DE102008035738B4 - Rolling device - Google Patents
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Abstract
Walzvorrichtung (1) mit einer Bandzufuhrhaspeleinrichtung (2), einen Walzgerüst (3) mit Arbeitswalzen (4, 5) und einer Bandaufnahmehaspeleinrichtung (6) sowie mit Zufuhrbandspeichereinrichtungen (7) zwischen der Bandzufuhrhaspeleinrichtung (2) und dem Walzgerüst (3) und/oder Ausgabebandspeichereinrichtungen (8) zwischen dem Walzgerüst (3) und der Bandaufnahmehaspeleinrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrbandspeichereinrichtungen (7) zwischen der Bandzufuhrhaspeleinrichtung (2) und dem Walzgerüst (3) und/oder die Ausgabebandspeichereinrichtungen (8) zwischen dem Walzgerüst (3) und der Bandaufnahmehaspeleinrichtung (6) jeweils wenigstens zwei Bandspeicher (9, 10; 11, 12) enthalten, wobei der nahe dem Walzgerüst (3) liegende Bandspeicher ein Primärbandspeicher (9, 11) ist, der so ausgeführt ist, dass er in der Lage ist, die gesamte zu speichernde Bandlänge aufzunehmen.Rolling device (1) with a strip supply reel device (2), a roll stand (3) with work rolls (4, 5) and a strip take-up reel device (6) as well as with feed band storage devices (7) between the strip supply reel device (2) and the roll stand (3) and / or Output belt storage devices (8) between the roll stand (3) and the strip take-up reel device (6), characterized in that the feed belt storage devices (7) between the strip feed reel device (2) and the roll stand (3) and / or the output belt storage devices (8) between the roll stand (8) 3) and the strip take-up reel device (6) each contain at least two strip stores (9, 10; 11, 12), the strip store lying near the roll stand (3) being a primary strip store (9, 11), which is designed so that it is in is able to record the entire length of tape to be stored.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a rolling device according to the preamble of
Aus der Praxis bekannt gewordene Walzvorrichtungen enthalten eine Bandzufuhrhaspeleinrichtung, ein Walzgerüst mit Arbeitswalzen und eine Bandaufnahmehaspeleinrichtung. Beim Walzen ändert sich die Geschwindigkeit von ein- und auslaufendem Band, während die Drehzahl von Arbeitswalzen konstant gehalten wird. Da das Beschleunigungsvermögen einer Haspeleinrichtung nur sehr gering ist, wird das Band durch einen Bandzwischenspeicher gepuffert. Aus der Praxis bekannt gewordene Bandspeicher nach dem gegenwärtigen Stand der Technik haben den Nachteil, dass sie mit zunehmender Geschwindigkeit der Speicher- und Entspeichervorgänge steigende Bandzugschwankungen verursachen, welche die maximal zulässige Walzgeschwindigkeit bestimmen.Rolling devices which have become known in practice contain a strip feed reel device, a roll stand with work rolls and a strip take-up reel device. When rolling, the speed of the incoming and outgoing strip changes, while the speed of work rolls is kept constant. Since the acceleration capacity of a reel device is very low, the belt is buffered by a belt buffer. Strip stores according to the current state of the art that have become known in practice have the disadvantage that they cause increasing strip tension fluctuations with increasing speed of the storage and unloading processes, which fluctuations determine the maximum permissible rolling speed.
So offenbart die
In der
Aus der
Die
In der
Die vorliegende Erfindung hat und erreicht das Ziel, eine Walzvorrichtung zu schaffen, bei der der Nachteil des Standes der Technik vermieden oder zumindest reduziert ist.The present invention has and achieves the aim of providing a rolling device in which the disadvantage of the prior art is avoided or at least reduced.
Gemäß der Erfindung wird somit eine Walzvorrichtung mit einer Bandzufuhrhaspeleinrichtung, einen Walzgerüst mit Arbeitswalzen und einer Bandaufnahmehaspeleinrichtung sowie mit Zufuhrbandspeichereinrichtungen zwischen der Bandzufuhrhaspeleinrichtung und dem Walzgerüst und/oder Ausgabebandspeichereinrichtungen zwischen dem Walzgerüst und der Bandaufnahmehaspeleinrichtung geschaffen. Erfindungsgemäß enthalten die Zufuhrbandspeichereinrichtungen zwischen der Bandzufuhrhaspeleinrichtung und dem Walzgerüst und/oder die Ausgabebandspeichereinrichtungen zwischen dem Walzgerüst und der Bandaufnahmehaspeleinrichtung jeweils wenigstens zwei Bandspeicher.According to the invention, a rolling device is thus provided with a strip feed reel device, a roll stand with work rolls and a strip take-up reel device and with feed strip storage devices between the strip feed reel device and the roll stand and / or output strip storage devices between the roll stand and the strip take-up reel device. According to the invention, the feed belt storage devices between the belt feed reel device and the roll stand and / or the output belt storage devices between the roll stand and the belt take-up reel device each contain at least two belt stores.
Vorzugsweise ist dabei weiter vorgesehen, dass die zwei Bandspeicher der Zufuhrbandspeichereinrichtungen und/oder die zwei Bandspeicher der Ausgabebandspeichereinrichtungen mechanisch eine Einheit bilden, und/oder dass die zwei Bandspeicher der Zufuhrbandspeichereinrichtungen und/oder die zwei Bandspeicher der Ausgabebandspeichereinrichtungen regelungstechnisch eine Einheit bilden.It is preferably further provided that the two tape storage devices of the supply tape storage devices and / or the two tape storage devices of the output tape storage devices mechanically form a unit, and / or that the two tape storage devices of the supply tape storage devices and / or the two tape storage devices of the output tape storage devices form a unit in terms of control technology.
Es ist vorgesehen, dass der nahe dem Walzgerüst liegende Bandspeicher ein Primärbandspeicher ist, der so ausgeführt ist, dass er in der Lage ist, die gesamte zu speichernde Bandlänge aufzunehmen. Dies lässt sich mit Vorzug weiter dadurch ausgestalten, dass der Primärbandspeicher zum Ausgleich der banddickenabhängigen vorhersehbaren Änderungen der Bandgeschwindigkeit von ein- und auslaufenden Band über ein Vorsteuersignal gesteuert wird, und/oder dass der nahe der jeweiligen Haspeleinrichtung liegende Bandspeicher ein Sekundärbandspeicher ist, der so ausgeführt ist, dass er in der Lage ist, um kleine Bandlängen aufzunehmen. Bei der letztgenannten Variante kann ferner vorzugsweise vorgesehen werden, dass der Sekundärbandspeicher dynamischer ausgeführt ist als der Primärbandspeicher, wobei weiter bevorzugt der Sekundärbandspeicher zum Ausgleich nicht vorhersehbaren Störgrößen für die hochdynamischen Anteile des Vorsteuersignals eingesetzt wird.It is envisaged that the strip store located near the roll stand is a primary strip store, which is designed such that it is able to accommodate the entire length of the strip to be stored. This can preferably be further configured in that the primary tape store to compensate for the tape thickness-dependent predictable changes in the tape speed of incoming and outgoing tape is controlled by a pilot signal, and / or that the tape store located close to the respective reel device is a secondary tape store which is designed in such a way that it is able to take up small tape lengths. In the latter variant, provision can furthermore preferably be made for the secondary band memory to be designed to be more dynamic than the primary band memory, with the secondary band memory being more preferably used to compensate for unforeseeable disturbance variables for the highly dynamic components of the pilot signal.
Der nahe dem Walzgerüst liegende Bandspeicher wird somit erfindungsgemäß so ausgeführt, dass er in der Lage ist die gesamte zu speichernde Bandlänge aufzunehmen. Dieser Primärbandspeicher dient zum Ausgleich der banddickenabhängigen vorhersehbaren Änderungen der Bandgeschwindigkeit von ein- oder auslaufenden Band und wird bevorzugt nur über ein Vorsteuersignal gesteuert. Der zweite Bandspeicher ist erfindungsgemäß ausgelegt um kleine Bandlängen aufzunehmen. Dieser Sekundärbandspeicher kann aufgrund seiner geringen Größe wesentlich dynamischer ausgeführt werden als der Primärbandspeicher. Er dient zum hochdynamischen Ausgleich der nicht vorhersehbaren Störgrößen und wird nur für die hochdynamischen Anteile des Vorsteuersignals eingesetzt, welche für den Primärbandspeicher zu schnell sind.The strip store located near the roll stand is thus designed according to the invention in such a way that it is able to accommodate the entire strip length to be stored. This primary tape store serves to compensate for the foreseeable changes in the tape speed of incoming or outgoing tape depending on the tape thickness and is preferably controlled only by means of a pilot signal. The second tape storage device is designed according to the invention to accommodate small tape lengths. Due to its small size, this secondary tape store can be made much more dynamic than the primary tape store. It is used for the highly dynamic compensation of the unforeseeable disturbance variables and is only used for the highly dynamic components of the pilot signal, which are too fast for the primary band memory.
Die Anordnung des Primärbandspeichers nahe dem Walzgerüst, welches die Quelle von Bandgeschwindigkeitsänderungen ist, hat den Vorteil, dass die wesentlichen walzprozessbedingten Beschleunigungen durch den Primärbandspeicher weitgehend ausgeglichen werden. Die verbleibende Bandbeschleunigung wird dann durch den vorzugsweise vorgesehenen Sekundärbandspeicher ausgeglichen.The arrangement of the primary strip store near the roll stand, which is the source of strip speed changes, has the advantage that the essential accelerations caused by the rolling process are largely compensated for by the primary strip store. The remaining band acceleration is then compensated for by the preferably provided secondary band store.
Es ist ferner bevorzugt, dass sowohl Primär- als auch Sekundärbandspeicher durch einen Hydraulikzylinder mit vorzugsweise drückender Kraftrichtung betätigt werden. Bei dieser Einbausituation wirken sich der geringere Volumenstrom des Hydrauliköls und die damit verbundene Verbesserung der Regelcharakteristik vorteilhaft aus.It is further preferred that both primary and secondary belt stores are actuated by a hydraulic cylinder with a preferably pressing direction of force. In this installation situation, the lower volume flow of the hydraulic oil and the associated improvement in the control characteristic have an advantageous effect.
Noch eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, dass zumindest ein Bandspeicher über eine Tänzerrolle verfügt, der insbesondere nur ein zentrisch angeordneter Betätigungszylinder zugeordnet ist. Diese Bauweise ermöglicht die Montage eines erforderlichen Regelventils für den Betätigungszylinder direkt am Zylinder, wodurch die Reaktionszeiten der Bandspeicher minimiert werden.Yet another preferred embodiment consists of the fact that at least one tape store has a dancer roll, which in particular is assigned only one centrally arranged actuating cylinder. This design enables the installation of a required control valve for the actuating cylinder directly on the cylinder, which minimizes the response times of the belt store.
Alternativ oder zusätzlich kann mit Vorzug vorgesehen sein, dass zumindest ein Bandspeicher über eine Tänzerrolle verfügt, die geradlinig geführt wird und/oder bei der der Umschlingungswinkel von zugehörigen Umlenkrollen zumindest im Wesentlichen konstant bleibt. Hierdurch ändert sich die Zylinderkraft des Betätigungszylinders nicht geometriebedingt. Das verkleinert die kompressibilitätsbedingten Volumenänderung der eingeschlossenen Ölsäule des Betätigungszylinders und verkürzt somit die Reaktionszeit des Betätigungszylinders und damit auch des Bandspeichers.As an alternative or in addition, it can preferably be provided that at least one tape storage device has a dancer roll which is guided in a straight line and / or in which the wrap angle of associated deflection rolls remains at least substantially constant. As a result, the cylinder force of the actuating cylinder does not change due to the geometry. This reduces the compression-related change in volume of the enclosed oil column of the actuating cylinder and thus shortens the response time of the actuating cylinder and thus also of the band storage device.
Noch eine weitere alternative oder zusätzliche Ausgestaltung kann dergestalt sein, dass zumindest ein Bandspeicher über eine Tänzerrolle verfügt, deren Arbeitspunkt tiefer liegt als für die reine Speicher- oder Entspeicheraufgabe notwendig ist. Dies vergrößert die Federwirkung der gespannten Bandlänge zwischen enthaltenen Umlenkrollen und der Tänzerrolle. Positionsabweichungen der Tänzerrolle verursachen dadurch geringere Bandzugschwankungen.Yet another alternative or additional configuration can be such that at least one tape store has a dancer roll, the working point of which is lower than is necessary for the pure storage or unloading task. This increases the spring effect of the tensioned band length between the deflection rollers contained and the dancer roller. Deviations in the position of the dancer roll cause less fluctuations in the tape tension.
Bei der vorstehenden Ausgestaltung ist weiter bevorzugt der Tänzerrolle ein Antriebszylinder zugeordnet, der beweglich aufgehängt ist, wobei noch weiter vorzugsweise der Antriebszylinder bevorzugt mit seiner Kolbenstangenseite auf eine Lagerung der Tänzerrolle wirkt und sich die andere Seite des Antriebszylinders gegenüber einem feststehenden Maschinenrahmen abstützt. Die letztgenannte Ausgestaltung kann dadurch weitergebildet sein, dass die Abstützung des Antriebszylinders gegenüber dem feststehenden Maschinenrahmen beweglich und insbesondere verriegelbar ausgeführt ist.In the above embodiment, the dancer roller is preferably assigned a drive cylinder which is movably suspended, with the drive cylinder preferably still having a piston rod side acting on a bearing of the dancer roller and the other side of the drive cylinder being supported against a fixed machine frame. The latter embodiment can be further developed in that the support of the drive cylinder is designed to be movable and in particular lockable relative to the fixed machine frame.
Erfindungsgemäß wird die genannte Abstützung bei der entsprechenden vorzugsweisen Weiterbildung also beweglich und verriegelbar ausgeführt, so dass nach dem Einfädeln des Bandes der Zylinderfußpunkt in Arbeitsposition gefahren werden kann. An- schließend wird die Abstützung des Zylinderfußpunktes verriegelt. Vorteilhaft wirkt sich dies auf die Länge der Ölsäule im Betätigungszylinder aus, da die Dimensionierung des Zylinderhubs nur entsprechend der Speichervolumenänderungen erfolgen kann und kein zusätzlicher Hub für das Erreichen der Arbeitsposition hinzugefügt werden muss. Diese Maßnahme verkleinert die kompressibilitätsbedingten Volumenänderung der eingeschlossenen Ölsäule und verkürzt somit die Reaktionszeit des Betätigungszylinders und damit auch des Bandspeichers.According to the invention, the mentioned support is designed to be movable and lockable in the corresponding preferred development, so that the cylinder base point can be moved into the working position after threading the band. The support of the cylinder base point is then locked. This has an advantageous effect on the length of the oil column in the actuating cylinder, since the dimensioning of the cylinder stroke can only take place in accordance with the changes in the storage volume and no additional stroke has to be added for reaching the working position. This measure reduces the compressibility-related change in volume of the enclosed oil column and thus shortens the response time of the actuating cylinder and thus also of the band store.
In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass beide Bandspeicher der Zufuhrbandspeichereinrichtungen und/oder beide Bandspeicher der Ausgabebandspeichereinrichtungen über je eine Tänzerrolle verfügen, die unmittelbar und ohne eine zwischengeschaltete Umlenkrolle direkt nebeneinander angeordnet sind. vorteilhaft ist dabei die kürzere Länge des Walzgerüsts, die geringere Massenträgheit des Rollensystems und die Materialeinsparung.In an alternative embodiment it is provided that both tape storage devices of the supply tape storage devices and / or both tape storage devices of the output tape storage devices each have a dancer roll, which are arranged directly next to one another and without an intermediate deflecting roller. The shorter length of the roll stand, the lower inertia of the roller system and the material savings are advantageous.
Außerdem besteht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung darin, dass zumindest ein Bandspeicher über eine Tänzerrolle verfügt, die unmittelbar und insbesondere ohne eine zwischengeschaltete Umlenkrolle direkt benachbart dem Walzgerüst angeordnet ist. Vorteilhaft ist dabei die Reduzierung der im Speicherbetrieb zu beschleunigenden Massen. Die Einsparung der Massenträgheit einer Umlenkrolle wirkt sich wesentlich aus, da diese Rolle sonst der vollen Bandbeschleunigung folgen muss. Die haspel- seitige Tänzerrolle wird kinematisch bedingt nur mit der halben Bandbeschleunigung rotatorisch beschleunigt. Die Rotationsbeschleunigung der walzgerüstseitigen Tänzerrolle ist nur noch sehr gering, da die haspelseitige Tänzerrolle den wesentlichen Anteil der Bandbeschleunigung ausgleicht. Ohne die auf das Band wirkenden Massenträgheitskräfte der eingesparten Umlenkrollen ist eine wesentliche Reduzierung der Bandzugschwankungen zu erwarten.In addition, a further preferred embodiment consists in that at least one strip store has a dancer roll, which is arranged directly and in particular without an intermediate deflecting roll directly adjacent to the roll stand. The reduction in the masses to be accelerated in the storage mode is advantageous. The saving in inertia of a deflection roller has a major impact, since this roller would otherwise have to follow the full belt acceleration. Due to the kinematics, the reel-side dancer roll is only rotationally accelerated with half the belt acceleration. The rotational acceleration of the dancer roll on the roll stand is only very low, since the reel-side dancer roll compensates for the major part of the belt acceleration. Without those acting on the tape The inertia forces of the deflection rollers saved can be expected to significantly reduce the belt tension fluctuations.
Die erfindungsgemäße Walzvorrichtung wird für den beidseitigen Einsatz in einem Kaltwalzprozess zwischen Haspeleinrichtung und Walzgerüst vorgeschlagen.The rolling device according to the invention is proposed for use on both sides in a cold rolling process between the reel device and the roll stand.
Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und ihrer einzelnen Aspekte ergeben sich aus den Ansprüchen und deren Kombinationen sowie den gesamten vorliegenden Anmeldungsunterlagen.Further preferred and / or advantageous refinements of the invention and its individual aspects result from the claims and their combinations as well as the entire present application documents.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung lediglich exemplarisch näher erläutert, in der
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1 in einer schematischen Prinzipskizze ein erstes Ausführungsbeispiel einer Walzvorrichtung zeigt, -
2 in einer schematischen Prinzipskizze ein zweites Ausführungsbeispiel einer Walzvorrichtung zeigt, und 10 -
3 in einer schematischen Prinzipskizze ein drittes Ausführungsbeispiel einer Walzvorrichtung zeigt.
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1 shows a schematic diagram of a first embodiment of a rolling device, -
2nd 10 shows a schematic exemplary sketch of a second exemplary embodiment of a rolling device, and -
3rd shows a third embodiment of a rolling device in a schematic diagram.
Anhand der nachfolgend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele wird die Erfindung lediglich exemplarisch näher erläutert, d.h. sie ist nicht auf diese Ausführungs- und Anwendungsbeispiele oder auf die Merkmalskombinationen innerhalb dieser Ausführungs- und Anwendungsbeispiele beschränkt. Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale ergeben sich jeweils analog auch aus Vorrichtungs- bzw. Verfahrensbeschreibungen.Using the exemplary embodiments and application examples described below and illustrated in the drawings, the invention is merely explained in more detail by way of example, i.e. it is not restricted to these exemplary embodiments and application examples or to the combinations of features within these exemplary embodiments and application examples. Process and device features also result analogously from device or process descriptions.
Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit einem konkreten Ausführungsbeispiel angeben und/oder dargestellt sind, sind nicht auf dieses Ausführungsbeispiel oder die Kombination mit den übrigen Merkmalen dieses Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern können im Rahmen des technisch Möglichen, mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, kombiniert werden.Individual features that specify and / or are shown in connection with a specific exemplary embodiment are not restricted to this exemplary embodiment or the combination with the other features of this exemplary embodiment, but can, within the scope of what is technically possible, with any other variants, even if the present documents are not treated separately, can be combined.
Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren und Abbildungen der Zeichnung bezeichnen gleiche oder ähnliche oder gleich oder ähnlich wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, unabhängig davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht. Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung enthalten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen Fachmann verständlich.Identical reference symbols in the individual figures and illustrations of the drawing denote identical or similar or identically or similarly acting components. Features that are not provided with reference numerals also become clear on the basis of the representations in the drawing, regardless of whether such features are described below or not. On the other hand, features which are contained in the present description but are not visible or shown in the drawing are also readily understandable for a person skilled in the art.
In der
Diese Walzvorrichtung
Zwischen der Bandzufuhrhaspeleinrichtung
Die Zufuhrbandspeichereinrichtungen
Der Primärbandspeicher
Der Primärbandspeicher
Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der
Die beiden Bandspeicher
Die jeweils nahe dem Walzgerüst
Die zweiten Bandspeicher, d.h. die Sekundärbandspeicher
Die unterschiedlichen Auslegungen der Primärbandspeicher
Die Anordnung der Primärbandspeicher
Nachfolgend wird noch auf einige bevorzugte Ausgestaltungen bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der
Sowohl die Primär- als auch die Sekundärbandspeicher
Weiterhin wird pro Tänzerrolle
Weiterhin ist mit Vorzug vorgesehen, dass die Tänzerrollen
Weiterhin ist bei diesem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der
Positionsabweichungen der Tänzerrollen
Noch weiter ist bei diesem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der
Es wird nun unter Bezugnahme auf die
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der
Weiterhin sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der
Es wird nun noch unter Bezugnahme auf die
Nachdem bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der
Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele in der Beschreibung und in der Zeichnung lediglich exemplarisch dargestellt und nicht darauf beschränkt, sondern umfasst alle Variationen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen des Anspruchs und der allgemeinen Darstellungen in der Einleitung dieser Beschreibung sowie der Beschreibung der Ausführungsbeispiele entnehmen und mit seinem fachmännischen Wissen sowie dem Stand der Technik kombinieren kann. Insbesondere sind alle einzelnen Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung und ihrer Ausführungsbeispiele kombinierbar.The invention is illustrated by way of example in the description and in the drawing by way of example and is not limited thereto, but rather includes all variations, modifications, substitutions and combinations which the person skilled in the art will understand in the introduction, in particular within the scope of the claim and the general representations this description and the description of the exemplary embodiments and can combine with his professional knowledge and the prior art. In particular, all individual features and configuration options of the invention and its exemplary embodiments can be combined.
Claims (14)
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