(19)
(11) EP 1 694 447 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
27.05.2009  Patentblatt  2009/22

(21) Anmeldenummer: 04797824.2

(22) Anmeldetag:  11.11.2004
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B21B 13/14(2006.01)
B21B 37/40(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2004/012796
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2005/058517 (30.06.2005 Gazette  2005/26)

(54)

OPTIMIERTE VERSCHIEBESTRATEGIEN ALS FUNKTION DER BANDBREITE

OPTIMISED SHIFT STRATEGY AS A FUNCTION OF STRIP WIDTH

STRATEGIES DE DEPLACEMENT OPTIMALISEES EN FONCTION DE LA LARGEUR DE BANDE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorität: 18.12.2003 DE 10359402

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
30.08.2006  Patentblatt  2006/35

(73) Patentinhaber: SMS Demag AG
40237 Düsseldorf (DE)

(72) Erfinder:
  • RITTER, Andreas
    35708 Haiger (DE)
  • HOLZ, Rüdiger
    57290 Neunkirchen (DE)

(74) Vertreter: Klüppel, Walter et al
Patentanwälte Hemmerich & Kollegen Hammerstrasse 2
57072 Siegen
57072 Siegen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A1- 10 037 004
US-B1- 6 324 881
DE-A1- 19 719 318
   
  • PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 018, Nr. 217 (M-1594), 19. April 1994 (1994-04-19) & JP 06 015309 A (SUMITOMO METAL IND LTD), 25. Januar 1994 (1994-01-25)
   
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung von Verschiebstrategien als Funktion der Bandbreite zur bestmöglichen Ausnutzung der Vorteile der CVC/CVCplus - Technologie im Betrieb des bandkantenorientierten Verschiebens in 4-/6-Walzengerüsten, umfassend jeweils ein Paar Arbeitswalzen und Stützwalzen und zusätzlich ein Paar Zwischenwalzen bei 6-Walzengerüsten, wobei zumindest die Arbeitswalzen und die Zwischenwalzen mit Vorrichtungen zum axialen Verschieben zusammenwirken, und wobei jede Arbeits-/Zwischenwalze einen um den CVC-Verschiebehub verlängerten Ballen mit einseitigem Rückschliff im Bereich der Ballenkante aufweist. Ein gattungsgemässes Verfahren sowie eine gattungsgemässe Vorrichtung sind z.B. aus DE-A 100 37 004 bekannt.

[0002] In der Vergangenheit sind die Anforderungen an die Qualität von kaltgewalztem Band hinsichtlich Dickentoleranzen, erreichbaren Enddicken, Bandprofil, Bandplanheit, Oberflächen etc. stetig gestiegen. Die Produktvielfalt am Markt für kaltgewalzte Bleche führt zudem zu einem immer vielfältigeren Produktspektrum hinsichtlich der Materialeigenschaften und der geometrischen Abmessungen. Aufgrund dieser Entwicklung wird der Wunsch nach flexibleren Anlagenkonzeptionen und Fahrweisen in Kalttandemstraßen - optimal angepasst an das zu walzende Endprodukt - immer stärker.

[0003] Das Erreichen einer gewünschten Enddicke sowie die Realisierung bestimmter Abnahmeverteilungen (Stichplangestaltung), insbesondere bei höherfesten Güten, wird maßgeblich durch den Arbeitswalzendurchmesser beeinflusst. Mit abnehmendem Arbeitswalzendurchmesser reduziert sich die benötigte Walzkraft durch ein günstigeres Abplattungsverhalten. Der Durchmesserreduzierung sind sowohl von der Übertragung der Drehmomente her als auch im Hinblick auf die Walzendurchbiegung Grenzen gesetzt. Reichen die Zapfenquerschnitte zur Übertragung der Antriebsmomente nicht aus, so können die Arbeitswalzen über Reibungsschluss durch die benachbarte Walze angetrieben werden. Im Falle eines 4-Walzengerüsts sind allerdings schwere Antriebselemente (Motor, Kammwalzgetriebe, Spindeln) zur Realisierung eines Stützwalzenantriebs erforderlich, welche die Anlage verteuern. Hier ist es sinnvoll, einzelne Gerüste (meist die vorderen) als 6-Walzengerüste mit Zwischenwalzenantrieb auszuführen.

[0004] Für die Planheit des Bandes spielt neben der vertikalen Durchbiegung auch die horizontale Durchbiegung der Arbeitswalzen und Zwischenwalzen eine bedeutende Rolle. Durch das horizontale Verschieben der Arbeits-/Zwischenwalzen aus der Mittenebene des Gerüstes erfolgt ein Abstützen des Walzensatzes, der zur wesentlichen Reduzierung der horizontalen Durchbiegung führt.

[0005] Zudem verfügt das 6-Walzengerüst in der Zwischenwalzen-Biegung über ein zusätzliches, schnelles Stellglied. In Kombination mit der Arbeitswalzenbiegung besitzt das 6-Walzengerüst somit zwei in der Wirkung auf den Walzspalt unabhängige Stellglieder. Im ersten Gerüst ist somit eine schnelle Adaption des Walzspaltes an das einlaufende Bandprofil zur Vermeidung von Planheitsdefekten gewährleistet. Im letzten Gerüst können beide Stellglieder effektiv in der Planheitsregelung verwendet werden.

[0006] Für die klassischen Gerüstbauarten 4-High und 6-High existieren neben Basiskonzepten mit Biegesystemen und festen Walzenballigkeiten als Walzspalt beeinflussenden Stellgliedern im wesentlichen zwei weitere Gerüstkonzeptionen, die durch das Verschieben von Arbeitswalzen bzw. Zwischenwalzen, basierend auf unterschiedlichen Wirkprinzipien, den Walzspalt zusätzlich beeinflussen:
  • CVC/CVCplus - Technologie
  • Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens


[0007] Hierbei handelt es sich um getrennte Gerüstkonzepte, da unterschiedliche Walzengeometrien erforderlich sind.

[0008] In der klassischen CVC - Technologie, wie sie in der EP 0 049 798 B1 beschrieben wird, sind die Ballenlängen der verschiebbaren Walzen stets um den axialen Verschiebehub länger als die feststehenden, unverschobenen Walzen. Dadurch wird erreicht, dass die verschiebbare Walze nicht mit ihrer Ballenkante unter die feststehenden Walzenballen geschoben werden kann. Somit werden Oberflächenschäden/Markierungen vermieden. Die Arbeitswalzen werden im Allgemeinen über ihre gesamte Länge an den Zwischen- oder Stützwalzen abgestützt. Dadurch wird die von den Stützwalzen ausgeübte Walzkraft auf die gesamte Länge der Arbeitswalzen übertragen. Dies hat zur Folge, dass die über das Walzgut seitlich vorstehenden und damit am Walzvorgang nicht beteiligten Enden der Arbeitswalzen durch die auf sie ausgeübte Walzkraft in Richtung auf das Walzgut durchgebogen werden. Aus dieser schädlichen Durchbiegung der Arbeitswalzen resultiert eine Aufbiegung der mittleren Walzenabschnitte. Sie bewirkt ein zu geringes Auswalzen des zentralen Bandbereiches und ein starkes Auswalzen der Bandkanten. Diese Wirkungen kommen besonders bei sich im Betrieb ändernden Walzbedingungen sowie beim Walzen von unterschiedlich breiten Bändern zur Geltung.

[0009] Dem gegenüber werden bei der Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens , wie in der DE 22 06 912 C3 offenbart ist, im gesamten Walzensatz Walzen mit gleichen Ballenlängen verwendet. Die verschiebbaren Walzen sind dabei einseitig im Ballenkantenbereich entsprechend geometrisch gestaltet und mit einem Rückschliff versehen, um lokal auftretende Lastspitzen zu reduzieren. Das Wirkprinzip beruht auf dem bandkantenorientierten Nachschieben der Ballenkante, entweder vor, auf oder sogar bis hinter die Bandkante. Insbesondere bei 6-Walzengerüsten führt das Verschieben der Zwischenwalze unter die Stützwalze zur gezielten Beeinflussung der Wirksamkeit der positiven Arbeitswalzen-Biegung. Nachteilig wirkt sich allerdings bei diesem Verfahren das axiale Verschieben der Walzen auf die Lastverteilung in den jeweiligen Kontaktfugen aus. Mit kleiner werdender Bandbreite erhöht sich die maximal auftretende Lastspitze der Kontaktkraftverteilung gravierend.

[0010] In der Patentschrift DE 36 24 241 C2 (Verfahren zum Betrieb eines Walzwerks zur Herstellung eines Walzbandes) werden beide Verfahren miteinander kombiniert. Ziel ist es, die nachteilige Durchbiegung der Arbeitswalzen unter Walzkraft über das gesamte Bandbreitenspektrum zu vergleichmäßigen und unter Verkürzung der Verschiebewege die Wirksamkeit der Walzenbiegesysteme zu vergrößern, ohne dass der kontinuierliche Walzbetrieb unterbrochen werden muss. Dieses Ziel wird durch das bandkantenorientierte Verschieben von Zwischen- bzw. Arbeitswalzen mit einem aufgebrachten CVC-Schliff erreicht. Die Ballenkanten der CVC-Walzen werden dabei im Bereich der Bandkante positioniert. Wie im Falle der Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens besteht der Walzensatz aus Walzen gleicher Ballenlängen.

[0011] In den diskutierten Technologien handelt es sich jeweils um getrennte Gerüstkonzepte, da unterschiedliche Walzengeometrien erforderlich sind. Es besteht das Bestreben, diese Technologien/Fahrweisen durch eine Gerüstkonzeption mit geometrisch gleichem Walzensatz zu realisieren. Die grundsätzliche Vorgehensweise zur Realisierung einer bandkantenorientierten Verschiebestrategie ausschließlich der Zwischenwalzen und ausschließlich in einem 6-Walzengerüst unter Verwendung eines geometrisch gleichem Walzensatzes wurde in der DE 100 37 004 A1 ausführlich beschrieben.

[0012] Aufgabe der Erfindung ist, die aus der DE 100 37 004 A1 bekannte bandkantenorientierten Verschiebestrategie so auch auf die Arbeitswalzen auszudehnen, dass eine Gerüstkonzeption mit geometrisch gleichem Walzensatz realisiert wird.

[0013] Die gestellte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 durch Vorgabe der Verschiebeposition der verschiebbaren Arbeits-/Zwischen-walze in Abhängigkeit von der Bandbreite gelöst, bei der die Arbeits-/Zwischen-walze in verschiedenen Positionen relativ zur Bandkante positioniert wird, wobei innerhalb verschiedener Bandbreitenbereiche dabei die Verschiebeposition der jeweiligen Walze durch stückweise lineare Ansatzfunktion vorgegeben wird.

[0014] In Abhängigkeit der Materialeigenschaften werden dabei die freien Parameter der Ansatzfunktion so variabel vorgebbar gewählt, dass sich die vorgegebenen Positionen relativ zur Bandkante einstellen. Das bandkantenorientierte Verschieben der Arbeits-/Zwischenwalzen wird so durchgeführt, dass diese relativ zur neutralen Verschiebeposition (sZW = 0 bzw. sAW = 0) in Gerüstmitte symmetrisch um jeweils den gleichen Betrag in Richtung ihrer Achse gegeneinander verschoben werden.

[0015] Als Basis für das Gerüstkonzept wird die Walzenkonfiguration aus der CVC/CVCplus - Technologie für ein 6-Walzen- bzw. 4-Walzengerüst verwendet. Die verschiebbare Zwischen- bzw. Arbeitswalze besitzt einen um den CVC-Verschiebehub längeren Ballen, der sich für die neutrale Verschiebeposition sZW = 0 bzw. sAW = 0 symmetrisch in Gerüstmitte befindet.

[0016] Die Arbeits-/Zwischenwalze mit längerem und symmetrischem Ballen wird während des bandkantenorientierten Verschiebens entweder mit einem zylindrischen, balligen oder überlagertem CVC/CVCplus -Schliff eingesetzt. Durch geeignete Ausführung eines einseitigen Rückschliffs in Kombination mit dem überlagerten Walzenschliff und dem bandbreitenabhängigen Optimieren der axialen Verschiebposition lässt sich das Deformationsverhalten des Walzensatzes und die Wirksamkeit der positiven Arbeitswalzen-Biegung (6-Walzengerüst) gezielt beeinflussen. Der Walzspalt kann somit optimal eingestellt werden.

[0017] Dem zylindrischen Ballen der Arbeits-/Zwischenwalze kann zusätzlich eine gekrümmte Kontur (z. B CVC/CVCplus -Schliff) überlagert werden.

[0018] Durch die überlagerte, gekrümmte Kontur der Arbeits-/Zwischenwalze lässt sich der benötigte Verschiebehub reduzieren, da der Beginn des Rückschliffs der Arbeits-/Zwischenwalze deutlich vor der Bandkante positioniert wird. Zum einen reduziert sich die Lastverteilung in Folge der größeren Kontaktlänge. Zum anderen verlagert sich das Maximum der Lastverteilung durch den CVC/CVCplus - Schliff mit abnehmender Bandbreite zunehmend zur Gerüstmitte hin.

[0019] Beim axialen Verschieben der Arbeits-/Zwischenwalze wird der Beginn des Rückschliffs außerhalb, auf oder innerhalb der Bandkante, also schon innerhalb der Bandbreite positioniert. Die Positionierung erfolgt in Abhängigkeit von der Bandbreite und den Materialeigenschaften, wodurch gezielt das elastische Verhalten des Walzensatzes sowie die Wirksamkeit der positiven Arbeitswalzen-Biegung (6-Walzengerüst) eingestellt werden kann.

[0020] Durch Optimieren der Verschiebeposition der Arbeits-/Zwischenwalzen werden gezielt Ballenbereiche innerhalb des Walzensatzes aus dem Kraftfluss ausgeblendet. Daraus resultierende, sich negativ auswirkende Verformungen werden reduziert, da das Prinzip des "idealen Gerüstes" angenähert wird. Allerdings erhöhen sich die auftretenden Lastverteilungen in den jeweiligen Kontaktfugen aufgrund der reduzierten Kontaktlängen.

[0021] Aus dem gegensinnigen Verschieben der CVC/CVCplus -Walzen resultiert zudem die Möglichkeit einer gezielten Beeinflussung des Bandprofils im Sinne eines Preset-Stellglieds. Wird die gekrümmte Kontur derart gewählt, dass sie in maximal negativer Verschiebeposition keinen oder einen minimalen Crown und in maximal positiver Verschiebeposition einen maximalen Crown erzeugt, so lässt sich die bandbreitenabhängige Gerüstdeformation teilweise kompensieren. Der verbleibende Teil wird durch die mit abnehmender Bandbreite zunehmende Wirkung der positiven Arbeitswalzen-Biegung kompensiert.

[0022] Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden Erläuterungen einiger in Zeichnungsfiguren schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele. Zur besseren Übersichtlichkeit sind gleiche Walzen mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0023] Es zeigen:
Fig. 1
den einseitigen Rückschliff im Bereich der Ballenkante einer Arbeits-/Zwischenwalze,
Fig. 2
Gerüstkonzeption für bandkantenorientiertes Verschieben mit überlagertem CVC/CVCplus -Schliff der Zwischenwalzen,
Fig. 3
Gerüstkonzeption für bandkantenorientiertes Verschieben mit überlagertem CVC/CVCplus -Schliff der Arbeitswalzen,
Fig. 4a-4c
Positionierung des Zwischenwalzenrückschliffs,
Fig. 5a-5c
Positionierung des Arbeitswalzenrückschliffs,
Fig. 6
Vorgabe der Verschiebeposition in Abhängigkeit der Bandbreite.


[0024] In Figur 1 ist schematisch das Aussehen und die geometrische Anordnung eines einseitigen Rückschliffs d im Bereich der Ballenkante einer Arbeits-/Zwischen-walze 10, 11 dargestellt. In der DE 100 37 004 A1 ist ein einseitiger Rückschliff, wie er hier verwendet wird, bereits ausführlich beschrieben und in einer Zeichnungsfigur dargestellt.

[0025] Die Länge 1 des einseitigen Rückschliffs d im Bereich einer Ballenkante der Arbeits-/Zwischenwalze 10, 11, teilt sich in zwei aneinander gesetzte Bereiche a und b auf. Im ersten inneren Bereich a, beginnend im Punkt d0, folgt der Rückschliff y(x) der Kreisgleichung (I - x)2 + y2 = R2 mit R für den Walzenradius. Mit den eingezeichneten Koordinaten x und y ergibt sich für den Bereich a dann ein Rückschliff y(x) von:

        Bereich a: =(R2 - (R - d)2)1/2 ⇒ y(x) = R - (R2 - (I - x)2)1/2



[0026] Wird eine in Abhängigkeit der äußeren Randbedingungen (Walzkraft und daraus resultierenden Walzenverformung) vorgegebene minimal notwendige Durchmesserreduzierung 2d erreicht, so verläuft der Rückschliff y(x) linear bis zur Ballenkante aus, woraus sich für den Bereich b ergibt.

        Bereich b: = I - a ⇒ y(x) = d = const.



[0027] Der Übergang zwischen Bereich a und b kann mit oder ohne stetig differenzierbarem Übergang ausgeführt werden. Weiterhin kann dieser Übergang des Rückschliffs auch mit einer sequentiellen Rücknahme des aus der Abplattung resultierenden Maßes d nach einer vorher ermittelten Tabelle vorgenommen werden. Der Rückschliff y(x) ist dann beispielsweise im Übergangsbereich flacher als ein Radius und am Ende sehr viel steiler. Aus schleiftechnischen Gründen ist der Übergang zum zylindrischen Teil über einen entsprechend größeren Absatz im Übergang zwischen a und b auszuführen (ca. 2d).

[0028] Die Durchmesserreduzierung 2d durch den Rückschliff y(x) wird so vorgegeben, dass sich in einem 6-Walzengerüst die Arbeitswalze 10 frei um den Rückschliff y(x) der Zwischenwalze 11 biegen kann, ohne dass Kontakt im Bereich b befürchtet werden muss. Im 4-Walzengerüst dient der Rückschliff y(x) nur zur lokalen Reduzierung der auftretenden Lastspitzen.

[0029] Im Normalfall befindet sich der einseitige Rückschliff an der oberen Arbeits-/Zwischenwalze 10, 11 auf der Bedienungsseite BS und an der unteren Arbeits-/Zwischenwalze 10, 11 auf der Antriebsseite AS, wie in den Figuren 2 und 3 angeführt ist. Am Wirkprinzip ändert sich aber nichts, wenn man den Rückschliff umgekehrt an der oberen Arbeits-/Zwischenwalze 10, 11 auf der Antriebsseite AS und an der unteren Arbeits-/Zwischenwalze 10, 11 auf der Bedienungsseite BS anbringt.

[0030] In Figur 2 ist der Walzensatz eines 6-Walzengerüstes dargestellt, bestehend aus den Arbeitswalzen 10, den Zwischenwalzen 11 mit verlängerten Ballen und den Stützwalzen 12. Das Walzband 14 ist symmetrisch in der Gerüstmitte angeordnet. Die dargestellte Verschiebung der Zwischenwalze 11 um den Betrag sZW = "+" besagt, dass sie in Richtung der Antriebsseite AS hin verschoben wurde. (Positives Verschieben bedeutet, dass die obere Arbeits-/Zwischenwalze 10, 11 in Richtung der Antriebsseite AS und die untere Arbeits-/Zwischenwalze 10, 11 in Richtung der Bedienungsseite BS verschoben wird.)

[0031] In Figur 3 ist der Walzensatz eines 4-Walzengerüstes dargestellt, bestehend aus den Arbeitswalzen 10 mit verlängerten Ballen und den Stützwalzen 12. Auch hier wurde eine positive Verschiebung durchgeführt und zwar der Arbeitswalzen 10 um den Betrag sAW = "+".

[0032] In den Figuren 4a-4c und 5a-5c ist das axiale Verschieben der Arbeits-/Zwischenwalze 10, 11 um einen Verschiebehub m nochmals im Detail dargestellt. In den dargestellten Verschiebpositionen der Figur 4a und 5a wurde der Beginn d0 des Rückschliffs y(x) außerhalb der Bandkante (m = +), in Figur 4b und 5b auf der Bandkante (m = 0) und in Figur 4c und 5c innerhalb der Bandkante (m = -), also schon innerhalb der Bandbreite positioniert.

[0033] In verschiedenen Bandbreitenbereichen wird in Abhängigkeit von der Bandbreite die Verschiebposition durch stückweise lineare Ansatzfunktionen vorgegeben, denen unterschiedliche Positionen des Beginns d0 des Rückschliffes relativ zur Bandkante zu Grunde liegen. Die verschiebbare Arbeits-/Zwischenwalze wird dabei nicht, wie konventionell üblich, mit einem festen Maß m wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt, vor der Bandkante positioniert, sondern in Abhängigkeit der Bandbreite in verschiedenen Positionen P (α, β, χ, siehe Tabelle 1) relativ zur Bandkante. Innerhalb verschiedener Bandbreitenbereiche B (a, b, c, d, e, siehe Tabelle 1) wird dabei die Verschiebeposition VP (w, x, y, z, siehe Tabelle 1) der jeweiligen Walze durch stückweise lineare Ansatzfunktion vorgegeben. Die freien Parameter der Ansatzfunktion werden so gewählt, dass sich die in der Tabelle 1 vorgegebenen Positionen P relativ zur Bandkante einstellen. Damit ergibt sich ebenfalls die Verschiebeposition VP der Walze. In Abhängigkeit der Materialeigenschaften sind die Parameter variabel vorgebbar.

[0034] In Figur 6 ist in Form eines Diagramms ein Beispiel für die Vorgabe der bandbreitenabhängigen Verschiebeposition der Zwischenwalze in einem 6-Walzengerüst dargestellt. Aufgetragen sind auf der Ordinate die vorgegebene Verschiebeposition VP in mm und auf der Abszisse der Bandbreitenbereich B. Parallel zur Abszisse sind im oberen Teil des Diagramms die maximale Verschiebeposition VPmax. und im unteren Teil die minimale Verschiebeposition VPmin. in gestrichelter Form eingezeichnet.

[0035] Aus diesem Diagramm sind für verschiedene Positionen P die erhaltenen Verschiebepositionen VP mit Hilfe der Tabelle 1 wie folgt abzugreifen:
  • Bei einem Rückschliffbeginn d0 an der Zwischenwalze im Abstand P = α in mm außerhalb der Bandkante B = a in mm ergibt sich eine Verschiebeposition VP von w in mm.
  • Bei einem Rückschliffbeginn d0 an der Zwischenwalze im Abstand P = β in mm außerhalb der Bandkante b < B < d in mm ergibt sich eine Verschiebeposition VP zwischen x bis z in mm.
  • Bei einem Rückschliffbeginn d0 an der Zwischenwalze im Abstand P = χ in mm innerhalb der Bandkante B = e in mm ergibt sich eine Verschiebeposition VP von z in mm.


[0036] Wesentlicher Vorteil der beschriebenen Gerüstkonzeption ist, dass mit nur einem geometrisch gleichen Walzensatz die CVC/CVCplus - Technologie sowie die Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens in der oben dargelegten Weise realisiert werden kann. Es sind keine unterschiedlichen Walzentypen mehr notwendig. Unterschiede bestehen nur noch im aufgebrachten Walzenschliff oder einem Rückschliff nach oben gearteten Vorgaben. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, beide Technologien miteinander zu kombinieren und unter Verwendung verschiedener Verschiebestrategien das Deformationsverhalten des Walzgerüstes sowie die Lastverteilung in den Kontaktfugen zu optimieren (ESS-Technologie = Enhanced Shifting Strategies ).

Bezugszeichenliste



[0037] 
10
Arbeitswalze
11
Zwischenwalze
12
Stützwalze
14
Walzband
a
erste, innere Abschnittslänge von d
b
zweite, äußere Abschnittslänge von d
d
Rückschliff (entspricht einer Durchmesserreduzierung von 2d)
d0
Beginn von d
l
Länge von d
m
Verschiebehub
sAW
Verschiebungsbetrag einer Arbeitswalze
sZW
Verschiebungsbetrag einer Zwischenwalze
x, y
kartesische Koordinaten
AS
Antriebsseite
B
Bandbreite
BS
Bedienungsseite
P
Position von 10, 11 relativ zur Bandkante
R
Walzenradius
R0
Ausgangswalzenradius
VP
Verschiebeposition



Ansprüche

1. Verfahren zur Optimierung von Verschiebstrategien als Funktion der Bandbreite zur bestmöglichen Ausnutzung der Vorteile der CVC/CVCplus - Technologie im Betrieb des bandkantenorientierten Verschiebens in 4-/16-Walzengerüsten, umfassend jeweils ein Paar Arbeitswalzen (10) und Stützwalzen (12) und zusätzlich ein Paar Zwischenwalzen (11) bei 6-Walzengerüsten, wobei zumindest die Arbeitswalzen (10) und bei 6-Walzengerüsten die Zwischenwalzen (11) mit Vorrichtungen zum axialen Verschieben zusammenwirken, und wobei jede dieser Zwischenwalzen (11) einen um den CVC-Verschiebehub verlängerten Ballen mit einseitigem Rückschliff y(x) im Bereich der Ballenkante aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass auch jede Arbeitswalze (10) einen um den CVC-Verschiebehub verlängerten Ballen mit einseitigem Rückschliff y(x) im Bereich der Ballenkante aufweist und in gleicher Weise wie die Zwischenwalze (11) nach Vorgabe der Verschiebepositionen (VP) der verschiebbaren Arbeits-/Zwischenwalzen (10,11) in Abhängigkeit von der Bandbreite die Arbeitswalze (10) in verschiedenen Positionen (P) relativ zur Bandkante (14) positioniert und innerhalb verschiedener Bandbreitenbereiche (B) dabei die Verschiebeposition (VP) der jeweiligen Walze durch stückweise lineare Ansatzfunktion vorgegeben wird.
 
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Abhängigkeit der Materialeigenschaften die freien Parameter der Ansatzfunktion so variabel vorgebbar gewählt werden, dass sich die vorgegebenen Positionen (P) relativ zur Bandkante (14) einstellen.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das bandkantenorientierte Verschieben der Arbeits/Zwischenwalzen (10, 11) relativ zur neutralen Verschiebeposition (sZW = 0 bzw. SAW = 0) in Gerüstmitte symmetrisch um jeweils den gleichen Betrag in Richtung ihrer Achse gegeneinander durchgeführt wird.
 
4. Walzwerk, umfassend 4-/ 6-Walzengerüste in CVC-Bauart mit jeweils ein Paar Arbeitswalzen (10) und Stützwalzen (12) bei 4-Walzengerüsten und zusätzlich jeweils ein Paar Zwischenwalzen (11) bei 6-Walzengerüsten, wobei zumindest die Arbeitswalzen (10) und die Zwischenwalzen (11) mit Vorrichtungen zum axialen Verschieben zusammenwirken, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Walzgerüste einen geometrisch gleichen Walzensatz aufweisen, wobei die verschiebbaren Arbeits-/Zwischenwalzen (10, 11) der Walzgerüste je einen um den axialen CVC-Verschiebehub längeren und symmetrischen Ballen aufweisen, der mit einer gekrümmten Walzen kontur mit (CVC/CVCplus-Schliff) überlagert und mit einem einseitigen Rückschliff (d) versehen ist.
 
5. Walzwerk nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge (I) des einseitigen Rückschliffs der Arbeits-/Zwischenwalzen (10, 11) in zwei aneinander grenzende Bereiche (a) und (b) getrennt ist, wobei der erste Bereich (a), beginnend mit dem Radius (Ro) der Kreisgleichung (I - x)2 + y2 = R2 folgt und der Bereich (b) linear verläuft, woraus sich für diese Bereiche folgender Rückschliff y(x) bzw. folgende Durchmesserreduzierung 2 y(x) infolge des aus der Walzenab plattung resultierenden Maßes ergibt.-
Bereich (a): = (R2 - (R - d )2)1/2 y(x) = d = R - (R2 - (I - x)2)1/2
Bereich (b): = I - a y(x) = d = const.

 
6. Walzwerk nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Übergang des Rückschliffs y(x) zwischen den Bereichen (a) und (b) mit einer sequentiellen Rücknahme des aus der Walzenabplattung resultierenden Maßes (d) nach einer ermittelten Tabelle vorgenommen wird.
 


Claims

1. Method for optimising shifting strategies as a function of strip width for the best possible utilisation of the advantages of CVC/CVCplus technology in the operation of strip edge-oriented shifting in four-high and six-high rolling stands, each comprising a pair of work rolls (10) and a pair of backup rolls (12) and, additionally in the case of six-high rolling stands, a pair of intermediate rolls (11), wherein at least the work rolls (10) and in the case of six-high rolling stands, the intermediate rolls (11) co-operate with devices for axial shifting, and wherein each of these intermediate rolls (11) has a barrel, which is lengthened by the amount of the CVC shifting stroke, with a one-sided setback y(x) in the area of the barrel edge, characterised in that each work roll (10) also has a barrel, which is lengthened by the amount of the CVC shifting stroke, with a one-sided setback y(x) in the area of the barrel edge, and in the same manner as the intermediate roll (11) the work roll (10) is positioned in different positions (P) relative to the strip edge (14) according to predetermination of the shift position (VP) of the shiftable work roll / intermediate roll (10, 11) as a function of the strip width, and within different strip width regions (B) the shift position (VP) of the respective roll is predetermined by a piecewise-linear step function.
 
2. Method according to claim 1, characterised in that depending on the material properties the free parameters of the step function are so variably presettable that the predetermined positions (P) relative to the strip edge (14) are established.
 
3. Method according to claim 1, characterised in that the strip edge-oriented shifting of the work rolls / intermediate rolls (10, 11) is carried out in such a way that the rolls are each symmetrically shifted relative to the neutral shift position (sZW = 0 or sAW = 0) in the stand centre by the same amount axially towards each other.
 
4. Rolling mill comprising four-high or six-high rolling stands in a CVC design each with a pair of work rolls (10) and a pair of backup rolls (12) in the case of a four-high rolling stand and, additionally, in the case of a six-high rolling stand, a pair of intermediate rolls (11), wherein at least the work rolls (10) and the intermediate rolls (11) co-operate with devices for axial shifting, for carrying out the method according to one or more of claims 1 to 3, characterised in that the rolling stands have a geometrically identical roll set, wherein each of the shiftable work rolls / intermediate rolls (10, 11) of the rolling stands has a symmetrical barrel which is longer by the amount of the axial CVC shifting stroke and is provided with a curved roll contour with superimposed (CVC/CVCplus cross-section) and with a one-sided setback (d).
 
5. Rolling mill according to claim 5, characterised in that the length (l) of the one-sided setback y(x) of the work rolls / intermediate rolls (10, 11) is divided into two adjacent regions (a) and (b), wherein the first region (a), beginning with the radius (R0), obeys the equation of the circle (I - x)2 + y2 = R2, and the region (b) runs linearly, from which the following setback y(x) or the following diameter reduction 2 • y(x) is obtained for these regions due to the dimension resulting from the roll flattening:

Region a: = (R2 - (R - d)2)½ ⇒ y(x) = R - (R2 - (1 - x)2)½

Region b: = 1 - a ⇒ y(x) = d = constant.


 
6. Rolling mill according to claims 4 and 5, characterised in that the transition of the setback y(x) between the regions (a) and (b) is carried out with a sequential setback of the dimension (d), which results from the roll flattening, according to a determined table.
 


Revendications

1. Procédé d'optimisation de stratégies de déplacement comme fonction de la largeur de la bande pour l'exploitation la meilleure possible des avantages de la technologie CVC/CVCplus lors du fonctionnement du déplacement orienté par rapport aux bords des bandes dans des cages à 4-/16 cylindres, comprenant à chaque fois une paire de cylindres de travail (10) et de cylindres d'appui (12) et en outre une paire de cylindres intermédiaires (11) pour les cages à 6 cylindres, où au moins les cylindres de travail (10) et, dans le cas des cages à 6 cylindres, les cylindres intermédiaires (11) interagissent avec des dispositifs pour le déplacement axial et où chacun de ces cylindres intermédiaires (11) présente une table allongée de la course de déplacement CVC avec un meulage en retour y(x) d'un côté dans la zone du bord de la table, caractérisé en ce que chaque cylindre de travail (10) présente également une table allongée de la course de déplacement CVC avec un meulage en retour y(x) d'un côté dans la zone du bord de la table et, de la même manière que les cylindres intermédiaires (11), après détermination des positions de déplacement (VP) des cylindres de travail/intermédiaires (10, 11) pouvant être déplacés, en fonction de la largeur de la bande, on positionne les cylindres de travail (10) en différentes positions (P) par rapport au bord (14) de la bande et dans différentes zones (B) de largeur de bande, la position de déplacement (VP) de chaque cylindre est définie au préalable par une fonction expérimentale linéaire.
 
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en fonction des propriétés des matériaux, les paramètres libres de la fonction expérimentale sont choisis de manière prédéfinissable avec une variabilité telle que les positions définies au préalable (P) par rapport aux bords de la bande (14) se règlent.
 
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le déplacement orienté par rapport aux bords des bandes des cylindres de travail/intermédiaires (10, 11) par rapport à la position de déplacement neutre (sZW = 0 ou SAW = 0) est réalisé au centre de la cage symétriquement à chaque fois de la même contribution dans le sens de leurs axes l'un par rapport à l'autre.
 
4. Laminoir, comprenant des cages à 4-/6 cylindres avec un mode de construction CVC avec à chaque fois une paire de cylindres de travail (10) et de cylindres d'appui (12) dans le cas de cages à 4 cylindres et en outre à chaque fois une paire de cylindres intermédiaires (11) dans le cas de cages à 6 cylindres, où au moins les cylindres de travail (10) et les cylindres intermédiaires (11) interagissent avec des dispositifs pour le déplacement axial, pour réaliser le procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les cages de laminage présentent une série de cylindres géométriquement identiques, les cylindres de travail/intermédiaires (10,11) pouvant être déplacés des cages de laminage présentant à chaque fois une table allongée de la course de déplacement CVC axiale et symétrique, qui est superposée par un contour de cylindre courbé avec un meulage (CVC/CVCplus) et pourvue d'un meulage en retour (d) d'un côté.
 
5. Laminoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que la longueur (l) du meulage en retour d'un côté des cylindres de travail/intermédiaires (10, 11) est divisée en deux zones adjacentes (a) et (b), où la première zone (a), commençant par le rayon (Ro) suit l'équation circulaire (I - x)2 + y2 = R2 et la zone (b) est linéaire, ce qui permet d'obtenir, pour ces zones, le meulage en retour y(x) suivant ou la réduction de diamètre 2 y(x) suivante suite à la dimension résultant de l'aplatissement des cylindres
Zone (a) : = (R2- (R - d)2)1/2 y(x) = d = R - (R2 - (I - x)2)1/2
Zone (b) : = I - a y(x) = d = const.

 
6. Laminoir selon la revendication 4 et 5, caractérisé en ce que la transition du meulage en retour y(x) entre les zones (a) et (b) est réalisé avec un recul séquentiel de la dimension (d) provenant de l'aplatissement des cylindres selon un tableau déterminé.
 




Zeichnung














Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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