DE2808993C2

DE2808993C2 - Vorrichtung an einem Walzgerüst zur Regelung der Ebenheit von Walzgut

Info

Publication number: DE2808993C2
Application number: DE19782808993
Authority: DE
Inventors: Masao Fujisawa Kanagawa Mikami; Hiroyuki Yokosuka Shiozaki
Original assignee: Ishikawajima-Harima Jukogyo Kk Tokyo Jp
Current assignee: Ishikawajima-Harima Jukogyo Kk Tokyo Jp
Priority date: 1978-03-02
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1982-03-25
Also published as: DE2808993A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem Walzgerüst zur Regelung der Ebenheit von Walzgut bei der die tatsächliche Ebenheit des gewalzten Walzgutes erfaßt die Abweichung der tatsächlichen Ebenheit von einer vorgegebenen Ebenheit berechnet und zur Korrektur die Biegelinie der Arbeitswalzen durch Verstellen der an den Arbeitswalzen angreifenden Kräfte geändert wird.

Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der DE-OS 21 29 009 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden die auf die Arbeitswalzen von außen aufgebrachten Kräfte zur Beeinflussung der Ebenheit geändert, wodurch sich auch der Walzspalt und damit die Dicke des auslaufenden Walzgutes ändert.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angesprochenen Art derart auszubilden, daß die Ebenheit des gewalzten Walzgutes geregelt werden kann, ohne dabei die Dicke des gewalzten Walzgutes in nennenswertem Umfang zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Walzgerüst mit zwei mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten umlaufenden Arbeitswalzen die Verstellung der an den Arbeitswalzen angreifenden Kräfte durch Verstellen des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Arbeitswalzen erfolgt.

Da erfindungsgemäß zur Beeinflussung der Ebenheit des Walzgutes das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Arbeitswalzen geändert wird, ändern sich zwar die Walzkraft und die Biegelinie der Arbeitswalzen, nicht aber der Walzspalt und die Dicke des gewalzten Walzgutes.

Sofern bei einem Verstellen des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten der Arbeitswalzen sich aufgrund des Walzgerüstmoduls dennoch geringfügige Abweichungen in der Dicke des Walzgutes nach dem Walzen ergeben sollten, so können diese gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch Nachstellen des Walzspaltes noch korrigiert werden.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel

der Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Walzgerüstes mit der Regelungsvorrichtung,

F i g. 2, 3 und 4 Ansichten zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der oberen und der unteren Arbeitswalze und der Reibungskraft und

F i g. 5 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der Walzkraft und der Dicke des gewalzten Walzgutes.

In F i g. 1 sind eine obere Arbeitswalze 1 und eine untere Arbeitswalze 2 eines Walzgerüstes antriebsmäßig über ein Untersetzungsgetriebe 3 mit den Ausgangswellen von Motoren 4 und 5 derart verbunden, daß die obere und die untere Arbeitswalze 1 und 2 mit unteischiedlicher Umfangsgeschwindigkeit v\ bzw. v₂ rotieren. Natürlich können die Arbeitswalzen 1 und 2 auch direkt mit den Ausgangswellen der Motoren 4 und 5 verbunden sein.

Plattenförmiges Metall Hi mit der Dicke h\ wird als Walzgut durch die Arbeitswalzen 1 und 2 zum Walzgut H₂ mit der Dicke h₂ gewalzt. Die tatsächliche Ebenheit des gewalzten Walzgutes II2 wird laufend durch einen Detektor 6, der mit einer Recheneinheit 7 verbunden ist, erfaßt Die Recheneinheit 7 ist ihrerseits nicht nur mit einer mit den Motoren 4 und 5 verbundenen Steuereinheit 8 für die Walzendrehzahlen, sondern auch mit einer Steuereinheit 10 für den Walzspalt verbunden. In Abhängigkeit von dem Ausgangssignal aus dem die Ebenheit erfassenden Detektor 6 gibt die Recheneinheit 7 ein Korrektursignal für die Ebenheit des Walzgutes ab und die Steuereinheit 8 steuert in Abhängigkeit von diesem Korrektursignal die Drehzahlen der Motoren 4 und 5, wodurch die Umfangsgeschwindigkeiten der oberen und der unteren Arbeitswalzen 1 und 2 gesteuert werden.

Die Steuereinheit 10 für den Walzspalt ist mit Anstelleinrichtungen 9 verbunden. In Abhängigkeit von dem Korrektursignal aus der Recheneinheit 7 beauf-

•to schlagt die Steuereinheit 10 die Anstelleinrichtungen 9 für die Einstellung des Walzspaltes derart, daß die untere Arbeitswalze 2 von der oberen Arbeitswalze 1 um eine vorgegebene Strecke entfernt werden kann.

Zur Beeinflussung der Ebenheit des Walzgutes wird das Verhältnis zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der oberen und der unteren Arbeitswalzen 1 und 2 derart geändert, daß die Walzkraft geändert und folglich die Biegelinie der Arbeitswalzen 1 und 2 verstellt wird, so daß die Ebenheit des gewalzten

so Walzgutes korrigiert werden kann, wie im folgenden anhand der Fig. 2, 3 und 4 noch genauer beschrieben wird.

Hier sei angenommen, daß die obere und die untere Arbeitswalze 1 und 2 den gleichen Durchmesser haben und die Dicken des Walzgutes vor bzw. hinter dem Walzenspalt jeweils gleich sind. Die neutralen Linien oder Punkte sind mit /Vi und /V₂ bezeichnet.

Fig.2 zeigt das übliche Walzen, bei dem die Arbeitswalzen 1 und 2 mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit rotieren, die neutralen Punkte N\ und /V₂ auf der gleichen vertikalen Linie liegen und in den Walzenangriffszonen A und B das Walzgut der Reibungskraft in den Richtungen unterworfen ist, die durch Pfeile an der oberen und der unteren Arbeitswal-

b5 ze 1 und 2 angegeben sind. Daher unterliegt das Walzgut einer horizontalen Kompressionskraft, so daß die vertikale Kompressionskraft größer ist, als wenn das Walzgut nicht der Reibungskraft unterworfen wäre.

F i g. 4 zeigt das sogenannte Walzziehen, bei dem die Umfangsgeschwindigkeiten vi und v₂ der oberen und der unteren Arbeitswalzen 1 und 2 derart gewählt sind, daß die Bedingung

erfüllt ist, wobei h_t und A₂ die Dicke des in die Arbeitswalzen einlaufenden und des aus den Arbeitswalzen auslaufenden Walzgutes ist. Daher ist in der Walzenangriffszone Cdie auf das Walzgut entlang dem Berührungsbogen zwischen dem Walzgut und der oberen Arbeitswalze 1 wirkende Reibungskraft entgegengesetzt zu der auf das Walzgut entlang dem Berührungsbogen zwischen dem Walzgut und der unteren Arbeitswalze 2 wirkenden Reibungskraft. Mit H anderen Worten liegt der obere neutrale Punkt M am Austrittspunkt des oberen Berührungsbogens, während der untere neutrale Punkt Λ/₂ am Eintrittspunkt des unteren Berührungsbogens liegt. Dahc- wird das Walzgut keiner horizontalen Kompressionskraft unterworfen, und die Walzkraft ist unabhängig von der Reibungskraft und kleiner als die Walzkraft gemäß Fig.2.

Werden gemäß F i g. 3 die Umfangsgeschwindigkeiten der Arbeitswalzen 1 und 2 derart gesteuert, daß der obere neutrale Punkt N\ gegenüber dem üblichen Walzen (Fig.2) zum Austrittspunkt des oberen Berührungsbogens und der untere neutrale Punkt N₂ zum Eintrittspunkt des unteren Berührungsbogens hin versetzt ist und beide nicht auf der gleichen vertikalen Linie liegen, so unterliegt das Walzgut auf beiden Seiten der Angriffszone C im Prinzip den gleichen Reibungskräften, wie sie beim üblichen Walzen auftreten. Daher nimmt die Walzkraft einen Zwischenwert zwischen den in den F i g. 2 und 4 gezeigten Walzkräften ein. js

Aus der obigen Erklärung geht hervor, daß die Walzkraft durch Änderung des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten der oberen und der unteren Arbeitswalze 1 und 2 geändert werden kann. Wenn die Walzkraft geändert wird, während die Dicke h\ vor dem Walzen und die Dicke Λ₂ nach dem Walzen konstant gehalten werden, wird die Biegelinie der Arbeitswalzen geändert, so daß das Querschnittsprofil des gewalzten Walzgutes geändert wird. Wenn das Querschnittsprofil des gewalzten Walzgutes geändert wird, ändert sich über die Breite die (Längs-)Ausdehnung des Walzgutes, so daß die Ebenheit des gewalzten Walzgutes ebenfalls geändert wird. Daher kann die Ebenheit des gewalzten Walzgutes durch Verstellen des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten der oberen und der unteren Arbeitswalze 1 und 2 gesteuert werden.

Die beschriebene Regelungsvorrichtung arbeitet folgendermaßen. Die Recheneinheit 7 berechnet in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal aus dem Detektor 6, der laufend die Ebenheit des gewalzten Walzgutes H₂ erfaßt, die zur Korrektur der Ebenheit des Walzgutes benötigte Zunahme bzw. Abnahme AP der Walzkraft und die für diese Zunahme oder Abnahme AP erforderlichen Umfangsgeschwindigkeiten vi und V₂ der Arbeitswalzen 1 und 2. Die Motorsteuereinheit 8 steuert in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal aus der Recheneinheit 7 die Drehzahl der Motoren 4 und 5 und damit die Umfangsgeschwindigkeiten der Arbeitswalzen 1 und 2.

Anstatt die Ebenheit des gewalzten Walzgutes It₂ zu erfassen, kann die Balligkeit vor und nach dem Walzen erfaßt werden, um die Drehzahl der Motoren 4 und 5 zu steuern. Ferner kann die Drehzahl der Motoren 4 und 5 in Abhängigkeit von der vor dem Walzen vorgegebenen Ebenheit oder der Balligkeit des Walzgutes gesteuert werden.

Um eine Abweichung der Dicke des gewalzten Walzgutes Ii₂ von /12 zu vermeiden, muß der Schnittpunkt β der elastischen Kennlinie ö'des Walzgerüstes mit der plastischen Kennlinie a'des Walzgutes nach der Korrektur der Ebenheit auf der gleichen vertikalen Linie liegen, auf der auch der Schnittpunkt α der elastischen Kennlinie b des Walzgerüstes mit der plastischen Kennlinie a vor der Korrektur der Ebenheit liegt, wie es in F i g. 5 gezeigt ist. Dazu muß der Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen 1 und 2 um AS=APZK zu- oder abnehmen, sobei K der Modul des Walzgerüstes ist, so daß die Dicke /?2 nach dem Walzen unabhängig von der Änderung der Walzkraft AP gleichbleibt.

Die Recheneinheit 7 berechnet die Zunahme oder die Abnahme AS des Walzspaltes in der oben beschriebenen Weise, wobei die Steuereinheit 10 für den Walzspalt in Abhängigkeit von dem diese Zunahme bzw. Abnahme AS darstellenden Ausgangssignal aus der Recheneinheit 7 die Anstelleinrichtungen 9 zur Verstellung des Walzspaltes betätigt, so daß der Spalt zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 1 und 2 um ASzu- oder abnimmt.

Beim Walzen von weichem Stahl nach dem in Fi g. 4 gezeigten Walzziehverfahren wird die Walzkraft auf beispielsweise etwa V3 der beim üblichen, in Fig.2 gezeigten Walzen benötigten Walzkraft verringert. Dabei ergibt sich, daß die Balligkeit ebenfalls um etwa '/3 verringert wird. Daher läßt sich im Vergleich zum üblichen Walzen und den bekannten Walzgerüsten die Korrektur der Balligkeit und damit der Ebenheit des gewalzten Walzgutes beträchtlich verbessern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung an einem Walzgerüst zur Regelung der Ebenheit von Walzgut, bei der die tatsächliche Ebenheit des gewalzten Walzgutes erfaßt die Abweichung der tatsächlichen Ebenheit von einer vorgegebenen Ebenheit berechnet und zur Korrektur die Biegelinie der Arbeitswalzen durch Verstellen der an den Arbeitswalzen angreifenden Kräfte geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Walzgerüst mit zwei mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten (v\, V₂) umlaufenden Arbeitswalzen (1, 2) die Verstellung der an den Arbeitswalzen (1, 2) angreifenden Kräfte (Pu P₂) durch Verstellen des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten (v\, V₂) der beiden ArbeitswaLzen (1, 2) erfolgt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zur Nachkorrektur der Dicke h₂ des gewalzten Walzgutes (II2) bei einer Änderung des Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeiten (v_u v₂) der beiden Arbeitswalzen (1, 2) der Walzspalt (S) nachgestellt wird.