(19)
(11) EP 1 699 573 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
25.03.2009  Patentblatt  2009/13

(21) Anmeldenummer: 04803394.8

(22) Anmeldetag:  01.12.2004
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B21B 13/14(2006.01)
B21B 13/02(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2004/013623
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2005/063417 (14.07.2005 Gazette  2005/28)

(54)

KOMBINIERTE FAHRWEISEN UND GERÜSTTYPEN IN KALTTANDEMSTRASSEN

COMBINED OPERATING MODES AND FRAME TYPES IN TANDEM COLD ROLLING MILLS

FONCTIONNEMENTS ET TYPES DE CAGES COMBINES DANS DES TRAINS DE LAMINOIR EN TANDEM A FROID


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

(30) Priorität: 19.12.2003 DE 10359838
24.04.2004 DE 102004020131

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
13.09.2006  Patentblatt  2006/37

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

(72) Erfinder:
  • RITTER, Andreas
    35708 Haiger (DE)
  • HOLZ, Rüdiger
    57290 Neunkirchen (DE)
  • OEMKES, Horst
    46047 Oberhausen (DE)

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


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 543 014
DE-A1- 10 037 004
EP-A- 0 555 882
   
  • SHIGEMATSU K ET AL: "ADVANCED TECHNOLOGIES OF THE NEW VOLD STRIP MILL AT KASHIMA STEEL WORKS" CAHIERS D'INFORMATIONS TECHNIQUES DE LA REVUE DE METALLURGIE, REVUE DE METALLURGIE. PARIS, FR, Bd. 92, Nr. 6, 1. Juni 1995 (1995-06-01), Seiten 795-803, XP000527745 ISSN: 0035-1563
  • JOJIMA K ET AL: "DEVELOPMENT OF THE PRODUCTION OF HIGH THICKNESS-UNIFORMITY SHEET IN THE NEW TANDEM COLD STRIP MILL AT KASHIMA STEEL WORKS" CAHIERS D'INFORMATIONS TECHNIQUES DE LA REVUE DE METALLURGIE, REVUE DE METALLURGIE. PARIS, FR, Bd. 93, Nr. 11, November 1996 (1996-11), Seiten 1421-1429, XP000640073 ISSN: 0035-1563
   
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 kombinierten Fahrweise einzelner Walzengerüste innerhalb einer Kalttandemstraße, umfassend jeweils ein Paar Arbeitswalzen und Stützwalzen bei 4-Walzengerüsten und zusätzlich ein Paar Zwischenwalzen bei 6-Walzengerüsten, wobei zumindest die Arbeitswalzen und die Zwischenwalzen mit Vorrichtungen zum axialen Verschieben zusammenwirken.

[0002] Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung gemäss den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 5 ist z.B. aus Dokument:

SHIGEMATSU K ET AL: "ADVANCED TECHNOLOGIES OF THE NEW VOLD STRIP MILL AT KASHIMA STEEL WORKS" CAHIERS D'INFORMATIONS TECHNIQUES DE LA REVUE DE METALLURGIE, REVUE DE METALLURGIE. PARIS, FR, Bd. 92, Nr. 6, 1. Juni 1995 (1995-06-01), Seiten 795-803, XP000527745 ISSN: 0035-1563

bekannt.

[0003] 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.

[0004] Das klassische Anlagenkonzept einer Kalttandemstraße besteht in der Aneinanderreihung mehrerer 4-Walzengerüste. Die Anzahl der benötigten Gerüste wird maßgeblich durch die Gesamtabnahme sowie die zu erzielende Enddicke bestimmt. Neben den Basiskonzepten mit Biegesystemen und festen Walzenballigkeiten als den Walzspalt beeinflussenden Stellgliedern, existieren im Wesentlichen drei weitere Gerüstkonzeptionen, die entweder durch Verschieben oder durch Schwenken der Arbeitswalzen basierend auf unterschiedlichen Wirkprinzipien den Walzspalt zusätzlich beeinflussen.

[0005] Diese sind:
  • Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens
  • CVC/CVCplus - Technologie
  • PC - Technologie (Per Cross - Schwenken der Arbeitswalzen)


[0006] Infolge unterschiedlicher, technologischer Kriterien kann es sinnvoll sein, vom klassischen Anlagenkonzept (bestehend ausschließlich aus 4-Walzengerüsten) abzuweichen und einzelne Gerüste als 6-Walzengerüste auszuführen.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] Eine zusätzliche Beeinflussung des Walzvorgangs bezüglich der Planheit und des Walzspalts besteht in einem Verschwenken der Arbeitswalzen, wobei, wie in der JP 57 190 704 A für 4-Walzengerüste beschrieben wird, die Arbeits- / Zwischenwalzen um einen gemeinsamen Drehpunkt in der Walzenachsenmitte parallel zur Bandebene gegeneinander um jeweils den gleichen Betrag gleichzeitig verschwenkt werden.

[0010] Zudem verfügt das 6-Walzengerüst in der Zwischenwalzen-Biegung über ein zusätzliches, schnelles Stellglied. In Kombination mit der Arbeitswalzenbiegung besitzt das 6-Walzengerüst zwei in der Wirkung auf den Walzenspalt unabhängige Stellglieder. Im ersten Gerüst ist somit eine schnelle Adaption des Walzenspaltes an das einlaufende Bandprofil zur Vermeidung von Planheitsdefekten gewährleistet. Im letzten Gerüst können beide Stellglieder effektiv in der Planheitsregelung verwendet werden.

[0011] Ein weiteres Kriterium für die Qualität des Endproduktes ist die Oberflächenbeschaffenheit des auslaufenden Bandes. Durch texturierte (aufgeraute) und verchromte Walzen lässt sich die Oberfläche des Bandes gezielt voreinstellen. Um Markierungen am Endprodukt durch das Verschieben von Verschleißkanten oder Schattierungen auf der Bandoberfläche durch das Auftreten von Relativgeschwindigkeitsdifferenzen über der Breite des auslaufenden Bandes zu vermeiden, ist es sinnvoll, das letzte Gerüst einer Kalttandemstraße als 6-Walzengerüst auszuführen. Die Arbeitswalzen sind zylindrisch oder mit einer leichten Balligkeit versehen. Sie werden im Walzprozess nicht verschoben.

[0012] Bei den vorstehend beschriebenen Wirkprinzipien handelt es sich um getrennte Gerüstkonzepte, da unterschiedliche Walzengeometrien erforderlich sind. 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist man bestrebt, möglichst alle Gerüste gleich auszuführen, um die Kosten für Wartung und Ersatzteile zu reduzieren. In der Vergangenheit wurden Kalttandemstraßen deshalb im klassischen Anlagenlayout oder durchweg in den beschriebenen Technologien ausgeführt.

[0016] Aufgabe der Erfindung ist es, diese Technologien/Fahrweisen durch eine Gerüstkonzeption mit geometrisch gleichem Walzensatz zu realisieren, der nicht nur auf ein 6-Walzengerüst und nicht nur auf die Zwischenwalzen beschränkt ist.

[0017] Die gestellte Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 bzw. 5 angegebenen Merkmals Kombinationen gelöst.
  • Verwendung der CVC/CVCplus - Technologie mit CVC-Walzkonturen höherer Ordnung, wobei jede Arbeits- / Zwischenwalze einen um den Verschiebehub verlängerten Ballen besitzt;
  • Verwendung der Per Cross (PC) - Technologie, wobei jede Arbeits- / Zwischenwalze parallel zur Bandebene verschwenkt werden kann;
  • Verwendung des bandkantenorientierten Verschiebens der Arbeits- / Zwischenwalzen, wobei jede Arbeits- / Zwischenwalze einen um den Verschiebehub verlängerten Ballen mit einem zylindrischen oder balligen Schliff besitzt und diese relativ zur neutralen Verschiebeposition in Gerüstmitte symmetrisch um jeweils den gleichen Betrag in Richtung ihrer Rotationsachse gegeneinander verschoben werden.


[0018] Eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist durch die Merkmale des Anspruchs 5 gekennzeichnet

[0019] 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 symmetrisch in Gerüstmitte befindet.

[0020] Die Arbeits- / Zwischenwalze mit längerem und symmetrischem Ballen wird während des bandkantenorientierten Verschiebens entweder mit einem zylindrischen oder balligen Schliff eingesetzt. Durch geeignete Ausführung eines Rückschliffs im Bereich der Ballenkante in Kombination mit dem überlagerten Walzenschliff und dem bandbreitenabhängigen Optimieren der axialen Verschiebeposition lässt sich das Deformationsverhalten des Walzensatzes und die Wirksamkeit der positiven Arbeitswalzen-Biegung (6-Walzengerüst) gezielt beeinflussen und der Walzspalt kann optimal eingestellt werden.

[0021] Weiterhin werden durch Optimieren der Verschiebeposition der Arbeits- / Zwischenwalzen 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.

[0022] Die beschriebenen Gerüstkonzeptionen werden gemäß der Erfindung derart abgewandelt, dass der Walzspalt entweder durch das Verschieben oder das Schwenken der Arbeits- /Zwischenwalze beeinflusst wird. Ein 6-Walzengerüst ist in jedem Fall zwingend notwendig, wenn ein zusätzliches, den Edge Drop des Bandes beeinflussendes Stellglied im Gerüst implementiert werden soll. Dazu sind zwei voneinander unabhängige Verschiebesysteme für Profil und Planheit nötig. Das Anlagenlayout wird durch diese Kriterien maßgeblich bestimmt. Abhängig von den gestellten Anforderungen an den Walzprozess reicht die Palette der Anlagenkonfigurationen von den klassischen Kalttandemstraßen, bestehend aus 4-Walzengerüsten, über kombinierte Anlagen, bestehend aus 4-/6-Walzengerüsten bis hin zur Kalttandemstraße, die ausschließlich aus 6-Walzengerüsten besteht. Die grundsätzliche Vorgehensweise zur Realisierung einer bandkantenorientierten Verschiebestrategie ausschließlich der Zwischenwalzen und ausschließlich in einem 6-Walzengerüst unter Verwendung eines geometrisch gleichen Walzensatzes ist in der DE 100 37 004 A1 ausführlich beschrieben.

[0023] 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.

[0024] Es zeigen:
Fig. 1
die Geometrie der Zwischenwalze ohne Walzenschliff in einem 6- Walzengerüst,
Fig. 2
die Geometrie der Arbeitswalze ohne Walzenschliff in einem 4- Walzengerüst,
Fig. 3
den einseitigen Rückschliff im Bereich der Ballenkante einer Arbeit-/ Zwischenwalze,
Fig. 4
Gerüstkonzeption mit verlängertem Zwischenwalzenballen,
Fig. 5
Gerüstkonzeption mit verlängertem Arbeitswalzenballen,
Fig. 6a-6c
Positionierung des Zwischenwalzenrückschliffs,
Fig. 7a-7c
Positionierung des Arbeitswalzenrückschliffs.


[0025] In den Figuren 1 und 2 ist die Geometrie der Zwischen- / Arbeitswalze 11, 10 ohne Walzenschliff dargestellt. In Fig. 1 befindet sich die mit einem verlängerten Ballen versehene verschiebbare Zwischenwalze 11 zwischen der Arbeitswalze 10 und der Stützwalze 12 in neutraler Verschiebeposition sZW-= 0 symmetrisch in der Gerüstmitte Y-Y. In Fig. 2 besitzt die Arbeitswalze 10 einen verlängerten Ballen. Auch sie befindet sich in neutraler Verschiebeposition sAW = 0 symmetrisch in der Gerüstmitte Y-Y.

[0026] In der Figur 3 ist schematisch das Aussehen und die geometrische Anordnung eines einseitigen Rückschliffs d im Bereich der Ballenkante einer Arbeits- / Zwischenwalze 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.

[0027] Die Länge I 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 d der Kreisgleichung (I - x)2 + y2 = R2 mit R für den Walzenradius. Für den Bereich a ergibt sich dann ein Betrag d(x) des Rückschliffs d von:



[0028] Wird eine in Abhängigkeit der äußeren Randbedingungen (Walzkraft und daraus resultierende Walzenverformung) vorgegebene minimal notwendige Durchmesserreduzierung 2d erreicht, so verläuft der Rückschliff d linear bis zur Ballenkante aus, woraus sich für den Bereich b ergibt.



[0029] 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 d 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).

[0030] Die Durchmesserreduzierung 2d durch den Rückschliff wird so vorgegeben, dass sich in einem 6-Walzengerüst die Arbeitswalze 10 frei um den Rückschliff d der Zwischenwalze 11 biegen kann, ohne dass Kontakt im Bereich b befürchtet werden muss. Im 4-Walzengerüst dient der Rückschliff d nur zur lokalen Reduzierung der auftretenden Lastspitzen.

[0031] Im Normalfall befindet sich der einseitige Rückschliff d 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 der Figuren 4 und 5 dargestellt ist. Am Wirkprinzip ändert sich aber nichts, wenn man den Rückschliff d 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.

[0032] In den Figuren 6a bis 6c ist das axiale Verschieben der Zwischenwalze 11 um einen Verschiebehub m dargestellt. In Fig. 6a wird der Beginn d0 des Rückschliffs d außerhalb (m = +), in Fig. 6b auf (m = 0) und in Fig. 6c innerhalb (m = -) 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.

[0033] In den Figuren 7a bis 7c sind schließlich die in gleicher Weise wie bei der Zwischenwalze 11 in den Figuren 6a bis 6c durchgeführten bandkantenorientierten Verschiebungen der Arbeitswalze 10 dargestellt.

[0034] In verschiedenen Bandbreitenbereichen wird die Verschiebposition durch stückweise lineare Ansatzfunktionen vorgegeben, denen unterschiedliche Positionen des Beginns d0 des Rückschliffes d relativ zur Bandkante zu Grunde liegen.

[0035] Wesentlicher Vorteil der beschriebenen Gerüstkonzeption ist, dass mit nur einem geometrisch gleichen Walzensatz die CVC/CVCplus - Technologie sowie die Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens realisiert werden kann. Es sind keine unterschiedlichen Walzentypen mehr notwendig. Unterschiede bestehen nur noch im aufgebrachten Walzenschliff oder einem Rückschliff nach oben gearteten Vorgaben. Dabei besteht die Möglichkeit, beide Technologien noch zusätzlich mit einem Verschwenken der Arbeits- / Zwischenwalzen in der Bandebene miteinander zu kombinieren.

Bezugszeichenliste



[0036] 
10
Arbeitswalze
11
Zwischenwalze
12
Stützwalze
14
Walzband
a
erste innere Abschnittslänge von d
b
zweite äußere Abschnittslänge von d
d
Rückschliff
d0
Beginn von d
d(x)
von x abhängiger Betrag von d
l
Länge von d
m
Verschiebehub
sAW
Verschiebungsbetrag einer Arbeitswalze
sZW
Verschiebungsbetrag einer Zwischenwalze
x, y
kartesische Koordinaten
AS
Antriebsseite
BS
Bedienungsseite
R
Walzenradius
Ro
Ausgangswalzenradius
X-X
Rotationsachse
Y-Y
Gerüstmitte



Ansprüche

1. Verfahren zur Fahrweise der Walzengerüste einer Kalttandemstraße, umfassend jeweils ein Paar Arbeitswalzen (10) und Stützwalzen (12) bei 4-Walzengerüsten und zusätzlich ein Paar Zwischenwalzen (11) bei 6-Walzengerüsten, wobei zumindest die Arbeitswalzen (10) und die Zwischenwalzen (11) mit Vorrichtungen zum axialen Verschieben zusammenwirken,
gekennzeichnet durch
den kombinierten Einsatz folgender Technologien innerhalb der mehrgerüstigen Kalttandemstraße:

• Verwendung der CVC/CVCplus - Technologie mit CVC-Walzkonturen höherer Ordnung, wobei jede Arbeits- / Zwischenwalze (10, 11) einen um den Verschiebehub verlängerten Ballen besitzt;

• Verwendung der Per Cross (PC) - Technologie, wobei jede Arbeits- / Zwischenwalze (10, 11) parallel zur Bandebene verschwenkt werden kann;

• Verwendung des bandkantenorientierten Verschiebens der Arbeits- / Zwischenwalzen (10, 11), wobei jede Arbeits- / Zwischenwalze (10, 11) einen um den Verschiebehub verlängerten Ballen mit einem zylindrischen oder balligen Schliff besitzt und diese relativ zur neutralen Verschiebeposition (sZW = 0 bzw. sAW = 0) in Gerüstmitte (Y-Y) symmetrisch um jeweils den gleichen Betrag in Richtung ihrer Rotationsachse (X-X) gegeneinander verschoben werden.


 
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Verwendung des bandkantenorientierten Verschiebens die Arbeits- / Zwischenwalzen (10, 11) mit einem einseitigen Rückschliff (d) versehen sind, wobei beim Verschieben jeder Arbeits- / Zwischenwalze (10, 11) der Beginn (d0) des Rückschliffs (d) außerhalb oder auf oder innerhalb der Bandkante, d. h. innerhalb der Bandbreite des Bandes (14), positioniert wird.
 
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verschiebeposition der Arbeits-/Zwischenwalze (10, 11) in unterschiedlichen Bandbreitenbereichen durch stückweise lineare Ansatzfunktionen vorgegeben wird, denen unterschiedliche Positionen des Beginns (d0) des Rückschliffs (d) relativ zur Bandkante (14) zugrunde liegen.
 
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch optimierte Verschiebestrategien als Funktion der Bandbreite eine bestmögliche Ausnutzung der Technologiekombination innerhalb der mehrgerüstigen Kalttandemstraße erfolgt.
 
5. Kalttandemstraße, umfassend 4- / 6-Walzengerüste mit jeweils einem Paar Arbeitswalzen (10) und Stützwalzen (12) bei 4-Walzengerüsten und zusätzlich jeweils einem Paar Zwischenwalzen (11) bei 6-Walzengerüsten, wobei zumindest die Arbeitswalzen (10) und die Zwischenwalzen (11) mit Vorrichtungen zum axialen Verschieben zusammenwirken,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Arbeits- /Zwischenwalzen (10, 11) der Walzgerüste je einen um den axialen Verschiebehub verlängerten und symmetrischen Ballen mit einem zylindrischen oder balligen Schliff aufweisen, der sich für die neutrale Verschiebeposition (sZW = 0 bzw. sAW = 0) symmetrisch in Gerüstmitte (Y-Y) befindet; und
dass die Walzengerüste entsprechend gewählt sind, um eine Kombination der verschiedenen Technologien:

• des bandkantenorientierten Verschiebens der Arbeits- / Zwischenwalzen (10, 11),

• der CVC - Technologie, und

• des Verschwenkens der Arbeitswalzen (10), der PC - Technologie (Per Cross), innerhalb der mehrgerüstigen Kalttandemstraße zu ermöglichen.


 
6. Kalttandemstraße nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ballen der Arbeits- / Zwischenwalzen (10, 11) mit einem einseitigen Rückschliff (d) versehen ist, dessen Länge (I) in zwei aneinander grenzende
Bereiche (a) und (b) getrennt ist, wobei der erste Bereich (a), beginnend mit dem Radius (R0), der Kreisgleichung

folgt und der Bereich (b) linear verläuft, woraus sich für diese Bereiche folgender Rückschliff (d) bzw. folgende Durchmesserreduzierung (2d) ergibt:




 
7. Kalttandemstraße nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Übergang des Rückschliffs (d) zwischen den Bereichen (a) und (b) mit einer sequentiellen Rücknahme des aus der Walzenabplattung resultierenden Maßes (d) nach einer ermittelten Tabelle vorgenommen wird.
 
8. Kalttandemstraße nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kalttandemstraße bei entsprechender Konzeption ausgebildet ist, die CVC/CVCplus - Technologie sowie die Technologie des bandkantenorientierten Verschiebens sowie gegebenenfalls die PC-Technologie mit nur einem geometrisch gleichen Walzensatz zu realisieren.
 


Claims

1. Method for operation of the roll stand of a tandem cold rolling train, comprising a respective pair of working rolls (10) and backing rolls (12) in four-roll stands and additionally a pair of intermediate rolls (11) in six-roll stands, wherein at least the working rolls (10) and the intermediate rolls (11) co-operate with devices for axial displacement, characterised by the combined use of the following technologies within the multi-stand tandem cold rolling train:

- use of the CVC/CVCplus technology with CVC roll contours of higher order, wherein each working/intermediate roll (10, 11) has a circumferential surface extended by the displacement stroke;

- use of the Per Cross (PC) technology, wherein each working/intermediate roll (10, 11) can be pivoted relative to the strip plane; and

- use of displacement, which is oriented to strip edge, of the working/intermediate rolls (10, 11), wherein each working/intermediate roll (10, 11) has a circumferential surface, which is prolonged by the displacement stroke, with a cylindrical or spherical form and these are displaced relative to one another symmetrically by in each instance the same amount in the direction of the axis (X-X) of rotation thereof relative to the neutral displacement position (sZS = 0 or sAW = 0) at the stand centre (Y-Y).


 
2. Method according to claim 1, characterised in that for use of the displacement oriented to strip edge the working/intermediate rolls (10, 11) are provided with a reducing grind (d) at one end, wherein on displacement of each working/intermediate roll (10, 11) the start (d0) of the reducing grind (d) is positioned outside or on or within the strip edge, i.e. within the strip width of the strip (14).
 
3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that the displacement position of the working/intermediate roll (10, 11) in different strip width ranges is predetermined by section-by-section linear step functions, on which different positions of the start (d0) of the reducing grind (d) relative to the strip edge (14) are based.
 
4. Method according to claim 1, 2 or 3, characterised in that a best possible utilisation of the technology combination within the multi-stand tandem cold rolling train is effected by optimised displacement strategies as a function of the strip width.
 
5. Tandem cold rolling train comprising four/six-roll stands with a respective pair of working rolls (10) and backing rolls (12) in four-roll stands and additionally a respective pair of intermediate rolls (11) in six-roll stands, wherein at least the working rolls (10) and the intermediate rolls (11) co-operate with devices for axial displacement, characterised in that the working/intermediate rolls (10, 11) of the roll stands each have a symmetrical circumferential surface, which is extended by the axial displacement stroke, with a cylindrical or spherical form, which for the neutral displacement position (SZW = 0 or SAW = 0) is located symmetrically at the stand centre (Y-Y); and that the roll stands are appropriately selected to enable a combination of the different technologies:

- the displacement, which is oriented to strip edge, of the working/intermediate rolls (10,11),

- the CVC technology and

- the pivotation of the working rolls (10), the PC technology (Per Cross), within the multi-stand tandem cold rolling train.


 
6. Tandem cold rolling train according to claim 5, characterised in that the circumferential surface of the working/intermediate rolls (10, 11) is provided at one end with a reducing grind (d), the length (I) of which is separated into two mutually adjoining regions (a) and (b), wherein the first region (1), beginning with the radius (R0), follows the trigonometric function

and the region (b) extends linearly, wherefrom the following reducing grind (d) or following diametral reduction (2d) results for these regions




 
7. Tandem cold rolling train according to claim 5 or 6, characterised in that the transition of the reducing grind (d) between the regions (a) and (b) is carried out with a sequential feedback of the dimension (d), which results from the roll flattening, according to a determined table.
 
8. Tandem cold rolling train according to any one of claims 5 to 7, characterised in that the tandem cold rolling train is constructed with an appropriate concept to realise the CVC/CVCplus technology, as well as the technology of displacement oriented to the strip edge as well as optionally the PC technology, with only one geometrically identical roll set.
 


Revendications

1. Procédé pour le fonctionnement des cages de laminoir d'un train de laminoir en tandem à froid, comprenant respectivement une paire de cylindres de travail (10) et de cylindres de soutien (12) dans les cages à quatre cylindres et en supplément une paire de cylindres intermédiaires (11) dans les cages à six cylindres, dans lequel les cylindres de travail (10) et les cylindres intermédiaires (11) au moins coopèrent avec des dispositifs pour la translation axiale,
caractérisé par
l'emploi combiné des technologies suivantes à l'intérieur du train de laminoir en tandem à froid à plusieurs cages :

- utilisation de la technologie CVC/CVCplus avec des contours de cylindres CVC d'ordre supérieur, chaque cylindre de travail/cylindre intermédiaire (10, 11) possédant un corps prolongé de la course de translation ;

- utilisation de la technologie Per Cross (PC), chaque cylindre de travail/cylindre intermédiaire (10, 11) pouvant être pivoté parallèlement au plan des feuillards ;

- utilisation de la translation, orientée vis-à-vis des arêtes de feuillards, des cylindres de travail/cylindres intermédiaires (10, 11), chaque cylindre de travail/cylindre intermédiaire (10, 11) possédant un corps, prolongé de la course de translation, avec une rectification cylindrique ou bombée, et ces cylindres sont déplacés les uns par rapport aux autres et par rapport à la position de translation neutre (sZW = 0 ou respectivement sAW = 0) au milieu de cage (Y-Y) symétriquement de la même valeur en direction de leurs axes de rotation (X-X).


 
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
pour utiliser la translation, orientée vis-à-vis des arêtes de feuillards, les cylindres de travail/cylindres intermédiaires (10, 11) sont dotés d'une rectification postérieure unilatérale (d), et lors de la translation de chaque cylindre de travail/cylindre intermédiaire (10, 11), le départ (d0) de la rectification postérieure (d) est positionné à l'extérieur de ou à l'intérieur de ou encore au niveau de l'arête de feuillard, c'est-à-dire à l'intérieur de la largeur du feuillard (14).
 
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
la position de translation des cylindres de travail/cylindres intermédiaires (10, 11) dans différentes zones de la largeur de feuillard est imposée par des fonctions d'approche partiellement linéaires, qui sont basées sur des positions différentes du départ (d0) de la rectification postérieure (d) par rapport à l'arête (14) du feuillard.
 
4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3,
caractérisé en ce que
par des stratégies de translation optimisées en fonction de la largeur de feuillard, on atteint la meilleure exploitation possible de la combinaison de technologie à l'intérieur du train de laminoir en tandem à froid à plusieurs cages.
 
5. Train de laminoir en tandem à froid, comprenant des cages de laminoir à quatre cylindres/six cylindres avec respectivement une paire de cylindres de travail (10) et de cylindres de soutien (12) dans le cas des cages à quatre cylindres et en supplément respectivement une paire de cylindres intermédiaires (11) dans le cas des cages à six cylindres, dans lequel au moins les cylindres de travail (10) et les cylindres intermédiaires (11) coopèrent avec des dispositifs pour la translation axiale,
caractérisé en ce que
les cylindres de travail/cylindres intermédiaires (10, 11) des cages de laminoir présentent chacun un corps avec une rectification cylindrique ou bombée, prolongé de la course de translation axiale et symétrique, qui se trouve symétriquement au milieu de la cage (Y-Y) pour la position de translation neutre (sZW = 0 ou respectivement sAW = 0); et
en ce que les cages de laminoir sont choisies de façon correspondante pour permettre la mise en oeuvre des différentes technologies que sont :

- la translation des cylindres de travail/cylindres intermédiaires (10, 11) de façon orientée vis-à-vis de l'arête de feuillard,

- la technologie CVC, et

- le pivotement des cylindres de travail (10), par la technologie PC (Per Cross) à l'intérieur du train de laminoir en tandem à froid à plusieurs cages.


 
6. Train de laminoir en tandem à froid selon la revendication 5,
caractérisé en ce que
le corps des cylindres de travail/cylindres intermédiaires (10, 11) est pourvu d'une rectification postérieure unilatérale (d), dont la longueur (1) est séparée en deux zones mutuellement juxtaposées (a) et (b), dans lesquelles la première zone (a), en commençant avec le rayon (R0), suit l'équation

et la zone (b) s'étend sous forme linéaire, dont résulte pour ces zones la rectification postérieure (d) ou la réduction de diamètre (2d) suivante :




 
7. Train de laminoir en tandem à froid selon la revendication 5 ou 6,
caractérisé en ce que
la transition de la rectification postérieure (d) entre les zones (a) et (b) est exécutée avec une réduction séquentielle de la dimension (d) résultant de l'aplatissement des cylindres, selon un tableau déterminé.
 
8. Train de laminoir en tandem à froid selon l'une des revendications 5 à 7,
caractérisé en ce que le train de laminoir en tandem à froid est réalisé avec une conception correspondante pour mettre en oeuvre la technologie CVC/CVCplus ainsi que la technologie de la translation orientée vis-à-vis de l'arête de feuillard, et le cas échéant la technologie PC avec uniquement un jeu de cylindres égaux sur le plan géométrique.
 




Zeichnung











Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente




In der Beschreibung aufgeführte Nicht-Patentliteratur