibehaltung der Vorteile von Walzgerüsten mit axial verschiebbaren Walzen 4, 5 bzw. 10, 11, insbesondere gemäß der SmartCrown-Technologie , erreicht werden, dass der durch das Verschieben der entsprechenden Walzen 4, 5 bzw. 10, 11 gegebene Stellbereich an Balligkeitsbeeinflussung in einem gewünschten Zielbereich verschoben wird. Wenn beispielsweise der durch Verschieben der Arbeitswalzen 4, 5 erreichbare Stellbereich an Balligkeit zwischen -400 ym und -100 ym liegen soll, kann dies dadurch erreicht werden, dass der Stellbereich bei Anwendung nur der Basisfunktionen Bl, B2 zwischen +300 ym und +600 ym liegen würde, durch die Zusatzfunktionen ZI, Z2 jedoch zusätzlich eine parabolische Balligkeit von -700 ym überlagert wird. Durch die Überlagerung der Basisfunktionen Bl, B2 und der Zusatzfunktionen ZI, Z2 können sowohl Randwellen als auch Mittelwellen als auch Viertelwellen gezielt unterdrückt werden. Die Unterdrückung ist besonders effektiv, wenn nicht nur der Anteilsfaktor C, sondern auch der Anteilsfaktor D einen von 0 verschiedenen Wert aufweist.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Walzgerüst
2 Walzgut
3 Walzgerüstständer
4, 5 Arbeitswalzen
6, 7 Rotationsachsen
8, 9 Stützwalzen
10, 11 Zwischenwalzen
12 Maxima
A Konturamplitude
B Kontursteigung
Bl, B2 Basisfunktionen
c KonturverSchiebung
C, D Anteilsfaktoren
d Abstand der Rotationsachsen g Walzspalt
L wirksame Ballenlänge
LRef Referenzlänge
R0 Basisradius
Rl, R2 Radien der Arbeitswalzen
s Verschiebung
x Ort in Richtung der Rotationsachse ZI, Z2 Zusatzfunktionen α, ß Wichtungsfaktoren
λ Faktor
φ Konturwinkel

Claims

Patentansprüche
1. Walzgerüst zur Herstellung von flachem Walzgut (2), insbesondere von Metallband,
- wobei das Walzgerüst Walzgerüstständer (3) aufweist,
wobei in den Walzgerüstständern (3) Arbeitswalzen (4, 5) oder Arbeitswalzen (4, 5) und Stützwalzen (8, 9) oder Arbeitswalzen (4, 5), Zwischenwalzen (10, 11) und Stützwalzen (8, 9) gelagert sind,
- wobei die in den WalzgerüstStändern (3) gelagerten Walzen (4, 5, 8, 9, 10, 11) um eine jeweilige Rotationsachse (6, 7) rotierbar sind,
wobei in dem Fall, dass in den Walzgerüstständern (3) Arbeitswalzen (4, 5) oder Arbeitswalzen (4, 5) und Stützwalzen (8, 9) gelagert sind, die Arbeitswalzen (4, 5) und in dem Fall , dass in den Walzgerüstständern (3) Arbeitswalzen (4, 5), Zwischenwalzen (10, 11) und Stützwalzen (8, 9) gelagert sind, die Arbeitswalzen (4, 5) oder die Zwischenwalzen (10, 11) in Richtung ihrer jeweiligen Rotationsachse (6, 7), d.h. axial, gegeneinander verschiebbar sind,
wobei die axial gegeneinander verschiebbaren Walzen (4, 5 bzw. 10, 11) jeweils eine wirksame Ballenlänge (L) aufweisen, wobei die axial gegeneinander verschiebbaren Walzen (4, 5 bzw. 10, 11) jeweils eine gekrümmte Kontur (Rl, R2) aufweisen, die sich über die gesamte wirksame Ballenlänge (L) erstreckt, wobei eine der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen (4, 5 bzw. 10, 11) eine erste Kontur (Rl) aufweist, die durch eine Überlagerung einer ersten Basisfunktion (Bl) und einer ersten Zusatzfunktion (ZI) gebildet ist,
- wobei die andere der beiden axial gegeneinander verschiebbaren Walzen (4, 5 bzw. 10, 11) eine zweite Kontur (R2) aufweist, die durch eine Überlagerung einer zweiten Basisfunktion (B2) und einer zweiten Zusatzfunktion (Z2) gebildet ist,
wobei die Basisfunktionen (Bl, B2) den Beziehungen
Figure imgf000022_0001
oder den Beziehungen
Bl = +A'(x + c)5 +A(x + c)3 -B x und
B2 = -A'(x - c)5 - A(x - c)3 + B■ x und die Zusatzfunktionen (ZI, Z2) den Beziehungen
Z\ = -a-Cx2 -ß-Dx und
Z2 = -(2-a)-Cx2 -{2-ß)-DxA der den Beziehungen
ZI =—a■ C cos λχ
Z2 = -(2-a)-CcosÄx genügen, wobei
- Bl und B2 die erste und die zweite Basisfunktion sind,
- ZI und Z2 die erste und die zweite Zusatz funktion sind,
- A und A' Konturamplituden sind,
- φ ein Konturwinkel ist,
- LRef eine Referenzlänge ist,
- x der Ort bzw. die Axialposition, bezogen auf die
Ballenmitte ist,
- c eine Konturverschiebung ist,
- B eine Kontursteigung ist,
- α und ß Wichtungsfaktoren sind,
- C und D Anteilsfaktoren sind und
- λ ein Faktor ist.
2. Walzgerüst nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Zusatzfunktionen (ZI, Z2) symmetrisch zueinander sind.
3. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Arbeitswalzen (4, 5) sich direkt an Stützwalzen (8, 9) abstützen und dass die Konturen der Stützwalzen (8, 9) sich von denen der Arbeitswalzen (4, 5) um eine konkave Differenz unterscheiden .
4. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Arbeitswalzen (4, 5) sich über Zwischenwalzen (10, 11) an Stützwalzen (8, 9) abstützen und dass die Konturen der Zwischenwalzen (10, 11) sich von denen der Arbeitswalzen (4, 5) und/oder der Stützwalzen (8, 9) um eine konkave Differenz unterscheiden .
PCT/EP2016/060724 2015-07-28 2016-05-12 Walzenschliff zur gezielten vermeidung von viertelwellen WO2017016695A1 (de)

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JP2018504231A JP6585278B2 (ja) 2015-07-28 2016-05-12 制御された四分の一波防止によるロール研磨
EP16721836.1A EP3328565B1 (de) 2015-07-28 2016-05-12 Walzenschliff zur gezielten vermeidung von viertelwellen
US15/744,158 US10589328B2 (en) 2015-07-28 2016-05-12 Roll crown for the specific avoidance of quarter waves
CN201680043955.2A CN107921496B (zh) 2015-07-28 2016-05-12 具有受控的四分之一波预防的辊式研磨

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EP15178612.6 2015-07-28
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112588838B (zh) * 2020-11-10 2022-04-15 北京科技大学 适用于短行程窜辊非对称自补偿轧制工作辊及其实现方法
CN117483424B (zh) * 2023-11-17 2024-06-04 燕山大学 一种改善镁合金板边裂的可轴向移动异形轧辊及轧制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003022470A1 (de) 2001-09-12 2003-03-20 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co Walzgerüst zur herstellung von walzband
WO2007144162A1 (de) 2006-06-14 2007-12-21 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co Walzgerüst zur herstellung von walzband oder blech
WO2011069756A1 (de) 2009-12-10 2011-06-16 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Walzgerüst zur herstellung von walzband

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4519233A (en) * 1980-10-15 1985-05-28 Sms Schloemann-Siemag Ag Roll stand with noncylindrical rolls
DE3038865C1 (de) * 1980-10-15 1982-12-23 SMS Schloemann-Siemag AG, 4000 Düsseldorf Walzgeruest mit axial verschiebbaren Walzen
DE3602698A1 (de) * 1985-04-16 1986-10-16 SMS Schloemann-Siemag AG, 4000 Düsseldorf Walzgeruest mit axial verschiebbaren walzen
US4656859A (en) * 1985-08-21 1987-04-14 Wean United, Inc. Rolling mill stand employing variable crown rolls and associated method
DE3620197A1 (de) 1986-06-16 1987-12-17 Schloemann Siemag Ag Walzwerk zur herstellung eines walzgutes, insbesondere eines walzbandes
US5622073A (en) * 1991-05-16 1997-04-22 Kawasaki Steel Corporation Six high rolling mill
JP3803761B2 (ja) 1997-08-27 2006-08-02 Ｊｆｅスチール株式会社 圧延機、その制御方法及び圧延形状制御方法
JP2000015308A (ja) 1998-07-08 2000-01-18 Nippon Steel Corp 圧延方法
US6119500A (en) * 1999-05-20 2000-09-19 Danieli Corporation Inverse symmetrical variable crown roll and associated method
US7134307B2 (en) * 2003-08-04 2006-11-14 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Plate rolling mill
DE10359402A1 (de) * 2003-12-18 2005-07-14 Sms Demag Ag Optimierte Verschiebestrategien als Funktion der Bandbreite
DE102004020131A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-21 Sms Demag Ag Kombinierte Fahrweisen und Gerüsttypen in Kalttandemstraßen
DE102004020132A1 (de) 2003-12-23 2005-07-28 Sms Demag Ag Verfahren und Walzgerüst zur mehrfachen Profilbeeinflussung
JP4645950B2 (ja) 2005-06-30 2011-03-09 株式会社Ｉｈｉ ロールシフト圧延機
CN101045240A (zh) 2006-03-29 2007-10-03 宝山钢铁股份有限公司 控制带钢边部板形的高次形轧辊
JP4854602B2 (ja) 2007-06-15 2012-01-18 株式会社神戸製鋼所 圧延材の形状検出方法
CN101214501B (zh) * 2007-12-27 2010-06-02 武汉钢铁(集团)公司 兼顾带钢凸度、边降控制和磨损控制的工作辊及使用方法
CN101367092A (zh) 2008-10-10 2009-02-18 北京科技大学 一种控制冷轧钢边降的工作辊技术
DE102009021414A1 (de) * 2008-12-17 2010-07-01 Sms Siemag Aktiengesellschaft Walzgerüst zum Walzen eines insbesondere metallischen Guts
DE102010014867A1 (de) * 2009-04-17 2010-11-18 Sms Siemag Ag Verfahren zum Bereitstellen mindestens einer Arbeitswalze zum Walzen eines Walzguts
CN101569894B (zh) 2009-06-15 2010-10-27 北京科技大学 一种板带材轧制用变凸度工作辊
CN102641892B (zh) * 2012-04-28 2014-07-02 北京科技大学 兼顾热轧不锈钢二次和高次浪形工作辊辊形的设计方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003022470A1 (de) 2001-09-12 2003-03-20 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh & Co Walzgerüst zur herstellung von walzband
WO2007144162A1 (de) 2006-06-14 2007-12-21 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co Walzgerüst zur herstellung von walzband oder blech
WO2007144161A1 (de) 2006-06-14 2007-12-21 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co Walzgerüst zur herstellung von walzband oder blech
WO2011069756A1 (de) 2009-12-10 2011-06-16 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Walzgerüst zur herstellung von walzband

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