EP4100177B1 - Method for calibrating vertical rolls of a vertical roll stand, and rolling mill with calibrating assembly for carrying out the method - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung von Vertikalrollen bzw. Vertikalwalzen (im Folgenden nur noch als Vertikalrolle bezeichnet) eines Vertikalwalzgerüsts zum Walzen von metallenen Flachprodukten, insbesondere zum Walzen von Stahl und Nichteisenmetallen.The invention relates to a method for calibrating vertical rollers or vertical rolls (hereinafter referred to only as vertical roller) of a vertical rolling mill for rolling metal flat products, in particular for rolling steel and non-ferrous metals.

Das Kalibrieren eines Vertikalwalzgerüstes ist erforderlich, um die Position der Vertikalrollen in Bezug auf die Mitte der Walzstraße zu bestimmen und erforderlichenfalls zu korrigieren, sodass die zur Mitte der Walzstraße gerichteten Außenkanten der Vertikalrollen den gleichen Abstand zur Mittellinie der Walzstraße aufweisen. Eine Kalibrierung kann beispielsweise immer dann erforderlich sein, wenn das Vertikalwalzgerüst nach einer Reparatur wieder in Betrieb genommen wird, wenn die Walzstraße nach Stillstand wieder angefahren wird oder nach einem Signalverlust der Steuerung oder wenn das Walzergebnis eine Korrektur der Position der Vertikalrollen nahelegt.Calibration of a vertical rolling mill is necessary to determine the position of the vertical rolls in relation to the center of the rolling mill and, if necessary, to correct it so that the outer edges of the vertical rolls facing the center of the rolling mill are the same distance from the center line of the rolling mill. Calibration may be necessary, for example, whenever the vertical rolling mill is put back into operation after a repair, when the rolling mill is restarted after a standstill or after a signal loss from the control system, or when the rolling result suggests a correction of the position of the vertical rolls.

Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Kalibrierung von Vertikalwalzgerüsten bekannt. Bei den im Stand der Technik bekannten Verfahren erfolgt die Kalibrierung der Vertikalrollen in Vertikalwalzgerüsten unter Verwendung von Messhilfsmitteln, wie beispielsweise Bandmaß, Laserentfernungsmesser oder anderen Messvorrichtungen, die vom Bedienungspersonal an der Maschine verwendet oder zum Kalibrieren an dieser angebracht werden. Dabei wird in der Regel ein Abstand von einem festen Punkt an der Maschine zu der jeweiligen Vertikalrolle oder zu einem dieser zugeordneten Punkt ausgemessen oder es wird der Abstand zwischen beiden Vertikalrollen oder diesen zugeordneten Punkten ausgemessen, um die Position der Vertikalrollen zu bestimmen und erforderlichenfalls zu korrigieren. Diese Vorgehensweise ist insbesondere mit dem Nachteil behaftet, dass sich während des Kalibriervorgangs Personen im Maschinenbereich und somit im Gefährdungsbereich aufhalten müssen. Diese Vorgehensweise ist außerdem verhältnismäßig zeitaufwendig.Various methods for calibrating vertical rolling stands are known in the prior art. In the methods known in the prior art, the vertical rolls in vertical rolling stands are calibrated using measuring aids, such as tape measures, laser rangefinders or other measuring devices that are used by the operating personnel on the machine or attached to it for calibration. In this case, a distance is usually measured from a fixed point on the machine to the respective vertical roll or to a point assigned to it, or the distance between both vertical rolls or points assigned to them is measured in order to determine the position of the vertical rolls and correct it if necessary. This The main disadvantage of this procedure is that people have to be in the machine area and therefore in the danger zone during the calibration process. This procedure is also relatively time-consuming.

Das Problem der etwa erforderlichen Messungen im Maschinenbereich wird in der CN 102688904 A beschrieben, in welcher ein Kalibrierverfahren vorgeschlagen wird, das mithilfe eines um nabenförmige Köpfe der Vertikalrollen geschlungenen Drahtes durchgeführt wird.The problem of the necessary measurements in the machine area is discussed in the CN102688904A in which a calibration procedure is proposed that is carried out by means of a wire looped around hub-shaped heads of the vertical rollers.

Aus der CN 102989792 A ist ebenfalls ein Verfahren zur Kalibrierung des Vertikalwalzspalts eines Vertikalwalzgerüsts bekannt. Das Verfahren umfasst das Bestimmen und Markieren der Mittellinie der Walzstraße jeweils für das obere und untere Ende der Vertikalrollen, das Bestimmen des Abstandes der Achsen der Vertikalrollen zu der markierten Mittellinie und die vertikale Ausrichtung der Enden der Vertikalrollen zu der markierten Mittellinie. Anschließend wird der Abstand der unteren Enden der Vertikalrollen zu dem unteren Ende der markierten Mittellinie mit dem Abstand der oberen Enden der Vertikalrollen zu dem oberen Ende der markierten Mittellinie verglichen. Darüber wird die vertikale Ausrichtung und Zentrierung der Vertikalrollen eingestellt, um dann über eine Messung der Weite des Walzspalts eine Kalibrierung vorzunehmen. Wie genau die Vermessung der Abstände erfolgt, ist in dieser Druckschrift nicht beschrieben.From the CN102989792A A method for calibrating the vertical roll gap of a vertical rolling mill is also known. The method includes determining and marking the center line of the rolling mill for the upper and lower ends of the vertical rolls, determining the distance of the axes of the vertical rolls to the marked center line and the vertical alignment of the ends of the vertical rolls to the marked center line. The distance of the lower ends of the vertical rolls to the lower end of the marked center line is then compared with the distance of the upper ends of the vertical rolls to the upper end of the marked center line. The vertical alignment and centering of the vertical rolls is then adjusted in order to then carry out calibration by measuring the width of the roll gap. How exactly the distances are measured is not described in this publication.

In der JP 2012218060 A wird ein Verfahren beschrieben, bei dem die Stellung der Vertikalrollen in einem Vertikalwalzgerüst ausschließlich mittels Sensoren bzw. Positionsgebern ermittelt wird, die an den Anstellzylindern und an den Rückstellzylindern der Vertikalrollen-Einheiten angeordnet sind.In the JP 2012218060 A A method is described in which the position of the vertical rolls in a vertical rolling stand is determined exclusively by means of sensors or position sensors which are arranged on the setting cylinders and on the return cylinders of the vertical roll units.

Die WO 2010/109637 A1 beschreibt ein Verfahren zur Kalibrierung von Vertikalrollen eines Vertikalwalzgerüsts, die jeweils in einer Vertikalrollen-Einheit gelagert sind, welche Bezug auf eine vorgegebene Mittellinie mehrerer in einer Walzstraße angeordneten Komponenten verstellbar ist, wobei das Verfahren das Ermitteln von Ist-Abständen der Längsmittelachse der Vertikalrollen zur Mittellinie der Walzstraße in einer vorgegebenen Betriebsstellung, das Bereitstellen wenigstens einer Kalibrierbramme mit einer bekannten und bestimmten Breite und das Einbringen der Kalibrierbramme in das Vertikalwalzgerüst umfasst. Weiterhin umfasst das Verfahren das Anstellen der Vertikalrollen gegen die Kalibrierbramme mit einer definierten Anstellkraft. Dabei erfolgt eine Weg- und Druckmessung, wobei als Referenzposition die Innenkante der Vertikalwalzen erfasst wird. Aufgrund der so ermittelten Referenzposition wird der Walzspalt eingestellt.The WO 2010/109637 A1 describes a method for calibrating vertical rollers of a vertical rolling stand, each of which is mounted in a vertical roller unit which is adjustable with respect to a predetermined center line of several components arranged in a rolling mill, the method comprising determining actual distances of the longitudinal center axis of the vertical rollers to the center line of the rolling mill in a predetermined operating position, the provision of at least one calibration slab with a known and specific width and the introduction of the calibration slab into the vertical rolling stand. The method also includes positioning the vertical rollers against the calibration slab with a defined positioning force. In this process, a displacement and pressure measurement is carried out, with the inner edge of the vertical rollers being recorded as the reference position. The roll gap is adjusted based on the reference position determined in this way.

Das Dokument WO 2010/109637 A1 offenbart weiterhin eine Kalibrieranordnung an einem Vertikalwalzgerüst in einer Walzstraße zum Walzen von metallenen Erzeugnissen mit wenigstens zwei jeweils in Vertikalrolleneinheiten gelagerten Vertikalrollen, die einen Walzspalt definieren und die mit wenigstens einem vorzugsweise hydraulischen Anstellsystem und/oder wenigstens einem vorzugsweise hydraulischen Rückholsystem in Bezug auf in einer vorgegebenen Mittellinie mehrerer in der Walzstraße angeordnete Komponenten verstellbar sind.The document WO 2010/109637 A1 further discloses a calibration arrangement on a vertical rolling stand in a rolling mill for rolling metal products with at least two vertical rollers, each mounted in vertical roller units, which define a roll gap and which are adjustable with at least one preferably hydraulic adjustment system and/or at least one preferably hydraulic return system in relation to a plurality of components arranged in a predetermined center line in the rolling mill.

Das aus der bekannte Verfahren ist insbesondere mit dem Nachteil behaftet, dass dabei der Verschleißzustand der Vertikalweizen nicht berücksichtigt wird.The known method has the particular disadvantage that the wear condition of the vertical wheat is not taken into account.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Kalibrierung von Vertikalrollen eines Vertikalwalzgerüsts bereitzustellen, mit dem eine zumindest teilweise Automatisierung der Kalibrierung möglich ist.The invention is based on the object of providing a method and an arrangement for calibrating vertical rolls of a vertical rolling stand, with which an at least partial automation of the calibration is possible.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Kalibrierung von Vertikalrollen eines Vertikalwalzgerüsts bereitzustellen, das der Gewährleistung der Arbeitssicherheit bei der Durchführung des Verfahrens Rechnung trägt.The invention is based in particular on the object of providing a method and an arrangement for calibrating vertical rolls of a vertical rolling stand, which takes into account the guarantee of occupational safety when carrying out the method.

Das Verfahren soll insbesondere die Anlagenverfügbarkeit erhöhen und mögliche Fehlerquellen bei der Kalibrierung minimieren.In particular, the procedure is intended to increase system availability and minimize possible sources of error during calibration.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 18. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Kalibrieranordnung gemäß der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.The problem underlying the invention is solved with the features of the independent patent claims 1 and 18. Advantageous embodiments of the method and the calibration arrangement according to the invention emerge from the respective subclaims.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung kann dahingehend zusammengefasst werden, dass erfindungsgemäß ein mehrstufiges Kalibrierverfahren bereitgestellt wird, bei welchem in einem Schritt eine Ermittlung der Lage der Vertikalrollen in Bezug auf die Mittellinie der Walzstraße erfolgt. Bei diesem Verfahrensschritt wird ein Ist-Abstand der Längsmittelachsen der Vertikalrollen in Bezug auf die Mittellinie der Walzstraße ermittelt.An essential aspect of the invention can be summarized as follows: according to the invention, a multi-stage calibration method is provided in which the position of the vertical rollers in relation to the center line of the rolling mill is determined in one step. In this method step, an actual distance between the longitudinal center axes of the vertical rollers in relation to the center line of the rolling mill is determined.

Die Verwendung der Längsmittelachsen der Vertikalrollen stellt eine bevorzugte Abstands-Referenz dar. Wenn eine andere Referenz als die Längsmittelachse zu Berechnungen herangezogen werden soll, ist erfindungsgemäß der Zusammenhang zwischen der anderen Referenz und der Längsmittelachse herzustellen. Eine andere Referenz kann beispielsweise eine Kante eines Einbaustücks sein. Sollten andere Referenzen verwendet werden, ist es zwingend erforderlich den Durchmesser der Vertikalrollen zu kennen.The use of the longitudinal center axes of the vertical rollers represents a preferred distance reference. If a reference other than the longitudinal center axis is to be used for calculations, the connection between the other reference and the longitudinal center axis must be established according to the invention. Another reference can be, for example, an edge of a chock. If other references are used, it is essential to know the diameter of the vertical rollers.

Dieser Verfahrensschritt wird bevorzugt dann durchgeführt, wenn sich kein Material, beispielsweise Walzgut zwischen den Vertikalrollen befindet, beispielsweise während einer Walzpause, im Reparaturbetrieb oder während der Wartung.This process step is preferably carried out when there is no material, such as rolling stock, between the vertical rolls, for example during a rolling break, in repair operations or during maintenance.

In einem anderen Verfahrensschritt wird eine Kalibrierbramme mit einer bekannten und bestimmten Breite bereitgestellt und in das Vertikalwalzgerüst eingebracht. Die Kalibrierbramme kann vorwärts und/oder rückwärts durch das Vertikalwalzgerüst hindurchgeführt werden, wobei die Vertikalrollen des Vertikalwalzgerüsts mit einer definierten Anstellkraft mit der Kalibrierbramme in Eingriff gebracht werden. Das Hindurchführen der Kalibrierbramme durch das Vertikalwalzgerüst im Sinne der Erfindung kann ein Reversieren sowie ein vorwärts oder rückwärts Verfahren sowie jeweils ein Stoppen der Kalibrierbramme während der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung in dem Vertikalwalzgerüst umfassen.In another method step, a calibration slab with a known and specific width is provided and introduced into the vertical rolling stand. The calibration slab can be guided forwards and/or backwards through the vertical rolling stand, wherein the vertical rollers of the vertical rolling stand are brought into engagement with the calibration slab with a defined setting force. The guiding of the calibration slab through the vertical rolling stand in the sense of the invention can comprise reversing and moving forwards or backwards as well as stopping the calibration slab during the forward or backward movement in the vertical rolling stand.

Mithilfe der Informationen über den ist-Abstand der Vertikalrollen zur Mittellinie der Walzstraße und der bekannten und definierten Breite der Kalibrierbramme werden in einer Steuereinheit Soll-Abstände der Längsmittelachse der Vertikalrollen von der Mittellinie der Walzstraße berechnet.Using the information on the actual distance of the vertical rolls to the center line of the rolling mill and the known and defined width of the calibration slab, A control unit calculates the target distances of the longitudinal center axis of the vertical rolls from the center line of the rolling mill.

Das Kalibrierverfahren, welches erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, kann insoweit als mehrstufig bezeichnet werden, als dass eine Kalibrierungsstufe umfasst, dass die Lage der Längsmittelachsen der Vertikalrollen bezüglich der Mittellinie der Walzstra-ße ermittelt wird. Der Durchmesser der Vertikalrollen bzw. deren Verschleißzustand spielt dabei zunächst keine Rolle. Die andere Kalibrierungsstufe berücksichtigt die tatsächliche Breite der zwischen den Vertikalrollen befindlichen Kalibrierbramme und somit den tatsächlichen Durchmesser der Vertikalrollen. Dadurch ist eine gesonderte Vermessung des verschleißbedingten Durchmessers der Vertikalrollen, die eine zusätzliche Fehlerquelle darstellen würde, entbehrlich.The calibration method proposed according to the invention can be described as multi-stage in that one calibration stage involves determining the position of the longitudinal center axes of the vertical rollers in relation to the center line of the rolling mill. The diameter of the vertical rollers or their state of wear initially plays no role. The other calibration stage takes into account the actual width of the calibration slab located between the vertical rollers and thus the actual diameter of the vertical rollers. This means that a separate measurement of the wear-related diameter of the vertical rollers, which would represent an additional source of error, is unnecessary.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei der Stufe der Kalibrierung mit der Kalibrierbramme der tatsächliche Durchmesser der Vertikalrollen, auch im verschlissenen Zustand, berücksichtigt. Die Ermittlung des verschleißbedingten Durchmessers der Vertikalrollen in einem separaten Verfahrensschritt ist bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht erforderlich.In the method according to the invention, the actual diameter of the vertical rollers, even in the worn state, is taken into account during the calibration stage using the calibration slab. The determination of the wear-related diameter of the vertical rollers in a separate method step is not necessary in the method according to the invention.

Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst insbesondere die folgenden Verfahrensschritte:

1. A) Ermitteln von Ist-Abständen der Längsmittelachsen der Vertikalrollen zur Mittellinie der Walzstraße in einer vorgegebenen Betriebsstellung, wobei die Ist- Abstände ermittelt werden, bevorzugt wenn sich kein Material weder Walzgut noch die Kalibrierbramme zwischen den Vertikalrollen befindet,
2. B) Bereitstellen wenigstens einer Kalibrierbramme mit einer bekannten und bestimmten Breite und Einbringen der Kalibrierbramme in das Vertikalwalzgerüst,
3. C) Anstellen der Vertikalrollen gegen die Kalibrierbramme mit einer definierten Anstellkraft während die Kalibrierbramme durch das Vertikalwalzgerüst hindurchgeführt wird, und
4. D) Berechnen von Soll-Abständen der Längsmittelachsen der Vertikalrollen zur Mittellinie der Walzstraße in Abhängigkeit der Ist-Abstände der Längsmittelachsen der Vertikalrollen von der Mittellinie der Walzstraße und der Breite der Kalibrierbramme.

The method according to the invention comprises in particular the following method steps:

1. A) Determining the actual distances of the longitudinal center axes of the vertical rollers to the center line of the rolling mill in a given operating position, whereby the actual distances are determined preferably when there is no material, neither rolling stock nor the calibration slab, between the vertical rollers,
2. B) providing at least one calibration slab with a known and specific width and introducing the calibration slab into the vertical rolling stand,
3. C) Adjusting the vertical rollers against the calibration slab with a defined adjustment force while the calibration slab is being guided through the vertical rolling stand, and
4. D) Calculating the target distances of the longitudinal center axes of the vertical rolls from the center line of the rolling mill as a function of the actual distances of the longitudinal center axes of the vertical rolls from the center line of the rolling mill and the width of the calibration slab.

Diese Verfahrensschritte werden vorzugsweise in der Reihenfolge ihrer Aufzählung und gegebenenfalls wiederholt durchgeführt. Verfahrensschritt A) kann unabhängig von den Verfahrensschritten B) bis D) durchgeführt werden.These process steps are preferably carried out in the order in which they are listed and, if necessary, repeatedly. Process step A) can be carried out independently of process steps B) to D).

Die Wiederholhäufigkeit der Verfahrensschritte B) bis D) einerseits und des Verfahrensschritts A) andererseits kann unterschiedlich sein, bedingt durch den Umstand, dass die Verfahrensschritte B) bis D) unabhängig von Verfahrensschritt A) durchgeführt werden können.The frequency of repetition of process steps B) to D) on the one hand and process step A) on the other hand may vary due to the fact that process steps B) to D) can be carried out independently of process step A).

Der Verfahrensschritt A) kann auch unmittelbar vor dem Verfahrensschritt C) oder D) durchgeführt werden.Process step A) can also be carried out immediately before process step C) or D).

Die Kalibrierungsstufen des Verfahrens gemäß der Erfindung werden vorzugsweise jeweils automatisiert durchgeführt.The calibration steps of the method according to the invention are preferably each carried out automatically.

Vorzugsweise wird die Berechnung der Soll-Abstände der Längsmittelachsen der Vertikalrollen von der Mittellinie der Walzstraße unter der mathematischen Bedingung durchgeführt, dass die Soll-Abstände der Längsmittelachsen der Vertikalrollen gleich sind.Preferably, the calculation of the target distances of the longitudinal center axes of the vertical rolls from the center line of the rolling mill is carried out under the mathematical condition that the target distances of the longitudinal center axes of the vertical rolls are equal.

Weiterhin vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Berechnung der Soll-Abstände der Längsmittelachsen der Vertikalrollen von der Mittellinie der Walzstraße unter der zusätzlichen mathematischen Bedingung durchgeführt wird, dass die Summe der Breite der Kalibrierbramme und des Durchmessers einer Vertikalrolle der Summe der Soll-Abstände der Längsmittelachsen der Vertikalrollen entspricht.Furthermore, it is preferably provided that the calculation of the target distances of the longitudinal center axes of the vertical rollers from the center line of the rolling mill is carried out under the additional mathematical condition that the sum of the width of the calibration slab and the diameter of a vertical roller corresponds to the sum of the target distances of the longitudinal center axes of the vertical rollers.

Die Zusammenhänge
A_Soll1 = A_Soll2 und
$${\mathrm{B}}_{\mathrm{ist}}+{\mathrm{D}}_{\mathrm{W}}={\mathrm{A}}_{\mathrm{Soll}1}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{Soll}2}\mathrm{oder}{\mathrm{B}}_{\mathrm{ist}}={\mathrm{A}}_{\mathrm{Soll}1}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{Soll}2}-{\mathrm{D}}_{\mathrm{W}}$$

sollen bei der Berechnung der Soll-Abstände gleichzeitig erfüllt sein,
wobei A_Soll1 den Soll-Abstand der Längsmittelachse einer ersten Vertikalrolle und A_Soll2 den Soll-Abstand der Längsmittelachse einer zweiten Vertikalrolle von der Mitte der Walzstraße bezeichnet, und der Durchmesser der Vertikalrolle berechnet wird aus D_W=A_Ist1+A_Ist2-B_ist, wobei Dw den Durchmesser der Vertikalrolle, A_Ist1 den Ist-Abstand der Längsmittelachse der ersten Vertikalrolle von der Mitte der Walzstraße, A_Ist2 den Ist-Abstand der Längsmittelachse der zweiten Vertikalrolle von der Mitte der Walzstraße und B_ist die Ist-Breite der Kalibrierbramme bezeichnet. Die Steuereinheit berechnet die Soll-Abstände der Längsmittelachsen der Vertikalrollen zur Mittellinie der Walzstraße unter Zugrundelegung des errechneten Durchmessers der Vertikalrollen aus den Ist-Abständen der Längsmittelachsen der Vertikalrollen zur Mittellinie der Walzstraße und der Breite der Kalibrierbramme.Contexts
A _Soll1 = A _Soll2 and
$${\mathrm{B}}_{\mathrm{is}}+{\mathrm{D}}_{\mathrm{W}}={\mathrm{A}}_{\mathrm{Should}1}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{Should}2}\mathrm{or}{\mathrm{B}}_{\mathrm{is}}={\mathrm{A}}_{\mathrm{Should}1}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{Should}2}-{\mathrm{D}}_{\mathrm{W}}$$

should be fulfilled simultaneously when calculating the target distances,
where A _Soll1 denotes the target distance of the longitudinal center axis of a first vertical roll and A _Soll2 denotes the target distance of the longitudinal center axis of a second vertical roll from the center of the rolling mill, and the diameter of the vertical roll _is calculated from D _W =A _Ist1 +A _Ist2 -B , where Dw is the diameter of the vertical roll, A _Ist1 is the actual distance of the longitudinal center axis of the first vertical roll from the center of the rolling mill, A _Ist2 is the actual distance of the longitudinal center axis of the second vertical roll from the center of the rolling mill and B _is the actual width of the calibration slab. The control unit calculates the target distances of the longitudinal center axes of the vertical rolls from the center line of the rolling mill based on the calculated diameter of the vertical rolls from the actual distances of the longitudinal center axes of the vertical rolls from the center line of the rolling mill and the width of the calibration slab.

Bevorzugt wird ein Ist-Durchmesser der Vertikalrollen berechnet und jeweils bezogen auf einen Kalibriervorgang erfasst. Bedingt dadurch, dass das erfindungsgemäße Kalibrierverfahren bei jedem Kalibriervorgang den tatsächlichen Durchmesser der Vertikalrollen inhärent berücksichtigt, ist eine längerfristige Planung hinsichtlich der Standzeiten der Vertikalrollen möglich. Außerdem ist es möglich, Zusammenhänge zwischen bestimmten Walzprogrammen und dem Verschleiß der Vertikalrollen herzustellen. Bestellvorgänge für Ersatzteile werden hierdurch planbarer.Preferably, an actual diameter of the vertical rollers is calculated and recorded in relation to a calibration process. Because the calibration method according to the invention inherently takes the actual diameter of the vertical rollers into account in each calibration process, long-term planning with regard to the service life of the vertical rollers is possible. It is also possible to establish connections between certain rolling programs and the wear of the vertical rollers. This makes ordering processes for spare parts easier to plan.

Zweckmäßigerweise wird ein Verschleißfortschritt der Vertikalrollen mittels einer Vielzahl von Kalibriervorgängen erfasst und überwacht.The wear progress of the vertical rollers is conveniently recorded and monitored by means of a large number of calibration processes.

Die Berechnung der Soll-Abstände der Längsmittelachsen der Vertikalrollen kann unter der vereinfachenden Annahme durchgeführt werden, dass der Durchmesser der Vertikalrollen gleich ist. Eine solche Vereinfachung ist zulässig und in der Regel zutreffend, da die eingesetzten Vertikalrollen beim Einbau den gleichen Ausgangsdurchmesser aufweisen und von einem in etwa gleichmäßigen Verschleiß beider Vertikalrollen ausgegangen werden kann.The calculation of the target distances between the longitudinal center axes of the vertical rollers can be carried out under the simplifying assumption that the diameter of the vertical rollers is the same. Such a simplification is permissible and generally correct, since the vertical rollers used have the same initial diameter when installed and it can be assumed that both vertical rollers wear more or less evenly.

Der Verfahrensschritt A) umfasst folgende weitere Verfahrensschritte:

1. a) Verstellen der Vertikalrollen-Einheiten in eine Kalibrierstellung quer zur Mittellinie der Walzstraße gegen wenigstens einen ortsfesten Anschlag des Vertikalwalzgerüsts, der eine bestimmte bekannte Lage bezüglich der Mittellinie aufweist, wobei die Längsmittelachse der Vertikalrollen in der Kalibrierstellung einen bekannten und bestimmten Anfangsabstand zur Mittellinie der Walzstraße aufweist, und
2. b) Rückstellen der Vertikalrollen-Einheiten in eine definierte entlastete Stellung, und
3. c) Berechnen des Ist-Abstands der Längsmittelachse der Vertikalrollen zur Mittellinie der Walzstraße aus der Summe des Anfangsabstandes und des zurückgelegten Wegs der Vertikalrollen-Einheiten, der bei der Rückstellbewegung gemessen wird.

Process step A) includes the following further process steps:

1. a) adjusting the vertical roller units into a calibration position transverse to the center line of the rolling mill against at least one stationary stop of the vertical rolling stand, which has a certain known position with respect to the center line, wherein the longitudinal center axis of the vertical rollers in the calibration position has a known and certain initial distance from the center line of the rolling mill, and
2. b) returning the vertical roller units to a defined unloaded position, and
3. c) Calculating the actual distance of the longitudinal center axis of the vertical rolls to the center line of the rolling mill from the sum of the initial distance and the distance traveled by the vertical roll units, which is measured during the return movement.

In der Kalibrierungsstufe gemäß Verfahrensschritt A) werden bevorzugt zunächst die Vertikalrollen-Einheiten quer zur Mittellinie der Walzstraße gegen wenigstens einen ortsfesten Anschlag des Vertikalwalzgerüsts verfahren bzw. verstellt, der eine bestimmte bekannte Lage bezüglich der Mittellinie aufweist. Diese Stellung der Vertikalrollen-Einheiten wird nachstehend als Kalibrierstellung bezeichnet. Der Anschlag kann beispielsweise als Bezugsfläche ausgebildet sein, die bei Errichtung des Vertikalwalzgerüsts in der Walzstraße bezüglich der Mittellinie eingemessen und ausgerichtet wurde. Danach werden die Vertikalrollen-Einheiten von der Kalibrierstellung in eine definierte entlastete Stellung gefahren, die einer vorgesehenen Betriebsstellung etwa entspricht. Der hierbei zurückzulegende Verstellweg wird für jede Vertikalrolle bzw. für jede Vertikalrollen-Einheit erfasst bzw. gemessen. Aus der Summe des Anfangsabstandes der Längsmittelachse der Vertikalrolle zur Mittellinie der Walzstraße und dem erfassten zurückgelegten Weg der Vertikalrollen-Einheiten ergibt sich der Ist-Abstand der Längsmittelachse der jeweiligen Vertikalrolle zur Mittellinie der Walzstraße.In the calibration stage according to process step A), the vertical roller units are preferably first moved or adjusted transversely to the center line of the rolling mill against at least one stationary stop of the vertical rolling stand, which has a certain known position with respect to the center line. This position of the vertical roller units is referred to below as the calibration position. The stop can, for example, be designed as a reference surface that was measured and aligned with respect to the center line when the vertical rolling stand was erected in the rolling mill. The vertical roller units are then moved from the calibration position to a defined unloaded position that roughly corresponds to a planned operating position. The adjustment path to be covered here is recorded or measured for each vertical roller or for each vertical roller unit. The actual distance of the longitudinal center axis of the respective vertical roller from the center line of the rolling mill is obtained from the sum of the initial distance of the longitudinal center axis of the vertical roller to the center line of the rolling mill and the recorded distance covered by the vertical roller units.

Dieser Vorgang kann vollständig automatisiert durchgeführt werden und erfordert keine manuellen Messvorgänge im Gefahrenbereich des Vertikalwalzgerüsts. Das Verfahren gemäß der Erfindung sieht vor, an einem Vertikalwalzgerüst Bezugsflächen an den beweglichen Vertikalrollen-Einheiten oder an angrenzenden oder damit verbundenen Bauteilen einerseits und Messflächen bzw. Bezugsflächen an stationären Bauteilen des Vertikalwalzgerüsts andererseits vorzusehen. Die Lage dieser Bezugsflächen relativ zur Lage der Längsmittelachsen der Vertikalrollen kann verhältnismäßig einfach bestimmt werden, ebenso die Lage der Bezugsflächen zueinander und zur Mittellinie der Walzstraße. Die Bezugsflächen an den beweglichen Baugruppen des Vertikalwalzgerüsts werden zwecks Bestimmung einer definierten Ausgangsstellung für weitere Verstellbewegungen gegen Bezugsflächen der stationären Baugruppen gefahren, sodass sie sich berühren und eine weitere Positionsänderung nicht mehr möglich ist.This process can be carried out completely automatically and does not require any manual measuring processes in the danger zone of the vertical rolling stand. The method according to the invention provides for reference surfaces on the movable vertical roller units or on adjacent or connected components on the one hand and measuring surfaces or reference surfaces on stationary components of the vertical rolling stand on the other hand. The position of these reference surfaces relative to the position of the longitudinal center axes of the vertical rollers can be determined relatively easily, as can the position of the reference surfaces relative to each other and to the center line of the rolling mill. The reference surfaces on the movable components of the vertical rolling stand are moved against reference surfaces of the stationary components in order to determine a defined starting position for further adjustment movements, so that they touch each other and a further change in position is no longer possible.

Bei einer zweckmäßigen Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass jeweils ein Kalibriervorgang für eine erste Vertikalrollen-Einheit und für eine zugehörige zweite Vertikalrollen-Einheit durchgeführt wird, wobei die erste und die zweite Vertikalrollen-Einheit nach dem Kalibriervorgang bezogen auf die Mittellinie der Walzstraße so in die entlastete Stellung verfahren werden, dass die Längsmittelachsen der ersten und zweiten Vertikalrolle einen gleichen Abstand zur Mittellinie der Walzstraße aufweisen.In an expedient variant of the method, it is provided that a calibration process is carried out for a first vertical roller unit and for an associated second vertical roller unit, wherein the first and the second vertical roller unit are moved into the unloaded position with respect to the center line of the rolling mill after the calibration process in such a way that the longitudinal center axes of the first and second vertical rollers are at the same distance from the center line of the rolling mill.

Die Lage der Bezugsflächen an beweglichen Bauteilen des Vertikalwalzgerüsts sind hinsichtlich des Abstands der Längsmittelachse der Vertikalrollen bestimmt und bekannt. Die Lage der Bezugsflächen an stationären Bauteilen des Vertikalwalzgerüsts sind hinsichtlich des Abstandes zur Mittellinie der Walzstraße bestimmt und bekannt.The position of the reference surfaces on the moving components of the vertical rolling mill are determined and known in terms of the distance from the longitudinal center axis of the vertical rolls. The position of the reference surfaces on the stationary components of the vertical rolling mill are determined and known in terms of the distance from the center line of the rolling mill.

Für den Fall, dass sich sowohl die stationäre Bezugsfläche als auch die bewegliche Bezugsfläche auf der dem Walzgut bzw der Kalibrierbramme zugewandten Seite der Vertikalrolle befinden, kann der Ist-Abstand von der Mittellinie der Walzstraße bis zu der Längsmittelachse einer Vertikalrolle über folgende Formel berechnet werden: $${\mathrm{A}}_{\mathrm{lst}}={\mathrm{A}}_{\mathrm{bew}}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{stat}}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{fahr}}$$

wobei

• A_Ist den Ist-Abstand der Längsmittelachse der betreffenden Vertikalrolle zur Mittellinie der Walzstraße bezeichnet,
• A_stat den Abstand der stationären Bezugsfläche von der Mittellinie der Walzstraße bezeichnet,
• A_bew den Abstand der beweglichen Bezugsfläche von der Längsmittelachse der Vertikalrolle bezeichnet und
• A_fahr die Wegstrecke der Rückstellbewegung in die entlastete Stellung bezeichnet, beispielsweise gemessen mit einem Positionsgeber eines Anstellsystems.

In the event that both the stationary reference surface and the movable reference surface are located on the side of the vertical roll facing the rolling stock or the calibration slab, the actual distance from the center line of the rolling mill to the longitudinal center axis of a vertical roll can be calculated using the following formula: $${\mathrm{A}}_{\mathrm{lt}}={\mathrm{A}}_{\mathrm{bew}}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{stat}}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{drive}}$$

where

• A _is the actual distance of the longitudinal center axis of the vertical roll in question to the center line of the rolling mill,
• A _stat is the distance of the stationary reference surface from the center line of the rolling mill,
• A _{bew is} the distance of the movable reference surface from the longitudinal center axis of the vertical roller and
• A _fahr is the distance of the return movement to the unloaded position, for example measured with a position sensor of an adjustment system.

Die vorstehende Berechnung geht davon aus, dass sich die Kalibrierstellung auf der dem Walzgut bzw. der Kalibrierbramme zugewandten Seite der Vertikalrollen befindet. Genauso funktional und technisch im Rahmen der Erfindung möglich ist eine Kalibrierstellung, die sich jeweils an den äußeren Bereichen des Vertikalwalzgerüstes befindet. In diesem Falle würden sich die Bezugsflächen jeweils an den äußeren Bereichen des Vertikalwalzgerüstes befinden. Dann würden sich die Bezugsflächen berühren, die beispielsweise stationär an den Querhäuptern einerseits und beweglich an den Traversen andererseits vorgesehen sein können.The above calculation assumes that the calibration position is on the side of the vertical rollers facing the rolling stock or the calibration slab. A calibration position that is located on the outer areas of the vertical rolling stand is just as functionally and technically possible within the scope of the invention. In this case, the reference surfaces would be located on the outer areas of the vertical rolling stand. The reference surfaces would then touch each other, which could, for example, be stationary on the crossheads on the one hand and movable on the crossbeams on the other.

Das Verstellen der Vertikalrollen-Einheit in die Kalibrierstellung und/oder das Rückstellen der Vertikalrollen-Einheit in die entlastete Stellung erfolgt zweckmäßigerweise mittels wenigstens eines Anstellsystems und/oder mittels wenigstens eines Rückholsystems.The adjustment of the vertical roller unit into the calibration position and/or the return of the vertical roller unit into the unloaded position is expediently carried out by means of at least one adjustment system and/or by means of at least one return system.

Das Anstellsystem kann wenigstens ein translatorisch bewegtes Element, beispielsweise einen Anstellzylinder oder eine Anstellschraube umfassen. Ebenso kann das Rückholsystem wenigstens ein translatorisch bewegtes Element in Form eines Schraubentriebs oder eines Rückholzylinders umfassen.The adjustment system can comprise at least one translationally moving element, for example an adjustment cylinder or an adjustment screw. Likewise, the The return system may comprise at least one translationally moving element in the form of a screw drive or a return cylinder.

Das Anstellsystem und/oder das Rückholsystem sind bevorzugt als hydraulische Systeme ausgebildet, die entsprechende Kolben-Zylinderanordnungen umfassen.The actuation system and/or the return system are preferably designed as hydraulic systems comprising corresponding piston-cylinder arrangements.

Das Anstellen der Vertikalrollen-Einheit in eine definierte Betriebsstellung erfolgt zweckmäßigerweise mittels wenigstens eines Anstellsystems und/oder mittels wenigstens eines Rückholsystems.The vertical roller unit is advantageously placed in a defined operating position by means of at least one positioning system and/or by means of at least one return system.

Der Kalibriervorgang gemäß Verfahrensschritt a) wird vorzugsweise über wenigstens ein Messglied, beispielsweise über einen Positionsgeber überwacht, um einen Soll/Ist-Abgleich von tatsächlicher Position und gewollter Position der Vertikalrollen durchführen zu können. Hierzu kann in dem Anstellsystem wenigstens ein Positionsgeber vorgesehen sein.The calibration process according to method step a) is preferably monitored by at least one measuring element, for example a position sensor, in order to be able to carry out a target/actual comparison of the actual position and the desired position of the vertical rollers. For this purpose, at least one position sensor can be provided in the adjustment system.

Beispielsweise kann das Erreichen der definierten entlasteten Stellung der Vertikalrollen-Einheit mittels wenigstens eines Messgliedes, vorzugsweise mittels eines Positionsgebers, an wenigstens einer hydraulischen Kolben-Zylinder Anordnung des wenigstens einen hydraulischen Anstellsystems und/oder des wenigstens einen hydraulischen Rückholsystems überwacht werden.For example, the achievement of the defined unloaded position of the vertical roller unit can be monitored by means of at least one measuring element, preferably by means of a position sensor, on at least one hydraulic piston-cylinder arrangement of the at least one hydraulic adjustment system and/or the at least one hydraulic return system.

Eine bevorzugte Variante des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Verfahrensschritt a) umfasst, dass zunächst wenigstens eine erste Bezugsfläche definierter Lage an einer Vertikalrollen-Einheit oder an einem an die Vertikalrollen-Einheit angrenzenden mit der Vertikalrollen-Einheit beweglichem Bauteil mit wenigstens einer zweiten in Bezug auf die Mittellinie der Walzstraße ortsfesten Bezugsfläche definierter Lage an dem Vertikalwalzgerüst, vorzugsweise unter Aufwendung einer Anstellkraft, zur Anlage gebracht wird. Ein solches bewegliches Bauteil kann beispielsweise eine Traverse oder ein Einbaustück des Vertikalwalzgerüsts sein.A preferred variant of the method is characterized in that method step a) comprises that at least one first reference surface of a defined position on a vertical roller unit or on a component adjacent to the vertical roller unit that is movable with the vertical roller unit is first brought into contact with at least one second reference surface of a defined position on the vertical rolling stand that is stationary with respect to the center line of the rolling mill, preferably by applying an adjusting force. Such a movable component can be, for example, a cross member or a chock of the vertical rolling stand.

Das Verstellen der Vertikalrollen-Einheit gemäß Verfahrensschritt a) kann über eine erste Wegstrecke mit einer erhöhten Geschwindigkeit und über eine zweite Wegstrecke mit einer verringerten Geschwindigkeit erfolgen, bis die erste und die zweite Bezugsfläche einander berühren.The adjustment of the vertical roller unit according to process step a) can be carried out over a first path at an increased speed and over a second path at a reduced speed until the first and second reference surfaces touch each other.

Danach ist vorzugsweise eine Erhöhung der Anstellkraft bei sich berührenden einander zugeordneten Messflächen vorgesehen, gefolgt von einer Rückstellung der Vertikalrollen-Einheit mit zugeordneten beweglichen Bauteilen bis zu der definierten entlasteten Stellung. Die Erhöhung der Anstellkraft als auch die Zeitdauer der Einwirkung werden vorzugsweise jeweils einzeln begrenzt.After this, an increase in the setting force is preferably provided when the measuring surfaces associated with one another are in contact, followed by a return of the vertical roller unit with associated moving components to the defined unloaded position. The increase in the setting force and the duration of the effect are preferably each individually limited.

Die Anstellkraft der einander berührenden Bezugsflächen kann mittels wenigstens eines Druckgebers an wenigstens einer Kolben-Zylinder-Anordnung des hydraulischen Anstellsystems und/oder des hydraulischen Rückholsystems überwacht und auf einen vorgegebenen Höchstwert begrenzt werden. Der Druckgeber wirkt wie ein Endschalter.The actuating force of the contacting reference surfaces can be monitored by means of at least one pressure sensor on at least one piston-cylinder arrangement of the hydraulic actuating system and/or the hydraulic return system and limited to a predetermined maximum value. The pressure sensor acts like a limit switch.

Wenn die Bezugsflächen an den beweglichen und stationären Bauteilen des Vertikalwalzgerüsts so zueinander angeordnet sind, dass diese eine Position erreicht haben, in der sich die Bezugsflächen so berühren, dass eine weitere Positionsänderung unmöglich ist, kann die Ist-Position der Vertikalrolle mit einer Soll-Position verglichen werden.When the reference surfaces on the moving and stationary components of the vertical rolling mill are arranged in such a way that they have reached a position in which the reference surfaces touch each other in such a way that a further change in position is impossible, the actual position of the vertical roll can be compared with a target position.

Zweckmäßigerweise erfolgt das Anstellen der Vertikalrollen-Einheit in die entlastete Stellung mittels wenigstens eines hydraulischen Anstellsystems und/oder mittels wenigstens eines hydraulischen Rückholsystems, wobei das Erreichen der entlasteten Stellung mittels wenigstens eines Meßgliedes, vorzugsweise mittels eines Positionsgebers PG an wenigstens einer hydraulischen Kolben-Zylinder Anordnung des wenigstens einen hydraulischen Anstellsystems und/oder des wenigstens einen hydraulischen Rückholsystems überwacht wird.The vertical roller unit is expediently adjusted to the unloaded position by means of at least one hydraulic adjustment system and/or by means of at least one hydraulic return system, wherein the reaching of the unloaded position is monitored by means of at least one measuring element, preferably by means of a position sensor PG on at least one hydraulic piston-cylinder arrangement of the at least one hydraulic adjustment system and/or the at least one hydraulic return system.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anstellkraft gemäß Verfahrensschritt C) auf einen Wert begrenzt wird, der unterhalb der plastischen Verformung der Kalibrierbramme liegt. Dadurch ist es grundsätzlich möglich die Kalibrierbramme für eine Vielzahl von Kalibriervorgängen zu verwenden.In the method according to the invention, it can be provided that the setting force according to method step C) is limited to a value that is below the plastic deformation of the calibration slab. This basically makes it possible to use the calibration slab for a large number of calibration processes.

Die Anstellkraft wird vorzugsweise wenigstens auf einen Wert begrenzt, bei dem die elastische Verformung der Kalibrierbramme unterhalb eines definierten Grenzwertes für das zu erwartende Kalibrierergebnis liegt.The setting force is preferably limited at least to a value at which the elastic deformation of the calibration slab is below a defined limit value for the expected calibration result.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Kalibrieren des Vertikalwalzgerüstes gemäß der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Kalibrierbramme erfolgt, die für die nochmalige Verwendung unbrauchbar wird. Dann ist vorzugsweise die Anstellkraft gemäß Verfahrensschritt C) auf einen Wert begrenzt ist, der oberhalb der plastischen Verformung der Kalibrierbramme liegt.Alternatively, it can be provided that the calibration of the vertical rolling stand according to the second stage of the method according to the invention takes place with a calibration slab that is unusable for repeated use. Then the setting force according to method step C) is preferably limited to a value that is above the plastic deformation of the calibration slab.

Wenn eine plastische Verformung der Kalibrierbramme während des Kalibriervorgangs in Kauf genommen wird, kann vorgesehen sein, jeweils bestimmte Teilabschnitte der Länge der Kalibrierbramme für jeweils einen Kalibriervorgang zu verwenden. Hierzu kann ein bestimmter zu kalibrierender Abschnitt der Kalibrierbramme mit einem Bandverfolgungssystem erfasst und verfolgt werden.If plastic deformation of the calibration slab is to be accepted during the calibration process, it can be planned to use certain sections of the length of the calibration slab for each calibration process. For this purpose, a certain section of the calibration slab to be calibrated can be recorded and tracked using a belt tracking system.

Bei der Variante des Verfahrens, bei der eine plastische Verformung der Kalibrierbramme während des Kalibriervorgangs vorgesehen ist bzw. in Kauf genommen wird, kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Verfahren das Ermitteln der Ist-Breite der Kalibrierbramme zeitlich nach dem Eingriff der Vertikalrollen und das Berechnen der Soll-Abstände der Längsmittelachsen der Vertikalrollen umfasst, wobei die Soll-Abstände in Abhängigkeit der Ist-Abstände der Längsmittelachsen der Vertikalrollen von der Mittellinie der Walzstraße unter Berücksichtigung der sich nach dem Eingriff der Vertikalrollen einstellenden Ist-Breite der Kalibrierbramme berechnet werden.In the variant of the method in which plastic deformation of the calibration slab is provided for or accepted during the calibration process, it can further be provided that the method comprises determining the actual width of the calibration slab after the engagement of the vertical rollers and calculating the target distances of the longitudinal center axes of the vertical rollers, wherein the target distances are calculated as a function of the actual distances of the longitudinal center axes of the vertical rollers from the center line of the rolling mill, taking into account the actual width of the calibration slab that occurs after the engagement of the vertical rollers.

Die Ist-Breite der Kalibrierbramme kann mit mindestens einem in der Walzstraße befindlichen oder für diese Zwecke eigens in die Walzstraße eingebrachten Breitenmessgerät durchgeführt werden, das sich vor und/oder hinter dem Vertikalwalzgerüst befindet. In diesem Fall wird der bei der Breitenmessung zu berücksichtigende Längsabschnitt der Kalibrierbramme durch das zuvor erwähnte Bandverfolgungssystem bestimmt.The actual width of the calibration slab can be measured using at least one width measuring device located in the rolling mill or specially installed in the rolling mill for this purpose, which is located in front of and/or behind the vertical rolling stand. In this case, the longitudinal section of the calibration slab to be taken into account in the width measurement is determined by the strip tracking system mentioned above.

Die Messung der Breite der Kalibrierbramme kann beispielsweise auch unter Zuhilfenahme wenigstens einer in der Walzstraße vorgesehenen Einlaufseitenführung eines Walzgerüsts und/oder eine in der Walzstraße vorgesehenen Auslaufseitenführung eines Walzgerüsts oder des zu kalibrierenden Vertikalwalzgerüsts durchgeführt werden. Dabei ist es grundsätzlich möglich, die Breite der Kalibrierbramme in einer Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung eines Teilbereichs der Kalibrierbramme zu messen.The measurement of the width of the calibration slab can also be carried out, for example, with the aid of at least one inlet side guide of a rolling stand provided in the rolling mill and/or an outlet side guide of a rolling stand provided in the rolling mill or the vertical rolling stand to be calibrated. In this case, it is fundamentally possible to measure the width of the calibration slab in a forward and/or backward movement of a partial area of the calibration slab.

Die Ermittlung der Breite der Kalibrierbramme kann in diesem Fall auch durch eine manuelle Messung erfolgen.In this case, the width of the calibration slab can also be determined by manual measurement.

Erfindungsgemäß kann die Verwendung einer Kalibrierbramme vorgesehen sein, die wenigstens ein austauschbares Verschleißelement aufweist, das ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend wenigstens eine austauschbare Kaliberplatte und wenigstens eine austauschbare Zentrierplatte.According to the invention, the use of a calibration slab can be provided which has at least one replaceable wear element which is selected from a group comprising at least one replaceable caliber plate and at least one replaceable centering plate.

Durch das Anbringen von wenigstens einer Kaliberplatte bzw. Verschleißplatte an wenigstens einer Seitenkante der Kalibrierbramme, die der Einwirkung einer Vertikalrolle ausgesetzt ist, wird die Möglichkeit geschaffen, den betreffenden Abschnitt der Kalibrierbramme durch Austausch der wenigstens einen Kaliberplatte wieder in den ursprünglichen Zustand in Bezug auf die definierte bzw. vorgegebene Breite zu versetzen.By attaching at least one caliber plate or wear plate to at least one side edge of the calibration slab which is exposed to the action of a vertical roller, it is possible to restore the relevant section of the calibration slab to its original state with respect to the defined or predetermined width by replacing the at least one caliber plate.

Die Länge der Kalibrierbramme kann so gewählt sein, dass sie beispielsweise über eine Teillänge in einer dem Vertikalwalzgerüst vorgeschalteten oder nachgeschalteten Seitenführung angeordnet ist bzw. zentriert wird, wohingegen sich eine weitere Teillänge der Kalibrierbramme in Eingriff mit den Vertikalrollen des Vertikalwalzgerüsts befindet.The length of the calibration slab can be selected such that, for example, it is arranged or centered over a partial length in a side guide upstream or downstream of the vertical rolling stand, whereas another partial length of the calibration slab is in engagement with the vertical rollers of the vertical rolling stand.

Zweckmäßigerweise wird die Kalibrierbramme in Walzrichtung vor und/oder hinter dem Vertikalwalzgerüst mit wenigstens einer vor- und/oder nachgeschalteten Seitenführung in Bezug auf die Mittellinie der Walzstraße zentriert.Advantageously, the calibration slab is centered in the rolling direction upstream and/or downstream of the vertical rolling stand with at least one upstream and/or downstream lateral guide in relation to the center line of the rolling mill.

Erfindungsgemäß wird weiterhin eine Walzstraße mit einer Kalibrieranordnung zum Walzen von metallenen Erzeugnissen bereitgestellt. Die Walzstraße mit einer Kalibrieranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens bestimmt und geeignet sein.According to the invention, a rolling mill with a calibration arrangement for rolling metal products is also provided. The rolling mill with a calibration arrangement according to the present invention can be intended and suitable for carrying out the method described above.

Die Walzstraße mit einer Kalibrieranordnung gemäß der Erfindung umfasst wenigstens ein Vertikalwalzgerüst mit wenigstens zwei jeweils in Vertikalrollen-Einheiten gelagerten Vertikalrollen, die einen Walzspalt definieren und die mit wenigstens einem vorzugsweise hydraulischen Anstellsystem und/oder wenigstens einem vorzugsweise hydraulischen Rückholsystem in Bezug auf eine vorgegebene Mittellinie mehrerer in der Walzstraße angeordneter Komponenten verstellbar sind, wobei die Kalibrieranordnung wenigstens eine erste Bezugsfläche definierter Lage an wenigstens einer Vertikalrollen-Einheit oder an einem mit dieser beweglichen Bauteil umfasst, die mit der Vertikalrollen-Einheit bewegbar ist und wenigstens eine zweite in Bezug auf die Mittellinie stationäre Bezugsfläche sowie eine Steuerung umfasst, mit welcher mit wenigstens einem Positionsgeber des Anstellsystems und/oder des Rückholsystems ein Verstellen der Vertikalrollen-Einheiten quer zur Mittellinie gegen die zweite Bezugsfläche als ortsfester Anschlag des Vertikalwalzgerüsts und ein Rückstellen der Vertikalrollen-Einheiten in eine definierte entlastete Stellung bewirkt werden kann.The rolling mill with a calibration arrangement according to the invention comprises at least one vertical rolling stand with at least two vertical rollers, each mounted in vertical roller units, which define a roll gap and which can be adjusted with at least one preferably hydraulic adjustment system and/or at least one preferably hydraulic return system in relation to a predetermined center line of several components arranged in the rolling mill, wherein the calibration arrangement comprises at least one first reference surface of a defined position on at least one vertical roller unit or on a component movable with it, which can be moved with the vertical roller unit and at least one second reference surface stationary with respect to the center line and a control with which, with at least one position sensor of the adjustment system and/or the return system, an adjustment of the vertical roller units transversely to the center line against the second reference surface as a stationary stop of the vertical rolling stand and a return of the vertical roller units to a defined unloaded position can be effected.

Erfindungsgemäß kann wenigstens jeweils an einem oberen und/oder an einem unteren Einbaustück der Vertikalrollen und/oder an einem angrenzenden mit der Vertikalrollen-Einheit beweglichen Bauteil wenigstens eine erste Bezugsfläche vorgesehen sein.According to the invention, at least one first reference surface can be provided at least on an upper and/or lower mounting piece of the vertical rollers and/or on an adjacent component that is movable with the vertical roller unit.

An wenigstens einem oberen und/oder an einem unteren Walzbalken des Vertikalwalzgerüsts und/oder jeweils an Querhäuptern des Vertikalwalzgerüsts kann wenigstens eine zweite stationäre Bezugsfläche vorgesehen sein.At least one second stationary reference surface can be provided on at least one upper and/or lower roll beam of the vertical rolling stand and/or on each of the crossheads of the vertical rolling stand.

Wenigstens eine der ersten und/oder zweiten Bezugsflächen kann bezüglich ihrer Lage justierbar sein.At least one of the first and/or second reference surfaces may be adjustable with respect to its position.

Bei einer bevorzugten Variante der Walzstraße mit einer Kalibrieranordnung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine erste Bezugsfläche und/oder die wenigstens eine zweite Bezugsfläche als verstellbare bzw. einstellbare und/oder austauschbare Messplatten ausgebildet sind.In a preferred variant of the rolling mill with a calibration arrangement according to the invention, it is provided that the at least one first reference surface and/or the at least one second reference surface are designed as adjustable or settable and/or exchangeable measuring plates.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Kalibrieranordnung wenigstens eine Einrichtung umfasst, die ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend wenigstens einen Positionsgeber PG zur Überwachung der Position der Vertikalrollen-Einheiten, wenigstens einen Druckgeber DG, über welchen eine Anstellkraft der wenigstens einen ersten Bezugsfläche gegen die wenigstens eine zweite Bezugsfläche begrenzbar ist, wenigstens ein Breitenmessgerät BM zur Vermessung der Ist-Breite der Kalibrierbramme und wenigstens ein Bandverfolgungssystem BV zur Verfolgung von Teilbereichen der Kalibrierbramme.Furthermore, it can be provided that the calibration arrangement comprises at least one device which is selected from a group comprising at least one position sensor PG for monitoring the position of the vertical roller units, at least one pressure sensor DG, via which an adjusting force of the at least one first reference surface against the at least one second reference surface can be limited, at least one width measuring device BM for measuring the actual width of the calibration slab and at least one belt tracking system BV for tracking partial areas of the calibration slab.

Die Walzstraße mit einer Kalibrieranordnung gemäß der Erfindung kann beispielsweise eine Breitenmesseinrichtung umfassen, die als Einlaufseitenführung und/oder Auslaufseitenführung eines Walzgerüsts, vorzugsweise des Vertikalwalzgerüsts ausgebildet ist. Die Messung der Breite der Kalibrierbramme bzw. eines Teilbereichs der Kalibrierbramme kann beispielsweise mittels Positionsgeber oder durch Anstellen von Seitenführungslinearen an den Kalibrierbrammen-Teilbereich durchgeführt werden. Die Einlaufseitenführung bzw. die Auslaufseitenführung werden vorzugsweise mit vorzugsweise hydraulisch angetriebenen Zylindern verfahren, wobei der hydraulische Antrieb vorzugsweise mit Positionsgebern und/oder Druckgebern überwacht wird.The rolling mill with a calibration arrangement according to the invention can, for example, comprise a width measuring device which is designed as an inlet side guide and/or outlet side guide of a rolling stand, preferably the vertical rolling stand. The measurement of the width of the calibration slab or a partial area of the calibration slab can, for example, be carried out by means of position sensors or by setting up linear side guides on the partial area of the calibration slab. The inlet side guide or the outlet side guide are preferably moved with preferably hydraulically driven cylinders, with the hydraulic drive preferably being monitored with position sensors and/or pressure sensors.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine schematische Ansicht eines Vertikalwalzgerüstes mit einer Kalibrieranordnung einer Walzstraße gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt und in Durchlaufrichtung des Walzguts betrachtet,

Figur 2

eine Draufsicht auf das in Figur 1 dargestellte Vertikalwalzgerüst, teilweise im Schnitt,

Figur 3

eine der Figur 1 entsprechende Ansicht mit der zwischen den Vertikalrollen angeordneten Kalibrierbramme während des Verfahrensschritts C),

Figur 4

eine Seitenansicht eines Teils der Walzstraße mit dem in der Walzstraße angeordneten Vertikalwalzgerüst, teilweise im Schnitt und

Figur 5

eine schematische Draufsicht auf das Vertikalwalzgerüst und eine vorgeschaltete Einlaufseitenführung während des Verfahrensschritts C).

The invention is explained below using an embodiment shown in the drawings.

Figure 1

a schematic view of a vertical rolling stand with a calibration arrangement of a rolling mill according to the invention, partially in section and viewed in the direction of passage of the rolling stock,

Figure 2

a view of the Figure 1 shown vertical rolling mill, partly in section,

Figure 3

one of the Figure 1 corresponding view with the calibration slab arranged between the vertical rollers during process step C),

Figure 4

a side view of a part of the rolling mill with the vertical rolling stand arranged in the rolling mill, partly in section and

Figure 5

a schematic plan view of the vertical rolling stand and an upstream inlet side guide during process step C).

Das Vertikalwalzgerüst 1 mit der Kalibrieranordnung einer Walzstraße gemäß der Erfindung umfasst zwei in ortsfesten Walzenständern verstellbar angeordnete Vertikalrollen-Einheiten 3. Die Walzenständer sind bezüglich einer Mittellinie 2 mehrerer in einer Walzstraße angeordneter Komponenten einer Walzstraße ausgerichtet. In der Zeichnung sind die Querhäupter 4, die Ständerholme 5 und der obere und untere Walzbalken 6A und 6B des Vertikalwalzgerüsts 1 dargestellt. Die Vertikalrollen-Einheiten 3 umfassen jeweils eine Vertikalrolle, die in einem oberen Einbaustück 8A und einem unteren Einbaustück 8B gelagert ist. Die Einbaustücke 8A, 8B sind jeweils über Traversen 9 miteinander verbunden und mit den Traversen 9 relativ zueinander bezüglich der Mittellinie 2 verstellbar. Die Verstellung der Vertikalrollen-Einheiten 3 erfolgt über ein hydraulisches Anstellsystem und über ein hydraulisches Rückholsystem. Sowohl das Anstellsystem als auch das Rückholsystem können alternativ wenigstens teilweise als mechanische Systeme ausgebildet sein. Das Anstellsystem umfasst auf jeder Seite des Vertikalwalzgerüsts 1 (Bedienseite und Antriebsseite) einen oberen und einen unteren Anstellzylinder 10A, 10B, die jeweils auf das obere und das untere Einbaustück 8A, 8B einwirken.The vertical rolling stand 1 with the calibration arrangement of a rolling mill according to the invention comprises two vertical roller units 3 arranged in stationary roll stands so as to be adjustable. The roll stands are aligned with respect to a center line 2 of several components of a rolling mill arranged in a rolling mill. The drawing shows the crossheads 4, the stand beams 5 and the upper and lower rolling beams 6A and 6B of the vertical rolling stand 1. The vertical roller units 3 each comprise a vertical roller which is mounted in an upper chock 8A and a lower chock 8B. The chocks 8A, 8B are each connected to one another via cross members 9 and can be adjusted relative to one another with respect to the center line 2 using the cross members 9. The vertical roller units 3 are adjusted using a hydraulic adjustment system and a hydraulic return system. Both the adjustment system and the return system can alternatively be designed at least partially as mechanical systems. The adjustment system comprises an upper and a lower adjustment cylinder 10A, 10B on each side of the vertical rolling stand 1 (operating side and drive side), which act on the upper and lower chocks 8A, 8B, respectively.

Das Rückholsystem umfasst auf jeder Seite einen Rückholzylinder 11, der jeweils mit der Traverse 9 in Wirkverbindung steht. Die Traversen 9 sind gemeinsam mit den Einbaustücken 8A, 8B bewegbar.The retrieval system comprises a retrieval cylinder 11 on each side, which is operatively connected to the crossbeam 9. The crossbeams 9 can be moved together with the chocks 8A, 8B.

Figur 1 zeigt das Vertikalwalzgerüst 1 während des Verfahrensschritts A), der das Ermitteln von Ist-Abständen der Vertikalrollen 7 zur Mittellinie 2 der Walzstraße in einer vorgegebenen Betriebsstellung umfasst, wobei die Ist-Abstände ermittelt werden, wenn sich kein Material, beispielsweise in Form von Walzgut, zwischen den Vertikalrollen befindet. Der Verfahrensschritt A In der in Figur 1 gezeigten Position der Vertikalrollen-Einheiten 3 befinden diese sich in der Kalibrierstellung gemäß Verfahrensschritt a), in der die Vertikalrollen-Einheiten 3 gegen einen ortsfesten Anschlag des Vertikalwalzgerüsts 1 verfahren sind. Der ortsfeste Anschlag wird durch stationäre Bezugsflächen gebildet, die eine bestimmte und bekannte Lage bezüglich der Mittellinie 2 aufweisen, gegen die in der in Figur 1 gezeigten Stellung bewegliche Bezugsflächen an den Vertikalrollen-Einheiten 3 anliegen. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Anschlag durch ortsfeste bzw. stationäre Messplatten 12A und 12B gebildet, die jeweils beiderseits des oberen Walzbalkens 6A und des unteren Walzbalkens 6B vorgesehen sind. Für die Funktionsweise der Kalibrieranordnung ist es ausreichend, nur stationäre Messplatten 12A, 12B an dem oberen Walzbalken 6A oder an dem unteren Walzbalken 6B vorzusehen. Figure 1 shows the vertical rolling stand 1 during the method step A), which includes determining the actual distances of the vertical rollers 7 to the center line 2 of the rolling mill in a predetermined operating position, wherein the actual distances are determined when there is no material, for example in the form of rolled stock, between the vertical rollers. The method step A In the method step shown in Figure 1 In the position shown for the vertical roller units 3, they are in the calibration position according to process step a), in which the vertical roller units 3 are moved against a stationary stop of the vertical rolling stand 1. The stationary stop is formed by stationary reference surfaces which have a specific and known position with respect to the center line 2, against which in the Figure 1 shown position, movable reference surfaces rest on the vertical roller units 3. In the described embodiment, the stop is formed by fixed or stationary measuring plates 12A and 12B, which are provided on both sides of the upper roller beam 6A and the lower roller beam 6B. For the functioning of the calibration arrangement, it is sufficient to provide only stationary measuring plates 12A, 12B on the upper roller beam 6A or on the lower roller beam 6B.

An den oberen Einbaustücken 8A und an den unteren Einbaustücken 8B der Vertikalrollen-Einheiten 3 sind jeweils auf der der Mittellinie 2 zugewandten Seite der Einbaustücke 8A, 8B als bewegliche Bezugsflächen obere und untere bewegliche Messplatten 14A, 14B vorgesehen. Diese beweglichen Messplatten sind an dem jeweiligen Einbaustück 8A, 8B, gegebenenfalls verstellbar befestigt, und gemeinsam mit den Einbaustücken 8A, 8B beweglich. Die stationären Messplatten 12A, 12B besitzen eine bestimmte bekannte Lage bezüglich der Mittellinie 2, die beweglichen Messplatten 14A, 14B besitzen eine bekannte bestimmte Lage bezüglich der Längsmittelachsen 13 der Vertikalrollen 7.Upper and lower movable measuring plates 14A, 14B are provided as movable reference surfaces on the upper chocks 8A and lower chocks 8B of the vertical roller units 3 on the side of the chocks 8A, 8B facing the center line 2. These movable measuring plates are attached to the respective chock 8A, 8B, adjustably if necessary, and are movable together with the chocks 8A, 8B. The stationary measuring plates 12A, 12B have a specific known position with respect to the center line 2, the movable measuring plates 14A, 14B have a known specific position with respect to the longitudinal center axes 13 of the vertical rollers 7.

Erfindungsgemäß ist in einer Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung eine automatische Kalibrierung der Lage der Vertikalrollen 7 des Vertikalwalzgerüsts 1 bezüglich der Mittellinie 2 der Walzstraße unter Einbeziehung des Anstellsystems und des Rückholsystems des Vertikalwalzgerüsts 1 vorgesehen. Das Anstellsystem und das Rückholsystem bzw. die dazugehörigen Anstellzylinder 10A und 10B und Rückholzylinder 11 werden über eine Steuerung S angesteuert. Wenigstens einer der Anstellzylinder 10A umfasst einen Positionsgeber PG, über den in der Steuerung S ein Soll/Ist Abgleich von tatsächlicher Position und angesteuerter Position der betreffenden Vertikalrolle 7 erfolgen kann. Weiterhin ist ein Druckgeber DG vorgesehen, der die Druckbeaufschlagung des Rückholzylinders 11 überwachen kann. Jeweils ein Druckgeber DG kann alternativ oder zusätzlich an einem oder mehreren Anstellzylindern 10A, 10B vorgesehen sein. Die automatische Kalibrierung gemäß der Erfindung wird für jede Seite des Vertikalwalzgerüsts 1 (Bedienseite und Antriebsseite) separat und unabhängig von der jeweils anderen Seite durchgeführt. Die hierfür erforderliche Sensorik ist auf jeder Seite des Vertikalwalzgerüsts 1 vorgesehen. In Figur 1 ist jedoch nur eine Steuerung, Positionsüberwachung und Drucküberwachung für eine Seite eingezeichnet. Das Ausführungsbeispiel ist so zu verstehen, dass eine solche Steuerung, Positionsüberwachung und Drucküberwachung für jede der Seiten des Vertikalwalzgerüsts 1 vorgesehen ist. Hierzu bewirkt die Steuerung S bei nicht im Walzbetrieb befindlichem Vertikalwalzgerüst 1 zunächst eine Verstellung der oberen und unteren Einbaustücke 8A, 8B unter Zuhilfenahme der Anstellzylinder 10A, 10B und des Rückholzylinders 11 in Richtung auf die Mittellinie 2 solange, bis die beweglichen Messplatten 14A, 14B gegen die stationären Messplatten 12A, 12B anliegen. Diese Verstellbewegung erfolgt über eine erste Wegstrecke mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit und über eine zweite Wegstrecke mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit unter Aufbringung einer vorgegebenen Anstellkraft, deren Anstieg über den Druckgeber DG überwacht wird. Der Vorgang wird beendet, wenn der von dem Druckgeber DG detektierte Druck einen vorgegebenen Wert überschreitet. Damit wird eine Endlage der Vertikalrollen-Einheit 3 in der Kalibrierstellung detektiert, in der der anfängliche Abstand der Längsmittelachsen 13 der Vertikalrollen 7 zur Mittellinie 2 der Summe aus dem Abstand der Längsmittelachsen 13 von den unteren und/oder oberen beweglichen Messplatten 14A, 14B und dem Abstand zwischen den oberen und/oder unteren stationären Messplatten 12A, 12B zur Mittellinie 2 entspricht.According to the invention, in one stage of the method according to the invention, an automatic calibration of the position of the vertical rollers 7 of the vertical rolling stand 1 with respect to the center line 2 of the rolling mill is provided, including the setting system and the return system of the vertical rolling stand 1. The setting system and the return system or the associated setting cylinders 10A and 10B and return cylinder 11 are controlled via a control S. At least one the adjusting cylinder 10A comprises a position sensor PG, via which a target/actual comparison of the actual position and the controlled position of the relevant vertical roller 7 can be carried out in the control S. Furthermore, a pressure sensor DG is provided, which can monitor the pressure applied to the return cylinder 11. A pressure sensor DG can be provided alternatively or additionally on one or more adjusting cylinders 10A, 10B. The automatic calibration according to the invention is carried out separately for each side of the vertical rolling stand 1 (operating side and drive side) and independently of the other side. The sensors required for this are provided on each side of the vertical rolling stand 1. In Figure 1 However, only one control, position monitoring and pressure monitoring is shown for one side. The embodiment is to be understood in such a way that such a control, position monitoring and pressure monitoring is provided for each of the sides of the vertical rolling stand 1. To do this, when the vertical rolling stand 1 is not in rolling operation, the control S first adjusts the upper and lower chocks 8A, 8B with the aid of the adjustment cylinders 10A, 10B and the return cylinder 11 in the direction of the center line 2 until the movable measuring plates 14A, 14B rest against the stationary measuring plates 12A, 12B. This adjustment movement takes place over a first path at a relatively high speed and over a second path at a relatively low speed while applying a predetermined adjustment force, the increase of which is monitored via the pressure sensor DG. The process is terminated when the pressure detected by the pressure sensor DG exceeds a predetermined value. This detects an end position of the vertical roller unit 3 in the calibration position, in which the initial distance of the longitudinal center axes 13 of the vertical rollers 7 to the center line 2 corresponds to the sum of the distance of the longitudinal center axes 13 from the lower and/or upper movable measuring plates 14A, 14B and the distance between the upper and/or lower stationary measuring plates 12A, 12B to the center line 2.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Kalibrierstellung vorgesehen sein, die sich jeweils an den äußeren Bereichen des Vertikalwalzgerüstes 1 befindet. In diesem Fall befinden sich die Bezugsflächen jeweils an den äußeren Bereichen des Vertikalwalzgerüstes 1. Dies ist in den Figuren nur andeutungsweise mit gestrichelten Linien dargestellt. Die oberen und die unteren beweglichen Messplatten in dieser alternativen Ausgestaltung sind mit 14A' und 14B` bezeichnet. Die oberen und die unteren stationären Messplatten sind in dieser alternativen Ausgestaltung mit 12A` und 12B' bezeichnet. Die oberen und die unteren beweglichen Messplatten 14A' und 14B' sind bei der alternativen Ausgestaltung auf den den Vertikalrollen 7 abgewandten Seiten der Traversen 9 vorgesehen. Die oberen und unteren stationären Messplatten 12A' und 12B' sind hingegen auf den den Vertikalrollen 7 zugewandten Seiten der Querhäupter 4 des Vertikalwalzgerüsts 1 vorgesehen. Daraus ergibt sich, dass eine Kalibrierstellung diejenige Stellung ist, in der die Vertikalrollen 7 vollständig auseinandergefahren sind.Alternatively or additionally, a calibration position can be provided, which is located at the outer areas of the vertical rolling stand 1. In this case, the reference surfaces are located at the outer areas of the vertical rolling stand 1. This is only indicated in the figures with dashed lines. lines. The upper and lower movable measuring plates in this alternative embodiment are designated 14A' and 14B`. The upper and lower stationary measuring plates in this alternative embodiment are designated 12A` and 12B'. In the alternative embodiment, the upper and lower movable measuring plates 14A' and 14B' are provided on the sides of the crossbeams 9 facing away from the vertical rollers 7. The upper and lower stationary measuring plates 12A' and 12B', on the other hand, are provided on the sides of the crossheads 4 of the vertical rolling stand 1 facing the vertical rollers 7. It follows from this that a calibration position is the position in which the vertical rollers 7 are completely moved apart.

In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt eine Rückstellung der VertikalrollenEinheiten 3 in eine definierte bzw. vorgegebene entlastete Position mittels des Anstellsystems und/oder des Rückholsystems. Dabei wird vorzugsweise die zurückgelegte Wegstrecke der Vertikalrollen-Einheiten 3 über den Positionsgeber PG des Anstellsystems oder über einen Positionsgeber des Rückholsystems überwacht. Die vorgegebene, definierte entlastete Position kann etwa einer vorgesehenen Betriebsstellung des Vertikalwalzgerüsts 1 entsprechen.In a further method step, the vertical roller units 3 are reset to a defined or predetermined unloaded position by means of the adjustment system and/or the return system. The distance traveled by the vertical roller units 3 is preferably monitored via the position sensor PG of the adjustment system or via a position sensor of the return system. The predetermined, defined unloaded position can correspond, for example, to a planned operating position of the vertical rolling stand 1.

Der Ist-Abstand A_Ist von der Mittellinie 2 der Walzstraße bis zu der Längsmittelachse 13 einer Vertikalrolle 7 kann über folgende Formel berechnet werden: $${\mathrm{A}}_{\mathrm{lst}}={\mathrm{A}}_{\mathrm{bew}}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{stat}}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{fahr}}$$

wobei

• A_stat den Abstand der stationären Bezugsfläche von der Mittellinie der Walzstraße bezeichnet,
• A_bew den Abstand der beweglichen Messplatten von der Längsmittelachse 13 der Vertikalrolle bezeichnet und
• A_fahr die Wegstrecke der Rückstellbewegung in die entlastete Stellung bezeichnet, beispielsweise gemessen mit einem Positionsgeber des Anstellsystems.

The actual distance _A from the center line 2 of the rolling mill to the longitudinal center axis 13 of a vertical roll 7 can be calculated using the following formula: $${\mathrm{A}}_{\mathrm{lt}}={\mathrm{A}}_{\mathrm{bew}}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{stat}}+{\mathrm{A}}_{\mathrm{drive}}$$

where

• A _stat is the distance of the stationary reference surface from the center line of the rolling mill,
• A _{bew is} the distance of the movable measuring plates from the longitudinal center axis 13 of the vertical roller and
• A _travel is the distance of the return movement to the unloaded position, for example measured with a position sensor of the adjustment system.

Die vorgegebene entlastete Stellung der Vertikalrollen-Einheiten 3 bzw. der Vertikalrollen 7 wird so bestimmt, dass die Abstände A_Ist1 und A_Ist2 von der Mittellinie 2 der Walzstraße gleich sind.The predetermined unloaded position of the vertical roller units 3 or the vertical rollers 7 is determined such that the distances A _Ist1 and A _Ist2 from the center line 2 of the rolling mill are equal.

Die andere Kalibrierungsstufe des Verfahrens gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 5 erläutert. Diese Kalibrierungsstufe umfasst das Bereitstellen wenigstens einer Kalibrierbramme 20 mit einer bekannten und bestimmten Breite und das Einbringen der Kalibrierbramme 20 in das Vertikalwalzgerüst 1 sowie das Anstellen der Vertikalrollen 7 gegen die Kalibrierbramme 20 mit einer definierten Anstellkraft während die Kalibrierbramme 20 durch das Vertikalwalzgerüst 7 hindurch geführt wird. Die Darstellung in Figur 3 entspricht derjenigen gemäß Figur 1 mit dem Unterschied, dass sich die Kalibrierbramme 20 zwischen den Vertikalrollen 7 befindet. Gemäß dem Verfahrensschritt B) erfolgt in dieser Stufe des Kalibrierverfahrens ein Anstellen der Vertikalrollen 7 gegen die Kalibrierbramme 20 mit einer definierten Anstellkraft. Wie eingangs bereits ausgeführt wurde, kann das Anstellen der Vertikalrollen 7 gegen die Kalibrierbramme 20 mit einer Anstellkraft erfolgen, die unterhalb der plastischen Verformung des Materials angesiedelt ist, sodass für eine folgende Berechnung der Soll-Abstände der Längsmittelachsen 13 der Vertikalrollen 7 die bekannte Breite der Kalibrierbramme 20 zugrunde gelegt werden kann. In diesem Falle ist es nicht erforderlich, die Breite der Kalibrierbramme 20 zu messen.The other calibration stage of the method according to the invention is described below with reference to Figures 3 to 5 explained. This calibration stage comprises the provision of at least one calibration slab 20 with a known and specific width and the introduction of the calibration slab 20 into the vertical rolling stand 1 as well as the positioning of the vertical rollers 7 against the calibration slab 20 with a defined positioning force while the calibration slab 20 is guided through the vertical rolling stand 7. The representation in Figure 3 corresponds to that according to Figure 1 with the difference that the calibration slab 20 is located between the vertical rollers 7. According to process step B), in this stage of the calibration process, the vertical rollers 7 are positioned against the calibration slab 20 with a defined positioning force. As already explained at the beginning, the vertical rollers 7 can be positioned against the calibration slab 20 with a positioning force that is below the plastic deformation of the material, so that the known width of the calibration slab 20 can be used as a basis for a subsequent calculation of the target distances of the longitudinal center axes 13 of the vertical rollers 7. In this case, it is not necessary to measure the width of the calibration slab 20.

Alternativ kann das Anstellen der Vertikalrollen 7 mit einer Anstellkraft erfolgen, die oberhalb der plastischen Verformung der Kalibrierbramme 20 angesiedelt ist. Bei der in Figur 4 dargestellten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird davon ausgegangen, dass die Anstellkraft so gewählt ist, dass die Breite der Kalibrierbramme 20 dadurch beeinflusst wird, sodass eine anschließende Messung der Breite zwecks Berechnung der Soll-Abstände vorgesehen ist.Alternatively, the vertical rollers 7 can be adjusted with an adjustment force that is above the plastic deformation of the calibration slab 20. In the Figure 4 In the variant of the method according to the invention shown, it is assumed that the setting force is selected such that the width of the calibration slab 20 is thereby influenced, so that a subsequent measurement of the width is provided for the purpose of calculating the desired distances.

Bei der anhand von Figur 5 dargestellten Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass die Anstellkraft so gewählt ist, dass eine anschließende Messung der Breite der Kalibrierbramme 20 nicht mehr erforderlich ist.In the case of Figure 5 In the process variant shown, the setting force is selected such that a subsequent measurement of the width of the calibration slab 20 is no longer necessary.

Figur 4 zeigt eine Seitenansicht der Walzstraße, in der über einen ersten Rollgang 15 die Kalibrierbramme dem Vertikalwalzgerüst 1 zugeführt wird. Dem Vertikalwalzgerüst 1 ist in Walzrichtung, die mit einem Pfeil bezeichnet ist, ein Horizontalwalzgerüst 16 nachgeschaltet. Dem Vertikalwalzgerüst 1 ist eine Einlaufseitenführung 17 vorgeschaltet, dem Horizontalwalzgerüst 16 ist eine Auslaufseitenführung 18 nachgeschaltet. Die Kalibrierbramme 20 gelangt zunächst über den ersten Rollgang 15 unter seitlicher Führung in das Vertikalwalzgerüst 1, wobei dort die Vertikalrollen 7 gegen die Kalibrierbramme 20 bzw. gegen deren Seitenkanten angestellt werden. Sodann wird die Kalibrierbramme 20 dem Horizontalwalzgerüst 16 zugeführt und über einen zweiten Rollgang 19 durch die Auslaufseitenführung 18 weitertransportiert. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel umfassen die Einlaufseitenführung 17 und/oder die Auslaufseitenführung 18 jeweils Lineale und/oder optische Messeinrichtungen, mit denen über Positionsgeber die Breite der Kalibrierbramme 20 gemessen wird. Die hierzu erfindungsgemäß vorgesehene Breitenmesseinrichtung BM ist nur schematisch dargestellt. Diese leitet die für die Breite der Kalibrierbramme 20 repräsentativen Messwerte an die Steuereinrichtung S weiter. Figure 4 shows a side view of the rolling mill, in which the calibration slab is fed to the vertical rolling stand 1 via a first roller table 15. A horizontal rolling stand 16 is connected downstream of the vertical rolling stand 1 in the rolling direction, which is indicated by an arrow. An inlet side guide 17 is connected upstream of the vertical rolling stand 1, and an outlet side guide 18 is connected downstream of the horizontal rolling stand 16. The calibration slab 20 first enters the vertical rolling stand 1 via the first roller table 15 under lateral guidance, where the vertical rollers 7 are positioned against the calibration slab 20 or against its side edges. The calibration slab 20 is then fed to the horizontal rolling stand 16 and transported further via a second roller table 19 through the outlet side guide 18. In the described embodiment, the inlet side guide 17 and/or the outlet side guide 18 each comprise rulers and/or optical measuring devices with which the width of the calibration slab 20 is measured via position sensors. The width measuring device BM provided for this purpose according to the invention is only shown schematically. This forwards the measured values representative of the width of the calibration slab 20 to the control device S.

Je nachdem, ob die Kalibrierbramme 20 in einem Vorwärtsstich oder in einem Rückwärtsstich durch das Vertikalwalzgerüst 1 hindurchgeführt wird, ist es erforderlich, das Horizontalwalzgerüst 16 nur zum Transport der Kalibrierbramme 20 zu verwenden, da während eines Horizontalwalzstichs zwangsläufig die Breite der Kalibrierbramme 20 beeinflusst wird.Depending on whether the calibration slab 20 is passed through the vertical rolling stand 1 in a forward pass or in a backward pass, it is necessary to use the horizontal rolling stand 16 only for transporting the calibration slab 20, since the width of the calibration slab 20 is inevitably influenced during a horizontal rolling pass.

Mit BV ist ein Bandverfolgungssystem bezeichnet, mit dem Teilbereiche der Kalibrierbramme 20 verfolgbar sind. Dies ist insbesondere dann sinnvoll und zweckmäßig, wenn eine Kalibrierbramme 20 mehrfach zur Durchführung der Kalibrierung verwendet werden soll. Dann können jeweils Teilbereiche bzw. Teillängen der Kalibrierbramme 20 mit den Vertikalrollen 7 des Vertikalwalzgerüsts 1 in Eingriff gebracht werden. Diese Teilbereiche können dann mittels des Bandverfolgungssystems erfasst werden und deren Breite kann gezielt gemessen werden.BV refers to a strip tracking system with which partial areas of the calibration slab 20 can be tracked. This is particularly useful and expedient if a calibration slab 20 is to be used several times to carry out the calibration. Then partial areas or partial lengths of the calibration slab 20 can be brought into engagement with the vertical rollers 7 of the vertical rolling stand 1. These sub-areas can then be detected using the belt tracking system and their width can be measured specifically.

Figur 5 veranschaulicht einen Teil des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei dem, wie vorstehend bereits erwähnt, eine Breitenmessung der Kalibrierbramme 20 nicht vorgesehen ist. Gleiche Bauteile sind in Figur 5 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Figure 5 illustrates a part of the method according to the invention in which, as already mentioned above, a width measurement of the calibration slab 20 is not provided. The same components are shown in Figure 5 provided with the same reference symbols.

Die Länge der Kalibrierbramme 20 ist so bemessen, dass diese sich wenigstens durch die Einlaufseitenführung 17 und das in Walzrichtung nachgeschaltete Vertikalwalzgerüst 1 erstrecken kann. Die Walzrichtung ist in Figur 5 mit einem Pfeil angedeutet. An dem in Walzrichtung führenden Ende der Kalibrierbramme 20 ist diese mit einer auswechselbaren Kaliberplatte 21 versehen. Die Kaliberplatte 21, die sich über die Höhe der Kalibrierbramme 20 erstreckt und seitlich vorstehend ausgebildet ist, ist so bemessen, dass diese im Wesentlichen die Breite der Kalibrierbramme 20 im Bereich des Eingriffs der Vertikalrollen 7 des Vertikalwalzgerüsts 1 bestimmt. Die Auswechselbarkeit der Kaliberplatte 21 gewährleistet, dass eine verschleißbedingte Veränderung der Breite der Kalibrierbramme 20 in dem betreffenden Bereich ausgeglichen werden kann.The length of the calibration slab 20 is dimensioned such that it can extend at least through the inlet side guide 17 and the vertical rolling stand 1 downstream in the rolling direction. The rolling direction is in Figure 5 indicated with an arrow. At the end of the calibration slab 20 leading in the rolling direction, the latter is provided with a replaceable calibration plate 21. The calibration plate 21, which extends over the height of the calibration slab 20 and protrudes laterally, is dimensioned such that it essentially determines the width of the calibration slab 20 in the area of engagement of the vertical rollers 7 of the vertical rolling stand 1. The replaceability of the calibration plate 21 ensures that a change in the width of the calibration slab 20 due to wear can be compensated in the relevant area.

An dem in Walzrichtung nacheilenden Ende der Kalibrierbramme 20 ist eine Zentrierplatte 22 vorgesehen, die sich über die Höhe der Kalibrierbramme 20 erstreckt und seitlich vorstehend angeordnet ist. Die Zentrierplatte 22 ist auswechselbar und bewirkt zusammen mit der Einlaufseitenführung 17 eine Zentrierung der Kalibrierbramme 20 bezüglich der Mittellinie 2 der Walzstraße zwischen den Vertikalrollen.A centering plate 22 is provided at the end of the calibration slab 20 trailing in the rolling direction, which extends over the height of the calibration slab 20 and is arranged to protrude laterally. The centering plate 22 is replaceable and, together with the inlet side guide 17, causes the calibration slab 20 to be centered with respect to the center line 2 of the rolling mill between the vertical rollers.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11

VertikalwalzgerüstVertical rolling mill

22

Mittellinie der WalzstraßeCenter line of the rolling mill

33

Vertikalrollen-EinheitVertical roller unit

44

Querhäupter des VertikalwalzgerüstsCrossheads of the vertical rolling mill

55

StänderholmeStand beams

6A6A

oberer Walzbalkenupper roller beam

6B6B

unterer Walzbalkenlower roller beam

77

VertikalrollenVertical rollers

8A8A

obere Einbaustückeupper chocks

8B8B

untere Einbaustückelower chocks

99

TraversenTraverses

10A10A

obere Anstellzylinderupper adjusting cylinder

10B10B

untere Anstellzylinderlower adjusting cylinder

1111

RückholzylinderReturn cylinder

12A12A

obere stationäre Messplattenupper stationary measuring plates

12B12B

untere stationäre Messplattenlower stationary measuring plates

12A'12A'

obere stationäre Messplatten, alternative Anordnungupper stationary measuring plates, alternative arrangement

12B'12B'

untere stationäre Messplatten, alternative Anordnunglower stationary measuring plates, alternative arrangement

1313

Längsmittelachse der VertikalrollenLongitudinal center axis of the vertical rollers

14A14A

obere bewegliche Messplattenupper movable measuring plates

14B14B

untere bewegliche Messplattenlower movable measuring plates

14A`14A`

obere bewegliche Messplatten, alternative Anordnungupper movable measuring plates, alternative arrangement

14B'14B'

untere bewegliche Messplatten, alternative Anordnunglower movable measuring plates, alternative arrangement

1515

erster Rollgangfirst roller conveyor

1616

HorizontalwalzgerüstHorizontal rolling mill

1717

EinlaufseitenführungInlet side guide

1818

AuslaufseitenführungOutlet side guide

1919

zweiter Rollgangsecond roller conveyor

2020

KalibrierbrammeCalibration slab

2121

KaliberplatteCaliber plate

2222

ZentrierplatteCentering plate

SS

Steuerungsteering

PGPG

PositionsgeberPosition sensor

DGDG

DruckgeberPressure sensor

BMBM

BreitenmesseinrichtungWidth measuring device

BVBV

BandverfolgungssystemTape tracking system

Claims (24)

1. Method for calibration of vertical rollers (7) of a vertical roll stand (1), which are each mounted in a vertical roller unit (3) which is adjustable with respect to a predetermined centre line (2) of a plurality of components arranged in a rolling train, comprising the following method steps:

   A) determining actual spacings of the longitudinal centre axes of the vertical rollers (7) from the centre line (2) of the rolling train in a predetermined operating setting, wherein the actual spacings are determined when there is no material present between the vertical rollers (7),

   B) providing at least one calibration slab (2) with a known and defined width and introducing the calibration slab (2) into the vertical roll stand,

   C) adjusting the vertical rollers against the calibration slab by a defined adjusting force while the calibration slab (2) is led through the vertical roll stand (1) and

   D) calculating target spacings of the longitudinal centre axes (13) of the vertical rollers (7) from the centre line (2) of the rolling train in dependence on the actual spacings of the longitudinal centre axes (13) of the vertical rollers (7) from the centre line (2) of the rolling train and the width of the calibration slab,

   characterised in that the method step A) comprises the following further method steps:

   a) adjusting the vertical roller units (3) in a calibration setting transversely to the centre line (2) of the rolling train against at least one stationary abutment, which has a defined known position with respect to the centre line (2), of the vertical roll stand (1), wherein the longitudinal centre axis of the vertical rollers in the calibration setting has a known and defined initial spacing from the centre line (2) of the rolling train, and

   b) resetting the vertical roller units (3) into a defined unloaded setting, and

   c) calculating the actual spacing of the longitudinal centre axis (13) of the vertical rollers (7) from the centre line (2) of the rolling train from the sum of the initial spacing and the travelled path of the vertical roller units (3), which is measured during the resetting movement.
2. Method according to claim 1, characterised in that the calculation of the target spacings of the longitudinal centre axes (13) of the vertical rollers (7) from the centre line (2) of the rolling train (1) is carried out under the mathematical condition that the target spacings of the longitudinal axes (13) of the vertical rollers (7) are equal.
3. Method according to claim 2, characterised in that the calculation of the target spacings of the longitudinal centre axes (13) of the vertical rollers (7) is carried out under the additional mathematical condition that the sum of the width of the calibration slab (2) and the diameter of a vertical roller (7) corresponds with the sum of the target spacings of the longitudinal centre axes (2) of the vertical rollers (7) from the centre line (2) of the rolling train.
4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterised in that an actual diameter of the vertical rollers (7) is calculated and is detected with respective reference to a calibration process.
5. Method according to claim 4, characterised in that progress of wear of the vertical rollers (7) is detected and monitored by means of a plurality of calibration processes.
6. Method according to any one of claims 3 to 5, characterised in that calculation of the target spacings of the longitudinal centre axes (13) of the vertical rollers (7) from the centre line (2) of the rolling train is carried out under the simplistic assumption that the diameter of the vertical rollers (7) amongst one another is the same.
7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterised in that a first actual spacing and a second actual spacing of the vertical rollers (7) are determined separately and independently of one another for a first and a second mutually opposite vertical rollers (7).
8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterised in that the adjustment of the vertical roller unit (3) in accordance with method step a) is carried out with the help of at least one adjusting system and/or with the help of at least one restoring system.
9. Method according to any one of claims 1 to 8, characterised in that attainment of the defined unloaded setting is monitored by means of a measuring element, preferably by means of a position transmitter (PG) at at least one hydraulic piston-cylinder arrangement of the at least one adjusting system and/or the at least one restoring system.
10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterised in that the method step a) further comprises initially bringing at least one first reference surface of defined position at a vertical roller unit (3) or at a component adjoining the vertical roller unit (3) and movable with the vertical roller unit (3) into contact with at least one second reference surface, which is stationary with respect to the centre line (2), of defined position at the vertical roll stand (1), preferably with use of an adjusting force.
11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterised in that the adjustment of the vertical roller unit (3) in accordance with method step a) is carried out over a first travel path at an increased speed and over a second travel path at a reduced speed until the first and second reference surfaces contact one another.
12. Method according to one of claims 10 and 11, characterised in that the adjusting force of the mutually contacting reference surfaces is monitored by means of at least one pressure transmitter (DG), preferably at at least one piston-cylinder arrangement of the hydraulic adjusting system and/or of the hydraulic restoring system, and is limited to a predetermined maximum value.
13. Method according to any one of claims 1 to 13, characterised in that the adjustment of the vertical roller unit (3) into the unloaded setting is carried out by means of at least one hydraulic adjusting system and/or by means of at least one hydraulic restoring system, wherein attainment of the unloaded setting is monitored by means of at least one measuring element, preferably by means of a position transmitter (PG) at at least one hydraulic piston-cylinder arrangement of the at least one hydraulic adjusting system and/or the at least one hydraulic restoring system
14. Method according to any one of claims 1 to 13, characterised in that the adjusting force in accordance with method step C) is limited to a value lying below the plastic deformation of the calibration slab (20).
15. Method according to any one of claims 1 to 13, characterised in that the adjusting force in accordance with method step C) is limited to a value lying above the plastic deformation of the calibration slab (20).
16. Method according to claim 15, characterised in that this further comprises determination of the actual width of the calibration slab in rolling direction behind the engagement of the vertical rollers and calculation of the target spacings of the longitudinal centre axes (13) of the vertical rollers (7) in dependence on the actual spacings of the longitudinal centre axes (13) of the vertical rollers (3) from the centre line (2) of the rolling train and the actual width of the calibration slab (20).
17. Method according to any one of claims 1 to 15, characterised in that the calibration slab (20) is centred with respect to the centre line (2) of the rolling train in front of and/or behind the vertical roll stand (1) in rolling direction by at least one upstream and/or downstream lateral guide.
18. Rolling train for rolling metal products, with a calibration arrangement, preferably for carrying out the method with the features of any one of claims 1 to 17, the rolling train comprising at least one vertical roll stand (1) with at least two vertical rollers (7), which are respectively mounted in vertical roller units (3) and which define a rolling gap and are adjustable by at least one preferably hydraulic adjusting system and/or at least one preferably hydraulic restoring system with respect to a predetermined centre line (2) of a plurality of components arranged in the rolling train, wherein the calibration arrangement comprises at least one first reference surface of defined position at at least one vertical roller unit (3) or at a component movable therewith, which is movable with the vertical roller unit (3), characterised in that the calibration arrangement further comprises at least one second reference surface, which is stationary with respect to the centre line (2), as well as a control (S), with which by at least one position transmitter (PG) of the adjusting system and/or of the restoring system an adjusting of the vertical roller units transversely to the centre line (2) against the second reference surface as stationary abutment of the vertical roll stand (1) and resetting of the vertical roller units (3) into a defined unloaded setting can be produced.
19. Rolling train according to claim 18, characterised in that at least one first reference surface is provided at least at, respectively, an upper and/or a lower chock (8A, 8B) of the vertical rollers (7) and/or at an adjoining component movable with the vertical roller unit (3).
20. Rolling train according to one of claims 18 and 19, characterised in that at least one second, stationary reference surface is provided at least at an upper and/or a lower rest bar (6A, 6B) of the vertical roll stand (1) and/or respectively at crossheads (4) of the vertical roll stand (1).
21. Rolling train according to any one of claims 18 to 20, characterised in that at least one of the first and/or second reference surfaces is adjustable with respect to the position thereof.
22. Rolling train according to any one of claims 18 to 21, characterised in that the at least one first reference surface and/or the at least one second reference surface is or are constructed as adjustable or settable and/or exchangeable measuring plates (12A, 12B; 14A, 14B).
23. Rolling train according to any one of claims 18 to 22, characterised by a calibration slab (20) with defined dimensions, particularly with a defined and known width, which comprises at least one exchangeable wear element selected from a group comprising at least one exchangeable calibration plate (21) and at least one exchangeable centring plate (22).
24. Rolling train according to any one of claims 18 to 23, characterised in that in that this comprises at least one device selected from a group comprising at least one position transmitter (PG) for monitoring the position of the vertical roller units (3), at least one pressure transmitter (DG) by way of which an adjusting force of the at least one first reference surface against the at least one second reference surface can be limited, at least one width measuring instrument (BM) for measuring the actual width of the calibration slab (20) and at least one strip tracking system (BV) for tracking sub-regions of the calibration slab (20).

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