DE19854045A1

DE19854045A1 - Walzgerüst mit Stütz- und Arbeitswalzen

Info

Publication number: DE19854045A1
Application number: DE1998154045
Authority: DE
Inventors: Herbert Quambusch
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2000-05-25
Also published as: JP2002529250A; AU1771600A; EP1128917A1; BR9915275A; WO2000029139A1; CN1326386A; CA2350534A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Walzen von Blechen und Bändern auf einem Walzgerüst, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise zusammen mit ihnen zugeordneten Stützwalzen, durch gegensinniges horizontales Verstellen der jede Walze innerhalb der Ständerfenster lagernden Einbaustücke aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus um eine gemeinsame senkrechte, die Längsmitten der Walzen schneidende, Achse in Stellungen verschwenkbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- oder gegebenenfalls Arbeits- und Stützwalzen verlaufenden Vertikalebenen in einem vorgegebenen Winkel kreuzen. Zum Ausgleich von fehlerhaften Bandverläufen des gewalzten Bleches oder Bandes werden in Abhängigkeit von der Größe der erfaßten Richtungsabweichung des Bandes aus der vorgesehenen Walzrichtung die oberen und unteren Arbeitszwalzen, gegebenenfalls paarweise mit ihren Stützwalzen, bezogen auf die gemeinsame Walzenachse schneidende Ausgangsebene um jeweils unterschiedliche Winkelbeträge verschwenkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Walzen von Blechen und Bändern auf einen Walzgerüst, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise zusammen mit ihnen zugeordneten Stützwalzen, durch gegensinniges horizontales Verstellen der jede Walze innerhalb der Ständerfenster lagernden Einbaustücke aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus um eine gemeinsame senkrechte die Längsmitten der Walzen schneidende Achse in Stellungen verschwenkbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- oder gegebenenfalls Arbeits- und Stützwalzen verlaufenden Vertikalebenen in einem vorgegebenen Winkel kreuzen.

Derartige Systeme, bei denen entweder nur die Arbeitswalzen oder bei denen eine paarweise und gegensinnige Verschwenkung von Ober- und Unterwalzen eines Quarto-Walzgerüstes (Pair-Cross-Rolling-Systeme) vorgenommen wird sind bekannt und werden eingesetzt, um damit ein gefordertes Profil am Walzgut einzustellen oder zu beeinflussen. Durch Verschränkung der Walzen und das Kreuzen der Walzenachsen kann das Profil des Walzgutes eingestellt werden, ohne wie sonst erforderlich, hohe Arbeitswalzen-Biegekräfte aufbringen zu müssen. Ein daraus sich ergebender Vorteil ist z. B. die Erhöhung der Lagerstandzeiten.

Aus der deutschen Patentanmeldung 31 27 190 C2 ist eine Walzanlage mit im wesentlichen in ihrer Mitte kreuzender Arbeitswalzen bekannt, wobei erfindungsgemäß die Arbeitswalzen von mindestens zwei dieser Walzgerüste jeweils entgegengesetzt zueinander schräggestellt sind. Es war herausgefunden worden; daß durch das Kreuzen der Arbeitswalzen zwar Mittenverdickungen des Bleches oder Bandes beeinflußt bzw. beseitigt werden konnten, daß aber dabei Kräfte auf das Walzgut ausgeübt werden, die bei den gegeneinander schräg gestellten Walzen eine Veränderung der Querschnittsform des Bandes bewirken, die in dieser Form nicht verkaufsfähig ist. Hinzu kommt, daß bei Walzwerken der gattungsgemäßen Art durch das Schrägstellen der Arbeitswalzen ein Bandlauffehler auftreten kann, der bewirkt, daß das Band sich seitlich aus der vorgegebenen Bandlaufrichtung herausbewegt, wofür die unterschiedlichen Kräfteverhältnisse im Walzspalt verantwortlich gemacht werden.

Die DE 31 27 190 C2 löst das auftretende Problem bei einer Tandem-Walzanlage dadurch, daß die Arbeitswalzen benachbarter Walzgerüste jeweils entgegengesetzt schräg gestellt werden. Dadurch wird das auftretende Problem zwar nicht verhindert, doch können durch die getroffene Maßnahme Banddickenabweichungen oder fehlerhafte Bandverläufe in den jeweils nachfolgenden Gerüst ausgeglichen werden.

Die getroffenen Maßnahmen sind, abgesehen davon, daß unterschiedlich ausgestaltete Gerüste verwendet werden müssen, nicht für das letzte Gerüst der Fertigstraße geeignet, weil danach eine Korrektur eines fehlerhaften Bandverlaufes nicht mehr durchgeführt werden kann. Ebenfalls ungeeignet ist der in dieser Schrift gemachte Vorschlag für Einzelgerüste, z. B. Steckelwalzwerke oder eingerüstige Blechwalzwerke.

Ausgehend von den erkannten Problemen und der Lösung gemäß der DE 31 27 190 C2 besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, bei einem Walzwerk der gattungsgemäßen Art einen zentrischen Durchlauf des Walzgutes in der Walzlinie zu erreichen, ohne daß es zu fehlerhaften Bandverläufen kommt.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zum Ausgleich von fehlerhaften Bandverläufen des gewalzten Bleches oder Bandes in Abhängigkeit von der Größe der erfaßten Richtungsabweichung des Bandes aus der vorgesehenen Walzrichtung die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise mit ihren Stützwalzen, bezogen auf die gemeinsame, die Walzenachsen schneidende Ausgangsebene um jeweils unterschiedliche Winkelbeträge verschwenkt werden.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist zunächst darin zu sehen, daß fehlerhaftes Verlaufen des Walzgutes durch ein regelbares Stellglied direkt im jeweiligen Gerüst verhindert wird. Eine Korrektur durch ein nachfolgendes Gerüst, wie es der Stand der Technik vorsieht, ist nicht erforderlich, so daß die vorliegende Erfindung auch für das letzte Gerüst einer Tandemstraße, insbesondere aber auch für Einzelgerüste vorteilhaft anwendbar ist. Eine besondere Bedeutung der Erfindung wird auch in der Anwendung zur Walzung extrem dünner Bänder gesehen, weil der Querverlauf der Bänder bereits beim Entstehen verhindert werden kann.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es gleichsam möglich, eine der Arbeitswalzen, gegebenenfalls gemeinsam mit ihrer Stützwalze beim Verbleib der anderen Arbeitswalze bzw. Arbeits- und Stützwalze zu verschwenken; denkbar ist es aber nach einem anderen Merkmal der Erfindung auch, das jeweilige Walzenpaar, bestehend aus Arbeitswalzen oder aus Arbeits- und Stützwalzen gemeinsam um eine vertikale Achse zu verschwenken, um somit den Winkelbetrag zur Korrektur des Bandverlaufes zu verändern. Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit die Einstellung unterschiedlicher Verstellwinkel für die oberen und unteren Walzensätze bzw. die obere und untere Arbeitswalze, bezogen auf eine senkrechte Ebene quer zur Walzrichtung.

Ein Walzgerüst zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeantriebe für die jeweils ein Walzenende aufnehmenden Einbaustücke der Arbeitswalze und gegebenenfalls der paarweise mit dieser verschiebbaren Stützwalze bezogen auf die obere und untere Arbeitswalze und/oder Arbeits- und Stützwalze unabhängig voneinander betätigbar sind. Dieser Vorschlag der Erfindung bedeutet, daß jede Arbeitswalze bzw. jede Arbeitswalze gemeinsam mit der ihr zugeordneten Stützwalze unabhängig von der jeweils anderen Arbeitswalze verschwenkt werden kann. Die Verschwenkung um die gemeinsame die Walzenmitte schneidende senkrechte Schwenkachse setzt allerdings voraus, daß die Verschiebeantriebe die an beiden Enden einer Walze vorgesehenen Einbaustücke um jeweils gleiche Beträge verschiebt, bezogen auf die andere Walze jedoch werden die Einbaustücke der anderen Walze um andere Verschiebewege verstellt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß auslaufseitig des Walzgerüstes Meßeinrichtungen zum Erfassen der fehlerhaften Bandverläufe vorgesehen sind, deren Meßsignal in einer Recheneinheit unter Berücksichtigung abgelegter Soll-Werte in ein Signal zur Betätigung der Verschiebeantriebe jeweils mindestens einer der Walzen umgewandelt wird. Die Recheneinheit empfängt von der Meßeinrichtung einen Meßwert, der der Größe des seitlichen Bandverlaufes entspricht. Über im Rechner abgelegte Soll-Werte wird ein Ausregulieren des seitlichen Bandverlaufes dadurch bewirkt, daß der Verschiebeantrieb mindestens einer der Walze so betätigt wird, daß die Winkelverstellung dieser Walze gegenüber einer quer zur Walzrichtung verlaufenden senkrechten Ebene unterschiedlich eingestellt wird. Dadurch, daß die beiden Arbeitswalzen in unterschiedlichen Winkeln zur Walzrichtung geneigt sind, kann dem Verlaufen des Walzgutes entgegengewirkt werden bzw. wird das Walzgut wieder in die Richtung gelenkt, die der gewollten Walzrichtung entspricht.

Es ist auch denkbar, statt eine der Arbeitswalzen bzw. das Paar aus Arbeits- und Stützwalzen zu verschwenken, den gesamten Walzensatz bestehend aus oberer und unterer Arbeitswalze bzw. oberer und unterer Arbeits- und Stützwalze zu verschwenken, während der Winkel, unter dem sich die Walzen kreuzen, beibehalten wird. Damit verändert sich auch die Winkelstellung relativ zur Walzrichtung, ohne daß die Ebenen, in denen sich die oberen und unteren Walzensätze kreuzen, verändern. Zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Ausstattung der Walzgerüste können an sich bekannte Biegeeinrichtungen vorgesehen sein, mit denen das Walzgutprofif zusätzlich beeinflußt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine dreigerüstige Walzstraße mit den längs geschnittenen Walzgerüsten und

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Walzgerüst in schematischer vergrößerter Darstellung.

In Fig. 1 ist in einer schematischen Draufsicht auf eine dreigerüstige Walzstraße mit den längs geschnittenen Walzgerüsten 1, 2, 3 das erfindungsgemäße Einstellen der Arbeitswalzen 4, 5 dargestellt. Jeweils neben dem dargestellten Walzgerüst 1, 2, 3 ist ebenfalls schematisch der Bandverlauf des Walzbandes 7 angedeutet, der sich bei entsprechender Schrägstellung der Arbeitswalzen 4, 5 ergibt. Im ersten Walzgerüst 1 sind die beiden Arbeitswalzen 4, 5 senkrecht übereinanderstehend dargestellt, so daß nur die obere Arbeitswalze 4 zu erkennen ist. Beide Arbeitswalzen 4, 5 sind so angeordnet, daß ihre Walzenachsen in einer gemeinsamen senkrechten Ebene 6 verlaufen; dementsprechend entsteht ein rechts daneben dargestellter Bandverlauf 8 mit einem Bandquerschnitt 7, der im wesentlichen rechteckig ist.

Im darunter dargestellten Walzgerüst 2 sind beide Arbeitswalzen 4, 5 um jeweils 0,6° aus der im oberen Walzgerüst 1 dargestellten senkrechten Ebene 6 heraus verschwenkt, und zwar um eine senkrechte Achse 9, die durch die Längsmitte der beiden Arbeitswalzen verläuft. Die sich kreuzenden senkrechten Walzenebenen 10, 11 bilden miteinander einen Winkel von 1,2° und zu der senkrechten Ebene 6 jeweils einen Winkel von 0,6°.

Wie an dem daneben angedeuteten Bandverlauf 8 zu erkennen ist, bewirkt das Kreuzen der Arbeitswalzen 4, 5 ein konvexes Bandquerschnittsprofil 7, aber gleichzeitig auch einen Bandverlauf 8, der seitlich aus der Walzrichtung 12 ausgelenkt wird. Dieser Bandverlauf 8 ist schädlich und deshalb zu korrigieren. Zur Korrektur wird, wie in der unteren Darstellung gezeigt, die obere Arbeitswalze 4 bezogen auf die gemeinsame senkrechte Ebene 6 um einen Winkelbetrag von 0,9° nach links verschwenkt, während die untere Arbeitswalze 5 um einen Betrag von 0,3° nach rechts verschwenkt wird. Die Summe beider Winkel beträgt 1,2°, also wie beim mittleren Walzgerüst, wobei durch die unterschiedliche Verschwenkung der Arbeitswalzen um ungleiche Winkel der seitliche Bandverlauf 8 ausgeglichen wird, so daß ein Bandverlauf 8 entsteht, wie er beim oberen Walzgerüst 1 rechts dargestellt ist.

In Fig. 2 sind gleiche Teile gleich bezeichnet. Erkennbar werden die Arbeitswalzen 4, 5 in Kassetten 16, 17 aufgenommen, die mittels der Verschiebeantriebe 13, 14 in Form von Kolben-Zylindereiheiten verschiebbar und dabei um die gemeinsame zentrale Achse 9 verschwenkbar sind.

Claims

1. Verfahren zum Walzen von Blechen und Bändern auf einen Walzgerüst, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise zusammen mit ihnen zugeordneten Stützwalzen, durch gegensinniges horizontales Verstellen der jede Walze innerhalb der Ständerfenster lagernden Einbaustücke aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus um eine gemeinsame senkrechte die Längsmitten der Walzen schneidende Achse in Stellungen verschwenkbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- oder gegebenenfalls Arbeits- und Stützwalzen verlaufenden Vertikalebenen in einem vorgegebenen Winkel kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von fehlerhaften Bandverläufen des gewalzten Bleches oder Bandes in Abhängigkeit vom der Größe der erfaßten Richtungsabweichung des Bandes aus der vorgesehenen Walzrichtung die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise mit ihren Stützwalzen, bezogen auf die gemeinsame die Walzenachsen schneidende Ausgangsebene um jeweils unterschiedliche Winkelbeträge verschwenkt werden.

2. Verfahren zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswalzen bei gleichbleibendem Kreuzungswinkel zwischen den verschwenkten Vertikalebenen gemeinsam gegebenenfalls paarweise mit ihren Stützwalzen um einen der Korrektur des Bandverlaufes angemessenen Winkelbetrag verschwenkt werden.

3. Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen, gegebenenfalls paarweise zusammen mit ihnen zugeordneten Stützwalzen, durch gegensinniges horizontales Verstellen der jede Walze innerhalb der Ständerfenster lagernden Einbaustücke aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus um eine gemeinsame senkrechte die Längsmitten der Walzen schneidende Achse in Stellungen verschwenkbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- oder gegebenenfalls Arbeits- und Stützwalzen verlaufenden Vertikalebenen in einem vorgegebenen Winkel kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeantriebe (13, 14) für die jeweils ein Walzenende aufnehmenden Einbaustücke (15) der Arbeitswalze (4, 5) und gegebenenfalls der paarweise mit dieser verschiebbaren Stützwalze bezogen auf die obere und untere Arbeitswalze (4, 5) und/oder Arbeits- und Stützwalze unabhängig voneinander betätigbar sind.

4. Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auslaufseitig des Walzgerüstes (1, 2, 3) Meßeinrichtungen zum Erfassen der fehlerhaften Bandverläufe (8) vorgesehen sind, deren Meßsignal in einer Recheneinheit unter Berücksichtigung abgelegter Sollwerte in ein Signal zur Betätigung der Verschiebeantriebe (13, 14) jeweils mindestens einer der Walzen umgewandelt wird.

5. Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeits- (4, 5) und/oder Stützwalzen zusammen mit den Verschiebeantrieben (13, 14) zum Verschwenken dieser Walzen in einer im Walzgerüst gelagerten Kassette (16, 17) angeordnet sind, die ihrerseits um die allen Walzen (4, 5) gemeinsame senkrechte Achse (9) verschwenkbar ist.

6. Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Arbeits-(4, 5) und oder Stützwalzen Biegeeinrichtungen zugeordnet sind.