Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
COLD ROLLING MILL AND METHOD FOR COLD ROLL FORMING A METALLIC STRIP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/008122
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for cold roll forming a metallic strip (8), a steel strip in particular, comprising a single frame (1), having means for adjusting a roll gap, a winding device (9) which is arranged upstream of the cold roll single frame for unwinding the strip (8), and a winding device (10) which is arranged downstream of the cold roll single frame (1) for winding the strip (8). The aim of the invention is to eliminate all problems connected to strip tension when the thickness of the strip varies and to increase the speed of the strip. To achieve this, a strip accumulator (2) is arranged between the upstream winding device (9) and the single frame (1) for controlling the mass flow and/or tension of the rolling process, particularly when flexible rollers are used.

Inventors:
BROCKES UDO (DE)
JEPSEN OLAF NORMAN (DE)
ZIELENBACH MICHAEL (DE)
STACHULETZ MANFRED DI
Application Number:
PCT/EP2002/007689
Publication Date:
January 30, 2003
Filing Date:
July 10, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SMS DEMAG AG (DE)
BROCKES UDO (DE)
JEPSEN OLAF NORMAN (DE)
ZIELENBACH MICHAEL (DE)
STACHULETZ-KUEHBACHER ANGELA H (DE)
International Classes:
B21B37/00; B21B1/22; B21B37/16; B21B37/24; B21B37/48; B21B37/50; B21B37/54; B21B39/08; B21C47/00; B21C49/00; B21B1/36; B21B41/00; (IPC1-7): B21B37/50; B21B37/16
Domestic Patent References:
WO1999055474A11999-11-04
Foreign References:
DE4243045A11993-07-01
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 096 (M - 469) 12 April 1986 (1986-04-12)
Attorney, Agent or Firm:
Valentin, Ekkehardt (Gihske Gross, Hammerstrasse 2 Siegen, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche :
1. Kaltwalzwerk zum Kaltwalzen von metallischem Band (8), insbesondere aus Stahl, mit einem Einzelgerüst (1) mit Mitteln zum Einstellen eines Walzspaltes sowie mit einer dem Kaltwalzeinzelgerüst vorgeordneten Haspeleinrichtung (9) zum Abhaspeln des Bandes (8) und mit einer dem Kaltwalzeinzelgerüst (1) nachgeordneten Haspeleinrichtung (10) zum Aufhaspeln des Bandes (8), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der vorgeordneten Haspeleinrichtung (9) und dem Einzel gerüst (1) ein Bandspeicher (2) für eine Massenflußregelung und/oder Bandzugregelung des Walzprozesses, insbesondere beim flexiblen Wal zen, angeordnet ist.
2. Kaltwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem ersten, zwischen der vorgeordneten Haspelein richtung (9) und dem Einzelgerüst (1) angeordneten, Bandspeicher (2) ein zweiter Bandspeicher (3) zwischen dem Einzelgerüst (1) und der nachgeordneten Haspeleinrichtung (10) angeordnet ist.
3. Verfahren zum Kaltwalzen eines metallischen Bandes (8), insbesondere aus Stahl, in einem Kaltwalzwerk mit einem Einzelgerüst (1) mit Mitteln zum Einstellen eines Walzspaltes zum Kaltwalzen des Bandes sowie mit einer dem Einzelgerüst (1) vorgeordnete Haspeleinrichtung (9) zum Abhaspeln des Bandes (8) und mit einer dem Einzelgerüst (1) nachgeordneten Haspeleinrichtung (10) zum Aufhaspeln des Bandes (8), dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Einzelgerüstes (1) ein Walzen, insbesondere ein flexibles Walzen, durchgeführt wird, bei dem die Banddicke während des Walzens ständig nach einer bestimmten Vorgabe geändert wird, und daß mittels eines Bandspeichers (2), der zwischen der vorgeordneten Haspeleinrichtung (9) und dem Einzelgerüst (1) angeordnet ist, eine Massenflußregelung und/oder eine Bandzugregelung des Walzprozes ses stattfindet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haspeleinrichtungen (9,10) drehzahlgeregelt sind.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Regelkreis für die Regelung der Anstellung des Bandspei chers (2,3), insbesondere einer Tänzerrolle (6,7), ein mittels eines Kraft reglers berechneter KraftkorrekturWert aus einem an der Anstellungs einheit (18) abgegriffenen IstkraftWert und einem SollkraftWert ermittelt wird, wobei der SollkraftWert aus dem an der Tänzerrolle abgegriffenen IstwinkelWert und einem vorgegebenen SollzugWert berechnet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandspeicher (2,3) in Abhängigkeit der bekannten Änderung des Banddickenverlaufs vorgesteuert wird.
Description:
Kaltwalzwerk sowie Verfahren zum Kaltwalzen von metallischem Band Die Erfindung betrifft ein Kaltwalzwerk sowie ein Verfahren zum Kaltwalzen von metallischem Band, insbesondere aus Stahl, mit einem Einzelgerüst mit Mitteln zum Einstellen eines Walzspaltes sowie mit einer dem Kaltwalzgerüst vorge- ordneten Haspeleinrichtung zum Abhaspeln des Bandes und mit einer dem Kaltwalzgerüst nachgeordneten Haspeleinrichtung zum Aufhaspeln des Ban- des.

Beim bisher bekannten Kaltwalzen auf Einzelwalzgerüsten wird nur Eingangs- band mit engen Dickentoleranzen verwendet, und die Banddickenabnahme wird über die Bandlänge konstant gehalten. Sofern diese Voraussetzungen nicht vorliegen, ist mit Problemen bezüglich sowie des Bandzuges zu rechnen, und die Bandgeschwindigkeit ist stark begrenzt.

Aus der WO 99/55474 ist ein Steckelwalzwerk zum Warmwalzen mit minde- stens einem Reversierwalzgerüst sowie diesem vorgeordneten und nachgeord- neten Haspeln beschrieben. Zwischen den Haspeln und dem Reversierwalzge- rüst ist jeweils ein Schlingenheber vorgesehen, die Istwerte für eine Zugrege- lung sowie eine Massenflußregelung liefert. Ein solches Steckelwalzwerk betrifft aber ein Warmwalzwerk und damit keinen Kaltwalzprozeß.

Ausgehend von aus der Kaltwalztechnik Bekanntem liegt der Erfindung die Auf- gabe zugrunde, ein Verfahren zum Kaltwalzen sowie ein Kaltwalzwerk mit ei- nem Einzelgerüst bereitzustellen, die trotz Änderung des Banddickenverlaufs und größeren Bandgeschwindigkeiten keine Probleme bezüglich des Massen- flusses und/oder des Bandzuges aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch ein Kaltwalzwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Vor- teilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß zwischen der vorgeordneten Has- peleinrichtung und dem Einzelgerüst zum Kaltwalzen ein Bandspeicher für eine Massenflußregelung und/oder Bandzugregelung des Walzprozesses, insbe- sondere beim flexiblen Walzen, angeordnet ist.

Durch den in Bandlaufrichtung vor dem Einzelgerüst angeordneten Bandspei- cher werden die durch eine Änderung der Banddicke bzw. eine Änderung des Banddickenverlaufs beim flexiblen Walzen verursachten Massenflußänderun- gen bzw. Bandgeschwindigkeitsänderungen kompensiert. Dies zeigt insbeson- dere den Vorteil, daß ein Walzen mit sich ändernder Banddickenabfolge auch bei höheren Walzgeschwindigkeiten noch möglich ist.

Die Geschwindigkeitsänderungen aufgrund der Änderung der Banddicke im Walzspalt sind auf der Einlaufseite des Einzelgerüstes am größten, so daß der Bandspeicher erfindungsgemäß wenigstens im Einlaufbereich vorgesehen ist.

Da die Störungen aufgrund der Änderung des Banddickenverlaufs, d. h. bei ei- nem flexiblen Walzen, sich auch-allerdings nicht so stark-auf die auslaufsei- tigen Bandgeschwindigkeiten auswirken, wird nach einer bevorzugten Ausfüh- rungsform vorgeschlagen, auch auf der Auslaufseite des Einzelgerüstes einen Bandspeicher anzuordnen.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Bandspeicher um eine Tänzerrolle. Eine Tänzerrolle bzw. eine Tänzerrollenanordnung umfaßt eine gegenüber dem Band in einem bestimmten Winkel anstellbare und mit einer bestimmten Kraft beaufschlagbare Rolle, so daß sich eine Schlinge im Band bildet, deren Schlin- gelänge sich mit der Position der Rolle verändert. Auf diese Weise kann mehr oder weniger Band gespeichert werden. Nach einer bevorzugten Ausführungs-

form befindet sich sowohl im Einlauf-als auch im Auslaufbereich eine Tänzer- rolle, die vorteilhafterweise baugleich sind.

Das vorgeschlagene Verfahren wird detailliert mit Hilfe der nachfolgenden Figu- ren beschrieben, wobei die einzelnen Fig. zeigen : Fig. 1 ein Anlagenlayout einer Ausführungsform eines erfindungsgemäß vor- geschlagenen Kaltwalzgerüstes beim flexiblen Kaltwalzen mit je einer Tänzerrolle im Einlauf-und im Auslaufbereich ; Fig. 2 eine detaillierte Ansicht der Tänzerrolle sowie eine bevorzugte Ausfüh- rungsform der Anstellung und Regelung ; Fig. 3 eine Übersicht der Bandzug-und Massenflußregelkreise beim flexiblen Kaltwalzen mit einem Einzelgerüst ; Fig. 4 eine Übersicht des Banddickenregelkreises in Kombination mit der Band- zugregelung sowie einer Kompensation der Massenflußstörungen beim flexiblen Kaltwalzen mit einem Einzelgerüst.

Einen Überblick über ein Kaltwalzeinzelgerüst 1 mit je einem Bandspeicher 2,3 im Einlauf- (4) und im Auslaufbereich (5), der je eine Tänzerrolle 6,7 umfaßt, zeigt die Fig. 1. Das aufgecoilte Band 8 wird mit Hilfe einer Haspeleinrichtung 9 enthaspelt und in das Walzgerüst 1 in Pfeilrichtung eingeführt. Nach Durchlau- fen des Einzelgerüstes 1 wird es mittels einer zweiten Haspeleinrichtung 10 aufgehaspelt. Jeweils im Einlaufbereich (4) und im Auslaufbereich (5) ist eine Tänzerrolle 6,7 vorgesehen, die baugleich sind und in Fig. 2 im Detail mit ihrer Anstellung dargestellt sind. Das Einzelwalzgerüst 1 selbst setzt sich bei der ge- zeigten Ausführungsform aus zwei Stützwalzen 11, zwei Zwischenwalzen 12 und den Arbeitswalzen 13,14 zusammen. Jede andere Anordnung von Walzen in einem Einzelgerüst kann ebenfalls zur Anwendung kommen. Zwischen dem

Walzgerüst 1 und den Tänzerrollen 6,7 kann beispielsweise auf der Auslauf- seite (5) noch eine Markiervorrichtung 15 in der Bandlinie angeordnet sein.

Fig. 2 zeigt die Mechanik und die Regelung einer Tänzerrolle 6 bei einem flexi- blen Kaltwalzen. Mit Hilfe der Anstellung der Tänzerrolle zum Band 8 im Ver- hältnis zu zwei benachbarten Rollen 16,17 wird eine Schlinge im Band 8 gebil- det, deren Schlingenlänge sich mit der Position der Tänzerrolle 6 bzw. deren Winkelanstellung im Verhältnis zu der Rolle 16 verändert. Je tiefer die Tänzer- rolle 6 in das Band 8 eintaucht, desto mehr Band kann gespeichert werden. Das gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt eine hydraulische Anstellung 18 für die Tän- zerrolle 6.

Der Tänzerrolle 6 ist ein Kraftregler 19 zugeordnet. Für die Regelung werden Istkraft-Werte sowie Istwinkel-Werte der Anstellung der Tänzerrolle 6 abgegrif- fen. Diese Istkraft-Werte werden neben Sollkraft-Werten dem Kraftregler 19 zugeführt. Hierbei werden die Sollkraft-Werte nicht vorgegeben, sondern aus den abgegriffenen Istwinkel-Werten und einem vorgegebenen Sollzug berech- net. Der Kraftregelkreis gibt als Ergebnis des Vergleichs der Soll-Istkraft-Werte einen Kraftkorrekturwert auf die Anstellung 18, hier eine hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit, der Tänzerrolle 6. Über die Kraftkorrektur wird eine Korrektur der Zugspannung des Bandes erreicht.

Der an der Tänzerrolle abgegriffene Istwinkel-Wert wird ebenso für die Rege- lung der Drehzahleinstellung der Haspeleinrichtungen (9,10) und damit über die Drehmomentenregelung der Haspeleinrichtungen für die Massenflußrege- lung verwendet. Hierzu wird einem Winkelregler der Istwinkel-Wert sowie ein vorgegebener Sollwinkel aufgegeben. In Abhängigkeit des Ergebnisses des Soll-Istwertvergleiches wird ein Winkelkorrekturwert berechnet. Dieser Winkel- korrekturwert dient zur Regelung der Drehzahl in den Haspeleinrichtungen zur Massenflußregelung.

Eine Übersicht über diese Bandzug-und Massenflußregelung mittels der Tän- zerrollen 6,7 im Einlauf-und im Auslaufbereich (4,5) eines Kaltwalzgerüstes 1 zeigt Fig. 3. Die Bandzugregelung erfolgt durch die Berechnung einer Sollkraft zur Regelung der hydraulischen Anstellung der Tänzerrolle, ausgehend von der Istkraft, während zur Massenflußregelung eine Regelung der Drehzahl der Haspeleinrichtungen stattfindet.

In den Regelkreis der Haspeldrehzahl, d. h. der Abhaspel-bzw. der Aufhas- peldrehzahl, geht als Sollwert die Bandgeschwindigkeit ein. Diese wird eben- falls bei der Walzendrehzahlregelung als Sollwert aufgegeben.

Mit Hilfe der Fig. 4 wird die Banddickenregelung bei dem flexiblen Walzen dar- gestellt. Bei einem flexiblen Walzprozeß ist die Änderung des Walzspaltes und damit eine Änderung des Banddickenverlaufs über die Bandlänge bekannt. Es ist damit ein Soll-Banddickenverlauf vorgegeben. Dieser Sollwert des Banddik- kenverlaufs wird zur Vorsteuerung der einlaufseitigen Tänzerrolle genutzt. Aus dem Soll-Banddickenverlauf wird die Änderung der Einlaufgeschwindigkeit des Bandes in das Walzgerüst berechnet sowie die hierfür notwendige Bandzugre- gelung zur Aufrechterhaltung eines konstanten Bandzugs. Aufgrund der Mas- senflußkompensation kann der Einlaufzug weiterhin beruhigt werden. Zusätzlich werden die Werte für den Soll-Banddickenverlauf einem Dickenregler aufgege- ben, der mit Hilfe von Ist-Banddickenwerten, die einlauf-und auslaufseitig ab- gegriffen werden, Korrekturwerte für die Banddicke berechnet und diese Kor- rekturwerte an einen Positionsregler weitergibt, der die Walzspalteinstellung im Kaltwalzgerüst regelt.