Walzanordnung mit symmetrischer Kraftbeaufschlagung einer Schlingenheberrolle

Abstract

 Eine Walzanordnung zum Walzen eines Metallbandes (1) weist in einer Transportrichtung (x) des Metallbandes (1) gesehen ein vorderes und ein hinteres Einspannelement (2, 3) und zwischen den Einspannelementen (2, 3) einen Schlingenheber (4) auf. Mindestens eines der Einspannelemente (2, 3) ist als Walzgerüst ausgebildet. Der Schlingenheber (4) weist eine Schlingenheberrolle (5) auf, die mittels einer Stelleinrichtung (6) mit einer Anstellkraft (F) an das Metallband (1) anstellbar ist. Die Schlingenheberrolle (5) wird mittels der Stelleinrichtung (6) quer zur Transportrichtung (x) des Metallbandes (1) gesehen symmetrisch mit der Anstellkraft (F) beaufschlagt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walzanordnung zum Walzen eines Metallbandes,

• wobei die Walzanordnung in einer Transportrichtung des Metallbandes gesehen ein vorderes und ein hinteres Einspannelement und zwischen den Einspannelementen einen Schlingenheber aufweist,
• wobei mindestens eines der Einspannelemente als Walzgerüst ausgebildet ist,
• wobei der Schlingenheber eine Schlingenheberrolle aufweist, die mittels einer Stelleinrichtung mit einer Anstellkraft an das Metallband anstellbar ist.

[0002] Derartige Walzanordnungen sind allgemein bekannt. Sie werden insbesondere in mehrgerüstigen Walzstraßen beim Walzen eines warmen oder heißen Metallbandes eingesetzt, beispielsweise eines heißen Stahlbandes. Bei ihnen sind oftmals beide Einspannelemente als Walzgerüst ausgebildet. Falls der Schlingenheber sich vor dem ersten Walzgerüst der mehrgerüstigen Walzstraße oder hinter dem letzten Walzgerüst der mehrgerüstigen Walzstraße befindet, ist nur eines der beiden Einspannelemente als Walzgerüst ausgebildet. Das andere Einspannelement ist in diesem Fall üblicherweise als Treiber ausgebildet.

[0003] Im Stand der Technik werden die Schlingenheber quer zur Transportrichtung des Metallbandes gesehen einseitig elektromotorisch oder mittels einer Hydraulikzylindereinheit angesteuert. Bei dieser Art der Krafteinleitung in die Schlingenheberrolle wird der Schlingenheber unter Last stets verwunden.

[0004] In jüngerer Zeit ist beabsichtigt, bei Schlingenhebern Kraftmesseinrichtungen einzusetzen, um die Kraft, die das Metallband auf die Schlingenheberrolle ausübt, quer zur Transportrichtung des Metallbandes ortsaufgelöst zu erfassen und daraus Rückschlüsse beispielsweise auf den Bandlauf zu ziehen. Anhand der erfassten Differenzkräfte sollen Stelleingriffe für das vor- und/oder nachgeordnete Walzgerüst ermittelt werden, um dort Einfluss auf den Bandlauf zu nehmen. Aufgrund der Verwindung des Schlingenhebers ist das Messergebnis jedoch verfälscht.

[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Walzanordnung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass im Normalbetrieb eine Verwindung des Schlingenhebers nicht auftritt.

[0006] Die Aufgabe wird durch eine Walzanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Walzanordnung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.

[0007] Erfindungsgemäß wird bei einer Walzanordnung der eingangs genannten Art die Schlingenheberrolle mittels der Stelleinrichtung quer zur Transportrichtung gesehen symmetrisch mit der Anstellkraft beaufschlagt.

[0008] Zum symmetrischen Beaufschlagen der Schlingenheberrolle mit der Anstellkraft ist es möglich, dass die Stelleinrichtung ein einzelnes Stellglied aufweist, das quer zur Transportrichtung des Metallbandes gesehen mittig auf die Schlingenheberrolle wirkt.

[0009] Vorzugsweise ist die Schlingenheberrolle mit ihren Enden in zwei Schlingenheberarmen beidseits des Metallbandes gelagert. Die Schlingenheberarme sind mit einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Welle verbunden, die zum Anstellen der Schlingenheberrolle an das Metallband um die Schwenkachse verschwenkt wird. Bei dieser Ausgestaltung kann das Stellglied beispielsweise über einen Hebel mittig auf die schwenkbare Welle wirken.

[0010] Das Stellglied kann insbesondere als Hydraulikzylindereinheit ausgebildet sein.

[0011] Alternativ zum Vorsehen eines einzelnen Stellgliedes ist es möglich, dass die Stelleinrichtung zwei Stellglieder aufweist, die quer zur Transportrichtung gesehen beidseits des Metallbandes auf die Schlingenheberrolle wirken.

[0012] Vorzugsweise ist die Schlingenheberrolle mit ihren Enden in zwei Schlingenheberarmen beidseits des Metallbandes gelagert und wirken die Stellglieder auf je einen der Schlingenheberarme.

[0013] Ebenso wie beim Vorsehen eines einzelnen Stellgliedes können die Stellglieder als Hydraulikzylindereinheiten ausgebildet sein.

[0014] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Walzanordnung wird für beide Stellglieder eine jeweilige Istposition erfasst. Weiterhin werden beide Stellglieder auf eine jeweilige Sollposition geregelt. Die Sollpositionen können individuell bestimmt sein. Bei einer symmetrischen Anstellung sind die Sollpositionen untereinander gleich.

[0015] Beim Walzen des Metallbandes kann es geschehen, dass quer zur Transportrichtung des Metallbandes gesehen ein Versatz des Metallbandes und/oder eine Abweichung einer Bandmittelachse von der Transportrichtung auftreten. In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Walzanordnung werden ein derartiger Versatz und/oder eine derartige Abweichung erfasst und werden die Stellglieder zum Zwecke einer Reduzierung des Versatzes und/oder der Abweichung unsymmetrisch angesteuert.

[0016] Aufgrund der symmetrischen Beaufschlagung der Schlingenheberrolle mit der Anstellkraft ist es bei der erfindungsgemäßen Walzanordnung sinnvoll, dass die Schlingenheberrolle beidseits des Metallbandes jeweils eine Krafterfassungseinrichtung aufweist. Insbesondere tritt keine systematische Verfälschung des Messergebnisses auf.

[0017] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1

eine Walzanordnung,

FIG 2

einen Schlingenheber,

FIG 3

einen weiteren Schlingenheber und

FIG 4

die Walzanordnung von FIG 1 von oben.

[0018] Gemäß FIG 1 wird mittels einer Walzanordnung ein Metallband 1 gewalzt. Das Metallband 1 kann beispielsweise ein Stahl-, Kupfer-, Aluminium- oder Messingband sein. Auch andere Metalle sind möglich. Das Metallband 1 wird in der Walzanordnung in der Regel warmgewalzt. Es durchläuft die Walzanordnung in einer Transportrichtung x.

[0019] Die Walzanordnung weist zumindest ein vorderes Einspannelement 2 und ein hinteres Einspannelement 3 auf. Mindestens eines der Einspannelemente 2, 3 ist als Walzgerüst ausgebildet. Meist sind entsprechend der Darstellung in FIG 1 sogar beide Einspannelemente 2, 3 als Walzgerüste ausgebildet. Die Einspannelemente 2, 3 sind in der Transportrichtung x gesehen hintereinander angeordnet. Das vordere Einspannelement 2 wird von dem Metallband 1 zuerst durchlaufen, das hintere Einspannelement 3 danach. In der Transportrichtung x gesehen zwischen den Einspannelementen 2, 3 ist ein Schlingenheber 4 angeordnet.

[0020] Der Schlingenheber 4 weist eine Schlingenheberrolle 5 auf. Die Schlingenheberrolle 5 ist mittels einer Stelleinrichtung 6 mit einer Anstellkraft F an das Metallband 1 anstellbar. FIG 2 zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Schlingenhebers 4. Gemäß FIG 2 weist die Stelleinrichtung 6 ein einzelnes Stellglied 7 auf. Das Stellglied 7 ist in der Regel als Hydraulikzylindereinheit ausgebildet. Das Stellglied 7 wirkt quer zur Transportrichtung x gesehen mittig (bezüglich der Schlingenheberrolle 5) auf die Schlingenheberrolle 5. Es beaufschlagt die Schlingenheberrolle 5 dadurch quer zur Transportrichtung x gesehen symmetrisch mit der Anstellkraft F. Diese Wirkung wird bei der Ausgestaltung von FIG 2 wie folgt erreicht:

[0021] Die Schlingenheberrolle 5 ist mit ihren Enden in zwei Schlingenheberarmen 8 beidseits des Metallbandes 1 gelagert. Die Schlingenheberarme 8 sind mit einer Welle 9 verbunden, die um eine Schwenkachse 10 schwenkbar ist. Zum Anstellen der Schlingenheberrolle 5 an das Metallband 1 wird die Welle 9 um die Schwenkachse 10 verschwenkt. Das Stellglied 7 wirkt über einen Hebel 11 mittig auf die Welle 9.

[0022] Alternativ zu der Ausgestaltung gemäß FIG 2 kann die Stelleinrichtung 6 gemäß FIG 3 zwei Stellglieder 7 aufweisen. Stellglieder 7 können - analog zur Ausgestaltung von FIG 2 - als Hydraulikzylindereinheiten ausgebildet sein.

[0023] Bei der Ausgestaltung gemäß FIG 3 wirken die beiden Stellglieder 7 quer zur Transportrichtung x gesehen beidseits des Metallbandes 1 auf die Schlingenheberrolle 5. Auch dadurch wird erreicht, dass die Schlingenheberrolle 5 mittels der Stelleinrichtung 6 - d.h. beide Stellglieder 7 zusammen gesehen - quer zur Transportrichtung x gesehen symmetrisch mit der Anstellkraft F beaufschlagt wird.

[0024] Ebenso wie bei der Ausgestaltung gemäß FIG 2 ist die Schlingenheberrolle 5 bei der Ausgestaltung gemäß FIG 3 mit ihren Enden in zwei Schlingenheberarmen 8 beidseits des Metallbandes 1 gelagert. Im Gegensatz zur Ausgestaltung gemäß FIG 2 wirken die Stellglieder 7 bei der Ausgestaltung gemäß FIG 3 auf je einen der Schlingenheberarme 8. Die Welle 9 kann auch bei der Ausgestaltung gemäß FIG 3 vorhanden sein. Sie ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

[0025] Gemäß FIG 3 wird für beide Stellglieder 7 eine jeweilige Istposition p1, p2 erfasst. Die erfassten Istpositionen p1, p2 werden einer Steuereinrichtung 12 zugeführt. Die Steuereinrichtung 12 vergleicht die erfassten Istpositionen p1, p2 mit einer jeweiligen Sollposition p1*, p2*. Sie regelt das jeweilige Stellglied 7 nach, so dass die jeweilige Istposition p1, p2 auf die jeweilige Sollposition p1*, p2* geregelt wird. Die Sollpositionen p1*, p2* können für die Stellglieder 7 gleich oder voneinander verschieden sein.

[0026] Gemäß FIG 4 kann es geschehen, dass das Metallband 1 einen Versatzes V quer zur Transportrichtung x aufweist, d.h. dass eine Bandmittelachse 13 von einer Mittellinie 14 der Walzanordnung abweicht (Bandlauffehler). Auch ist es möglich, dass die Bandmittelachse 13 von der Transportrichtung x abweicht, d.h. dass die Bandmittelachse 13 und die Mittellinie 14 der Walzanordnung einen Winkel α miteinander bilden. Es ist möglich, dass der Versatz V und/oder der Winkel α (oder andere, hierfür charakteristische Größen) erfasst werden und der Steuereinrichtung 12 zugeführt werden. In diesem Fall kann die Steuereinrichtung 12 beispielsweise bei der Ausgestaltung des Schlingenhebers 4 gemäß FIG 3 die Stellglieder 7 unsymmetrisch ansteuern, um den Versatz V und/oder den Winkel α (und damit die Abweichung der Bandmittelachse 12 von der Transportrichtung x) zu reduzieren. Diese Vorgehensweise steht im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Einspannelemente 2, 3 angesteuert werden, um den Versatz V und/oder den Winkel α zu reduzieren.

[0027] Gemäß den FIG 2 und 3 kann die Schlingenheberrolle 5 weiterhin beidseits des Metallband des 1 jeweils eine Krafterfassungseinrichtung 15 aufweisen. Mittels der Krafterfassungseinrichtungen 15 kann eine jeweilige Kraft F1, F2 erfasst werden, welche das Metallband 1 auf die jeweilige Seite der Schlingenheberrolle 5 ausübt. Die Krafterfassungseinrichtungen 15 können beispielsweise als Kraftmessdosen ausgebildet sein. Alternativ können die Kräfte F1, F2 bei der Ausgestaltung gemäß FIG 3 anhand der Arbeitsdrücke und der Arbeitsflächen der Hydraulikzylindereinheiten (Stellglieder 7) bestimmt werden.

[0028] Die vorliegende Erfindung weist deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf. Insbesondere kann auf einfache Weise eine symmetrischer, verwindungsfreier Betrieb des Schlingenhebers 4 erreicht werden. Weiterhin kann bei der Ausgestaltung gemäß FIG 3 der Bandlauf mittels des Schlingenhebers 4 aktiv beeinflusst werden.

[0029] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

[0030] 

1

Metallband

2

vorderes Einspannelement

3

hinteres Einspannelement

4

Schlingenheber

5

Schlingenheberrolle

6

Stelleinrichtung

7

Stellglied

8

Schlingenheberarme

9

Welle

10

Schwenkachse

11

Hebel

12

Steuereinrichtung

13

Bandmittelachse

14

Mittellinie

15

Krafterfassungseinrichtungen

F

Anstellkraft

F1, F2

Kräfte

p1, p2

Istpositionen

p1*, p2*

Sollpositionen

V

Versatz

x

Transportrichtung

α

Winkel

Ansprüche

1. Walzanordnung zum Walzen eines Metallbandes (1),

- wobei die Walzanordnung in einer Transportrichtung (x) des Metallbandes (1) gesehen ein vorderes und ein hinteres Einspannelement (2, 3) und zwischen den Einspannelementen (2, 3) einen Schlingenheber (4) aufweist,

- wobei mindestens eines der Einspannelemente (2, 3) als Walzgerüst ausgebildet ist,

- wobei der Schlingenheber (4) eine Schlingenheberrolle (5) aufweist, die mittels einer Stelleinrichtung (6) mit einer Anstellkraft (F) an das Metallband (1) anstellbar ist,

- wobei die Schlingenheberrolle (5) mittels der Stelleinrichtung (6) quer zur Transportrichtung (x) des Metallbandes (1) gesehen symmetrisch mit der Anstellkraft (F) beaufschlagt wird.

2. Walzanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelleinrichtung (6) ein einzelnes Stellglied (7) aufweist, das quer zur Transportrichtung (x) des Metallbandes (1) gesehen mittig auf die Schlingenheberrolle (5) wirkt.

3. Walzanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlingenheberrolle (5) mit ihren Enden in zwei Schlingenheberarmen (8) beidseits des Metallbandes (1) gelagert ist, dass die Schlingenheberarme (8) mit einer um eine Schwenkachse (10) schwenkbaren Welle (9) verbunden sind, dass die schwenkbare Welle (9) zum Anstellen der Schlingenheberrolle (5) an das Metallband (1) um die Schwenkachse (10) verschwenkt wird und dass das Stellglied (7) über einen Hebel (11) mittig auf die schwenkbare Welle (9) wirkt.

4. Walzanordnung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellglied (7) als Hydraulikzylindereinheit ausgebildet ist.

5. Walzanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelleinrichtung (6) zwei Stellglieder (7) aufweist, die quer zur Transportrichtung (x) gesehen beidseits des Metallbandes (1) auf die Schlingenheberrolle (5) wirken.

6. Walzanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlingenheberrolle (5) mit ihren Enden in zwei Schlingenheberarmen (8) beidseits des Metallbandes (1) gelagert ist und dass die Stellglieder (7) auf je einen der Schlingenheberarme (8) wirken.

7. Walzanordnung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stellglieder (7) als Hydraulikzylindereinheiten ausgebildet sind.

8. Walzanordnung nach 5, 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass für beide Stellglieder (7) eine jeweilige Istposition (p1, p2) erfasst wird und dass beide Stellglieder (7) auf eine jeweilige Sollposition (p1*, p2*) geregelt werden.

9. Walzanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass quer zur Transportrichtung (x) des Metallbandes (1) gesehen ein Versatz (V) des Metallbandes (1) und/oder eine Abweichung einer Bandmittelachse (13) von der Transportrichtung (x) erfasst werden und dass die Stellglieder (7) zum Zwecke einer Reduzierung des Versatzes (V) und/oder der Abweichung unsymmetrisch angesteuert werden.

10. Walzanordnung nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlingenheberrolle (5) beidseits des Metallbandes (1) jeweils eine Krafterfassungseinrichtung (15) aufweist.

Zeichnung