BOTTA, Berthold (Killingerstr. 98, Erlangen, 91056, DE)
Patentansprüche
1. Walzanlage, insbesondere Kaltband-Tandemwalzanlage (1), zur Herstellung eines Metallbands (100), mit einer Mehrzahl von in einer Tandemstraße (20) angeordneten Gerüsten (220,
260; 230; 240; ...; 250), wobei, in einer Produktionsrichtung (P) des Metallbands (100), ein erstes Gerüst (220) als Trei ¬ bergerüst (220, 260) ausgebildet ist und als Einlauf für ei ¬ nen Abschnitt (25) der Tandemstraße (20) dient, in welchem eine hauptsächliche Dickenreduzierung des Metallbands (100) stattfindet, und durch eine entsprechende Ansteuerung des Treibergerüsts (220, 260) eine Erhöhung eines mechanischen Einlaufzugs des Metallbands (100) erzielbar ist.
2. Walzanlage gemäß Anspruch 1, wobei durch das Treibergerüst (220, 260) eine Dickenabnahme des Metallbands (100) reali ¬ sierbar ist, auf die jedoch im Wesentlichen zu Gunsten einer Erhöhung des mechanischen Einlaufzugs des Metallbands (100) verzichtet wird.
3. Walzanlage gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Treiberge ¬ rüst (220, 260) bzw. dessen Stütz- und/oder Arbeitswalzen beim Walzen des Metallbands (100) wenigstens teilweise:
- In Produktionsrichtung (P) des Metallbands (100) antreibbar sind, wobei dieser Antrieb bevorzugt geringer als der eines in Produktionsrichtung (P) folgenden Gerüsts (230; 240; ... ; 250) ist;
- generatorisch betreibbar sind; und/oder
- entgegen der Produktionsrichtung (P) antreibbar sind.
4. Walzanlage gemäß Anspruch 3, wobei das Treibergerüst (220, 260) derart betreibbar ist, dass zwischen einer Arbeitswalze des Treibergerüsts (220, 260) und dem Metallband (100) im We ¬ sentlichen kein Schlupf auftritt.
5. Walzanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, in Produktionsrichtung (P) des Metallbands (100), ein zweites Gerüst als erstes walzaktives Walzgerüst (230) ausgebildet ist, durch welches eine erste wesentliche Dickenabnahme des Metallbands (100) realisierbar ist.
6. Walzanlage gemäß Anspruch 5, wobei die Walzanlage (1) in Produktionsrichtung (P) des Metallbands (100) nach dem ersten walzaktiven Walzgerüst (230) wenigstens ein folgendes walzak ¬ tives Walzgerüst (240; ...; 250) aufweist.
7. Walzanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Walzanlage (1) kein der Tandemstraße (20) vorgeschaltetes Ag ¬ gregat (260) mit Bandzug erhöhender Wirkung, z. B. also keine S-Rollenanordnung, kein Zugbridle und/oder kein Duo-Gerüst, aufweist .
8. Walzanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Walzanlage (1) entgegen der Produktionsrichtung (P) des Metallbands (100) direkt vor dem Einlaufgerüst (220, 260), ab ¬ gesehen von einer Umlenkrolle (210), eine Abhaspei (250) auf ¬ weist .
9. Walzanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein letztes Gerüst (250) der Walzanlage (1) als ein Treibergerüst (250, 260) ausgebildet ist.
10. Walzanlage gemäß Anspruch 10 wobei das erste Gerüst (220) und das letzte Gerüst (250) für einen Reversierbetrieb der Walzanlage (1) wechselweise als Treibergerüst (220, 260; 250, 260) und als walzaktives Walzgerüst (250, 230; 220, 230) betreibbar sind.
11. Nachgerüstete Walzanlage, insbesondere nachgerüstete Kaltband-Tandemwalzanlage (1), wobei die realisierte nachge ¬ rüstete Walzanlage (1) in Produktionsrichtung (P) eines Me ¬ tallbands (100) vor einer Tandemstraße (20) kein Aggregat (260) mit Bandzug erhöhender Funktion aufweist, und die nach ¬ gerüstete Walzanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
12. Nachgerüstete Walzanlage gemäß Anspruch 11, wobei ein Ag ¬ gregat (260) mit Bandzug erhöhender Funktion ausgebaut ist.
13. Walzwerk oder Walzstraße, insbesondere Kaltwalzwerk oder Kaltwalzstraße, mit einer Walzanlage (1), bevorzugt einer
Kaltband-Tandemwalzanlage (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Verfahren zum Ansteuern einer Walzanlage, insbesondere einer Kaltband-Tandemwalzanlage (1), zum Herstellen eines Me ¬ tallbands (100), wobei, in einer Produktionsrichtung (P) des Metallbands (100), ein erstes Gerüst (220) als Treibergerüst (220, 260) angesteuert wird, wobei durch das Treibergerüst (220, 260) einerseits eine signifikante Erhöhung eines mecha- nischen Einlaufzugs für das Metallband (100) erfolgt und an ¬ dererseits keine wesentliche Dickenreduzierung des Metall ¬ bands (100) durchgeführt wird.
15. Verfahren Anspruch 14, wobei das Treibergerüst (220, 260) bzw. dessen Stütz- und/oder Arbeitswalzen beim Walzen des Metallbands (100) wenigstens teilweise:
- In Produktionsrichtung (P) des Metallbands (100) angetrie ¬ ben werden, wobei dieser Antrieb bevorzugt geringer als der eines in Produktionsrichtung (P) folgenden Gerüsts (230; 240; ... ; 250) ist;
- generatorisch betrieben werden; und/oder
- entgegen der Produktionsrichtung (P) angetrieben werden.
16. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei, in Produkti- onsrichtung (P) des Metallbands (100), das Treibergerüst
(220, 260) derart betrieben wird, das zwischen einer Arbeits ¬ walze des Treibergerüsts (220, 260) und dem Metallband (100) im Wesentlichen kein Schlupf auftritt.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei ein in Produktionsrichtung (P) des Metallbands (100) zweites Ge ¬ rüst als erstes walzaktives Walzgerüst (230) ausgebildet ist, durch welches eine erste wesentliche Dickenabnahme des Me ¬ tallbands (100) durchgeführt wird.
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei ein letztes Gerüst (250) der Walzanlage (1) als ein Treibergerüst
(250, 260) ausgebildet ist.
19. Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei das erste Gerüst (220) und das letzte Gerüst (250) für einen Reversierbetrieb der Walzanlage (1) wechselweise als Treibergerüst (220, 260; 250, 260) und als walzaktives Walzgerüst (250, 230; 220, 230) be ¬ trieben werden.
20. Verwendung eines in einer Produktionsrichtung (P) eines Metallbands (100) ersten Gerüsts (220; (250)) einer Walzanla ¬ ge (1), insbesondere einer Kaltband-Tandemwalzanlage (1), als Treibergerüst (220, 260; (250, 260)) für die Walzanlage (1), wobei durch das Treibergerüst (220, 260; (250, 260)) eine signifikante Erhöhung eines mechanischen Einlaufzugs für das Metallband (100) stattfindet.
21. Verwendung gemäß Anspruch 20, wobei das Treibergerüst (220, 260; (250, 260)) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aus ¬ gebildet ist.
22. Verwendung gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei die Walzanlage (1) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19 betrieben wird bzw. betreibbar ist. |
Beschreibung
Walzanlage und Verfahren zum Steuern einer Walzanlage
Die Erfindung betrifft eine Walzanlage, insbesondere eine Kaltband-Tandemwalzanlage, sowie ein Verfahren zum Steuern einer solchen Walzanlage. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines ersten Gerüsts einer Walzanlage, insbesonde ¬ re einer Kaltband-Tandemwalzanlage.
Eine Zielsetzung bei der Verteilung von Stichabnahmen bei Walzanlagen, insbesondere bei Kaltband-Tandemwalzanlagen, kann, neben der Verteilung der Stichabnahmen aus technologischen Gründen, auch eine Verteilung der Stichabnahmen ent- sprechend den maschinenbaulichen Gegebenheiten der einzelnen Walzgerüste sein, um diese hinsichtlich der Produktion optimal auszunutzen.
Bei diskontinuierlichen Tandemstraßen, die als Eingangsmate- rial sowohl längsgeteilte Warmbänder, sowie Bänder aus Hau- benglühverfahren verwenden, bei welchen die Bunde technologisch bedingt mit geringem Bandzug gewickelt sind, kann es demzufolge vorkommen, dass das erste Gerüst der Tandemstraße nur eine geringe Walzleistung aufbringen kann.
Um die Gesamtstichabnahme in der Walzanlage entsprechend den technologischen Erfordernissen oder zur Optimierung der Gesamtstichabnahme auch auf das erste Walzgerüst zu verteilen, ist es notwendig, dass dieses erste Gerüst die gewünschte Walzleistung erbringen kann. Eine Erhöhung der Walzleistung des Walzgerüsts kann auf zwei Arten erreicht werden, nämlich durch Erhöhung der Walzkraft und/oder durch Erhöhung der Zugspannungen im Metallband.
Eine Erhöhung der Walzkraft kann somit durch eine Erhöhung des Systemdrucks der hydraulischen Anstellung und/oder einer Vergrößerung einer Kolbenfläche eines Anstellzylinders erfol ¬ gen. Diesen Möglichkeiten sind bei bestehenden Anlagen oft
Grenzen gesetzt, bzw. eine sinnvolle Steigerung der Walzkraft nicht möglich. Gründe hierfür sind z. B., dass der Betriebs ¬ druck schon nahe an der zulässigen Druckgrenze liegt und eine Steigerung daher nicht mehr möglich ist, oder dass eine Ver- größerung der Kolbenfläche, d. h. Einbau eines neuen Anstell- zylinders, aus einbauplatztechnischen Gründen nicht durchführbar ist. Darüber hinaus kann eine Erhöhung der Walzkraft daran scheitern, dass der vorhandene Gerüstständer die zusätzlichen Kräfte nicht mehr aufnehmen kann.
Die Erhöhung eines einlaufseitigen Bandzugs in Produktions ¬ richtung vor dem ersten Gerüst der Tandemstraße kann auch durch einen Einbau einer S-Rolle (Bridle) , eines Zug- oder Mehrrollen-Bridles oder eines Duo-Walzgerüsts erfolgen. Die- sen Möglichkeiten sind bei bestehenden Anlagen ebenfalls oft Grenzen gesetzt, die durch bauliche Gegebenheiten (Platzbe ¬ darf) oder durch technologische Parameter, wie geölte Metall ¬ bänder, vorgegeben sind.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Walzanla ¬ ge, insbesondere eine verbesserte Kaltband-Tandemwalzanlage, sowie ein verbessertes Verfahren zum Steuern einer solchen Walzanlage anzugeben. Insbesondere sollte die Walzanlage ei ¬ nen geringen Platzbedarf aufweisen und eine verbesserte Kon- trollierbarkeit eines Bandlaufs aufweisen. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine bestehende Walzanlage, insbesondere eine bestehende Kaltband-Tandemwalzanlage, er ¬ findungsgemäß nachzurüsten, damit diese mit dem erfindungsge ¬ mäßen Steuerungsverfahren betreibbar ist.
Bei Walzanlagen die ein großes Produktspektrum hinsichtlich Materialfestigkeit und Gesamtabwalzungsgrad abdecken müssen, ergeben sich weitere Gesichtspunkte, nach welchen eine Ver ¬ teilung der Walzleistung auf die einzelnen Walzgerüste erfol- gen kann. In den einzelnen Walzgerüsten der Walzanlage steht normalerweise eine große Walzleistung zur Verfügung, da die jeweiligen Walzgerüste für eine maximale Umformung ausgelegt sind.
Erfindungsgemäß wird - bevorzugt bei kleinen, geforderten Ge- samtabwalzungsgraden - eine zur Verfügung stehende bzw. installierte Walzleistung dahingehend genutzt, dass die einzel ¬ nen Abnahmen in den Walzgerüsten so auf die Gerüste verteilt werden, dass das, in einer Produktionsrichtung eines Metallbands, erste Gerüst der Walzstraße (Einlaufgerüst ) eine Funk ¬ tion als Treibergerüst zur Erhöhung des Einlaufzugs über ¬ nimmt. Erfindungsgemäß dient dann das Treibergerüst haupt ¬ sächlich der Erhöhung des Einlaufzugs des Metallbands, und der Gesamtabwalzungsgrad für das Metallband wird durch eine Verteilung einer jeweiligen Stichabnahme auf die verbleibenden Gerüste der Walzanlage verteilt.
Liegt beispielsweise ein zu realisierender Gesamtabwalzungs- grad einer fünfgerüstigen Walzanlage bei 10% einer Metall ¬ banddicke, so würde bei einer linearen Aufteilung des Gesamt- abwalzungsgrads auf die restlichen vier Walzgerüste der Walz ¬ straße, summarisch verteilt jedes Walzgerüst nur ca. 2,5% Ab ¬ wälzung übernehmen. D. h. statt einer jeweiligen Abwälzung von 2% bei einem fünffachen aufeinanderfolgenden Walzen wird erfindungsgemäß der Gesamtabwalzungsgrad auf die vier im Treibergerüst folgenden Walzgerüste verteilt, die jeweils nur 0,5% mehr an Abwälzung zu übernehmen haben. Erfindungsgemäß findet also eine Umverteilung der Walzleistung auf die dem Einlauf-/Treibergerüst in Produktionsrichtung folgenden Walzgerüste statt.
Erfindungsgemäß ergibt sich eine Einsparung von zusätzlichen Aggregaten mit Bandzug erhöhender Funktion durch Ausnutzung eines vorhandenen Walzgerüstes zur Erhöhung des einlaufenden Bandzugs und auch eine verbesserte Bandführung. Durch die bessere Bandführung ergibt sich eine verbesserte Kontrollier ¬ barkeit und Stabilisierung eines Bandlaufs des Metallbands durch eine Vergleichmäßigung der Zugkräfte infolge einer Ent- koppelung von Exzentrizitäten eines Coils (Bunds) an einer Abhaspei .
Die erfindungsgemäße Walzanlage weist in einer Tandemstraße eine Mehrzahl von Walzgerüsten auf, wobei ein zu einer Abwälzung eingerichtetes Walzgerüst als ein Aggregat mit Bandzug erhöhender Funktion, als so genanntes Treibergerüst ausgebil- det ist.
Ferner wird erfindungsgemäß ein Steuerungsverfahren einer Walzanlage zur Verfügung gestellt, wobei ein Walzgerüst der ¬ art angesteuert wird, dass es für das Metallband als Aggregat mit Bandzug erhöhender Funktion fungiert.
Erfindungsgemäß ist die Walzanlage dahingehend konfiguriert bzw. wird dahingehend betrieben, dass durch das Treibergerüst zwar eine Abwälzung des Metallbands stattfinden kann, auf diese jedoch im Wesentlichen verzichtet wird, und durch das Treibergerüst eine Erhöhung des mechanischen Einlaufzugs des Metallbands stattfindet.
Die Erhöhung des mechanischen Einlaufzugs des Metallbands findet durch einen geeigneten Betrieb des Treibergerüsts statt. Dies ist z. B. ein generatorischer Betrieb, in welchem die Walzen des Treibergerüsts nicht angetrieben werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Walzen des Treibergerüsts da ¬ hingehend anzutreiben, dass die Arbeits- und/oder die Stütz- walzen des Treibergerüsts entgegen der Produktionsrichtung des Metallbands angetrieben werden. Ferner ist es möglich, die Arbeits- und/oder die Stützwalzen derart anzutreiben, dass sie das Metallband in Produktionsrichtung vorwärts bewe ¬ gen, wobei jedoch dieser Antrieb geringer ist, als ein An- trieb eines in Produktionsrichtung folgenden, walzaktiven
Walzgerüsts. Hierbei sollte kein bzw., falls dies nicht rea ¬ lisierbar ist, möglichst wenig Schlupf zwischen dem Metall ¬ band und den Arbeitswalzen, sowie zwischen den Stütz- und den Arbeitswalzen des Treibergerüsts stattfinden.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein erstes walzaktives Walzgerüst der Walzanlage, ein in Produktionsrichtung des Metallbands zweites Walzgerüst. Durch dieses erste walz-
aktive Walzgerüst findet eine erste wesentliche Dickenredu ¬ zierung des Metallbands statt. D. h. auch, dass das Treiber ¬ gerüst in Produktionsrichtung des Metallbands, ein erstes Ge ¬ rüst der Walzanlage, bevorzugt ein erstes Gerüst einer Tan- demwalzanlage ist.
Erfindungsgemäß ist die Walzanlage dadurch gekennzeichnet, dass sie keine S-Rollenanordnung, kein Zug- bzw. Mehrrollen- Bridle und auch kein der Tandemstraße vorgeschaltetes Duo- Walzgerüst aufweist.
Daher ist es erfindungsgemäß möglich, eine bereits bestehende Walzanlage entsprechend umzurüsten. Dies findet erfindungsge ¬ mäß dadurch statt, dass eine vorhandene S-Rollenanordnung bzw. ein Zug- oder Mehrrollen-Bridle bzw. ein Duo-Walzgerüst der Walzanlage abmontiert wird und das erste Gerüst der Tan ¬ demstraße als Treibergerüst mit Bandzug erhöhender Funktion betrieben wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein (nachgerüstetes) Walz ¬ werk, insbesondere ein (nachgerüstetes) Kaltwalzwerk mit ei ¬ ner (nachgerüsteten) Walzanlage, bevorzugt einer (nachgerüs ¬ teten) Kaltband-Tandemwalzanlage. Dieses Walzwerk weist als Aggregat mit Bandzug erhöhender Funktion einlaufseitig bevor- zugt nur ein einziges Walzgerüst der Tandemstraße auf, das entsprechend als Treibergerüst mit Bandzug erhöhender Funkti ¬ on betrieben wird. D. h. das erfindungsgemäße Walzwerk weist keine S-Rollenanordnung, kein Zug- oder Mehrrollen-Bridle und auch kein Duo-Walzgerüst auf.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Ausführungsbei- spielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
FIG 1 eine Kaltband-Tandemwalzanlage gemäß dem Stand der
Technik für einen kontinuierlichen Betrieb, und FIG 2 eine erfindungsgemäße Kaltband-Tandemwalzanlage eben ¬ falls für einen kontinuierlichen Betrieb.
Nachfolgende Ausführungen betreffen eine Kaltband-Tandemwalzanlage mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Metallband- Einlaufabschnitt 10 und einer erfindungsgemäß eingerichteten Tandemstraße 20. Hierbei wird insbesondere die Tandemstraße 20 im Vergleich mit dem Stand der Technik anders betrieben bzw. angesteuert, was Auswirkungen auf den Metallband- Einlaufabschnitt 10 der Kaltband-Tandemwalzanlage 1 hat. D. h. im Metallband-Einlaufabschnitt 10 wird ein Aggregat 260 mit Bandzug erhöhender Funktion obsolet (FIG 1) . Die Erfin- düng soll aber nicht auf Kaltband-Tandemwalzanlagen 1 beschränkt sein sondern im Allgemeinen Tandemstraßen 20 betreffen. Hierbei wird unter einer Tandemstraße 20 eine Walzge ¬ rüstanordnung verstanden, die aus wenigstens zwei in einer Produktionsrichtung P eines Metallbands 100 hintereinander geschalteten, bevorzugt direkt hintereinander geschalteten, Walzgerüsten 220; 230; 240; 250 aufgebaut ist. D. h. auch, dass die Erfindung bei einer zweigerüstigen Walzstraße anwendbar ist.
Die FIG 1 zeigt zwei von drei wesentlichen Abschnitten einer herkömmlichen Kaltband-Tandemwalzanlage 1, und zwar den Me ¬ tallband-Einlaufabschnitt 10 und die sich daran in Produkti ¬ onsrichtung P des Metallbands 100 anschließende Tandemstraße 20. Ferner befindet sich in der Kaltband-Tandemwalzanlage 1 ein Metallband-Auslaufabschnitt (in der Zeichnung nicht dar ¬ gestellt) , der z. B. eine Aufhaspel für einen Reversierbe- trieb oder weitere sich an die Kaltband-Tandemwalzanlage 1 anschließende Aggregate aufweist, wie z. B. eine Dressier- /Planierwalzstraße .
Der Metallband-Einlaufabschnitt 10 der Kaltband-Tandemwalz ¬ anlage 1 weist ein auf einer Abhaspei 270 austauschbar sit ¬ zendes und abwickelbares Coil 110 auf, dessen Metallband 100
über ein Aggregat 260 mit Bandzug erhöhender Funktion und ei ¬ ne Umlenkrolle 210 in die Tandemstraße 20 (entspricht hier einem walzaktiven Bereich 25 der Walzanlage 1) der Kaltband- Tandemwalzanlage 1 eintritt. Für einen Aufbau bzw. eine Erhö- hung eines mechanischen Einlaufzugs des Metallbands 100 durch das Aggregat 260 mit Bandzug erhöhender Funktion wird dieses als S-Rolle bzw. eine S-Rollenanordnung (Bridle) , ein Zug ¬ bzw. Mehrrollen-Bridle oder als ein so genannter Treiber (Duo-Walzgerüst) ausgebildet.
Bridle-Einheiten führen und richten das Metallband 100 und halten dessen interne Zugspannungen aufrecht, indem z. B. o- berhalb des Bandlaufs des Metallbands 100 angeordnete und verstellbare Rollen mittels eines mechanischen Antriebs aus einer Ausgangsposition auf eine Bandoberfläche in eine Ar ¬ beitsposition abgesenkt werden können. Das in der Arbeitsposition einer Mehrrollen-Bridle-Einheit wechselweise gebogene Band verlässt die Bridle-Einheit an einer einem Walzspalt des zugeordneten Walzgerüsts 220 nächstgelegenen Arbeitsrolle in Höhe einer Durchlauflinie des Walzgerüsts (in der Zeichnung nicht dargestellt) . Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Stands der Technik ist in FIG 1 das Aggregat 260 mit Bandzug erhöhender Funktion als S-Rollenanordnung (Bridle) ausgebildet.
Die Tandemstraße 20 weist eine Mehrzahl von Walzgerüsten 220; 230; 240; 250 auf, die alle als walzaktive Walzgerüste 220; 230; 240; 250 fungieren. D. h. beim Walzen eines Metallbands 200 findet bei sämtlichen Walzgerüsten 220; 230; 240; 250 der Walzanlage 1 eine nicht unwesentliche Dickenreduzierung des
Metallbands 100 statt. D. h. ein erstes Gerüst 220 (auch Ein ¬ laufgerüst genannt) der Tandemstraße 20 ist auch gleichzeitig ein erstes walzaktives Walzgerüst 230.
Bei der in FIG 2 dargestellten Erfindung wird nun die Tandemstraße 20, welche, vom Aufbau her, der im Stand der Technik gezeigten entsprechen kann, in einer anderen Weise angesteuert. Hierdurch ergibt sich ein erfindungsgemäß veränderter
Metallband-Einlaufabschnitt 10 und somit eine anders aufge ¬ baute erfindungsgemäße Walzanlage 1, insbesondere eine anders aufgebaute erfindungsgemäße Kaltband-Tandemwalzanlage 1.
Insgesamt wird bei der erfindungsgemäßen Tandemwalzanlage 1 anstelle eines zusätzlichen Aggregats 260 mit Bandzug erhö ¬ hender Funktion, in Produktionsrichtung P des Metallbands 100, vor dem eigentlichen walzaktiven Bereich 25 (Abschnitt 25 der Tandemstraße 20, in welchem eine hauptsächliche Di- ckenreduzierung des Metallbands 100 stattfindet) der Tandem ¬ straße 20, das erste Gerüst 220 der Tandemstraße 20 in der Funktion eines Treibers eingesetzt, um einen mechanischen Zugaufbau im Metallband 100 zu realisieren. Dadurch, dass er ¬ findungsgemäß der mechanische Zugaufbau im in Produktions- richtung P des Metallbands 100 ersten Gerüst 220 der Tandem ¬ straße 20 stattfinden kann, wird ein Aggregat 260 mit Bandzug erhöhender Funktion, wie er z. B. durch die S-Rollenanordnung in FIG 1 dargestellt ist, obsolet. Erfindungsgemäß wird das erste Gerüst 220 nur in seiner Funktion geändert, wodurch nun das in Produktionsrichtung P zweite Gerüst 230 innerhalb der Tandemstraße 20 das erste walzaktive Gerüst 230 darstellt.
Die erfindungsgemäße Kaltband-Tandemwalzanlage 1 weist einen erfindungsgemäßen Metallband-Einlaufabschnitt 10 mit einer Abhaspei 270 und einer Umlenkrolle 210 auf. Die erfindungsge ¬ mäße Tandemstraße 20 weist eine Mehrzahl von Walzgerüsten 220, 260; 230; 240; 250 auf, wobei nur die hinter dem ersten Gerüst 220 angeordneten Walzgerüste 230; 240; 250 walzaktive Walzgerüste sind. Das in Produktionsrichtung P des Metall- bands 100 erste Gerüst 220 ist als Aggregat 260 mit Bandzug erhöhender Funktion ausgebildet. Im Folgenden wird dieses erste Gerüst 220 als Treibergerüst 260 bezeichnet, welches nun nicht mehr walzaktiv ist, sondern hauptsächlich einer Erhöhung des mechanischen Bandzugs des Metallbands 100 dient. Es ist jedoch möglich dieses Treibergerüst 260 als walzakti ¬ ves Walzgerüst 220, 260 zu betreiben, was insbesondere für einen Reversierbetrieb einer Reversierwalzanlage (siehe auch
unten) oder auch bei einer geforderten hohen Dickenreduzierung für ein Metallband 100 von Vorteil sein kann.
Um im Treibergerüst 260 eine Bandzug erhöhende Funktion zu realisieren, üben die Walzen des Treibergerüsts 260, das be ¬ vorzugt als Quarto-Walzgerüst ausgebildet ist, eine Kraft auf das Metallband 100 aus, die im statischen Fall im Wesentli ¬ chen senkrecht auf eine Oberfläche (flächig ausgebildete Sei ¬ te) des Metallbands 100 einwirkt. Im Betrieb der Walzanlage 1 genügt diese auf das Metallband 100 ausgeübte Kraft nicht, um eine wesentliche plastische Verformung im Metallband 100 zu hinterlassen. Ein Großteil der durch das Treibergerüst 260 verursachten Verformung des Metallbands 100 ist dabei elasti ¬ scher Natur.
Um nun dem Treibergerüst 260 die Bandzug erhöhende Funktion zu verleihen, sind drei Betriebsmodi des Treibergerüsts 260 möglich. Dies ist durch die gepunkteten bzw. gestrichelten Pfeile in der FIG 2 im Treibergerüst 260 verdeutlicht.
So ist es beispielsweise möglich, das Treibergerüst 260 gene ¬ ratorisch zu betreiben. Hierbei können alle oder nur eine oder eine Mehrzahl von Walzen des Treibergerüsts 260 genera ¬ torisch laufen. Andere Walzen können z. B. im Rechts- oder Linkslauf angetrieben werden. Bevorzugt laufen hierbei jedoch alle Walzen des Treibergerüsts 260 generatorisch. Hierdurch wirkt in das Metallband 100 eine entgegen der Produktions ¬ richtung P gerichtete Kraft in das Metallband 100 ein, sodass im Metallband 100 in Produktionsrichtung P hinter dem Trei- bergerüst 260 Zugspannungen aufgebaut werden, welche es einem folgenden zweiten Gerüst (erstes walzaktives Gerüst) 230 und weiteren folgenden Gerüsten 240; 250 ermöglicht, einen effektiven Abwalzungsgrad zu erreichen.
Ferner ist es möglich, das Treibergerüst 260 motorisch im Rechts- oder Linkslauf anzutreiben. Hierbei soll sich der Rechts- bzw. Linkslauf auf die Arbeitswalzen des Treiberge ¬ rüsts 260 beziehen. Die Stützwalzen des Treibergerüsts 260
werden im entsprechend entgegengesetzten Drehsinn betrieben oder laufen generatorisch. So ist es einerseits möglich, die Arbeitswalzen des Treibergerüsts 260 derart anzutreiben, dass diese sich im Bereich eines „Walzspalts" entgegen der Produk- tionsrichtung P drehen (Tangentialkomponente) . Im Betrieb der Walzanlage 1 drehen sich diese Arbeitswalzen natürlich in eine entgegengesetzte Richtung, da die Kraft aus dem Metallband 100 auf die Arbeitswalze größer ist, als die Antriebskraft der Arbeitswalzen selbst. D. h. die Arbeitswalzen und eventu- eil die zugeordneten Stützwalzen drehen sich wie die korrespondierenden Walzen eines in Produktionsrichtung P folgenden aktiven Walzgerüsts 230; 240; 250.
Darüber hinaus ist es möglich, die Arbeitswalzen des Treiber- gerüsts 260 im selben Drehsinn wie die korrespondierenden Arbeitswalzen eines folgenden walzaktiven Walzgerüsts 230; 240; 250 anzutreiben. Hierbei ist es jedoch bevorzugt, dass diese mit einer geringeren Kraft als die folgenden walzaktiven Walzgerüste 230; 240; 250 betrieben werden, um dem Metallband 100 inhärente Zugspannungen zu verleihen. Entsprechend können die Stützwalzen des Treibergerüsts 260 betrieben werden. Hierbei ist es wiederum möglich, nur einen Anteil der Walzen entsprechend anzutreiben. Die anderen Walzen können z. B. generatorisch betrieben werden.
Zu beachten ist, dass die Walzen des Treibergerüsts 260 un ¬ tereinander und auch die Arbeitswalzen des Treibergerüsts 260 mit dem Metallband 100 möglichst wenig Schlupf, bevorzugt gar keinen Schlupf, aufweisen. D. h. insbesondere, dass eine An- Steuerung des Treibergerüsts 260 zur Erhöhung des mechanischen Einlaufzugs des Metallbands 100 derart erfolgt, dass eine äußere Umfangsgeschwindigkeit der jeweiligen Arbeitswal ¬ ze des Treibergerüsts 260 im Wesentlichen einer translatorischen Geschwindigkeit des Metallbands 100 entspricht und die- se beiden Geschwindigkeitsvektoren im „Walzspalt" des Treibergerüsts 260 zur Deckung kommen. Dies gilt analog auch für die Stützwalzen des Treibergerüsts 260. In einer Ausführungs ¬ form der Erfindung beträgt der Schlupf zwischen dem Metall-
band 100 und einer Arbeitswalze des Treibergerüsts 260 ca. 0,1% bis 0,75%, bevorzugt 1% bis 2%, insbesondere 3% bis 5% und besonders bevorzugt 6% bis 10%. D. h. die äußere Umfangs ¬ geschwindigkeit der Arbeitswalze des Treibergerüsts 260 ist bevorzugt um diese Prozentsätze langsamer als die Geschwin ¬ digkeit des Metallbands 100. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung tritt jedoch kein Schlupf auf.
Darüber hinaus ist eine wie auch immer geartete angetriebene oder generatorische Betriebsweise der Walzen im Treibergerüst 260 denkbar. Es ist z. B. möglich, nur die Stützwalzen des Treibergerüsts 260 anzutreiben und dessen Arbeitswalzen generatorisch zu betreiben. Es ist auch möglich, nur diejenigen Walzen des Treibergerüsts 260 anzutreiben, die sich auf einer Seite des Metallbands 100 befinden und die der anderen Seite generatorisch laufen zu lassen.
Die Erfindung ist bei sämtlichen Walzanlagen 1 anwendbar. Das gilt sowohl für neu zu konzipierende Walzanlagen 1, wie auch für bereits bestehende Walzanlagen 1, die erfindungsgemäß um ¬ gerüstet werden. Analoges gilt für das Verfahren zum Betrei ¬ ben der Walzanlage 1. Bei nachzurüstenden Walzanlagen 1 wird das Aggregat 260 mit Bandzug erhöhender Funktion demontiert und ein Walzgerüst der Tandemstraße 20 erfindungsgemäß als Treibergerüst 260 betrieben. Hierdurch wird die nachgerüstete Walzanlage 1 in ihren Abmessungen kürzer, wodurch z. B. andere Aggregate in der Walzanlage 1 bzw. Walzwerk 1 eingebaut werden können.
Ferner ist die Erfindung sowohl für kontinuierlich betriebene (FIG 2) und auch für im Reversierbetrieb (in FIG 2 nur ange ¬ deutet) betriebene Walzanlagen 1 anwendbar.
Eine reversierende Walzanlage 1 weist an ihrem dem Metall- band-Einlaufabschnitt 10 gegenüberliegendem hinteren Ende wiederum eine Umlenkrolle 210 und eine Aufhaspel auf, auf welcher ein Coil 110 wickelbar ist.
Bei einer im Reversierbetrieb (geklammerte Darstellung der FIG 2) betriebenen Walzanlage 1 ist es bevorzugt, dass nach einem ersten Durchlauf des Metallbands 100 durch die Tandem ¬ straße 20 ein letztes Gerüst 250 der Tandemstraße 20, für ei- nen zweiten Durchlauf des Metallbands 100 wie ein erfindungs ¬ gemäßes Treibergerüst 260 angesteuert bzw. betrieben wird. Das beim ersten Durchlauf als Treibergerüst 260 fungierende erste Gerüst 220 wird dann beim zweiten Durchlauf des Metall ¬ bands 100 bevorzugt als letztes walzaktives Walzgerüst 250 angesteuert. In einem dritten Durchlauf kehrt sich dies wie ¬ derum um. D. h. bei einer Reversierwalzanlage 1 ist sowohl das erste Gerüst 220 als auch das letzte Gerüst 250 (Bezugs ¬ zeichen für den ersten Durchlauf des Metallbands 100) jeweils als Treibergerüst 260 und für einen nachfolgenden Durchlauf des Metallbands 100 auch als letztes walzaktives Gerüst 250 betreib- bzw. einsetzbar.
Bei einer Reversieranlage ist es jedoch auch möglich das ers ¬ te (220/250) und das letzte Gerüst (250/220) jeweils abwech- selnd als Treibergerüste 260 (erstes Gerüst) zu betreiben und dabei das jeweilig andere letzte Gerüst nicht anzusteuern bzw. mitlaufen zu lassen, ohne diesem eine relevante Funktion zuzuordnen .
Die Erfindung ist insbesondere bei bereits bestehenden Kalt ¬ band-Tandemwalzanlagen 1 anwendbar, die eine große Bandbreite eines Produktionsspektrums hinsichtlich eines Gesamtabwal- zungsgrads abdecken, bzw. insbesondere bei solchen Walzanla ¬ gen 1 anwendbar, die über Walzleistungsreserven (auch für ei- ne maximal benötigte Abwälzung) in den einzelnen Walzgerüsten verfügen. Hierdurch findet dann eine Verwendung des ersten walzaktiven Walzgerüsts 220; (250) als Treibergerüst 260 statt, das keine wesentliche Abwälzung des Metallbands 100 vornimmt. Die dadurch verloren gegangene mögliche Stichabnah- me wird auf die verbleibenden Walzgerüste (220); 230; 240; 250 der Walzanlage 1 verteilt. Durch den Einsatz des ersten Gerüsts 220; (250) als Treibergerüst 260 findet eine Stabili ¬ sierung und Vergleichmäßigung des Bandlaufs durch eine Ent-
koppelung von der Abhaspei 270; eine verbesserte Bandführung, insbesondere bei keilförmigem Schmalband; und eine Erhöhung des einlaufenden Bandzugs statt. (Bezugszeichen in Klammern betreffen einen Reversierbetrieb einer erfindungsgemäßen Re- versierwalzanlage 1)
Erfindungsgemäß kann durch die Erhöhung des Bandzugs für das Metallband 100 eine durch das Treibergerüst 260 verloren ge ¬ gangene, mögliche Stichabnahme innerhalb der Tandemstraße 20 kompensiert werden, sodass die erfindungsgemäße Tandemstraße 20 bzw. die erfindungsgemäße Walzanlage 1 dieselben Dickenab ¬ nahmen realisieren kann, wie eine Tandemstraße 20 gemäß dem Stand der Technik. Insbesondere von Vorteil ist hierbei eine geringere Länge der gesamten Anlage, da auf das Aggregat 260 mit Bandzug erhöhender Funktion (siehe FIG 1) verzichtet wer ¬ den kann. Dies bietet neben einem geringeren Energieverbrauch auch einen geringeren Wartungsaufwand.
Erfindungsgemäß muss nicht unbedingt das, in Produktionsrich- tung P des Metallbands 100, erste Gerüst 220 nach einem Ein- lauf des Metallbands 100 in die Tandemstraße 20, als Treiber ¬ gerüst 260 ausgebildet sein bzw. angesteuert werden. Es ist ebenso möglich die Erfindung auf ein anderes oder mehrere Walzgerüste 220; 230; 240; 250 der Walzanlage 1 anzuwenden. So ist es z. B. möglich, insbesondere bei einer vergleichs ¬ weise langen Tandemstraße 20, ein in Produktionsrichtung P weiter hinten angeordnetes Walzgerüst 230; 240; 250 auch zu ¬ sätzlich zum ersten Gerüst 220 als Treibergerüst 260 auszu ¬ bilden bzw. anzusteuern.
Darüber hinaus ist es möglich, die Erfindung auf das in Produktionsrichtung P letzte Walzgerüst 250 anzuwenden, um den Bandzug des Metallbands 100 davor zu erhöhen. Hierzu wird das letzte Walzgerüst 250, 260 in Produktionsrichtung P angetrie- ben, wobei die äußere Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswal ¬ zen des letzten Walzgerüsts 250, 260 (Treibergerüst 260) ge ¬ ringfügig größer ist, als die Geschwindigkeit des Metallbands 100; bzw. das letzte Gerüst 250, 260 wird mit einer größeren
Antriebsleistung angetrieben, als ein in Produktionsrichtung P davor angeordnetes Walzgerüst 220; 230; 240. D. h. auch, dass die oben angegebenen Schlupfwerte umgekehrt anzuwenden sind; also die äußere Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswal- zen des letzten Walzgerüsts 250, 260 ist bevorzugt um die o- ben angegebenen Prozentsätze größer als die Geschwindigkeit des Metallbands 100 im „Walzspalt" des letzten Walzgerüsts 250, 260.
In FIG 2 der Zeichnung sind die Walzgerüste 220; 230; 240; 250; 260 der Tandemstraße 20 als Quarto-Gerüste abgebildet. Die Erfindung soll jedoch nicht auf Quarto-Gerüste beschränkt sein, sondern sämtliche Bauformen von walzaktiven Walzgerüsten 220; 230; 240; 250; 260 betreffen. So ist die Erfindung z. B. auch auf walzaktive Duo- oder Sexto-Walzgerüste anwend ¬ bar .