EP4217125A1 - Device and method for rolling a metal strip - Google Patents

Device and method for rolling a metal strip

Info

Publication number
EP4217125A1
EP4217125A1 EP21777433.0A EP21777433A EP4217125A1 EP 4217125 A1 EP4217125 A1 EP 4217125A1 EP 21777433 A EP21777433 A EP 21777433A EP 4217125 A1 EP4217125 A1 EP 4217125A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
sensor
control device
stand
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21777433.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Zielenbach
Olaf Norman Jepsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP4217125A1 publication Critical patent/EP4217125A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/64—Mill spring or roll spring compensation systems, e.g. control of prestressed mill stands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/62—Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2271/00—Mill stand parameters
    • B21B2271/02—Roll gap, screw-down position, draft position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2271/00—Mill stand parameters
    • B21B2271/06—Mill spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/32—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis by liquid pressure, e.g. hydromechanical adjusting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/08—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll-force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/10—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll-gap, e.g. pass indicators

Definitions

  • the invention relates to a device for rolling metal strip according to the preamble of claim 1, and a corresponding method according to the preamble of claim 12.
  • the roll gap between the work rolls of a roll stand used for this purpose can be set precisely.
  • Such a setting of the roll gap in turn presupposes that there is precise knowledge of the resulting roll gap during rolling or during operation of the roll stand.
  • the thickness of the rolling stock corresponds to the distance between the barrels of the top and bottom rolls. Starting from a zero point, the change in position in the adjusting cylinders is used to calculate this distance.
  • the work rolls When rolling a metal strip, the work rolls are pushed apart by the rolling force because the whole stand acts like a spring. The distance between the work rolls during rolling is therefore the sum of the movement of the adjusting cylinder and the elastic stretching of the stand. The elongation of the framework is calculated from the force measured in the crossheads.
  • the characteristic curve of the stand forms an essential component with which the stand elongation can be calculated as a function of the force in the load cells used for this purpose.
  • the frame characteristic curve must be known for such a calculation of the strain.
  • the stand characteristic is initially without Rolling stock determined by directly driving the work rolls against each other.
  • the function of the stand characteristic depends on the width of the strip and the diameter of the work rolls. This function can only be measured if there is no metal strip between the work rolls and the work rolls are therefore pressed directly onto or against each other.
  • the characteristic curve must be converted to the current width based on mathematical models of the stand.
  • the stand characteristic has to be converted in the event that a metal strip to be rolled is narrower than the roll width, which is, however, regularly the case.
  • the mathematical models available for this are imprecise or not exact, so that no exact thickness results.
  • Other disadvantages of the conventional determination of the actual size of the roll gap or its actual thickness, which occurs during rolling, are that the force measurement is also falsified by frictional forces, and that wear on the rolls of the roll stand is also recorded by calculation got to. This can lead to further errors in the calculation of the actual thickness of the roll gap.
  • the object of the invention is to use simple means to optimize the determination of a roll gap, which occurs during operation of a roll stand when rolling a metallic strip between the associated work rolls, with a view to greater accuracy and then set it to a desired setpoint value.
  • the above object is achieved by a device having the features specified in claim 1, and in the same way by a method having the features of claim 12.
  • a device is used for rolling metal strip, in particular steel strip.
  • Such an apparatus comprises a rolling mill formed of a pair of stands and a pair of work rolls and upper and lower back-up rolls, the work rolls and the back-up rolls being supported on the rolling mill by respective associated chocks.
  • a roll gap can be formed between the work rolls, with the work rolls being able to be supported by at least one respectively assigned support roll.
  • the device includes a measuring device, by means of which the size of the roll gap between the work rolls can be determined.
  • the chocks of at least one backup roll are movably guided in the roll stand and can be adjusted vertically by a hydraulic cylinder.
  • the measuring device has at least one upper sensor with which a distance from at least one point on the upper support roller to a predetermined upper reference point can be measured, and at least one lower sensor with which a distance from at least one point on the lower support roller to a predetermined lower reference point can be measured is measurable.
  • the measuring device comprises a force measuring device which is positioned between a chock of a back-up roll, preferably the lower back-up roll, and the roll stand, it being possible to measure a rolling force generated by the roll stand by means of the force measuring device.
  • the device according to the invention also comprises a control device which is connected to the measuring device using signals, the control device being equipped with at least one mathematical model with which an elongation of the roll stand can be calculated taking into account the rolling force generated.
  • control device is programmed in such a way that on the basis of the measured values of the upper/lower sensor with regard to the measured position of the upper/lower support roll and an elongation of the roll stand calculated by the mathematical model, an absolute size of the roll gap and thus the resulting thickness of the rolling stock can be determined, with the control device being used to compare this absolute value for the roll gap with a setpoint value for the roll gap and on the basis of which the Hydraulic cylinder for the vertical displacement of the associated back-up roll can be controlled in order to adjust the roll gap or the resulting thickness of the rolling stock in the form of the metallic strip to the desired setpoint in a controlled manner.
  • the invention provides a method for rolling metal strip, in particular steel strip.
  • a device according to the invention can be used as explained - in any case, in this method a roll gap is set between work rolls that are attached to a roll stand of a device for rolling metal strip.
  • the method according to the invention is characterized in that a distance of the upper/lower support roller is measured at at least one point thereof from a predetermined upper/lower reference point by an upper/lower sensor and the measured values of the sensors are sent to a control device that a strain of the roll stand is calculated with a mathematical model with which the control device is equipped, taking into account the rolling force generated, and that by means of the control device on the basis of the positions of the back-up rolls measured by the upper sensor and the lower sensor and an elongation calculated by the mathematical model of the roll stand an absolute size of the roll gap and thus the resulting thickness of the rolling stock is determined.
  • This absolute value for the roll gap is then compared with a target value for the roll gap by means of the control device and on the basis of this at least one back-up roll is then adjusted, preferably hydraulically, in order to regulate the roll gap or the resulting thickness of the rolling stock in the form of the metallic strip to the to set the setpoint.
  • the present invention is based on the essential finding that a movement of the back-up rolls or the associated back-up roll barrel is directly measured by suitable sensors, namely the upper and/or lower sensor, so that this movement of the back-up rolls is no longer calculated using a mathematical model must become.
  • a further advantage of the invention in connection with the direct measurement of the movement of the back-up roll barrel is that the eccentricity of the back-up roll(s) can be measured directly with this measurement. This makes it possible to almost completely compensate for the eccentricity of the back-up roll(s) that can occur during rolling operation.
  • the direct measurement of the movement of a back-up roll is carried out at at least one or more points thereof across the width of the corresponding back-up roll, namely with regard to a distance from a predetermined upper or lower reference point.
  • an exact or absolute spatial position of a back-up roll is possible, also taking into account a possible deformation of the back-up roll during rolling operation, and to this extent - also taking into account the calculated elongation of the roll stand - then a determination of an absolute value of the roll gap or the thickness of a rolling stock in the form of a metallic strip between the work rolls.
  • the feature "stretching of the roll stand" in the sense of the present invention is formed at least by the following components:
  • such an elongation of the rolling stand can be suitably calculated by using a mathematical model equipped in the control device.
  • control device is set up in terms of programming with respect to the mathematical model in such a way that the parts of the elongation of the roll stand that have been determined directly by measuring the positions of the back-up rolls are removed from the stand spring.
  • Mounting of the sensors can be made to the crossheads of the rolling mill stand mounted between the pair of stands.
  • this can alternatively be attached to the foundation of the roll stand. This ensures a further improved measurement accuracy for the lower sensor, because a deformation of the foundation is not likely even during operation of the device and thus a stationary attachment or positioning of the lower sensor is achieved.
  • the sensors i.e. the upper sensor and/or the lower sensor
  • the sensors can each be designed as an optical sensor.
  • the upper sensor and/or the lower sensor can be designed in the form of a laser triangulation sensor or in the form of a confocal sensor.
  • electromagnetic fields can be used for the sensors (i.e. the upper sensor and/or the lower sensor).
  • the sensors i.e. the upper sensor and/or the lower sensor.
  • the upper sensor and/or the lower sensor it is expedient for the upper sensor and/or the lower sensor to be in the form of an eddy current sensor.
  • the upper sensor is designed as an optical sensor
  • electromagnetic fields being used for the lower sensor and the lower sensor can therefore be designed as an eddy current sensor.
  • the upper sensor is designed as an eddy current sensor and the lower sensor is designed as an optical sensor.
  • a blowing device adjacent to the upper or lower sensor, is arranged, with which compressed air can be introduced into a space located between a support roller and a sensor.
  • compressed air can be introduced into a space located between a support roller and a sensor.
  • water mist, dirt particles or comparable disturbing particles can be blown away or removed from the space between a support roller and a sensor, as a result of which the measuring accuracy for the respective sensor in relation to the measured position of an assigned Support roll is improved.
  • a movement of the "HGC" cf. Fig. 3, Fig. 4
  • the back-up rolls of a roll stand results for the most part from the compensation of the changing stand elongation.
  • the elongation is determined - in simple terms - from the quotient of the measured rolling force and the stand spring. Based on the fact that part of the elongation of the roll stand, in particular a deformation or movement of the back-up rolls, is now determined directly by the sensors mentioned, these measured parts of the elongation can be removed from the stand spring, which becomes larger as a result. As a result of the skeletal spring being larger, the calculated strain becomes smaller. This also reduces the influence of friction in the measured (rolling) force. Percentage errors in the framework spring also result in lower elongation errors.
  • control device can be equipped with a mathematical compensation model, with which thermals and wear of the work rolls and/or the back-up rolls can be calculated.
  • a mathematical compensation model with which thermals and wear of the work rolls and/or the back-up rolls can be calculated.
  • thermals and wear of the work rolls and/or the back-up rolls can be calculated.
  • This can be taken into account for the hydraulic adjustment of at least one back-up roll, in order to set the roll gap or the resulting thickness of the rolling stock in the form of the metallic strip to the desired value in a controlled manner.
  • FIG. 1 is a simplified view of a device according to the invention for rolling metal strip
  • FIG. 2 is a simplified view of a device for rolling metal strip according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a simplified view of the device according to the invention from FIG. 1 or FIG. 2, supplemented by the symbols of a control loop of an associated control device, and
  • FIG. 4 shows a simplified view of the device from FIG. 1 or FIG. 2 according to a further embodiment of the invention, supplemented by the symbols of a control loop of an associated control device.
  • the device comprises a roll stand 12 having a pair of stands 14 between which a pair of work rolls 16 are rotatably mounted. Furthermore, an upper back-up roll 18 and a lower back-up roll 19 are rotatably mounted between the stands 14 and arranged adjacent to a work roll 16, respectively.
  • the device 10 comprises a total of four rolls, namely, as explained, two work rolls 16 and two backup rolls 18, 20.
  • the associated roll stand 12 of this device 10 is therefore a so-called four-high stand.
  • chocks E The work rolls 16 and the back-up rolls 18, 19 are held on the roll stand 12 or the associated stands 14 by respectively assigned chocks E.
  • Fig. 1 only one of these chocks E is shown tightened for the purpose of a simplified representation.
  • the chocks E of at least one back-up roll 18, 20 are movably guided in the roll stand in the vertical direction and are associated with a hydraulic cylinder 22. This is illustrated by way of example for the upper support roller 18 in FIG. 1 . By means of an actuation of the hydraulic cylinder 22, it is possible to adjust the upper backup roll 18 in the vertical direction and thereby change a distance between the two work rolls 16.
  • an upper cross member Q1 and a lower cross member Q2 are mounted.
  • the device 10 comprises a measuring device, by means of which a distance between the two work rolls 16 and thus a resulting roll gap W (cf. FIGS. 3, 4) between the work rolls can be determined.
  • the above-mentioned measuring device comprises at least one upper sensor 24, which is attached to the upper crossbar Q1, and at least one lower sensor 25, which is attached to the lower crossbar Q2.
  • these sensors 24, 25 are simply symbolized in each case by an arrow.
  • a distance of the upper support roller 18 can be measured at least at one point thereof from a predetermined upper reference point P1.
  • the lower sensor 25 can be used to measure a distance from the lower support roller 20 at at least one point here to a predetermined lower reference point P2.
  • reference points P1 and P2 form fixed points, with respect to which the movement of the support rollers 18, 20 is measured by means of the sensors 24, 25.
  • these reference points P1, P2 can be fixed on the upper crossbar Q1 or on the lower crossbar Q2, as is symbolized by corresponding circles in the embodiment of FIG.
  • the lower sensor 25 it can be provided for the lower sensor 25 that it is attached to a foundation F (cf. FIG. 1) of the roll stand 12—instead of to the lower crossbeam Q2.
  • the predetermined lower reference point P2 is then expediently also fixed to the foundation F.
  • the sensors 24, 25 are each mounted in a central area of the crossbeams Q1, Q2.
  • a distance between the support rollers 18, 20 in a central area thereof and the predetermined reference points P1, P2 is measured by means of the sensors 24, 25.
  • the upper sensor 24 and the lower sensor 25 are positioned with respect to a width of the roll stand 12 such that with these sensors 24, 25 a distance to a point in the middle of the associated support rollers 18, 20 is measured.
  • the measuring device also includes a force measuring device 30 which is positioned between a chock of a back-up roll and the roll stand 12 .
  • a force measuring device 30 which is positioned between a chock of a back-up roll and the roll stand 12 .
  • 1 shows, for example, an arrangement for such a force-measuring device 30 which is arranged here adjacent to the respective chocks E of the lower support roller 20 .
  • the force measuring device 30 it is possible to measure the rolling force generated in the rolling stand 12 .
  • the device 10 according to the invention also includes blowing-off devices 28 (cf. FIG. 1), which are each arranged adjacent to the upper and lower sensors 24, 25.
  • blowing-off devices 28 By means of these blow-off devices 28, it is possible to introduce compressed air 29 into a space R located between a support roller 18, 20 and the respective sensor 24, 25.
  • a blow-off device 28 can be designed in the form of a blower or ventilator.
  • such a blow-off device 28 and the compressed air 29 generated with it ensure that interfering particles in the space R between the support rollers 18, 20 and the sensors 24, 25, which particles can be formed, for example, from water mist, dirt particles or the like, are effectively removed will. This makes a significant contribution to improving the measurement accuracy of the sensors 24, 25 in relation to a movement of the support rollers 18, 20.
  • FIG. 2 shows parts of a second embodiment of the device 10 according to the invention.
  • a plurality of upper sensors 24 and lower sensors 25 are arranged adjacent to the upper support roller 18 and the lower support roller 20 Arrows are symbolized.
  • the plurality for the upper sensors 24 or lower sensors 25 can also be different from three, that is to say can also be more or less than three, for example.
  • the embodiment of FIG. 2 corresponds to that of FIG. 1 , so that to avoid repetition, reference may be made to the explanations for FIG. 1 .
  • FIGS. 3 and 4 further features for the device 10 according to the invention and its mode of operation as well as for a method according to the present invention are shown and explained in FIGS. 3 and 4:
  • Fig. 3 corresponds to the embodiment of Fig. 1 or Fig. 2, whereby now, among other things, details of a control device 32 and the associated control loop are also shown, which are also part of the device 10 according to the invention.
  • an upper sensor 24 and a lower sensor 25 are arranged in a central area of the associated support roller 18 , 19 .
  • a plurality of first sensors 24 and second sensors 25 can be arranged along a width of the associated support roller 18, 20, these additional sensors being symbolized here by dashed arrows .
  • Such a plurality of sensors 24, 25 then corresponds to the illustration in FIG.
  • the control device 32 receives information regarding the movements or deformations of the backup rolls 18, 20 that can occur during rolling operation.
  • the control device 32 is equipped with a mathematical model 34 with which an elongation of the roll stand 12 can be calculated, taking into account the rolling force generated.
  • FAS rolling force
  • FBS rolling force
  • the elongation of the roll stand 12 can be calculated by the mathematical model 34 according to the invention.
  • FIG. 3 illustrates that flattening occurs during rolling operation both between the metallic strip B and the work rolls 16 on the one hand and between the work rolls 16 and the back-up rolls 18 adjoining them on the other. These flattenings form part of the elongation of the roll stand 12, which is calculated using the mathematical model 34.
  • FIG. 4 illustrates a third embodiment of the device 10 according to the invention.
  • the sensors 24, 25 can be moved vertically in or out of the roll stand 12.
  • a position of the upper or lower sensor 24, 25 relative to the upper or lower support roller 18, 20 can be changed by means of the adjustment devices 26, as explained in adaptation to the respective diameter of the support rollers 18, 20.
  • the other features of the embodiment of FIG. 4 correspond to those of FIG. 3, so that, to avoid repetition, reference may be made to the explanations for FIG.
  • Supporting roller 18 is vertically displaced on the drive side AS when the hydraulic cylinder 22 arranged there is employed.
  • HGCBS "Hydraulic Gauge Control" on the operator's side BS: This means an activation of the hydraulic cylinder 22, which is assigned to a chock E of the upper support roller 18 on the operator's side BS.
  • a distance of the upper back-up roll 18 at at least one point thereof (see Fig. 1) or at, for example, three points along the width extension of the back-up roll 18 (see Fig. 2) to the predetermined upper reference point P1 by the or the upper sensor(s) 24 are measured, with the resulting measured values then being sent to the control device 32 .
  • a distance of the lower backup roll 20 at at least one point thereof (cf. Fig. 1) or at, for example, three points along the width extension of the backup roll 20 (cf. Fig. 2) to the predetermined lower reference point P2 is determined by the or the lower sensor(s) 25 are measured. Then the measurement signals from the sensors 24 , 25 are sent to the control device 32 .
  • the control device 32 is set up accordingly in terms of programming. For the present invention, this means that by means of the control device 32 based on the measured values of the upper and lower sensors 24, 25 with regard to the measured position of the upper/lower backup roll 18, 20 and an elongation of the roll stand 12 calculated by the mathematical model 34, an absolute Size of the roll gap W and thus the resulting thickness of the rolling stock can be determined.
  • this absolute value hAct is compared with the setpoint hREF for the roll gap W by means of the control device 32 and on the basis of this the hydraulic cylinder 22 is then controlled for the vertical displacement of the associated upper support roll 18 in order to thereby adjust the roll gap W or the resulting thickness of the roll gap W Regulated rolling stock in the form of the metallic strip B to the desired setpoint.
  • the invention can provide for the control device 32 to be equipped with a mathematical compensation model, which is denoted by “36” in FIGS. 3 and 4 and provided with the designation “compensation”. Thermals and wear of the work rolls 16 and/or the back-up rolls 18, 20 can be calculated by means of such a mathematical compensation model 36 be, on the basis of which corresponding correction variable can be introduced into the controlled system.
  • a mathematical compensation model which is denoted by “36” in FIGS. 3 and 4 and provided with the designation “compensation”.
  • the device 10 according to the invention can also be designed in the form of a so-called “six-high stand”, with the rolling stand 12 being equipped with a total of four support rollers.
  • the explanations given above for the back-up rolls 18, 20, mutatis mutandis relate to the respective outer back-up rolls of a six-high stand, in order to

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to a device (10) and a method for rolling a metal strip. According to the invention, a distance between the upper/lower backup roll (18; 20) at at least one point thereof in each case and a predefined upper/lower reference point (P1; P2) is measured by an upper/lower sensor (25) and the measured values from the sensors are transmitted to a control device. Strain on the roll stand (12) is calculated using a mathematical model taking into account the roll force produced. By means of the control device, an absolute size of the roll gap and thus the resulting thickness of the rolling stock is determined on the basis of the measured positions of the backup rolls (18; 20) and the calculated strain on the roll stand (12), and, by means of the control device, this absolute value for the roll gap is compared with a target value for the roll gap and, on the basis thereof, at least one backup roll (18; 20) is then vertically adjusted in order to set the roll gap to the target value in a controlled manner.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Walzen von metallischem Band Device and method for rolling metal strip
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Walzen von metallischem Band nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , und ein entsprechendes Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 12. The invention relates to a device for rolling metal strip according to the preamble of claim 1, and a corresponding method according to the preamble of claim 12.
Beim Herstellen bzw. Walzen von Walzgut in Form von metallischen Bändern ist es u.a. hinsichtlich der Produktqualität von Bedeutung, dass der Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen eines hierzu eingesetzten Walzgerüsts genau eingestellt werden kann. Eine solche Einstellung des Walzspalts setzt wiederum voraus, dass beim Walzen bzw. im Betrieb des Walzgerüsts eine genaue Kenntnis bezüglich des resultierenden Walzspalts vorliegt. Hierzu ist es nach dem Stand der Technik bekannt, die Dicke eines Metallbandes zwischen den Arbeitswalzen eines Walzgerüsts nach dem Gaugemeter-Prinzip zu bestimmen. Die Dicke des Walzgutes entspricht dabei dem Abstand zwischen dem Ballen der Ober- und dem der Unterwalze. Zur Berechnung dieses Abstandes wird ausgehend von einem Nullpunkt die Veränderung der Position in den Anstellzylindern benutzt. Beim Walzen eines Metallbandes werden die Arbeitswalzen durch die Walzkraft auseinander gedrückt, weil das ganze Gerüst wie eine Feder wirkt. Somit ergibt sich der Abstand der Arbeitswalzen während des Walzens als die Summe aus der Bewegung des Anstellzylinders und der elastischen Dehnung des Gerüstes. Die Dehnung des Gerüstes wird aus der in den Querhäuptern gemessenen Kraft berechnet. When producing or rolling rolled stock in the form of metallic strips, it is important, among other things, with regard to product quality, that the roll gap between the work rolls of a roll stand used for this purpose can be set precisely. Such a setting of the roll gap in turn presupposes that there is precise knowledge of the resulting roll gap during rolling or during operation of the roll stand. For this purpose it is known according to the state of the art to determine the thickness of a metal strip between the work rolls of a roll stand according to the gauge meter principle. The thickness of the rolling stock corresponds to the distance between the barrels of the top and bottom rolls. Starting from a zero point, the change in position in the adjusting cylinders is used to calculate this distance. When rolling a metal strip, the work rolls are pushed apart by the rolling force because the whole stand acts like a spring. The distance between the work rolls during rolling is therefore the sum of the movement of the adjusting cylinder and the elastic stretching of the stand. The elongation of the framework is calculated from the force measured in the crossheads.
Im Zusammenhang mit der vorstehend genannten Berechnung der Dehnung eines Walzgerüsts bildet die Gerüstkennlinie eine wesentliche Komponente, mit der die Gerüstdehnung als Funktion der Kraft in den hierzu eingesetzten Kraftmesseinrichtungen („load cells“) berechnet werden kann. Dies bedeutet, dass für eine solche Berechnung der Dehnung die Gerüstkennlinie bekannt sein muss. Zur Vorbereitung einer solchen Berechnung wird die Gerüstkennlinie zunächst ohne Walzgut durch direktes Aufeinanderfahren der Arbeitswalzen ermittelt. Hierbei hängt die Funktion der Gerüstkennlinie ab von der Breite des Bandes und den Durchmessern der Arbeitswalzen. Gemessen werden kann diese Funktion nur für den Fall, dass kein Metallband sich zwischen den Arbeitswalzen befindet und somit die Arbeitswalzen unmittelbar auf- bzw. gegeneinander gedrückt werden. In connection with the above-mentioned calculation of the elongation of a roll stand, the characteristic curve of the stand forms an essential component with which the stand elongation can be calculated as a function of the force in the load cells used for this purpose. This means that the frame characteristic curve must be known for such a calculation of the strain. In preparation for such a calculation, the stand characteristic is initially without Rolling stock determined by directly driving the work rolls against each other. Here, the function of the stand characteristic depends on the width of the strip and the diameter of the work rolls. This function can only be measured if there is no metal strip between the work rolls and the work rolls are therefore pressed directly onto or against each other.
Zum Walzen eines Metallbandes mit einer Breite, die geringer ist als die Breite der Arbeitswalze, muss die Kennlinie auf Basis von mathematischen Modellen des Gerüstes auf die aktuelle Breite umgerechnet werden. Anders ausgedrückt, muss die Gerüstkennlinie für den Fall umgerechnet werden, dass ein zu walzendes Metallband schmaler ist als die Ballenbreite, was jedoch regelmäßig der Fall ist. Die hierzu verfügbaren mathematischen Modelle sind ungenau bzw. nicht exakt, so dass sich damit auch keine exakte Dicke ergibt. Weitere Nachteile bei der herkömmlichen Bestimmung der tatsächlichen Größe des Walzspalts bzw. von dessen Ist-Dicke, die sich während des Walzens einstellt, bestehen darin, dass die Kraftmessung zusätzlich um Reibkräfte verfälscht wird, und dass ein Verschleiß der Walzen des Walzgerüsts ebenfalls rechnerisch erfasst werden muss. Dadurch können weitere Fehler bei der Berechnung der Istdicke des Walzspalts entstehen. To roll a metal strip with a width that is less than the width of the work roll, the characteristic curve must be converted to the current width based on mathematical models of the stand. In other words, the stand characteristic has to be converted in the event that a metal strip to be rolled is narrower than the roll width, which is, however, regularly the case. The mathematical models available for this are imprecise or not exact, so that no exact thickness results. Other disadvantages of the conventional determination of the actual size of the roll gap or its actual thickness, which occurs during rolling, are that the force measurement is also falsified by frictional forces, and that wear on the rolls of the roll stand is also recorded by calculation got to. This can lead to further errors in the calculation of the actual thickness of the roll gap.
Nach dem Stand der Technik ist es aus CN 108114993 und JPS 62072417 jeweils bekannt, beim Walzen von metallischen Bändern zum Bestimmen des Walzspalts auch die Position von Stützwalzen messtechnisch zu bestimmen und entsprechend zu berücksichtigen. According to the state of the art, it is known from CN 108114993 and JPS 62072417 to also determine the position of back-up rolls by measurement and to take this into account accordingly when rolling metal strips to determine the roll gap.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Bestimmung eines Walzspalts, der sich im Betrieb eines Walzgerüsts beim Walzen eines metallischen Bands zwischen den zugehörigen Arbeitswalzen einstellt, im Hinblick auf eine größere Genauigkeit mit einfachen Mitteln zu optimieren und dann auf einen gewünschten Sollwert einzustellen. Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, und in gleicher Weise durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Accordingly, the object of the invention is to use simple means to optimize the determination of a roll gap, which occurs during operation of a roll stand when rolling a metallic strip between the associated work rolls, with a view to greater accuracy and then set it to a desired setpoint value. The above object is achieved by a device having the features specified in claim 1, and in the same way by a method having the features of claim 12. Advantageous developments of the invention are defined in the dependent claims.
Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dient zum Walzen von metallischem Band, insbesondere von Stahlband. Eine solche Vorrichtung umfasst ein Walzgerüst, das aus einem Ständerpaar gebildet ist, und ein Paar Arbeitswalzen und eine obere und untere Stützwalze, wobei die Arbeitswalzen und die Stützwalzen durch jeweils zugeordnete Einbaustücke an dem Walzgerüst gehalten sind. Zwischen den Arbeitswalzen ist ein Walzspalt bildbar, wobei die Arbeitswalzen durch zumindest eine jeweils zugeordnete Stützwalze abstützbar sind. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Messeinrichtung, mittels der die Größe des Walzspalts zwischen den Arbeitswalzen bestimmt werden kann. Die Einbaustücke von zumindest einer Stützwalze sind in dem Walzgerüst beweglich geführt und können durch einen Hydraulikzylinder vertikal angestellt werden. Die Messeinrichtung weist zumindest einen oberen Sensor, mit dem ein Abstand von zumindest einem Punkt der oberen Stützwalze zu einem vorbestimmten oberen Referenzpunkt messbar ist, und zumindest einen unteren Sensor auf, mit dem ein Abstand von zumindest einem Punkt der unteren Stützwalze zu einem vorbestimmten unteren Referenzpunkt messbar ist. Die Messeinrichtung umfasst eine Kraftmesseinrichtung, die zwischen einem Einbaustück einer Stützwalze, vorzugsweise der unteren Stützwalze, und dem Walzgerüst positioniert ist, wobei mittels der Kraftmesseinrichtung eine mit dem Walzgerüst erzeugte Walzkraft gemessen werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst des Weiteren eine Regelungsvorrichtung, die mit der Messeinrichtung signaltechnisch verbunden ist, wobei die Regelungsvorrichtung zumindest mit einem mathematischen Modell ausgestattet ist, mit dem eine Dehnung des Walzgerüsts unter Berücksichtigung der erzeugten Walzkraft berechenbar ist. Hierbei ist die Regelungsvorrichtung programmtechnisch derart eingerichtet, dass auf Grundlage der Messwerte des oberen/unteren Sensors bezüglich der gemessenen Position der oberen/unteren Stützwalze und einer von dem mathematischen Modell berechneten Dehnung des Walzgerüsts eine absolute Größe des Walzspalts und damit die resultierende Dicke des Walzguts bestimmbar ist, wobei mittels der Regelungsvorrichtung dieser absolute Wert für den Walzspalt mit einem Sollwert für den Walzspalt vergleichbar ist und auf Grundlage dessen dann der Hydraulikzylinder zur vertikalen Verschiebung der zugeordneten Stützwalze ansteuerbar ist, um dadurch den Walzspalt bzw. die resultierende Dicke des Walzguts in Form des metallischen Bands geregelt auf den gewünschten Sollwert einzustellen. A device according to the present invention is used for rolling metal strip, in particular steel strip. Such an apparatus comprises a rolling mill formed of a pair of stands and a pair of work rolls and upper and lower back-up rolls, the work rolls and the back-up rolls being supported on the rolling mill by respective associated chocks. A roll gap can be formed between the work rolls, with the work rolls being able to be supported by at least one respectively assigned support roll. Furthermore, the device includes a measuring device, by means of which the size of the roll gap between the work rolls can be determined. The chocks of at least one backup roll are movably guided in the roll stand and can be adjusted vertically by a hydraulic cylinder. The measuring device has at least one upper sensor with which a distance from at least one point on the upper support roller to a predetermined upper reference point can be measured, and at least one lower sensor with which a distance from at least one point on the lower support roller to a predetermined lower reference point can be measured is measurable. The measuring device comprises a force measuring device which is positioned between a chock of a back-up roll, preferably the lower back-up roll, and the roll stand, it being possible to measure a rolling force generated by the roll stand by means of the force measuring device. The device according to the invention also comprises a control device which is connected to the measuring device using signals, the control device being equipped with at least one mathematical model with which an elongation of the roll stand can be calculated taking into account the rolling force generated. Here, the control device is programmed in such a way that on the basis of the measured values of the upper/lower sensor with regard to the measured position of the upper/lower support roll and an elongation of the roll stand calculated by the mathematical model, an absolute size of the roll gap and thus the resulting thickness of the rolling stock can be determined, with the control device being used to compare this absolute value for the roll gap with a setpoint value for the roll gap and on the basis of which the Hydraulic cylinder for the vertical displacement of the associated back-up roll can be controlled in order to adjust the roll gap or the resulting thickness of the rolling stock in the form of the metallic strip to the desired setpoint in a controlled manner.
In gleicher Weise sieht die Erfindung ein Verfahren zum Walzen von metallischem Band, insbesondere von Stahlband, vor. Bei diesem Verfahren kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie erläutert eingesetzt werden - jedenfalls wird bei diesem Verfahren ein Walzspalt zwischen Arbeitswalzen, die an einem Walzgerüst an einer Vorrichtung zum Walzen von metallischem Band angebracht sind, eingestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand der oberen/unteren Stützwalze an jeweils zumindest einem Punkt hiervon zu einem vorbestimmten oberen/unteren Referenzpunkt durch einen oberen/ unteren Sensor gemessen wird und die Messwerte der Sensoren an eine Regelungsvorrichtung gesendet werden, dass eine Dehnung des Walzgerüsts mit einem mathematischen Modell, mit dem die Regelungsvorrichtung ausgestattet ist, unter Berücksichtigung der erzeugten Walzkraft berechnet wird, und dass mittels der Regelungsvorrichtung auf Grundlage der von dem oberen Sensor und dem unteren Sensor gemessenen Positionen der Stützwalzen und einer von dem mathematischen Modell berechneten Dehnung des Walzgerüsts eine absolute Größe des Walzspalts und damit die resultierende Dicke des Walzguts bestimmt wird. Mittels der Regelungsvorrichtung wird dann dieser absolute Wert für den Walzspalt mit einem Sollwert für den Walzspalt verglichen und auf Grundlage dessen wird dann zumindest eine Stützwalze vorzugsweise hydraulisch angestellt, um dadurch den Walzspalt bzw. die resultierende Dicke des Walzguts in Form des metallischen Bands geregelt auf den Sollwert einzustellen. Der vorliegenden Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass eine Bewegung der Stützwalzen bzw. der zugehörigen Stützwalzenballen direkt messtechnisch durch geeignete Sensoren, nämlich den oberen und/oder unteren Sensor erfasst wird, so dass diese Bewegung der Stützwalzen nicht mehr mit Hilfe eines mathematischen Modells berechnet werden muss. Anders ausgedrückt, wird durch die Messung der Stützwalzenbewegung bereits ein großer Teil der tatsächlichen Dehnung des Walzgerüsts messtechnisch bestimmt und muss dann nicht mehr auf Grundlage eines (nicht exakten) mathematischen Modells aus der reibungsbehafteten Kraftmessung berechnet werden. Hierdurch ergibt sich auch der Vorteil, dass eine fehleranfällige Berechnung des Bandbreiteneinflusses auf die Durchbiegung der Walzen, wie es nach dem eingangs genannten Stand der Technik vorgesehen ist, entfällt. In the same way, the invention provides a method for rolling metal strip, in particular steel strip. In this method, a device according to the invention can be used as explained - in any case, in this method a roll gap is set between work rolls that are attached to a roll stand of a device for rolling metal strip. The method according to the invention is characterized in that a distance of the upper/lower support roller is measured at at least one point thereof from a predetermined upper/lower reference point by an upper/lower sensor and the measured values of the sensors are sent to a control device that a strain of the roll stand is calculated with a mathematical model with which the control device is equipped, taking into account the rolling force generated, and that by means of the control device on the basis of the positions of the back-up rolls measured by the upper sensor and the lower sensor and an elongation calculated by the mathematical model of the roll stand an absolute size of the roll gap and thus the resulting thickness of the rolling stock is determined. This absolute value for the roll gap is then compared with a target value for the roll gap by means of the control device and on the basis of this at least one back-up roll is then adjusted, preferably hydraulically, in order to regulate the roll gap or the resulting thickness of the rolling stock in the form of the metallic strip to the to set the setpoint. The present invention is based on the essential finding that a movement of the back-up rolls or the associated back-up roll barrel is directly measured by suitable sensors, namely the upper and/or lower sensor, so that this movement of the back-up rolls is no longer calculated using a mathematical model must become. In other words, by measuring the back-up roll movement, a large part of the actual elongation of the rolling stand is determined by measurement and then no longer has to be calculated on the basis of a (inexact) mathematical model from the force measurement that is subject to friction. This also results in the advantage that an error-prone calculation of the influence of the strip width on the deflection of the rolls, as is provided according to the prior art mentioned at the outset, is dispensed with.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung im Zusammenhang mit der direkten Messung der Bewegung des Stützwalzenballens liegt darin, dass mit dieser Messung die Exzentrizität der Stützwalze(n) direkt gemessen werden kann. Dadurch ist es möglich, die Exzentrizität der Stützwalze(n), die im Walzbetrieb auftreten kann, dann nahezu vollständig zu kompensieren. A further advantage of the invention in connection with the direct measurement of the movement of the back-up roll barrel is that the eccentricity of the back-up roll(s) can be measured directly with this measurement. This makes it possible to almost completely compensate for the eccentricity of the back-up roll(s) that can occur during rolling operation.
Die direkte Messung der Bewegung einer Stützwalze erfolgt erfindungsgemäß an mindestens einem oder mehreren Punkten hiervon über der Breite der entsprechenden Stützwalze, nämlich hinsichtlich eines Abstands zu einem vorbestimmten oberen bzw. unteren Referenzpunkt. Auf Grundlage dessen ist eine exakte bzw. absolute Position einer Stützwalze, auch unter Berücksichtigung einer möglichen Verformung der Stützwalze während des Walzbetriebs, im Raum möglich und insoweit - unter weiterer Berücksichtigung der berechneten Dehnung des Walzgerüsts - dann eine Bestimmung eines absoluten Werts des Walzspalts bzw. der Dicke eines Walzguts in Form eines metallischen Bands zwischen den Arbeitswalzen gewährleistet. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass das Merkmal „Dehnung des Walzgerüsts“ im Sinne der vorliegenden Erfindung zumindest durch die folgenden Komponenten gebildet wird: According to the invention, the direct measurement of the movement of a back-up roll is carried out at at least one or more points thereof across the width of the corresponding back-up roll, namely with regard to a distance from a predetermined upper or lower reference point. Based on this, an exact or absolute spatial position of a back-up roll is possible, also taking into account a possible deformation of the back-up roll during rolling operation, and to this extent - also taking into account the calculated elongation of the roll stand - then a determination of an absolute value of the roll gap or the thickness of a rolling stock in the form of a metallic strip between the work rolls. At this point, it is specifically pointed out that the feature "stretching of the roll stand" in the sense of the present invention is formed at least by the following components:
- Dehnung der Ständer bzw. des Ständerpaars, welche(s) dem Walzgerüst zugeordnet sind bzw. ist, - elongation of the stand or the pair of stands, which (s) are or is assigned to the roll stand,
- Abplattung der Arbeitswalzen gegen das Walzgut bzw. das metallische Band, und/oder - Flattening of the work rolls against the rolling stock or the metal strip, and/or
- Abplattung, die zwischen den Arbeitswalzen und den Stützwalzen auftritt. - flattening occurring between the work rolls and the back-up rolls.
Wie vorstehend erläutert, kann eine solche Dehnung des Walzgerüsts durch den Einsatz eines mathematischen Modells, mit dem die Regelungsvorrichtung ausgestattet ist, geeignet berechnet werden. As explained above, such an elongation of the rolling stand can be suitably calculated by using a mathematical model equipped in the control device.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Regelungsvorrichtung bezüglich des mathematischen Modells programmtechnisch derart eingerichtet ist, dass die Teile der Dehnung des Walzgerüsts, die mittels der Messung der Positionen der Stützwalzen direkt bestimmt worden sind, aus der Gerüstfeder entfernt werden. In an advantageous development of the invention, it can be provided that the control device is set up in terms of programming with respect to the mathematical model in such a way that the parts of the elongation of the roll stand that have been determined directly by measuring the positions of the back-up rolls are removed from the stand spring.
Eine Anbringung der Sensoren (d.h. oberer Sensor und/oder unteren Sensor) kann an den Quertraversen des Walzgerüsts vorgenommen werden, die zwischen dem Ständerpaar angebracht sind. Konkret bedeutet dies, dass der obere Sensor an der oberen Quertraverse angebracht sein kann, wobei der untere Sensor an der unteren Quertraverse angebracht sein kann. Mounting of the sensors (i.e. top sensor and/or bottom sensor) can be made to the crossheads of the rolling mill stand mounted between the pair of stands. In concrete terms, this means that the upper sensor can be attached to the upper crossbar, with the lower sensor being able to be attached to the lower crossbar.
In Bezug auf den unteren Sensor wird an dieser Stelle gesondert darauf hingewiesen, dass dieser alternativ an dem Fundament des Walzgerüsts angebracht sein kann. Hierdurch wird für den unteren Sensor eine nochmals verbesserte Messgenauigkeit gewährleistet, weil eine Verformung des Fundaments auch im Betrieb der Vorrichtung nicht wahrscheinlich ist und damit eine ortsunveränderliche Anbringung bzw. Positionierung des unteren Sensors erreicht wird. With regard to the lower sensor, it is pointed out separately at this point that this can alternatively be attached to the foundation of the roll stand. This ensures a further improved measurement accuracy for the lower sensor, because a deformation of the foundation is not likely even during operation of the device and thus a stationary attachment or positioning of the lower sensor is achieved.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Sensoren (d.h. der obere Sensor und/oder der untere Sensor) jeweils als optischer Sensor ausgebildet sein. Für diesen Fall können der obere Sensor und/oder der untere Sensor in Form eines Lasertriangulationssensor oder in Form eines konfokalen Sensors ausgebildet sein. In an advantageous development of the invention, the sensors (i.e. the upper sensor and/or the lower sensor) can each be designed as an optical sensor. In this case, the upper sensor and/or the lower sensor can be designed in the form of a laser triangulation sensor or in the form of a confocal sensor.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können für die Sensoren (d.h. der obere Sensor und/oder der untere Sensor) elektromagnetische Felder genutzt werden. Für diesen Fall ist es zweckmäßig, dass der obere Sensor und/oder der untere Sensor als Wirbelstromsensor ausgebildet sind. In an advantageous development of the invention, electromagnetic fields can be used for the sensors (i.e. the upper sensor and/or the lower sensor). In this case, it is expedient for the upper sensor and/or the lower sensor to be in the form of an eddy current sensor.
In Bezug auf die vorstehend genannten möglichen Ausführungsformen der Sensoren ist auch eine „Mischform“ möglich. Dies bedeutet, dass beispielsweise der obere Sensor als optischer Sensor ausgebildet ist, wobei für den unteren Sensor elektromagnetische Felder genutzt werden und somit der untere Sensor als Wirbelstromsensor ausgebildet sein kann. Dies gilt auch für den umgekehrten Fall, d.h. Ausbildung des oberen Sensors als Wirbelstromsensor und Ausbildung des unteren Sensors als optischer Sensor. With regard to the possible embodiments of the sensors mentioned above, a “mixed form” is also possible. This means that, for example, the upper sensor is designed as an optical sensor, electromagnetic fields being used for the lower sensor and the lower sensor can therefore be designed as an eddy current sensor. This also applies to the reverse case, i.e. the upper sensor is designed as an eddy current sensor and the lower sensor is designed as an optical sensor.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist angrenzend zu dem oberen bzw. unteren Sensor jeweils eine Freiblaseinrichtung angeordnet ist, mit der in einen zwischen einer Stützwalze und einem Sensor befindlichen Raum Druckluft eingebracht werden kann. In dieser Weise können beispielsweise Wassernebel, Schmutzpartikel oder vergleichbare störende Partikel aus dem Raum, der sich zwischen einer Stützwalze und einem Sensor befindet, weggeblasen bzw. entfernt werden, in Folge dessen dann die Messgenauigkeit für den jeweiligen Sensor in Bezug auf die gemessene Position einer zugeordneten Stützwalze verbessert wird. Beim Ausregeln von Dickenstörungen an insbesondere dünnen Materialien bzw. metallischen Bändern resultiert eine Bewegung der „HGC“ (vgl. Fig. 3, Fig. 4) bzw. der Stützwalzen eines Walzgerüsts zum weitaus größten Teil aus der Kompensation der sich ändernden Gerüstdehnung. Die Dehnung bestimmt sich, vereinfacht ausgedrückt, durch folgende Gleichung: gemessene Walzkraft Dehnung = -According to an advantageous development of the invention, adjacent to the upper or lower sensor, a blowing device is arranged, with which compressed air can be introduced into a space located between a support roller and a sensor. In this way, for example, water mist, dirt particles or comparable disturbing particles can be blown away or removed from the space between a support roller and a sensor, as a result of which the measuring accuracy for the respective sensor in relation to the measured position of an assigned Support roll is improved. When correcting thickness disturbances, particularly on thin materials or metallic strips, a movement of the "HGC" (cf. Fig. 3, Fig. 4) or the back-up rolls of a roll stand results for the most part from the compensation of the changing stand elongation. Put simply, the elongation is determined by the following equation: measured rolling force elongation = -
Gerüstfeder framework spring
In Worten ausgedrückt, bestimmt sich die Dehnung - vereinfacht ausgedrückt - aus dem Quotienten der gemessenen Walzkraft und der Gerüstfeder. Auf Grundlage dessen, dass Teile der Dehnung des Walzgerüsts, insbesondere eine Verformung bzw. Bewegung der Stützwalzen erfindungsgemäß nun direkt messtechnisch durch die genannten Sensoren ermittelt wird, können diese gemessenen Teile der Dehnung aus der Gerüstfeder entfernt werden, die dadurch größer wird. In Folge dessen, dass die Gerüstfeder größer ist, wird die berechnete Dehnung geringer. Damit wird auch der Einfluss des Reibungseinflusses in der gemessenen (Walz-)Kraft geringer. Auch prozentuale Fehler der Gerüstfeder haben dadurch geringere Dehnungsfehler zur Folge. Expressed in words, the elongation is determined - in simple terms - from the quotient of the measured rolling force and the stand spring. Based on the fact that part of the elongation of the roll stand, in particular a deformation or movement of the back-up rolls, is now determined directly by the sensors mentioned, these measured parts of the elongation can be removed from the stand spring, which becomes larger as a result. As a result of the skeletal spring being larger, the calculated strain becomes smaller. This also reduces the influence of friction in the measured (rolling) force. Percentage errors in the framework spring also result in lower elongation errors.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Regelungsvorrichtung mit einem mathematischen Kompensationsmodell ausgestattet sein, mit dem Thermik und Verschleiß der Arbeitswalzen und/oder der Stützwalzen berechnet werden können. In dieser Weise ist es möglich, die verschleiß- und temperaturbedingte Änderung eines Durchmessers der Arbeitswalzen und/oder Stützwalzen während des Walzvorganges direkt rechnerisch zu bestimmen. Dies kann für die hydraulische Anstellung von zumindest einer Stützwalze berücksichtigt werden, um dadurch den Walzspalt bzw. die resultierende Dicke des Walzguts in Form des metallischen Bands geregelt auf den Sollwert einzustellen. Damit ist es möglich, im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einerseits die Genauigkeit für den eingestellten Walzspalt zu verbessern und andererseits Kenntnis vom aktuellen Verschleißzustand der Arbeitswalzen und/oder der Stützwalzen zu gewinnen, um dann erst bei tatsächlichem Bedarf (und nicht zeitabhängig, d.h. nach vorgegebenen starren Zeitpunkten) einen Austausch der jeweiligen Walzen vorzunehmen. In an advantageous development of the invention, the control device can be equipped with a mathematical compensation model, with which thermals and wear of the work rolls and/or the back-up rolls can be calculated. In this way, it is possible to directly calculate the wear and temperature-related change in a diameter of the work rolls and/or back-up rolls during the rolling process. This can be taken into account for the hydraulic adjustment of at least one back-up roll, in order to set the roll gap or the resulting thickness of the rolling stock in the form of the metallic strip to the desired value in a controlled manner. This makes it possible during operation of the device according to the invention or when carrying out the method according to the invention on the one hand to improve the accuracy for the set roll gap and on the other hand to gain knowledge of the current state of wear of the work rolls and/or the back-up rolls in order to then only replace the respective rolls when actually required (and not time-dependent, i.e. after predetermined fixed points in time). .
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Further details and advantages of the invention result from the following exemplary embodiments explained with reference to figures. Show it:
Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Walzen von metallischem Band, 1 is a simplified view of a device according to the invention for rolling metal strip,
Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht einer Vorrichtung zum Walzen von metallischem Band gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, 2 is a simplified view of a device for rolling metal strip according to another embodiment of the invention.
Fig. 3 eine vereinfachte Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 1 bzw. Fig. 2, ergänzt um die Symbolik eines Regelkreises einer zugehörigen Regelungsvorrichtung, und 3 shows a simplified view of the device according to the invention from FIG. 1 or FIG. 2, supplemented by the symbols of a control loop of an associated control device, and
Fig. 4 eine vereinfachte Ansicht der Vorrichtung von Fig. 1 bzw. Fig. 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, ergänzt um die Symbolik eines Regelkreises einer zugehörigen Regelungsvorrichtung. 4 shows a simplified view of the device from FIG. 1 or FIG. 2 according to a further embodiment of the invention, supplemented by the symbols of a control loop of an associated control device.
Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die Fig. 1-4 bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 und eines zugehörigen Verfahrens zum Walzen von metallischem Band gezeigt und erläutert. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Zeichnung lediglich vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab dargestellt ist. Referring now to Figures 1-4, preferred embodiments of an apparatus 10 and associated method for rolling metal strip in accordance with the present invention are shown and explained. The same features in the drawing are each provided with the same reference symbols. At this point it is pointed out separately that the drawing is merely simplified and in particular is not shown to scale.
In Fig. 1 ist eine vereinfachte Ansicht von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Die Vorrichtung umfasst ein Walzgerüst 12 mit einem Paar Ständern 14, zwischen denen ein Paar Arbeitswalzen 16 drehbar gelagert angebracht sind. Des Weiteren sind zwischen den Ständern 14 eine obere Stützwalze 18 und eine untere Stützwalze 19 drehbar gelagert angebracht und jeweils angrenzend zu einer Arbeitswalze 16 angeordnet. 1 shows a simplified view of parts of the device 10 according to the invention according to a first embodiment. The device comprises a roll stand 12 having a pair of stands 14 between which a pair of work rolls 16 are rotatably mounted. Furthermore, an upper back-up roll 18 and a lower back-up roll 19 are rotatably mounted between the stands 14 and arranged adjacent to a work roll 16, respectively.
Die Vorrichtung 10 umfasst bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 insgesamt vier Walzen, nämlich wie erläutert zwei Arbeitswalzen 16 und zwei Stützwalzen 18, 20. Damit handelt es sich bei dem zugehörigen Walzgerüst 12 dieser Vorrichtung 10 um ein sog. Quarto-Gerüst. In the exemplary embodiment of FIG. 1, the device 10 comprises a total of four rolls, namely, as explained, two work rolls 16 and two backup rolls 18, 20. The associated roll stand 12 of this device 10 is therefore a so-called four-high stand.
Die Arbeitswalzen 16 und die Stützwalzen 18, 19 sind an dem Walzgerüst 12 bzw. den zugehörigen Ständern 14 durch jeweils zugeordnete Einbaustücke E gehalten. In der Fig. 1 ist zwecks einer vereinfachten Darstellung nur eines dieser Einbaustücke E angezogen gezeigt. The work rolls 16 and the back-up rolls 18, 19 are held on the roll stand 12 or the associated stands 14 by respectively assigned chocks E. In Fig. 1 only one of these chocks E is shown tightened for the purpose of a simplified representation.
Die Einbaustücke E von zumindest einer Stützwalze 18, 20 sind in dem Walzgerüst in vertikaler Richtung beweglich geführt und dabei einem Hydraulikzylinder 22 zugeordnet. In der Fig. 1 ist dies beispielhaft für die obere Stützwalze 18 veranschaulicht. Mittels einer Aktuierung des Hydraulikzylinders 22 ist es möglich, die obere Stützwalze 18 in vertikaler Richtung anzustellen und dadurch einen Abstand zwischen den beiden Arbeitswalzen 16 zu verändern. The chocks E of at least one back-up roll 18, 20 are movably guided in the roll stand in the vertical direction and are associated with a hydraulic cylinder 22. This is illustrated by way of example for the upper support roller 18 in FIG. 1 . By means of an actuation of the hydraulic cylinder 22, it is possible to adjust the upper backup roll 18 in the vertical direction and thereby change a distance between the two work rolls 16.
Zwischen den Ständern 14 des Walzgerüsts 12 sind eine obere Quertraverse Q1 und eine untere Quertraverse Q2 angebracht. Between the uprights 14 of the roll stand 12, an upper cross member Q1 and a lower cross member Q2 are mounted.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 umfasst eine Messeinrichtung, mittels der ein Abstand der beiden Arbeitswalzen 16 zueinander und somit ein hieraus resultierender Walzspalt W (vgl. Fig. 3, Fig. 4) zwischen den Arbeitswalzen bestimmt werden kann. Die vorstehend genannte Messeinrichtung umfasst bei der Ausführungsform von Fig. 1 zumindest einen oberen Sensor 24, der an der oberen Quertraverse Q1 angebracht ist, und zumindest einen unteren Sensor 25, der an der unteren Quertraverse Q2 angebracht ist. In der Darstellung von Fig. 1 sind diese Sensoren 24, 25 vereinfacht lediglich jeweils durch einen Pfeil symbolisiert. The device 10 according to the invention comprises a measuring device, by means of which a distance between the two work rolls 16 and thus a resulting roll gap W (cf. FIGS. 3, 4) between the work rolls can be determined. In the embodiment of FIG. 1, the above-mentioned measuring device comprises at least one upper sensor 24, which is attached to the upper crossbar Q1, and at least one lower sensor 25, which is attached to the lower crossbar Q2. In the representation of FIG. 1, these sensors 24, 25 are simply symbolized in each case by an arrow.
Mit dem oberen Sensor 24 kann ein Abstand der oberen Stützwalze 18 an zumindest Punkt hiervon zu einem vorbestimmten oberen Referenzpunkt P1 gemessen werden. In gleicher Weise kann mit dem unteren Sensor 25 ein Abstand der unteren Stützwalze 20 an zumindest Punkt hiervon zu einem vorbestimmten unteren Referenzpunkt P2 gemessen werden. With the upper sensor 24, a distance of the upper support roller 18 can be measured at least at one point thereof from a predetermined upper reference point P1. In the same way, the lower sensor 25 can be used to measure a distance from the lower support roller 20 at at least one point here to a predetermined lower reference point P2.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bilden die vorstehend genannten Referenzpunkte P1 und P2 feste Punkte, gegenüber denen eine Messung der Bewegung der Stützwalzen 18, 20 mittels der Sensoren 24, 25 erfolgt. Beispielsweise können diese Referenzpunkte P1 , P2 an der oberen Quertraverse Q1 bzw. an der unteren Quertraverse Q2 festgelegt sein, wie dies bei der Ausführungsform von Fig. 1 durch entsprechende Kreise symbolisiert ist. In the context of the present invention, the aforementioned reference points P1 and P2 form fixed points, with respect to which the movement of the support rollers 18, 20 is measured by means of the sensors 24, 25. For example, these reference points P1, P2 can be fixed on the upper crossbar Q1 or on the lower crossbar Q2, as is symbolized by corresponding circles in the embodiment of FIG.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann für den unteren Sensor 25 vorgesehen sein, dass dieser - anstatt an der unteren Quertraverse Q2 - an einem Fundament F (vgl. Fig. 1 ) des Walzgerüsts 12 angebracht ist. Für diesen Fall ist dann der vorbestimmte untere Referenzpunkt P2 zweckmäßigerweise ebenfalls an dem Fundament F festgelegt. According to an alternative embodiment, it can be provided for the lower sensor 25 that it is attached to a foundation F (cf. FIG. 1) of the roll stand 12—instead of to the lower crossbeam Q2. In this case, the predetermined lower reference point P2 is then expediently also fixed to the foundation F.
Bei der Ausführungsform von Fig. 1 sind die Sensoren 24, 25 jeweils in einem mittigen Bereich der Quertraversen Q1 , Q2 angebracht. Entsprechend werden ein Abstand der Stützwalzen 18, 20 in einem mittigen Bereich hiervon zu den vorbestimmten Referenzpunkten P1 , P2 mittels der Sensoren 24, 25 gemessen. Dies bedeutet, dass der obere Sensor 24 und der untere Sensor 25 derart bezüglich einer Breite des Walzgerüsts 12 positioniert sind, dass mit diesen Sensoren 24, 25 jeweils ein Abstand zu einem Punkt in der Mitte der zugeordneten Stützwalzen 18, 20 gemessen wird. In the embodiment of FIG. 1, the sensors 24, 25 are each mounted in a central area of the crossbeams Q1, Q2. Correspondingly, a distance between the support rollers 18, 20 in a central area thereof and the predetermined reference points P1, P2 is measured by means of the sensors 24, 25. This means that the upper sensor 24 and the lower sensor 25 are positioned with respect to a width of the roll stand 12 such that with these sensors 24, 25 a distance to a point in the middle of the associated support rollers 18, 20 is measured.
Die Messeinrichtung umfasst des Weiteren eine Kraftmesseinrichtung 30, die zwischen einem Einbaustück einer Stützwalze und dem Walzgerüst 12 positioniert ist. In der Darstellung von Fig. 1 ist beispielsweise eine Anordnung für eine solche Kraftmesseinrichtung 30 gezeigt, die hier angrenzend zu den jeweiligen Einbaustücken E der unteren Stützwalze 20 angeordnet ist. Mittels der Kraftmesseinrichtung 30 ist es möglich, die in dem Walzgerüst 12 erzeugte Walzkraft messtechnisch zu erfassen. The measuring device also includes a force measuring device 30 which is positioned between a chock of a back-up roll and the roll stand 12 . 1 shows, for example, an arrangement for such a force-measuring device 30 which is arranged here adjacent to the respective chocks E of the lower support roller 20 . By means of the force measuring device 30 it is possible to measure the rolling force generated in the rolling stand 12 .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 umfasst auch Freiblaseinrichtungen 28 (vgl. Fig. 1 ), die jeweils angrenzend zu dem oberen und unteren Sensor 24, 25 angeordnet sind. Mittels dieser Freiblaseinrichtungen 28 ist es möglich, in einen Raum R, der sich zwischen einer Stützwalze 18, 20 und dem jeweiligen Sensor 24, 25 befindet, Druckluft 29 einzubringen. Beispielsweise kann eine solche Freiblaseinrichtung 28 in Form eines Gebläses oder Ventilators ausgebildet sein. Jedenfalls wird mit einer solchen Freiblaseinrichtung 28 und der hiermit erzeugten Druckluft 29 erreicht, dass störende Partikel in dem Raum R zwischen den Stützwalzen 18, 20 und den Sensoren 24, 25, welche Partikel beispielsweise aus Wassernebel, Schmutzpartikeln oder dergleichen gebildet sein können, wirkungsvoll entfernt werden. Dies leistet einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Messgenauigkeit der Sensoren 24, 25 in Bezug auf eine Bewegung der Stützwalzen 18, 20. The device 10 according to the invention also includes blowing-off devices 28 (cf. FIG. 1), which are each arranged adjacent to the upper and lower sensors 24, 25. By means of these blow-off devices 28, it is possible to introduce compressed air 29 into a space R located between a support roller 18, 20 and the respective sensor 24, 25. For example, such a blow-off device 28 can be designed in the form of a blower or ventilator. In any case, such a blow-off device 28 and the compressed air 29 generated with it ensure that interfering particles in the space R between the support rollers 18, 20 and the sensors 24, 25, which particles can be formed, for example, from water mist, dirt particles or the like, are effectively removed will. This makes a significant contribution to improving the measurement accuracy of the sensors 24, 25 in relation to a movement of the support rollers 18, 20.
In der Fig. 2 sind Teile einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gezeigt. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform von Fig. 1 sind hierbei angrenzend zur oberen Stützwalze 18 und zur unteren Stützwalze 20 jeweils eine Mehrzahl von oberen Sensoren 24 bzw. unteren Sensoren 25 angeordnet, die in gleicher Weise wie bei der Fig. 1 hier jeweils vereinfacht lediglich durch Pfeile symbolisiert sind. Beispielsweise sind hier entlang einer Breitenerstreckung der jeweiligen Stützwalzen 18, 20 jeweils drei Sensoren 24, 25 vorgesehen. Diesbezüglich versteht sich, dass die Mehrzahl für die oberen Sensoren 24 bzw. unteren Sensoren 25 auch von drei verschieden sein kann, also beispielsweise auch mehr oder weniger als drei betragen kann. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform von Fig. 2 jener von Fig. 1 , so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Erläuterungen zur Fig. 1 verwiesen werden darf. FIG. 2 shows parts of a second embodiment of the device 10 according to the invention. In contrast to the first embodiment of FIG. 1, a plurality of upper sensors 24 and lower sensors 25 are arranged adjacent to the upper support roller 18 and the lower support roller 20 Arrows are symbolized. For example, here are along a Width extension of the respective support rollers 18, 20 three sensors 24, 25 are provided. In this regard, it goes without saying that the plurality for the upper sensors 24 or lower sensors 25 can also be different from three, that is to say can also be more or less than three, for example. Otherwise, the embodiment of FIG. 2 corresponds to that of FIG. 1 , so that to avoid repetition, reference may be made to the explanations for FIG. 1 .
Nachfolgend sind in den Fig. 3 und 4 weitere Merkmale für die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 und deren Funktionsweise sowie für ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt und erläutert: In the following, further features for the device 10 according to the invention and its mode of operation as well as for a method according to the present invention are shown and explained in FIGS. 3 and 4:
Die Ausführungsform von Fig. 3 entspricht der Ausführungsform von Fig. 1 bzw. Fig. 2, wobei nun u.a. auch Details einer Regelungsvorrichtung 32 und des zugehörigen Regelkreises gezeigt sind, die ebenfalls Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 sind. The embodiment of Fig. 3 corresponds to the embodiment of Fig. 1 or Fig. 2, whereby now, among other things, details of a control device 32 and the associated control loop are also shown, which are also part of the device 10 according to the invention.
Zunächst darf für die Fig. 3 darauf hingewiesen werden, dass hierbei jeweils ein oberer Sensor 24 und ein unterer Sensor 25 in einem mittigen Bereich der zugeordneten Stützwalze 18, 19 angeordnet ist. Dies entspricht der Darstellung von Fig. 1. Optional kann vorgesehen sein, dass jeweils eine Mehrzahl von ersten Sensoren 24 und von zweiten Sensoren 25 entlang einer Breite der zugeordneten Stützwalze 18, 20 angeordnet sind, wobei diese weiteren Sensoren hier jeweils durch gestrichelte Pfeile symbolisiert sind. Eine solche Mehrzahl von Sensoren 24, 25 entspricht dann der Darstellung von Fig. 2. It should first be pointed out for FIG. 3 that an upper sensor 24 and a lower sensor 25 are arranged in a central area of the associated support roller 18 , 19 . This corresponds to the illustration in FIG. 1. Optionally, a plurality of first sensors 24 and second sensors 25 can be arranged along a width of the associated support roller 18, 20, these additional sensors being symbolized here by dashed arrows . Such a plurality of sensors 24, 25 then corresponds to the illustration in FIG.
Fig. 3 verdeutlicht, dass die oberen und unteren Sensoren 24, 25 und auch die Kraftmesseinrichtung 30 jeweils signaltechnisch mit der Regelungsvorrichtung 32 verbunden sind. In dieser Weise erhält die Regelungsvorrichtung 32 Informationen bezüglich der Bewegungen bzw. Verformungen der Stützwalzen 18, 20, die im Walzbetrieb auftreten können. Die Regelungsvorrichtung 32 ist mit einem mathematischen Modell 34 ausgestattet, mit dem eine Dehnung des Walzgerüsts 12 unter Berücksichtigung der erzeugten Walzkraft berechnet werden kann. Hierbei ist erfindungsgemäß von Bedeutung, dass die Messwerte für die auf der Antriebsseite des Walzgerüsts gemessenen Walzkraft („FAS“) und für die auf der Bedienerseite des Walzgerüsts gemessenen Walzkraft („FBS“) jeweils an dieses mathematische Modell 34 gesendet werden. Diesbezüglich wird darauf hingewiesen, dass die erzeugten Walzkräfte in der Fig. 3 durch entsprechende und in den Ständern 14 positionierte Blockpfeile symbolisiert sind. 3 makes it clear that the upper and lower sensors 24, 25 and also the force-measuring device 30 are each connected to the control device 32 in terms of signals. In this way, the control device 32 receives information regarding the movements or deformations of the backup rolls 18, 20 that can occur during rolling operation. The control device 32 is equipped with a mathematical model 34 with which an elongation of the roll stand 12 can be calculated, taking into account the rolling force generated. According to the invention, it is important that the measured values for the rolling force (“FAS”) measured on the drive side of the rolling stand and for the rolling force (“FBS”) measured on the operator side of the rolling stand are each sent to this mathematical model 34. In this regard, it is pointed out that the rolling forces generated in FIG. 3 are symbolized by corresponding block arrows positioned in the stands 14 .
Wie vorstehend an anderer Stelle bereits erläutert, kann erfindungsgemäß die Dehnung des Walzgerüsts 12 von dem mathematischen Modell 34 berechnet werden. In der Fig. 3 ist diesbezüglich veranschaulicht, dass es im Walzbetrieb zu einer Abplattung sowohl zwischen einerseits dem metallischen Band B und den Arbeitswalzen 16 und andererseits den Arbeitswalzen 16 und den daran angrenzenden Stützwalzen 18 kommt. Diese Abplattungen bilden Teile der Dehnung des Walzgerüsts 12, die mittels des mathematischen Modells 34 berechnet wird. As already explained elsewhere above, the elongation of the roll stand 12 can be calculated by the mathematical model 34 according to the invention. In this regard, FIG. 3 illustrates that flattening occurs during rolling operation both between the metallic strip B and the work rolls 16 on the one hand and between the work rolls 16 and the back-up rolls 18 adjoining them on the other. These flattenings form part of the elongation of the roll stand 12, which is calculated using the mathematical model 34.
Fig. 4 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Im Unterschied zur Ausführungsform von Fig. 3 sind hierbei die Sensoren 24, 25 jeweils mit Verstelleinrichtungen 26 ausgestattet, mit denen die Position eines jeweiligen Sensors 24, 25 an einen unterschiedlichen Durchmesser einer zugeordneten Stützwalze 18, 20 angepasst werden kann. Dies bedeutet, dass in Abhängigkeit eines Walzendurchmessers der jeweiligen Stützwalzen 18, 20 die Sensoren 24, 25 aus dem Walzgerüst 12 vertikal hinein- oder herausgefahren werden können. Anders ausgedrückt, kann mittels der Verstelleinrichtungen 26 eine Position des oberen bzw. unteren Sensors 24, 25 relativ zur oberen bzw. unteren Stützwalze 18, 20 verändert werden, wie erläutert in Anpassung an den jeweiligen Durchmesser der Stützwalzen 18, 20. Bezüglich ihrer übrigen Merkmale entspricht die Ausführungsform von Fig. 4 jener von Fig. 3, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Erläuterungen zur Fig. 3 verwiesen werden darf. 4 illustrates a third embodiment of the device 10 according to the invention. In contrast to the embodiment of FIG 18, 20 can be adjusted. This means that, depending on a roll diameter of the respective support rolls 18, 20, the sensors 24, 25 can be moved vertically in or out of the roll stand 12. In other words, a position of the upper or lower sensor 24, 25 relative to the upper or lower support roller 18, 20 can be changed by means of the adjustment devices 26, as explained in adaptation to the respective diameter of the support rollers 18, 20. Regarding the other features of the embodiment of FIG. 4 correspond to those of FIG. 3, so that, to avoid repetition, reference may be made to the explanations for FIG.
Die weiteren in Fig. 3 bzw. Fig. 4 verwendeten Symbole verstehen sich wie folgt: The other symbols used in Fig. 3 and Fig. 4 are understood as follows:
- AGC : „Automatic Gauge Control“: Dies meint eine automatische Einstellung des Walzspalts, durch eine entsprechende vertikale Anstellung von zumindest einer Stützwalze. - AGC: “Automatic Gauge Control”: This means an automatic setting of the roll gap by a corresponding vertical adjustment of at least one back-up roll.
- HGCAS: „Hydraulic Gauge Control“ auf der Antriebsseite AS: Dies meint eine Ansteuerung des Hydraulikzylinders 22, welcher einem Einbaustück E der oberen Stützwalze 18 auf der Antriebsseite AS zugeordnet ist. - HGCAS: "Hydraulic Gauge Control" on the drive side AS: This means an activation of the hydraulic cylinder 22, which is assigned to a chock E of the upper support roller 18 on the drive side AS.
- SAS: Dies meint die Strecke, um welche das Einbaustück E der oberen - SAS: This means the distance by which the chock E of the upper
Stützwalze 18 auf der Antriebsseite AS bei einer Anstellung des dort angeordneten Hydraulikzylinders 22 vertikal verschoben wird. Supporting roller 18 is vertically displaced on the drive side AS when the hydraulic cylinder 22 arranged there is employed.
- HGCBS: „Hydraulic Gauge Control“ auf der Bedienerseite BS: Dies meint eine Ansteuerung des Hydraulikzylinders 22, welcher einem Einbaustück E der oberen Stützwalze 18 auf der Bedienerseite BS zugeordnet ist. - HGCBS: "Hydraulic Gauge Control" on the operator's side BS: This means an activation of the hydraulic cylinder 22, which is assigned to a chock E of the upper support roller 18 on the operator's side BS.
- SBS: Dies meint die Strecke, um welche das Einbaustück E der oberen Stützwalze 18 auf der Bedienerseite BS bei einer Anstellung des dort angeordneten Hydraulikzylinders 22 vertikal verschoben wird. - SBS: This means the distance by which the chock E of the upper Support roller 18 is vertically displaced on the operator's side BS when the hydraulic cylinder 22 arranged there is employed.
Die Erfindung funktioniert nun wie folgt: The invention now works as follows:
Zum Walzen eines metallischen Bands wird dieses zwischen den Arbeitswalzen 16 des Walzgerüsts 12 hindurchgeführt. Hierbei sind die Arbeitswalzen 16 voneinander beabstandet, so dass zwischen den Arbeitswalzen 16 ein Walzspalt gebildet wird. In den Fig. 3 und 4 sind das metallische Band jeweils mit „B“ angezogen und der Walzspalt, der sich unter Einschluss des metallischen Bands B zwischen den Arbeitswalzen 16 einstellt, mit dem Pfeil „W‘ symbolisiert. To roll a metal strip, it is passed between the work rolls 16 of the roll stand 12 . In this case, the work rolls 16 are spaced apart from one another, so that a roll gap is formed between the work rolls 16 . In FIGS. 3 and 4, the metal strip is drawn with “B” and the roll gap, which occurs between the work rolls 16 including the metal strip B, is symbolized with the arrow “W”.
Im Walzbetrieb wird ein Abstand der oberen Stützwalze 18 an zumindest einem Punkt hiervon (vgl. Fig. 1 ) oder an beispielsweise drei Punkten entlang der Breitenerstreckung der Stützwalze 18 (vgl. Fig. 2) zu dem vorbestimmten oberen Referenzpunkt P1 durch den bzw. die oberen Sensor(en) 24 gemessen, wobei die resultierende Messwerte dann an die Regelungsvorrichtung 32 gesendet werden. In gleicher Weise wird ein Abstand der unteren Stützwalze 20 an zumindest einem Punkt hiervon (vgl. Fig. 1 ) oder an beispielsweise drei Punkten entlang der Breitenerstreckung der Stützwalze 20 (vgl. Fig. 2) zu dem vorbestimmten unteren Referenzpunkt P2 durch den bzw. die unteren Sensor(en) 25 gemessen. Sodann werden die Messsignale der Sensoren 24, 25 an die Regelungsvorrichtung 32 gesendet. In rolling operation, a distance of the upper back-up roll 18 at at least one point thereof (see Fig. 1) or at, for example, three points along the width extension of the back-up roll 18 (see Fig. 2) to the predetermined upper reference point P1 by the or the upper sensor(s) 24 are measured, with the resulting measured values then being sent to the control device 32 . In the same way, a distance of the lower backup roll 20 at at least one point thereof (cf. Fig. 1) or at, for example, three points along the width extension of the backup roll 20 (cf. Fig. 2) to the predetermined lower reference point P2 is determined by the or the lower sensor(s) 25 are measured. Then the measurement signals from the sensors 24 , 25 are sent to the control device 32 .
Unter Berücksichtigung der von den Kraftmesseinrichtungen 30 gemessenen Walzkräfte FAS, FBS wird wie erläutert eine Dehnung des Walzgerüsts von dem mathematischen Modell 34 berechnet. Taking into account the rolling forces FAS, FBS measured by the force measuring devices 30, an elongation of the roll stand is calculated by the mathematical model 34, as explained.
Sodann ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass mittels der Regelungsvorrichtung 32 auf Grundlage der von dem oberen Sensor 24 und dem unteren Sensor 25 gemessenen Positionen der Stützwalzen 18, 20 und einer von dem mathematischen Modell 34 berechneten Dehnung des Walzgerüsts 12 eine absolute Größe des Walzspalts W und damit die resultierende Dicke des Walzguts bestimmt wird, wobei mittels der Regelungsvorrichtung 32 dieser absolute Wert („hAct“) für den Walzspalt W mit einem Sollwert („ IREF“) für den Walzspalt W verglichen wird und auf Grundlage dessen dann zumindest die Stützwalze 18 hydraulisch durch den Hydraulikzylinder 22 in vertikaler Richtung angestellt wird, um dadurch den Walzspalt W bzw. die resultierende Dicke des Walzguts in Form des metallischen Bands B geregelt auf den Sollwert einzustellen. It is then provided according to the method according to the invention that by means of the control device 32 on the basis of the upper sensor 24 and the positions of the back-up rolls 18, 20 measured by the lower sensor 25 and an elongation of the roll stand 12 calculated by the mathematical model 34, an absolute size of the roll gap W and thus the resulting thickness of the rolling stock is determined, this absolute value ("hAct" ) for the roll gap W is compared with a target value ("IREF") for the roll gap W and on the basis of which at least the back-up roll 18 is then hydraulically adjusted in the vertical direction by the hydraulic cylinder 22 in order to thereby determine the roll gap W or the resulting thickness of the Regulated rolling stock in the form of the metallic strip B to set the setpoint.
Zur Durchführung des vorstehend genannten erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Regelungsvorrichtung 32 entsprechend programmtechnisch eingerichtet. Dies bedeutet für die vorliegende Erfindung, dass mittels der Regelungsvorrichtung 32 auf Grundlage der Messwerte des oberen und unteren Sensors 24, 25 bezüglich der gemessenen Position der oberen/unteren Stützwalze 18, 20 und einer von dem mathematischen Modell 34 berechneten Dehnung des Walzgerüsts 12 eine absolute Größe des Walzspalts W und damit die resultierende Dicke des Walzguts bestimmt werden kann. Im Anschluss hieran wird mittels der Regelungsvorrichtung 32 dieser absolute Wert hAct mit dem Sollwert hREF für den Walzspalt W verglichen und auf Grundlage dessen dann der Hydraulikzylinder 22 zur vertikalen Verschiebung der zugeordneten oberen Stützwalze 18 angesteuert, um dadurch den Walzspalt W bzw. die resultierende Dicke des Walzguts in Form des metallischen Bands B geregelt auf den gewünschten Sollwert einzustellen. In order to carry out the above-mentioned method according to the invention, the control device 32 is set up accordingly in terms of programming. For the present invention, this means that by means of the control device 32 based on the measured values of the upper and lower sensors 24, 25 with regard to the measured position of the upper/lower backup roll 18, 20 and an elongation of the roll stand 12 calculated by the mathematical model 34, an absolute Size of the roll gap W and thus the resulting thickness of the rolling stock can be determined. Subsequently, this absolute value hAct is compared with the setpoint hREF for the roll gap W by means of the control device 32 and on the basis of this the hydraulic cylinder 22 is then controlled for the vertical displacement of the associated upper support roll 18 in order to thereby adjust the roll gap W or the resulting thickness of the roll gap W Regulated rolling stock in the form of the metallic strip B to the desired setpoint.
Zur weiteren Verbesserung der Messgenauigkeit kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Regelungsvorrichtung 32 mit einem mathematischen Kompensationsmodell ausgestattet ist, welches in den Fig. 3 bzw. 4 jeweils mit „36“ angezogen und mit der Bezeichnung „Kompensationen“ versehen ist. Mittels eines solchen mathematischen Kompensationsmodells 36 können Thermik und Verschleiß der Arbeitswalzen 16 und/oder der Stützwalzen 18, 20 berechnet werden, wobei auf Grundlage dessen entsprechende Korrekturgröße in die Regelstrecke eingeführt werden können. To further improve the measurement accuracy, the invention can provide for the control device 32 to be equipped with a mathematical compensation model, which is denoted by “36” in FIGS. 3 and 4 and provided with the designation “compensation”. Thermals and wear of the work rolls 16 and/or the back-up rolls 18, 20 can be calculated by means of such a mathematical compensation model 36 be, on the basis of which corresponding correction variable can be introduced into the controlled system.
Die vorliegende Erfindung ist vorstehend unter Bezugnahme auf mögliche Aus- führungsformen der Vorrichtung 10 erläutert worden, die einem sog. „Quarto-The present invention has been explained above with reference to possible embodiments of the device 10, which is a so-called "quarto
Gerüst“ entsprechen. Alternativ hierzu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 auch in Form eines sog. „Sexto-Gerüst“ ausgebildet sein, wobei das Walzgerüst 12 mit insgesamt vier Stützwalzen ausgerüstet ist. Für diesen Fall beziehen sich dann die vorstehend gemachten Erläuterungen für die Stützwalzen 18, 20 mutatis mutandis auf die jeweils äußeren Stützwalzen eines Sexto-Gerüstes, um inscaffolding". As an alternative to this, the device 10 according to the invention can also be designed in the form of a so-called “six-high stand”, with the rolling stand 12 being equipped with a total of four support rollers. In this case, the explanations given above for the back-up rolls 18, 20, mutatis mutandis, relate to the respective outer back-up rolls of a six-high stand, in order to
Ergebnis und in gleicher Weise den Walzspalt W bzw. die resultierende Dicke des Walzguts in Form des metallischen Bands B geregelt auf einen gewünschten Sollwert einzustellen. Result and in the same way the roll gap W or the resulting thickness of the rolling stock in the form of the metallic strip B regulated to a desired setpoint.
Bezugszeichenliste Reference List
10 Vorrichtung 10 device
12 Walzgerüst 12 roll stand
14 Ständer 14 stands
16 Arbeitswalze(n) 16 work roll(s)
18 obere Stützwalze 18 upper support roller
20 untere Stützwalze 20 lower support roller
22 Hydraulikzylinder 22 hydraulic cylinders
24 oberer Sensor 24 upper sensor
25 unterer Sensor 25 lower sensor
26 Verstelleinrichtung (für oberen Sensor 24/unteren Sensor 25)26 adjustment device (for upper sensor 24/lower sensor 25)
28 Freiblaseinrichtung 28 Purging device
29 Druckluft 29 compressed air
30 Kraftmesseinrichtung 30 force measuring device
32 Regelungsvorrichtung 32 control device
34 mathematisches Modell 34 mathematical model
36 mathematisches Kompensationsmodell 36 mathematical compensation model
B metallisches Band B metallic band
E Einbaustück(e) E chock(s)
F Fundament hREF Sollwert (für den Walzspalt W) F foundation hREF target value (for the roll gap W)
Q1 obere Quertraverse Q1 upper crossbar
Q2 untere Quertraverse Q2 lower crossbar
P1 vorbestimmter oberer Referenzpunkt P1 predetermined upper reference point
P2 vorbestimmter unterer Referenzpunkt P2 predetermined lower reference point
R Raum (zwischen einer Stützwalze 18, 20 und einem Sensor 24, 25)R space (between a backup roll 18, 20 and a sensor 24, 25)
W Walzspalt W nip

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Vorrichtung (10) zum Walzen von metallischem Band (B), insbesondere von Stahlband, umfassend ein Walzgerüst (12), das aus einem Paar von Ständern (14) gebildet ist, ein Paar Arbeitswalzen (16) und eine obere und untere Stützwalze (18; 20) (18; 20), wobei die Arbeitswalzen (16) und die Stützwalzen (18; 20) durch jeweils zugeordnete Einbaustücke (E) an dem Walzgerüst (12) gehalten sind, wobei zwischen den Arbeitswalzen (16) ein Walzspalt bildbar ist und die Arbeitswalzen (16) durch zumindest eine jeweils zugeordnete Stützwalze (18; 20) abstützbar sind, und eine Messeinrichtung, mittels der die Größe des Walzspalts (W) zwischen den Arbeitswalzen (16) bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbaustücke (E) von zumindest einer Stützwalze (18; 20) in dem Walzgerüst (12) beweglich geführt und durch einen Hydraulikzylinder (22) vertikal anstellbar sind, dass die Messeinrichtung zumindest einen oberen Sensor (24), mit dem ein Abstand von zumindest einem Punkt der oberen Stützwalze (18; 20) zu einem vorbestimmten oberen Referenzpunkt (P1) messbar ist, und zumindest einen unteren Sensor (25), mit dem ein Abstand von zumindest einem Punkt der unteren Stützwalze (18; 20) zu einem vorbestimmten unteren Referenzpunkt (P2) messbar ist, aufweist, dass die Messeinrichtung eine Kraftmesseinrichtung (30) umfasst, die zwischen einem Einbaustück (E) einer Stützwalze (18; 20), vorzugsweise der unteren Stützwalze (19), und dem Walzgerüst (12) positioniert ist, wobei mittels der Kraftmesseinrichtung (30) eine mit dem Walzgerüst (12) erzeugte Walzkraft messbar ist, dass eine Regelungsvorrichtung (32) vorgesehen ist, die mit der Messeinrichtung signaltechnisch verbunden ist, wobei die Regelungs- Vorrichtung (32) zumindest mit einem mathematischen Modell (34) ausgestattet ist, mit dem eine Dehnung des Walzgerüsts (12) unter Berücksichtigung der erzeugten Walzkraft berechenbar ist, und dass die Regelungsvorrichtung (32) programmtechnisch derart eingerichtet ist, dass auf Grundlage der Messwerte des oberen/unteren Sensors (25) bezüglich der gemessenen Position der oberen/unteren Stützwalze (18; 20) und einer von dem mathematischen Modell (34) berechneten Dehnung des Walzgerüsts (12) eine absolute Größe des Walzspalts (W) und damit die resultierende Dicke des Walzguts bestimmbar ist, wobei mittels der Regelungsvorrichtung (32) dieser absolute Wert für den Walzspalt (W) mit einem Sollwert (hREF) für den Walzspalt (W) vergleichbar ist und auf Grundlage dessen dann der Hydraulikzylinder (22) zur vertikalen Verschiebung der zugeordneten Stützwalze (18; 20) ansteuerbar ist, um dadurch den Walzspalt (W) bzw. die resultierende Dicke des Walzguts in Form des metallischen Bands (B) geregelt auf den gewünschten Sollwert (hREF) einzustellen. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (32) mit einem mathematischen Kompensationsmodell (36) ausgestattet ist, mit dem Thermik und Verschleiß der Arbeitswalzen (16) und/oder der Stützwalzen (18, 20) berechenbar sind. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzgerüst (12) eine obere Quertraverse (Q1 ) aufweist, an welcher der obere Sensor (24) angebracht ist. A device (10) for rolling metal strip (B), in particular steel strip, comprising a roll stand (12) formed from a pair of stands (14), a pair of work rolls (16) and an upper and lower back-up roll (18; 20) (18; 20), wherein the work rolls (16) and the back-up rolls (18; 20) are held on the roll stand (12) by respective associated chocks (E), with a roll gap between the work rolls (16). can be formed and the work rolls (16) can be supported by at least one respectively assigned support roll (18; 20), and a measuring device by means of which the size of the roll gap (W) between the work rolls (16) can be determined, characterized in that the chocks (E) are movably guided by at least one support roll (18; 20) in the roll stand (12) and can be adjusted vertically by a hydraulic cylinder (22), that the measuring device has at least one upper sensor (24) with which a distance of at least one point the upper support roller (18; 20) can be measured in relation to a predetermined upper reference point (P1), and has at least one lower sensor (25) with which a distance from at least one point of the lower support roller (18; 20) to a predetermined lower reference point (P2) can be measured that the measuring device comprises a force measuring device (30) which is positioned between a chock (E) of a back-up roll (18; 20), preferably the lower back-up roll (19), and the roll stand (12), with the force measuring device (30) a rolling force generated by the roll stand (12) can be measured, that a control device (32) is provided which is connected to the measuring device using signals, the control device (32) is equipped with at least one mathematical model (34) with which an elongation of the roll stand (12) can be calculated, taking into account the rolling force generated, and that the control device (32) is programmed in such a way that, based on the measured values of the upper/lower sensor (25) with regard to the measured position of the upper/lower backup roll (18; 20) and an elongation of the roll stand (12) calculated by the mathematical model (34), an absolute size of the roll gap (W) and thus the resulting thickness of the rolling stock can be determined, with this absolute value for the roll gap (W) being comparable with a setpoint value (hREF) for the roll gap (W) by means of the control device (32), and on the basis of this the hydraulic cylinder (22) for the vertical displacement of the associated The back-up roll (18; 20) can be controlled in order to regulate the roll gap (W) or the resulting thickness of the rolling stock in the form of the metallic strip (B). t to the required setpoint (hREF). Device (10) according to Claim 1, characterized in that the control device (32) is equipped with a mathematical compensation model (36) with which thermals and wear of the work rolls (16) and/or the back-up rolls (18, 20) can be calculated. Device (10) according to Claim 1 or 2, characterized in that the roll stand (12) has an upper crossbeam (Q1) on which the upper sensor (24) is attached.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzgerüst (12) eine untere Quertraverse (Q2) aufweist, an welcher der untere Sensor (25) angebracht ist. Device (10) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the roll stand (12) has a lower crossbeam (Q2) on which the lower sensor (25) is attached.
5. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Sensor (25) an einem Fundament (F) des Walzgerüsts (12) angebracht ist. 5. Device (10) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the lower sensor (25) is attached to a foundation (F) of the roll stand (12).
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Sensor (24) und/oder der untere Sensor (25) mit einer jeweils zugeordneten Verstelleinrichtung (26) verbunden sind, wobei mittels der Verstelleinrichtung (26) eine Position des oberen bzw. unteren Sensors (25) relativ zur oberen bzw. unteren Stützwalze (18; 20) veränderlich ist. 6. Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper sensor (24) and / or the lower sensor (25) are connected to a respective associated adjusting device (26), wherein by means of the adjusting device (26) a Position of the upper or lower sensor (25) relative to the upper or lower support roller (18; 20) is variable.
7. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Sensor (24) und/oder der untere Sensor (25) derart bezüglich einer Breite des Walzgerüsts (12) positioniert sind, dass mit diesem Sensor (24; 25) ein Abstand zu einem Punkt in der Mitte der Stützwalze (18; 20) gemessen wird. 7. Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper sensor (24) and / or the lower sensor (25) are positioned with respect to a width of the roll stand (12) that with this sensor (24; 25) a distance to a point in the center of the backup roll (18; 20) is measured.
8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Sensor (24) und/oder der untere Sensor (25) jeweils als optischer Sensor ausgebildet, vorzugsweise, dass der der obere Sensor (24) und/oder der untere Sensor (25) in Form eines Lasertriangulationssensor oder in Form eines konfokalen Sensors ausgebildet sind. 8. Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper sensor (24) and / or the lower sensor (25) are each designed as an optical sensor, preferably that the upper sensor (24) and / or the lower sensor (25) are designed in the form of a laser triangulation sensor or in the form of a confocal sensor.
9. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den oberen Sensor (24) und/oder den unteren Sensor (25) elektromagnetische Felder genutzt werden, vorzugsweise, dass der obere Sensor (24) und/oder der untere Sensor (25) als Wirbelstromsensor ausgebildet sind. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend zu dem oberen und unteren Sensor (25) jeweils eine Freiblaseinrichtung (28) angeordnet ist, mit der in einen zwischen einer Stützwalze (18; 20) und einem Sensor (24; 25) befindlichen Raum (R) Druckluft einbringbar ist. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend zu der oberen bzw. unteren Stützwalze (18; 20) jeweils eine Mehrzahl von oberen Sensoren (24) bzw. unteren Sensoren (25) entlang der Breite einer zugeordneten Stützwalze (18; 20) vorgesehen sind. Verfahren zum Walzen von metallischem Band (B), insbesondere von Stahlband, vorzugsweise mit einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , bei dem ein Walzspalt (W) zwischen an einem Walzgerüst (12) angebrachten Arbeitswalzen (16) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand der oberen/unteren Stützwalze (18; 20) an jeweils zumindest einem Punkt hiervon zu einem vorbestimmten oberen/unteren Referenzpunkt (P1 ; P2) durch einen oberen/unteren Sensor (25) gemessen wird und die Messwerte der Sensoren an eine Regelungsvorrichtung (32) gesendet werden, dass eine Dehnung des Walzgerüsts (12) mit einem mathematischen Modell (34), mit dem die Regelungsvorrichtung (32) ausgestattet ist, unter Berücksichtigung der erzeugten Walzkraft berechnet wird, und dass mittels der Regelungsvorrichtung (32) auf Grundlage der von dem oberen Sensor (24) und dem unteren Sensor (25) gemessenen Positionen der Stützwalzen (18; 20) und einer von dem mathematischen Modell (34) berechneten Dehnung des Walzgerüsts (12) eine absolute Größe des Walzspalts (W) und damit die resultierende Dicke des Walzguts bestimmt wird, wobei mittels der Regelungsvorrichtung (32) dieser absolute Wert für den Walzspalt (W) mit einem Sollwert (IIREF) für den Walzspalt (W) verglichen wird und auf Grundlage dessen dann zumindest eine Stützwalze (18; 20) vorzugsweise hydraulisch angestellt wird, um dadurch den Walzspalt (W) bzw. die resultierende Dicke des Walzguts in Form des metallischen Bands (B) geregelt auf den Sollwert (hREF) einzustellen. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (32) bezüglich des mathematischen Modells (34) programmtechnisch derart eingerichtet ist, dass die Teile der Dehnung des Walzgerüsts (12), die mittels der Messung der Positionen der Stützwalzen (18; 20) direkt bestimmt worden sind, aus der Gerüstfeder entfernt werden. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsvorrichtung (32) mit einem mathematischen Kompensationsmodell (36) ausgestattet ist, mit dem Thermik und Verschleiß der Arbeitswalzen (16) und/oder der Stützwalzen (18, 20) berechnet werden, wobei diese Größen für die hydraulische Anstellung von zumindest einer Stützwalze (18; 20) berücksichtigt werden, um dadurch den Walzspalt (W) bzw. die resultierende Dicke des Walzguts in Form des metallischen Bands (B) geregelt auf den Sollwert einzustellen. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position der oberen/unteren Stützwalze (18; 20) durch eine Mehrzahl von oberen/unteren Sensoren (24; 25) gemessen wird, die jeweils entlang einer Breite der jeweiligen Stützwalze (18; 20) angeordnet sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Sensor (24) und/oder der untere Sensor (25) jeweils als optische Sensoren ausgebildet sind. 9. Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that for the upper sensor (24) and / or the lower sensor (25) electromagnetic fields are used, preferably that the upper sensor (24) and / or the lower sensor (25) are designed as eddy current sensors. Device (10) according to Claim 8 or 9, characterized in that adjacent to the upper and lower sensor (25) there is a blowing device (28) in each case, with which a blowing device (28) is arranged between a support roller (18; 20) and a sensor (24 ; 25) located space (R) compressed air can be introduced. Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent to the upper or lower support roller (18; 20), respectively, a plurality of upper sensors (24) or lower sensors (25) along the width of an associated support roller ( 18; 20) are provided. Method for rolling metal strip (B), in particular steel strip, preferably with a device (10) according to one of Claims 1 to 11, in which a roll gap (W) is set between work rolls (16) attached to a roll stand (12). , characterized in that a distance of the upper/lower support roller (18; 20) at at least one point thereof from a predetermined upper/lower reference point (P1 ; P2) is measured by an upper/lower sensor (25) and the measured values of the Sensors are sent to a control device (32), that an elongation of the roll stand (12) is calculated with a mathematical model (34) with which the control device (32) is equipped, taking into account the rolling force generated, and that by means of the control device ( 32) based on the positions of the backup rolls (18; 20) measured by the upper sensor (24) and the lower sensor (25) and one calculated by the mathematical model (34). Elongation of the roll stand (12) an absolute size of the roll gap (W) and thus the resulting thickness of the rolling stock is determined, with the control device (32) this absolute value for the roll gap (W) is compared with a target value (IIREF) for the roll gap (W) and on the basis of which at least one back-up roll (18; 20) is then adjusted, preferably hydraulically, in order to thereby adjust the roll gap (W) or the resulting thickness of the Rolling stock in the form of the metallic strip (B) regulated to the setpoint (hREF). Method according to Claim 12, characterized in that the control device (32) is set up in terms of programming with respect to the mathematical model (34) in such a way that the parts of the elongation of the roll stand (12) which are determined by measuring the positions of the support rolls (18; 20) have been determined directly are removed from the skeletal spring. Method according to Claim 12 or 13, characterized in that the control device (32) is equipped with a mathematical compensation model (36) with which thermals and wear of the work rolls (16) and/or the back-up rolls (18, 20) are calculated, wherein these variables for the hydraulic adjustment of at least one back-up roll (18; 20) are taken into account in order to set the roll gap (W) or the resulting thickness of the rolling stock in the form of the metal strip (B) to the desired value in a controlled manner. A method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that a position of the upper/lower backup roll (18; 20) is measured by a plurality of upper/lower sensors (24; 25) each along a width of the respective backup roll ( 18; 20) are arranged. Method according to one of Claims 12 to 15, characterized in that the upper sensor (24) and/or the lower sensor (25) are each designed as optical sensors.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass für den oberen Sensor (24) und/oder den unteren Sensor (25) elektromagnetische Felder genutzt werden. 18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend zu den Sensoren jeweils eine Freiblaseinrichtung (28) vorgesehen ist, mit der in einen zwischen einer Stützwalze (18; 20) und einem Sensor (24; 25) befindlichen Raum (R) Druckluft eingebracht wird. 17. The method according to any one of claims 12 to 16, characterized in that electromagnetic fields are used for the upper sensor (24) and/or the lower sensor (25). 18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that a blowing device (28) is provided adjacent to the sensors, with which in a space (R ) Compressed air is introduced.
EP21777433.0A 2020-09-22 2021-09-09 Device and method for rolling a metal strip Pending EP4217125A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020211850 2020-09-22
DE102021209714.6A DE102021209714A1 (en) 2020-09-22 2021-09-03 Device and method for rolling metal strip
PCT/EP2021/074807 WO2022063594A1 (en) 2020-09-22 2021-09-09 Device and method for rolling a metal strip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4217125A1 true EP4217125A1 (en) 2023-08-02

Family

ID=80473585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21777433.0A Pending EP4217125A1 (en) 2020-09-22 2021-09-09 Device and method for rolling a metal strip

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230356278A1 (en)
EP (1) EP4217125A1 (en)
JP (1) JP2023542524A (en)
CN (1) CN116234643A (en)
DE (1) DE102021209714A1 (en)
WO (1) WO2022063594A1 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1241712A (en) * 1968-06-19 1971-08-04 Hitachi Ltd A control device for rolling mills
US3574280A (en) * 1968-11-12 1971-04-13 Westinghouse Electric Corp Predictive gauge control method and apparatus with adaptive plasticity determination for metal rolling mills
JPS6272417A (en) 1985-09-27 1987-04-03 Sumitomo Metal Ind Ltd Thickness control method for rolling mill
DE19618712B4 (en) * 1996-05-09 2005-07-07 Siemens Ag Control method for a roll stand for rolling a strip
DE102005042837A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-08 Sms Demag Ag Method for thickness control during hot rolling
CN108114993B (en) 2017-12-22 2019-10-01 燕山大学 The method that measurement support roller outer profile obtains strip-mill strip loading roll gap information in real time

Also Published As

Publication number Publication date
CN116234643A (en) 2023-06-06
US20230356278A1 (en) 2023-11-09
JP2023542524A (en) 2023-10-10
WO2022063594A1 (en) 2022-03-31
DE102021209714A1 (en) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2313215B1 (en) Method for straightening parts in a roller straightening machine
EP0275875B2 (en) Adjustment device for universal roll stand
EP0399296B1 (en) Automatic adjusting of a universal mill stand after its resetting for new structural shapes
DE102006024101A1 (en) Roll stand and method for rolling a rolled strip
EP1641575B1 (en) Method for leveling hot profiles
DE19618712B4 (en) Control method for a roll stand for rolling a strip
EP3122483B1 (en) Method for aligning a straightening roller of a straightening roller system
DE3240602C2 (en)
EP2662158A1 (en) Method for processing milled goods and milling system
DE102018203638A1 (en) Method for operating a roller leveler and roller leveler
DE102004005011B4 (en) Control method and controller for a rolling stand
EP4217125A1 (en) Device and method for rolling a metal strip
EP4103339B1 (en) Determining a sensitivity of a target size of a rolling stock for an operating variable of a hot rolling mill
EP3851217B1 (en) Improved roll model adaptation
AT410904B (en) METHOD AND DEVICE FOR CALCULATING THE ROLLER CONTOUR
DE1527610A1 (en) Rolling process and device for carrying out the same
EP4100178B1 (en) Method for automatically calibrating vertical rollers of a vertical roller frame and calibration arrangement for carrying out said method
EP0433819A2 (en) Determination of the load deflection characteristics of a roughing and finishing stand
EP3784423B1 (en) Cross-rolling mill with hydraulic roller actuator
DE10159608B4 (en) Rolling process for a band with a weld
WO2012072603A1 (en) Concept for adjusting process parameters of a rolling process by means of a measured bearing slip
DE3801466A1 (en) Adjusting device for a universal rolling stand, particularly a finishing stand, in a universal compact rolling-stand group
DE19939166B4 (en) Method for flexible rolling of a metal strip
DE102016113717A1 (en) Strip thickness gauge and method for performing a strip thickness measurement
DE1527612B2 (en) DEVICE FOR REGULATING THE THICKNESS AND SECTIONAL SHAPE OR FLATNESS OF SHEET METALS AND STRIPS IN ROLLING MILLS

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230424

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230823

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20240315