EP0752285A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von Bändern mit über ihre Breite ungleichförmige Dicken- und/oder Längenverteilung - Google Patents

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EP0752285A2
EP0752285A2 EP96110457A EP96110457A EP0752285A2 EP 0752285 A2 EP0752285 A2 EP 0752285A2 EP 96110457 A EP96110457 A EP 96110457A EP 96110457 A EP96110457 A EP 96110457A EP 0752285 A2 EP0752285 A2 EP 0752285A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
belt
control roller
roller
rolling mill
Prior art date
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Ceased
Application number
EP96110457A
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English (en)
French (fr)
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EP0752285A3 (de
Inventor
Bernd Dr. Berger
H.-Dieter Volkenand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sundwig GmbH
Original Assignee
Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik Grah and Co
Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH and Co
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Publication date
Application filed by Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik Grah and Co, Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik GmbH and Co filed Critical Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik Grah and Co
Publication of EP0752285A2 publication Critical patent/EP0752285A2/de
Publication of EP0752285A3 publication Critical patent/EP0752285A3/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/68—Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for rolling strips, which have a non-uniform thickness and / or length distribution over their width, using at least one arranged on the inlet and / or outlet side of the rolling mill and pivotable in its position relative to the strip Steering role.
  • tapes After the first steps in their manufacture, tapes generally have asymmetries with regard to the uniformity of their thickness profile and their length, measured over their width. This applies in particular to metal strips rolled in hot strip mills, which usually have a non-uniform, convex thickness distribution over their width. After the longitudinal division of such strips, the edge strips each have a trapezoidal thickness profile. This thickness profile leads to the lateral course of the strips in the roll gap when such edge strips are rolled.
  • German Patent DE 34 05 146 C1 A device which is intended to prevent a strip from running sideways in the roll gap is described in German Patent DE 34 05 146 C1.
  • pivotable belt guide rollers are used in the belt plane, which exert a lateral guide force counteracting the belt from migrating onto the belt.
  • the plunger rollers are arranged adjacent to the guide rollers Wrapping angle of the respective guide rollers can be changed in order to be able to change the size of the cornering force applied to the belt.
  • the center position of the strip is preset before the rolling mill is started up.
  • the respective position of the strip edge is then measured with sensors.
  • a control device interprets a change in the position of the strip edge compared to the predetermined nominal position value as an indication of the eccentricity of the strip.
  • the control device then emits a corresponding actuating signal to an actuating device which changes the pivoting position of the guide roller in such a way that a central band course is established again.
  • a further disadvantage of the known device is that the eccentricity of the belt is used as a controlled variable in this device for regulating the guide roller.
  • the consequence of this is that a certain band course must exist before a control intervention takes place. It has been shown in practical testing that the control intervention often only takes place at a point in time at which the stability limit of the rolling process has already been exceeded.
  • An additional disadvantage of such a control is that when the belt is eccentrically fed, the controller is often given an incorrect setpoint. This error in the input of the setpoint ultimately leads to the control circuit no longer being able to regulate the pivoting position of the guide roller in the manner desired and required for a good work result.
  • the object of the invention is, based on the above-described known device and the corresponding method for rolling strip with simple means to create a method and a device with which it is possible, regardless of the respective operating conditions, with a low susceptibility to malfunction Compensate for non-uniformity in the thickness and / or length course across the width of a band caused by the band course.
  • This object is achieved with respect to a method of the type mentioned at the outset in that the distribution of the tensile stresses over the width of the strip is detected with at least one measuring device arranged on the same side of the rolling mill as the control roller, and in that the control roller is adjusted so long in accordance with the detected tension distribution until the recorded tension distribution corresponds to a target value.
  • the procedure according to the invention takes into account the fact that the lateral running of the strip in the roll gap is caused by an asymmetrical distribution of the tensile stresses over the width of the strip.
  • the asymmetrical distribution of the tensile stresses across the width of the belt has two causes. One of these causes is that in the event that tapes with a trapezoidal thickness profile are wound up, a winding state which is uneven across their width is produced. The thicker band edge is wrapped very tightly, while the thinner band edge is wrapped very loosely. If a tensile force is now introduced into the tape at the winding reels, a large tape tension occurs on the tightly wound edge strips, while a small tension occurs in the areas that are loosely wound. These asymmetrical tensions work very far into the band.
  • the second cause of the asymmetrical tension distribution in the cold rolling of edge strips is that the hot strips rolled in hot rolling mills usually have, apart from a convex, non-uniform thickness profile over their width, also an uneven length distribution over their width. In most cases, the tapes have a short tape center and long tape sides. This uneven, however regarding The symmetrical length distribution of the hot strips in the middle of the strip results in an asymmetrical length distribution on the edge strips when the strips are cut. After cutting, these have a short and a long band edge.
  • the non-uniformity of the tension distribution over the width of the strip is detected on the same side of the rolling mill on which the control roller is also arranged.
  • the changes in the tension distribution of the belt caused by an adjustment of the control roller are detected by the corresponding measuring device without being influenced by other elements acting on the belt. It is thus possible in a simple manner to apply tensile forces to the strip by adjusting the control roller in such a way that it can be rolled without the risk of lateral running.
  • the influence of changes in the friction between the belt and the respective control roller is reduced to a minimum.
  • the risk of specifying an incorrect control setpoint is reduced to a minimum, since it is not a geometry size of the processed strip that can be selected as the reference variable, but rather a characteristic value determined for all strips or certain types of strips.
  • the tension distribution in the strip can advantageously be determined from the difference between the strip tensile forces detected on the drive and operating sides of the rolling mill.
  • the device according to the invention of the type mentioned at the outset has means for detecting the tension distribution over the width of the belt and a regulating device which determines actuating signals for actuating devices for pivoting the control roller from the detected tension distribution.
  • a configuration of the device according to the invention which is favorable with regard to minimizing the influence of friction on the work result is characterized in that the control roller can be pivoted in a vertically oriented plane.
  • a swiveled control roller arranged in this way does not generate any side forces, but effectively changes the length of the belt and thus has a direct effect on the tension distribution.
  • At least one control roller is arranged on both the inlet and the outlet side of the rolling mill.
  • the effect of the respective control rollers can additionally be increased by assigning at least one deflection roller to the respective control roller.
  • This deflection roller can be arranged both in front of and behind the respective control roller in the conveying direction of the belt.
  • the effect of these deflection rollers is that when they are immersed in the belt, the angle of wrap on the control rollers is increased. With the widening of the wrap angle is accompanied by an increase in the influence of the control rollers on the tension development in the respective band.
  • the measuring devices required for detecting the voltage curve directly in the area of the control roller itself or in the conveying direction of the belt following the respective control roller at a certain distance can be measured, for example, with force sensors which are positioned on the bearing blocks of the control rollers or on the bearing blocks of the deflection rollers arranged closely adjacent to the control rollers.
  • the control rollers or the adjacent deflection rollers are designed as flatness measuring rollers to derive the asymmetry of the tension distribution directly from the measuring roller signals.
  • the versatility of the device according to the invention can be further increased in that the distance between the deflection rollers and the control rollers to the belt can be changed.
  • the control roller and the deflection roller should each be so far removed from the belt that both the control roller and the deflection roller can be disengaged from the belt if necessary. In many cases it will be beneficial to disengage a pulley located on the outlet side of the rolling mill if the flatness control is used and as few rolls as possible are to come into contact with the belt.
  • control rollers are arranged on the inlet and / or the outlet side of the rolling mill, one of which is on the upper Band surface and the other acts on the lower band surface.
  • the versatility of the device according to the invention is further increased.
  • the simultaneous use of both control rollers can take place, in which case the control rollers are pivoted in opposite directions to one another. The interaction of the control rollers achieved in this way considerably increases their influence on the tension distribution.
  • the device for rolling strips shown in FIG. 1 has a rolling mill W having two work rolls 1, 2.
  • an uncoiler 3 is arranged, from which a belt B is conveyed in the conveying direction F into the roll gap 4 between the work rolls 1, 2 of the rolling mill W.
  • the band B is guided over a first control roller 5.
  • the control roller 5 is mounted on a bearing block 6, on which force measuring sensors 7 for determining the tensile forces acting on the belt B on the inlet side are fastened.
  • the control roller 5 can be pivoted via its bearing block 6 by means of actuators (not shown) in a substantially vertically oriented plane N 1 '.
  • a winding reel 8 is arranged on the outlet side A of the rolling mill W, on which the finished rolled strip B is wound.
  • the strip B is previously guided over a second control roller 9 arranged between the roll gap 4 and the take-up reel 8.
  • the control roller 9 is mounted on a bearing block 10 which is equipped with force measuring sensors 11 for determining the tensile forces acting on the belt B on the outlet side.
  • the second control roller 9 can be pivoted in a plane N 1 ′′, which is oriented essentially vertically, by means of adjusting devices (not shown ) .
  • the force measuring sensors 7, 11 are connected to a control device, not shown, which determines the tensile stress distribution over the width of the belt B from the measuring signals of the force measuring sensors 7, 11 and outputs control signals to the actuators, not shown, for pivoting the control rollers 5, 9 until the determined Tension distribution corresponds to a predetermined setpoint.
  • the strip B is fed from a decoiler 20 via a first control roller 21 which can be pivoted in a substantially vertically oriented plane N 2 'to the roll gap 22 of the rolling mill W'.
  • a deflection roller 23 acts on the belt B, which is above of the belt B and between the control roller 21 and the rolling mill W 'is arranged.
  • the deflection roller 23 is adjustable in height in order to be able to change the angle ⁇ in which the belt B wraps around the control roller 21.
  • the first control roller 21 is mounted on a bearing block 24, which are determined with force measuring sensors 25 for determining the tensile forces acting on the strip B on the inlet side E of the rolling mill W '.
  • a second deflection roller 26 is arranged next to the roll gap 22.
  • the deflection roller 26 is adjustable in height and can be removed from the belt B to such an extent that it is out of engagement with the belt.
  • a second control roller 27 is arranged closely adjacent to the deflection roller 26 in the conveying direction F of the belt B and can be pivoted in a plane N 2 ′′, which is oriented essentially vertically, by means of adjusting devices (not shown ) . After it has passed the control roller 27, the tape B is wound on a take-up reel 28.
  • the tensile forces acting on the belt B on the operator and drive side are also detected in the device shown in FIG. 2 and are fed to a control device, not shown.
  • the drive side means the side of the strip B which is assigned to the side of the rolling mill W 'equipped with the drives.
  • the operating side is the freely accessible other side of the rolling mill W '. From the determined tension curve, the control device determines actuating signals for pivoting the control rollers 21, 27 until the determined tension distribution corresponds to a desired value.
  • FIG. 3 shows a detail of a third device for rolling strips, in which the strip B is likewise fed from a take-up reel 40 to the roll gap 42 of a rolling mill W ′′ via a first control roller 41.
  • a second control roller 43 which acts on the surface of the strip B, is arranged between the first control roller 41 and the rolling mill W ′′.
  • the first control roller 41 can be pivoted in a plane N 3 ', which is oriented essentially vertically, by means of adjusting devices (not shown ) .
  • the control roller 43 can be pivoted in a plane N 3 ′′, which is also oriented vertically.
  • the device shown in FIG. 3 has a structure corresponding to the structure on the inlet side E.
  • the distribution of the tensile stresses under which the band B is located is also determined in the device according to FIG. 3 by means of suitable measuring devices.
  • the tension distribution is fed to a suitable control device, which sends control signals to the actuators (not shown) for pivoting the control rollers 41, 43 until the tension distribution corresponds to a desired value.
  • the control rollers 41, 43 are adjusted in opposite directions in order to increase their effectiveness.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Walzen von Bändern (B), welche über ihre Breite eine ungleichförmige Dicken- und/oder Längenverteilung aufweisen, unter Verwendung mindestens einer auf der Einlauf- und/oder Auslaufseite eines Walzwerks (W,W',W'') angeordneten, in ihrer Stellung relativ zum Band (B) verschwenkbaren Steuerrolle (5,9,21,27,41,43), welche es unabhängig von den jeweiligen Betriebszuständen ermöglichen, bei einer geringen Störanfälligkeit ein durch Ungleichförmigkeit im Dicken- und/oder Längenverlauf über die Breite eines Bandes verursachtes Bandverlaufen zu kompensieren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß mit mindestens einer Meßeinrichtung (7,11,25) die Verteilung der Zugspannungen über die Breite des Bandes (B) erfaßt wird und daß entsprechend der erfaßten Zugspannungsverteilung die Steuerrolle (5,9,21,27,41,43) so lange verstellt wird, bis die erfaßte Zugspannungsverteilung einem Sollwert entspricht. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Walzen von Bändern, welche über ihre Breite eine ungleichförmige Dicken- und/oder Längenverteilung aufweisen, unter Verwendung mindestens einer auf der Einlauf- und/oder Auslaufseite des Walzwerks angeordneten, in ihrer Stellung relativ zum Band verschwenkbaren Steuerrolle.
  • Bänder weisen nach den ersten Schritten ihrer Herstellung in der Regel Unsymmetrien hinsichtlich der Gleichförmigkeit ihres über ihre Breite gemessenen Dickenverlaufs und ihrer Länge auf. Dies gilt insbesondere für in Warmbandstraßen gewalzte Metallbänder, welche üblicherweise eine über ihre Breite ungleichmäßige, konvexe Dickenverteilung aufweisen. Nach dem Längsteilen derartiger Bänder weisen die Randstreifen jeweils ein trapezförmiges Dickenprofil auf. Dieses Dickenprofil führt beim Walzen derartiger Randstreifen zum seitlichen Verlauf der Streifen im Walzspalt.
  • Eine Vorrichtung, die das seitliche Verlaufen eines Bandes im Walzspalt verhindern soll, wird in der Deutschen Patentschrift DE 34 05 146 C1 beschrieben. Bei der bekannten Vorrichtung werden in der Bandebene schwenkbare Bandführungsrollen eingesetzt, die eine dem Auswandern des Bandes entgegenwirkende Seitenführungskraft auf dieses aufbringen. Dabei ist über benachbart zu den Führungsrollen angeordnete Tauchrollen der Umschlingungswinkel der jeweiligen Führungsrollen veränderbar, um die Größe der auf das Band aufgebrachten Seitenführungskraft verändern zu können.
  • Bei der bekannten Vorrichtung wird vor Inbetriebnahme des Walzwerks die Mittenlage des Bandes voreingestellt. Während des Betriebs wird dann mit Meßfühlern die jeweilige Position der Bandkante erfaßt. Eine Veränderung der Position der Bandkante gegenüber dem vorgegebenen Sollpositionswert wird von einer Regeleinrichtung als ein Hinweis auf die Außermittigkeit des Bandes ausgelegt. Die Regelvorrichtung gibt daraufhin ein entsprechendes Stellsignal an eine Stellvorrichtung ab, die die Schwenkstellung der Führungsrolle derart verändert, daß sich wieder ein mittiger Bandverlauf einstellt.
  • Die voranstehend erläuterte bekannte Vorrichtung erfüllt grundsätzlich ihren Zweck. Bei der praktischen Erprobung einer derartigen Vorrichtung hat sich jedoch herausgestellt, daß die Seitenführungskräfte, welche über die schwenkbaren Führungsrollen auf das Band aufbringbar sind, im hohen Maße von der Reibung zwischen Band und Rolle abhängig sind. Nicht konstante Reibungsverhältnisse, wie sie im praktischen Betrieb derartiger Vorrichtungen die Regel sind, verändern den Gleichgewichtszustand der Seitenkräfte und führen zu einem seitlichen Verspringen des Bandes auf der Führungsrolle. Dieses als "Stick slip - Effekt" bezeichnete seitliche Verspringen des Bandes verursacht Instabilitäten bei der Schräglagenregelung der Führungsrollen und unstabile Walzbedingungen.
  • Ein weiterer Nachteil des Einflusses der Reibung zwischen Führungsrolle und Band bei der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die Seitenführungskraft der in Bandlaufebene schwenkbaren Führungsrolle vom Bandzug und von dem Umschlingungswinkel abhängig ist. Die praktische Erprobung der bekannten Vorrichtung hat gezeigt, daß sich nicht für alle Anlagengeometrien und Betriebszustände Umschlingungswinkel einrichten lassen, die die Übertragung von ausreichend großen Seitenführungskräften mittels der Führungsrolle auf das Band sicherstellen.
  • Schließlich besteht ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung darin, daß bei dieser Vorrichtung zur Regelung der Führungsrolle die Außermittigkeit des Bandes als Regelgröße verwendet wird. Dies hat zur Folge, daß ein bestimmter Bandverlauf vorliegen muß, bevor ein Regeleingriff erfolgt. Dabei hat sich bei der praktischen Erprobung gezeigt, daß der Regeleingriff oftmals erst zu einem Zeitpunkt erfolgt, bei dem die Stabilitätsgrenze des Walzprozesses bereits überschritten ist. Ein zusätzlicher Nachteil einer derartigen Regelung besteht darüber hinaus darin, daß bei außermittiger Aufgabe des Bandes oftmals dem Regler ein fehlerhafter Sollwert vorgegeben wird. Dieser Fehler bei der Sollwerteingabe führt schließlich dazu, daß der Regelkreis nicht mehr in der Lage ist, die Schwenkstellung der Führungsrolle in der gewünschten und für ein gutes Arbeitsergebnis erforderlichen Weise zu regeln.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ausgehend von der voranstehend erläuterten bekannten Vorrichtung und dem entsprechenden Verfahren zum Walzen von Band mit einfachen Mitteln ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen es unabhängig von den jeweiligen Betriebszuständen möglich ist, bei einer geringen Störanfälligkeit ein durch Ungleichförmigkeit im Dicken- und/oder Längenverlauf über die Breite eines Bandes verursachtes Bandverlaufen zu kompensieren.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Verfahrens der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mit mindestens einer auf derselben Seite des Walzwerks wie die Steuerrolle angeordneten Meßeinrichtung die Verteilung der Zugspannungen über die Breite des Bandes erfaßt wird und daß entsprechend der erfaßten Zugspannungsverteilung die Steuerrolle so lange verstellt wird, bis die erfaßte Zugspannungsverteilung einem Sollwert entspricht.
  • Die erfindungsgemäße Verfahrensweise trägt dem Umstand Rechnung, daß das seitliche Verlaufen des Bandes im Walzspalt durch eine unsymmetrische Verteilung der Zugspannungen über die Breite des Bandes verursacht wird. Dabei hat die über die Breite des Bandes unsymmetrische Verteilung der Zugspannungen zwei Ursachen. Eine dieser Ursachen besteht darin, daß für den Fall, daß Bänder mit trapezförmigen Dickenprofil aufgewickelt werden, sich ein über deren Breite ungleichmäßiger Wickelzustand einstellt. Die dickere Bandkante ist dabei sehr fest gewickelt, während die dünnere Bandkante sehr lose gewickelt ist. Wird nun an den Wickelhaspeln eine Zugkraft in das Band eingeleitet, so stellt sich an den festgewickelten Randstreifen von großer Dicke eine große Bandzugspannung ein, während sich in den Bereichen, die lose gewickelt sind, eine kleine Zugspannung einstellt. Diese unsymmetrischen Spannungen wirken sehr weit in das Band hinein.
  • Die zweite Ursache für die unsymmetrische Zugspannungsverteilung beim Kaltwalzen von Randstreifen besteht darin, daß die in Warmwalzstraßen gewalzten Warmbänder üblicherweise außer einem konvexen, ungleichförmigen Dickenprofil über ihre Breite auch eine über ihre Breite ungleichmäßige Längenverteilung aufweisen. So haben die Bänder in der Mehrzahl der Fälle eine kurze Bandmitte und lange Bandseiten. Diese ungleichmäßige, jedoch bezüglich der Bandmitte noch symmetrische Längenverteilung der Warmbänder führt beim Zerteilen der Bänder zu einer unsymmetrischen Längenverteilung an den Randstreifen. Diese weisen nach dem Zerteilen eine kurze und eine lange Bandkante auf. Beim Walzen derartig geteilter Warmbänder mit unsymmetrischer Längenverteilung treten im Band unsymmetrische Zugspannungen auf, wobei die kurze Bandkante einer großen Zugspannung und die lange Bandkante einer kleinen Zugspannung unterworfen ist.
  • Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Ungleichförmigkeit der Zugspannungsverteilung über die Breite des Bandes auf derselben Seite des Walzwerks erfaßt, auf der auch die Steuerrolle angeordnet ist. Auf diese Weise werden durch die entsprechende Meßeinrichtung die durch eine Verstellung der Steuerrolle bewirkten Änderungen der Spannungsverteilung des Bandes ohne eine Beeinflussung durch weitere auf das Band einwirkende Elemente erfaßt. So ist es auf einfache Weise möglich, über eine Verstellung der Steuerrolle Zugkräfte auf das Band derart aufzubringen, daß dieses ohne die Gefahr eines seitlichen Verlaufens gewalzt werden kann.
  • Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht, wie noch bei der voranstehend erläuterten bekannten Vorrichtung Seitenkräfte auf das Band aufgebracht werden müssen, ist der Einfluß von Veränderungen der Reibung zwischen dem Band und der jeweiligen Steuerrolle auf ein Minimum reduziert. Auch ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Gefahr der Vorgabe eines falschen Regelsollwerts auf ein Minimum reduziert, da als Bezugsgröße nicht eine Geometriegröße des verarbeiteten Bandes sondern ein für alle Bänder oder bestimmte Sorten von Bändern ermittelter Kennwert gewählt werden kann.
  • Die Zugspannungsverteilung im Band läßt sich in vorteilhafter Weise aus der Differenz der auf der Antriebs- und der Bedienseite des Walzwerks erfaßten Bandzugkräfte ermitteln.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art weist Mittel zum Erfassen der Zugspannungsverteilung über die Breite des Bandes und eine Regeleinrichtung auf, die aus der erfaßten Zugspannungsverteilung Stellsignale für Stelleinrichtungen zum Verschwenken der Steuerrolle ermittelt. Dabei ist ein hinsichtlich der Minimierung des Einflusses der Reibung auf das Arbeitsergebnis günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerrolle in einer vertikal ausgerichteten Ebene verschwenkbar ist. Eine derart angeordnete und verschwenkbare Steuerrolle erzeugt keine Seitenkräfte, sondern sie verändert wirkungsvoll die Bandlänge und wirkt damit direkt auf die Zugspannungsverteilung ein.
  • Je nach Anwendungsfall kann es günstig sein, wenn sowohl auf der Einlauf- als auch auf der Auslaufseite des Walzwerks jeweils mindestens eine Steuerrolle angeordnet ist.
  • Die Wirkung der jeweiligen Steuerrollen läßt sich zusätzlich noch dadurch vergrößern, daß der jeweiligen Steuerrolle mindestens eine Umlenkrolle zugeordnet ist. Diese Umlenkrolle kann in Förderrichtung des Bandes sowohl vor als auch hinter der jeweiligen Steuerrolle angeordnet sein. Darüber hinaus kann es günstig sein, vor und hinter den jeweiligen Steuerrollen entsprechende Umlenkrollen vorzusehen. Die Wirkung dieser Umlenkrollen besteht darin, daß, wenn diese in das Band eingetaucht werden, der Umschlingungswinkel an den Steuerrollen vergrößert wird. Mit der Vergrößerung des Umschlingungswinkels geht eine Vergrößerung des Einflusses der Steuerrollen auf die Zugspannungsentwicklung in dem jeweiligen Band einher.
  • In der Regel wird es günstig sein die zur Erfassung des Spannungsverlaufs benötigten Meßeinrichtungen unmittelbar im Bereich der Steuerrolle selbst oder in Förderrichtung des Bandes auf die jeweilige Steuerrolle mit einem gewissen Abstand folgend anzuordnen. Die antriebs- und bedienseitigen Zugkraftanteile können zur Ermittlung des Zugspannungsverlaufs beispielsweise mit Kraftsensoren gemessen werden, die an den Lagerböcken der Steuerrollen oder an den Lagerböcken der eng benachbart zu den Steuerrollen angeordneten Umlenkrollen positioniert sind. Des weiteren ist es insbesondere für den Fall denkbar, daß die Steuerrollen oder die benachbarten Umlenkrollen als Planheitsmeßrollen ausgebildet sind, die Unsymmetrie der Spannungsverteilung direkt aus den Meßrollensignalen abzuleiten.
  • Die Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich dadurch noch vergrößern, daß der Abstand der Umlenkrollen und der Steuerrollen zum Band veränderbar ist. Dabei sollte die Steuerrolle und die Umlenkrolle jeweils so weit von dem Band entfernbar sein, daß sowohl die Steuerrolle als auch die Umlenkrolle bei Bedarf außer Eingriff mit dem Band gebracht werden kann. So wird es in vielen Fällen günstig sein, eine auf der Auslaufseite des Walzwerkes angeordnete Umlenkrolle außer Eingriff mit dem Band zu bringen, wenn dort eine Planheitsregelung zum Einsatz kommt und möglichst wenige Rollen mit dem Band in Berührung kommen sollen.
  • Günstig sein kann es auch, wenn auf der Einlauf- und/oder der Auslaufseite des Walzwerks jeweils zwei Steuerrollen angeordnet sind, von denen die eine auf die obere Bandoberfläche und die andere auf die untere Bandoberfläche einwirkt. Auf diese Weise wird die Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich vergrößert. So ist es bei einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung je nach Anwendungsfall beispielsweise problemlos möglich, nur die obere oder nur die untere Steuerrolle einzusetzen. Genauso kann auch der gleichzeitige Einsatz beider Steuerrollen erfolgen, wobei in diesem Fall die Steuerrollen entgegengesetzt zueinander verschwenkt werden. Durch das auf diese Weise erzielte Zusammenwirken der Steuerrollen wird deren Einfluß auf die Zugspannungsverteilung erheblich verstärkt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig.1
    den Aufbau einer Vorrichtung zum Walzen von Bändern in einer schematischen, seitlichen Ansicht;
    Fig. 2
    den Aufbau einer zweiten Vorrichtung zum Walzen von Bändern in einer schematischen, seitlichen Ansicht;
    Fig. 3
    eine dritte Vorrichtung zum Walzen von Bändern in einer schematischen, ausschnittsweisen seitlichen Ansicht.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum Walzen von Bändern weist ein zwei Arbeitswalzen 1,2 aufweisendes Walzwerk W auf. Auf der Einlaufseite E des Walzwerks W ist eine Abwickelhaspel 3 angeordnet, von der ein Band B in Förderrichtung F in den Walzspalt 4 zwischen den Arbeitsrollen 1,2 des Walzwerks W gefördert wird. Vor dem Eintreten in den Arbeitsspalt 4 ist das Band B über eine erste Steuerrolle 5 geführt. Die Steuerrolle 5 ist auf einem Lagerbock 6 gelagert, an dem Kraftmeßsensoren 7 zur Ermittlung der auf das Band B einlaufseitig einwirkenden Zugkräfte befestigt sind. Die Steuerrolle 5 ist über ihren Lagerbock 6 mittels nicht gezeigter Stellantriebe in einer im wesentlichen vertikal ausgerichteten Ebene N1' verschwenkbar.
  • Auf der Auslaufseite A des Walzwerks W ist eine Aufwickelhaspel 8 angeordnet, auf die das fertig gewalzte Band B aufgewickelt wird. Zuvor wird das Band B über eine zwischen dem Walzspalt 4 und der Aufwickelhaspel 8 angeordnete zweite Steuerrolle 9 geführt. Die Steuerrolle 9 ist auf einem Lagerbock 10 gelagert, welcher mit Kraftmeßsensoren 11 zur Ermittlung der auslaufseitig auf das Band B einwirkenden Zugkräfte ausgestattet ist. Entsprechend der ersten Steuerrolle 5 ist die zweite Steuerrolle 9 mittels nicht gezeigter Stelleinrichtungen in einer Ebene N1'' verschwenkbar, die im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.
  • Die Kraftmeßsensoren 7,11 sind mit einer nicht gezeigten Regeleinrichtung verbunden, die aus den Meßsignalen der Kraftmeßsensoren 7,11 die Zugspannungsverteilung über die Breite des Bandes B ermittelt und Steuersignale an die nicht gezeigten Stellantriebe zum Schwenken der Steuerrollen 5,9 abgibt, bis die ermittelte Zugspannungsverteilung einem vorgegebenen Sollwert entspricht.
  • Bei der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung zum Walzen von Bändern wird das Band B von einer Abwickelhaspel 20 über eine erste, in einer im wesentlichen vertikal ausgerichteten Ebene N2' verschwenkbaren Steuerrolle 21 dem Walzspalt 22 des Walzwerks W' zugeführt. Dabei wirkt eine Umlenkrolle 23 auf das Band B ein, welche oberhalb des Bandes B und zwischen der Steuerrolle 21 und dem Walzwerk W' angeordnet ist. Die Umlenkrolle 23 ist höhenverstellbar, um den Winkel α verändern zu können, in dem das Band B die Steuerrolle 21 umschlingt.
  • Die erste Steuerrolle 21 ist auf einem Lagerbock 24 gelagert, der mit Kraftmeßsensoren 25 zur Ermittlung der auf das Band B auf der Einlaufseite E des Walzwerks W' einwirkenden Zugkräfte bestimmt sind. Auf der Auslaufseite A des Walzwerks W' ist nächst benachbart zum Walzspalt 22 eine zweite Umlenkrolle 26 angeordnet. Die Umlenkrolle 26 ist höhenverstellbar und kann soweit von dem Band B entfernt werden, daß sie außer Eingriff mit dem Band ist. Eng benachbart zu der Umlenkrolle 26 ist in Förderrichtung F des Bandes B eine zweite Steuerrolle 27 angeordnet, welche über nicht gezeigte Stelleinrichtungen in einer Ebene N2'' verschwenkbar ist, die im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Das Band B wird, nachdem es die Steuerrolle 27 passiert hat, auf einer Aufwickelhaspel 28 aufgewickelt.
  • Entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung werden auch bei der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung die auf das Band B bedien- und antriebsseitig einwirkenden Zugkräfte erfaßt und einer nicht gezeigten Regeleinrichtung zugeführt. Mit der Antriebsseite ist in diesem Zusammenhang die Seite des Bandes B gemeint, die der mit den Antrieben bestückten Seite des Walzwerks W' zugeordnet sind. Die Bedienseite ist demgegenüber die frei zugängliche andere Seite des Walzwerks W'. Die Regeleinrichtung bestimmt aus dem ermittelten Zugspannungsverlauf Stellsignale zum Verschwenken der Steuerrollen 21,27, bis die ermittelte Zugspannungsverteilung einem Sollwert entspricht.
  • In Fig. 3 ist ausschnittsweise eine dritte Vorrichtung zum Walzen von Bändern gezeigt, bei der das Band B ebenfalls von einer Aufwickelhaspel 40 über eine erste Steuerrolle 41 dem Walzspalt 42 eines Walzwerks W'' zugeführt wird. Im Unterschied zu der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung ist zwischen der ersten Steuerrolle 41 und dem Walzwerk W'' eine zweite Steuerrolle 43 angeordnet, die auf die Oberfläche des Bandes B einwirkt.
  • Die erste Steuerrolle 41 ist über nicht gezeigte Stelleinrichtungen in einer Ebene N3' verschwenkbar, die im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. In entsprechender Weise ist die Steuerrolle 43 in einer Ebene N3'' verschwenkbar, die ebenfalls vertikal ausgerichtet ist.
  • Auf der Auslaufseite A weist die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung eine dem Aufbau auf der Einlaufseite E entsprechenden Aufbau auf.
  • Wie bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen wird auch bei der Vorrichtung nach Fig. 3 mittels geeigneter Meßeinrichtungen die Verteilung der Zugspannungen bestimmt, unter denen das Band B steht. Die Zugspannungsverteilung wird einer geeigneten Regeleinrichtung zugeführt, welche so lange Stellsignale an die nicht gezeigten Stellantriebe zum Verschwenken der Steuerrollen 41,43 abgibt, bis die Zugspannungsverteilung einem Sollwert entspricht. Dabei werden die Steuerrollen 41,43 jeweils gegenläufig verstellt, um ihre Wirkung zu verstärken.
  • Die voranstehend erwähnten Regelungen der Zugspannungsverteilung sind lediglich beispielhafter Art. So kann es ebenso je nach Anwendungsfall sinnvoll sein, eine Regelung nur an der Einlauf- oder an der Auslaufseite des Walzgerüstes durchzuführen. Vorwiegend wird man jedoch eine Regelung nur an der Einlaufseite E einsetzen, da an der Auslaufseite A der Walzgerüste W,W',W'' häufig Planheitsregelsysteme eingesetzt werden. Beim Einsatz von Planheitsregelungen werden die auslaufseitigen Steuerrollen in "0"-Position gestellt, in der sie keinen Einfluß auf das Band ausüben. Es ist jedoch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch möglich, an der Auslaufseite durch Einsatz der Steuerrollen gezielt auf die Spannungsverteilung einzuwirken. Auf diese Weise können einerseits die Planheit des gewalzten Bandes und andererseits die Spannungsverteilung am Walzspalt unabhängig voneinander eingestellt werden.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Walzen von Bändern (B), welche über ihre Breite eine ungleichförmige Dicken- und/oder Längenverteilung aufweisen, unter Verwendung mindestens einer auf der Einlauf- und/oder Auslaufseite (E,A) eines Walzwerks (W,W',W'') angeordneten, in ihrer Stellung relativ zum Band (B) verschwenkbaren Steuerrolle (5,9,21,27,41,43), dadurch gekennzeichnet, daß mit mindestens einer auf derselben Seite (E,A) des Walzwerks (W,W',W'') wie die Steuerrolle (5,9,21,27,41,43) angeordneten Meßeinrichtung (7,11,25) die Verteilung der Zugspannungen über die Breite des Bandes (B) erfaßt wird und daß entsprechend der erfaßten Zugspannungsverteilung die Steuerrolle (5,9,21,27,41,43) so lange verstellt wird, bis die erfaßte Zugspannungsverteilung einem Sollwert entspricht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannungsverteilung aus der Differenz der auf der Antriebs- und der Bedienseite des Walzwerks (W,W',W'') erfaßten Bandzugkräfte ermittelt wird.
  3. Vorrichtung zum Walzen von Bändern (B), welche über ihre Breite eine ungleichförmige Dicken- und/oder Längenverteilung aufweisen, mit mindestens einer auf der Einlauf- (E) und/oder Auslaufseite (A) des Walzwerks (W,W',W'') angeordneten, in ihrer Stellung relativ zum Band (B) verschwenkbaren Steuerrolle (5,9,21,27,41,43), gekennzeichnet durch Mittel, welche auf derselben Seite (E,A) wie die Steuerrolle (5,9,21,27,41,43) angeordnet sind und welche die Zugspannungsverteilung über die Breite des Bandes (B) erfassen, und durch eine Regeleinrichtung, die aus der erfaßten Zugspannungsverteilung Stellsignale für Stelleinrichtungen zum Verschwenken der Steuerrolle (5,9,21,27,41,43) ermittelt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerrungsrollen (5,9,21,27,41,43) in einer vertikal und/oder horizontal ausgerichteten Ebene (N1',N1'',N2',N2'',N3',N3'') verschwenkbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl auf der Einlauf- (E) als auch auf der Auslaufseite (A) des Walzwerks (W,W',W'') jeweils mindestens eine Steuerrolle (5,9,21,27,41,43) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerrolle (5,9,21,27,41,43) mindestens eine Umlenkrolle (23,26) zugeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lagerbock (6,10,24) jeder Steuerrolle (5,9,21,27, 41,43) ein Kraftmeßsensor (7,11,25) zugeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der nächst benachbart zu der jeweiligen Steuerrolle (5,9,21,27,41,43) angeordneten Umlenkrolle (23,26) ein Kraftmeßsensor zugeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Umlenkrolle (23,26) zum Band (B) veränderbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Steuerrolle (5,9,21,27,41,43) zum Band (B) veränderbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Einlauf- (E) und/oder der Auslaufseite (A) des Walzwerks (W,W',W'') jeweils zwei in Förderrichtung (F) des Bandes (B) versetzt positionierte Steuerrollen (41,43) angeordnet sind, von denen die eine auf die obere Bandoberfläche und die andere auf die untere Bandoberfläche einwirkt.
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