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EP1080800A2 - Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes - Google Patents

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Publication number
EP1080800A2
EP1080800A2 EP00116083A EP00116083A EP1080800A2 EP 1080800 A2 EP1080800 A2 EP 1080800A2 EP 00116083 A EP00116083 A EP 00116083A EP 00116083 A EP00116083 A EP 00116083A EP 1080800 A2 EP1080800 A2 EP 1080800A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal strip
rolling
strip
roll
roll gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP00116083A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1080800A3 (de
EP1080800B1 (de
Inventor
Friedrich Dr.-Ing. Klein
Andreas Hauger Dr.-Ing.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Muhr und Bender KG
Original Assignee
Muhr und Bender KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19962754A external-priority patent/DE19962754A1/de
Application filed by Muhr und Bender KG filed Critical Muhr und Bender KG
Publication of EP1080800A2 publication Critical patent/EP1080800A2/de
Publication of EP1080800A3 publication Critical patent/EP1080800A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1080800B1 publication Critical patent/EP1080800B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/24—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme
    • B21B37/26—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme for obtaining one strip having successive lengths of different constant thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/38—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll bending
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/70—Length control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B2015/0071—Levelling the rolled product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips

Definitions

  • the invention relates to a method for flexible rolling of a metal strip, wherein the metal strip is guided through one between two during the rolling process Work rolls formed and adjustable roll gap that over the length of the metal strip Strip sections with different strip thickness can be achieved.
  • the method of flexible rolling is usually based on coil winding Coil designed, but also variants such as coil on board or board on board known.
  • the one applied over the reel helps Belt tensioning the rolling process and significantly improves the straightness of the finished Strip profile in the longitudinal direction, i.e. in the rolling direction. This also ensures flexible rolling from coil to coil at the same time high productivity because of the thickness profiles continuously generated in the band.
  • Another possibility of correction consists in passing one roll of rolls through each Horizontal rotation around the center of its line of contact with the corresponding one Place the roller at an angle to its axis. Because of this inclination the gap at the ends of the roll bale changes while remaining unchanged in the middle remains.
  • the inclination of the rollers allows the possibility of variation an approximate compensation of the deflection for almost all operating cases but with regard to the achievable accuracy of the aforementioned parabolic grinding To equate roll bales.
  • both the strip thickness and the Flatness is constantly set, monitored via complex control loops and when it occurs Deviations are regulated by appropriate actuators.
  • a regulatory process to regulate the roll deflection caused by rolling force in conventional Strip rolling process is known for example from DE 22 64 333 C3. Basically Such complex control loops can also be used in flexible rolling become. The problem, however, is that it regulates a certain response time and requires a certain period of time for the regulation to respond and the effect of a disturbance variable change through the effect of the regulation within the measuring and control accuracy is corrected.
  • the present invention further relates to a method for flexible rolling a Metal strip, the metal strip being guided during the rolling process by a roll gap formed between two work rolls and thus adjustable, that over the length of the metal strip strip sections with different strip thickness can be achieved and wherein the metal strip is directed after the flexible rolling becomes.
  • the rolling process can downstream straightening may be required to achieve the necessary for further processing To ensure straightness or flatness of the metal strip. This judging can be done, for example, by bending or stretch bending straightening.
  • the metal strip is turned on and depending on the number of straightening rollers or straightening goods between the staggered straightening or bending rolls subjected to multiple back and forth processes with decreasing curvature.
  • the upper straightening roller set is set so that the remaining residual stress is minimized in the leveling or rolling stock to be leveled.
  • the first elastic-plastic bend must be larger than the largest curvature that existed in the initial state of the target. About one further decaying elastic-plastic bending back and forth can the curvature in To be dismantled more and more.
  • the last elastic-plastic bending process must be designed so that the leveling material after the elastic springback is no longer curved.
  • the object of the present invention is to provide a method as described in the introduction To provide flexible rolling of a metal strip in which no undesirable deviations in the length and / or thickness profile of the finished rolled and possibly straightened rolling stock.
  • the previously derived and described task is the beginning of a method described type according to the invention essentially solved in that a Compensation of the temperature influence on the metal strip during the Rolling is carried out to deviations from the target thickness and / or target length of the individual strip sections at a predetermined end temperature of the metal strip avoid.
  • the process according to the invention therefore firstly influences the temperature taken into account on the rolling stock during rolling, which leads to length and Deviations in thickness of the individual strip sections leads.
  • the compensation takes place by knowing the change in length and thickness of the metal strip at different Temperatures that form the basis of the compensation.
  • the Individual strip sections are therefore deliberately shorter than the specified target length of the straightened metal strip or thicker than the predetermined target thickness of the straightened Rolled metal strip, since after straightening the length of the individual strip sections increases and their thickness decreases.
  • the invention thus sees a targeted Compensation or consideration of the directional influence already during the flexible Rolling process, so deviations of the directed profile from the target profile to avoid the metal band. So it will be the profile of the metal band during modified the rolling process so that the result of the later straightening process desired target profile is.
  • the compensation of the straightening influence takes place during rolling taking into account the knowledge of the profile change of the rolling stock when straightening.
  • the compensations described above can be controlled on the basis of a Model as well as regulating be carried out in the compensation of the temperature influence preferably based on the actual temperature of the metal strip or another parameter representing the temperature, such as e.g. B. Change in length a reference route, as well as a combination of these two options.
  • the controlling intervention is always available immediately when a change in the roll gap is made because of a regulation do not respond immediately due to the required response and control time can, during the regulatory intervention immediately after changing the Roll gap should be made.
  • a change is preferably used as control variables in the control or regulation of the roll gap and / or the rolling speed in question. Otherwise the Compensation during flexible rolling is preferably carried out in such a way that after the rolling process, the target geometry of the rolled metal strip at room temperature of about 20 ° C is reached.
  • a process in which a size - in the present case the bending lines of the work rolls - of another size - in the present case the roll gap - is influenced in a predetermined, fixed context.
  • the compensation of the bending line change due to the load changes in the case of a change in the roll gap is carried out by knowing the dependence of the bending line on the respective roll gaps. If, for example, the roll gap is adjusted from S 1 to S 2 for a specific rolling stock, this adjustment of the roll gap leads to a change in the deflection of the work rolls. This change in the bending line is known and forms the basis of the controlled compensation.
  • the knowledge of the change in the bending line can follow from the given geometry, but can in particular be obtained empirically, namely by returning corresponding measurement variables during the rolling process.
  • the bending line is adjusted directly as a function of the respective roll gaps by applying, ie increasing or decreasing, certain bending-back forces in order to obtain a uniform gap dimension over the length of the roll gap.
  • the flatness follows to the controller and especially immediately after the setting of the Roll gap is controlled via at least one control loop. So it is intended that initially, d. H. when setting the roll gap, only a control is carried out. External disturbances with the exception of the changing roll gap or the rolling speed cannot be taken into account here. Is the controlling intervention However, when closed, the regulation addresses the remaining unpredictability in the volume to eliminate and thus achieve a flat metal strip. Accordingly can proceed when compensating for the influence of temperature and / or direction become.
  • predetermined ones are determined depending on the different roll gaps Rebending forces on the work rolls and / or on intermediate rolls and / or applied to backup rolls to make a work roll bend or Intermediate and work roll bending or a support and work roll bending to achieve.
  • the aforementioned control or control can preferably be implemented with the mentioned working and / or intermediate and / or back-up roll bending, since here - the travel speed of the roll gap accordingly - quick changes can be realized what is especially important for flexible rolling with sometimes very short strip sections.
  • other options for influencing flatness would also be conceivable, e.g. B. by moving intermediate rolls on the six-high mill stand, by hydraulically supported rollers or through cross-rolling. But the goal is in everyone Fall, a flat, flexibly rolled strip with a given target geometry at the final temperature to manufacture and at the same time the reeling ability of such metal strips improve or optimize.
  • the optical measurement of the flatness can be done directly behind the work rolls realize in a simple way.
  • the flatness of the metal strip preferably over the entire width of the metal strip behind the roll gap for each Length increment measured.
  • Laser thickness measurement across the entire width of the metal strip enables a simple way to optimize the bending line of the work rolls online.
  • the laser thickness measurement via triangulation enables through the small measuring spot and the high measuring frequencies of 1 kHz and more even with short band sections about 50 mm long to determine the cross profile.
  • a stressometer roll can be used.
  • a roll stand 1 part of a roll stand 1 is on the one hand without counter-bending (Fig. 1) and on the other hand with counter-bending (Fig. 2).
  • a cylindrical work roll 2 with roll balls 3 and journals 4, 5, the are stored in bearings 6, 7.
  • a support roller is located above the work roll 2 8 with a cylindrical backup roll bale 9 and bearing pins 10, 11, which in Bearings 12, 13 are stored.
  • the backup roll 8 is the upper rolls of the roll stand 1.
  • the roll gap is located between the two work rolls S.
  • Fig. 1 an application is shown in the rolling of a metal strip, not shown, in which a rolling force F W is exerted on the work roll 2.
  • the rolling force F W causes an elastic deflection of the work roll 2, so that the bending line B of the work roll 2 results.
  • the rolling force F W leads not only to a deflection of the work roll 2, but also to a deflection of the support roll 8, which is not shown in detail.
  • the roll gap S has a constant, uniform gap dimension; an at least substantially constant constant distance between the two mutually facing surfaces of the work rolls is thus realized.
  • the work roll 2 is not bent.
  • the rolling force F W counteracted by the backing roll 8 applied bending forces F B.
  • the bending line B runs that of the central axis corresponds to the work roll 2, parallel to the outside of the work roll 2 this is not the case with cambered roller bales. In this case one is over the Length of the work roll constant roll gap in contrast to the representation according to Fig. 2 bent the work roll, although the delimiting the roll gap Line or surface of the work roll runs horizontally.
  • the flexible rolling of a metal strip is carried out so that the roll gap S is specifically changed during the rolling process by a predetermined change in thickness to achieve the metal strip over its length.
  • predetermined rebending forces F B are applied to the support rolls 8 in order to achieve a work and support roll bending.
  • rebending forces F B are applied to the work rolls 2 to compensate for the flatness.
  • a measured value acquisition is first carried out using appropriate measuring means. Both the longitudinal and the transverse profile are measured. The longitudinal profile or cross profile detection is then carried out, the control deviation between the actual value and the target value of the respective control variable being determined. The respective correction values are then fed to a control loop.
  • longitudinal profile detection the change ⁇ h in the thickness of the metal strip is corrected to the predetermined target value in accordance with the predetermined target value. A corresponding change ⁇ S of the roll gap is required for this.
  • the back bending forces F B to be applied to the respective work rolls 2 depend on the change in the roll gap S.
  • the control circuit 15 shown in Fig. 4 are referred.
  • the process for flexible rolling of a metal strip is such that the roll gap and / or specifically influences the rolling speed during the rolling process is the influence of temperature on rolling, which affects thickness and length of the metal strip has to compensate.
  • first a profile recognition is carried out, with system deviations being determined.
  • the roll gap control takes place depending on the measured longitudinal profiles and actual temperatures of the rolling stock.
  • the method described above does not take account of the profile change of the metal strip when straightening the metal strip following the flexible Rollers.
  • the method according to the invention for flexible rolling taking into account of the straightening influence is such that the roll gap and / or the rolling speed is specifically influenced during the rolling process, in order to Aligning profile changes to compensate during the rolling process.
  • the roll gap and / or the feed speed of the rolling speed are changed in such a way via a control and / or regulating circuit that a shortened and thicker profile of the metal strip compared to the directed target profile results that corresponds to the specified target profile after straightening.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes, wobei das Metallband während des Walzprozesses geführt wird durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen gebildeten und so einstellbaren Walzspalt, daß über die Länge des Metallbandes unterschiedliche Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke erzielt werden. Um temperaturbedingte Abweichungen im Dicken- und Längenprofil des Metallbandes zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Kompensation des auf das Metallband wirkenden Temperatureinflusses während des Walzens durchgeführt wird, um Abweichungen von der Solldicke und/oder Soll-änge der einzelnen Bandabschnitte bei vorgegebener Endtemperatur des Metallban-des zu vermeiden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes, wobei das Metallband während des Walzprozesses geführt wird durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen gebildeten und so einstellbaren Walzspalt, daß über die Länge des Metallbandes Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke erzielt werden.
Das flexible Walzen als Verfahren zur Herstellung von planen Metallbändern mit über ihrer Länge definiert unterschiedlichen Banddicken ist bereits aus der Praxis bekannt und dadurch gekennzeichnet, daß während des Walzprozesses der Walzspalt gezielt verändert wird, um über die Länge des Metallbandes unterschiedliche Banddicken zu erzielen. Dies kann einerseits indirekt geschehen durch Veränderung des Verformungswiderstandes des Materials durch Erwärmen oder Abkühlen des Metallbandes und entsprechend veränderte Auffederung des Walzgerüstes während des Walzvorganges. Hierbei kann die Temperatur des Walzgutes sowohl unterhalb als auch oberhalb der Rekristallisationstemperatur liegen. Andererseits kann die Veränderung des Walzspaltes auch durch direktes Verfahren des Walzspaltes über die Arbeitswalzen vorgenommen werden. Nachfolgend werden unter dem flexiblen Walzen beide Möglichkeiten zur Erzielung eines definierten Banddickenverlaufes verstanden.
Beim flexiblen Walzen werden - wie zuvor bereits ausgeführt worden ist - Bandabschnitte mit unterschiedlichen Banddicken gewalzt, die über unterschiedliche Steigungen miteinander verbunden sein können, woraus sich vielfältige Möglichkeiten für Dickenprofile ergeben. Das Ziel des flexiblen Walzens ist es, Walzprodukte mit belastungs- und gewichtsoptimierten Querschnittsformen herzustellen. Das flexible Walzen ermöglicht die prozeßverkürzende Herstellung von Blechen mit einem definierten, bauteilindividuell an den Belastungsfall angepaßten Dickenprofil in Walzlängsrichtung. Derart hergestellte Platinen sind nicht nur für den Automobilbau sondern ebenfalls für die Luft- und Raumfahrttechnik und den Wagonbau geeignet. Sie können durch entsprechende Weiterverarbeitungsschritte, wie z. B. Innenhochdruckumformung oder Tiefziehen umgeformt werden. Die Profilherstellung in nur einem Prozeßschritt trägt dabei wesentlich zu dem hohen Wirtschaftlichkeitspotential dieser Fertigungstechnologie bei. Die technologischen Vorteile liegen insbesondere in der Stetigkeit der Werkstoffeigenschaften des Walzgutes, der Anwendbarkeit auf alle walzbaren Materialien sowie der hohen Flexibilität des Herstellungsverfahrens.
Das Verfahren des flexiblen Walzens ist üblicherweise als Bandwalzen von Coil auf Coil ausgelegt, aber auch Varianten wie Coil auf Platine oder Platine auf Platine sind bekannt. Beim Walzen von Coil auf Coil unterstützt der über den Haspel aufgebrachte Bandzug den Walzprozeß und verbessert wesentlich die Geradheit des fertigen Bandprofils in Längsrichtung, also in Walzrichtung. Im übrigen gewährleistet das flexible Walzen von Coil auf Coil gleichzeitig eine hohe Produktivität, da die Dickenprofile kontinuierlich im Band erzeugt werden.
Von entscheidender Bedeutung beim flexiblen Walzen und auch im konventionellen Walzprozeß ist es, ein planes Metallband mit einem vorgegebenen Dickenmaß herzustellen. Um diese Vorgabe zu erfüllen, wird beim Walzen stets versucht, ein gleichmäßiges Spaltmaß des Walzspalts beim Walzen zu gewährleisten. Dies ist nicht unproblematisch, da beim Walzen zur Verformung des in der Einlaufzone zum Walzspalt befindlichen Walzgutes erhebliche Kräfte erforderlich sind, welche zu einer elastischen Durchbiegung der Walzen führen. Durch die Durchbiegung der an ihren beiden Enden gelagerten Walzen ergibt sich eine Biegelinie, die meist parabelförmig ist und der Mittelachse der Walze entspricht. Da die Durchbiegung eine Abweichung vom gleichmäßigen Spaltmaß bzw. vom idealen Spalt verursacht, sind Korrekturmaßnahmen erforderlich.
Eine Maßnahme, die Abweichung vom idealen Spalt - verursacht durch die Durchbiegung der Walzen - zu korrigieren, besteht im Bombieren der Walzenballen. Hierunter wird die tonnenförmige oder bauchige Ausführung der Walzenballen verstanden. Bei dieser Art der Korrektur ist es möglich, nur die Arbeitswalzen, nur die Stützwalzen oder aber auch sowohl die Arbeitswalzen als auch die Stützwalzen zu bombieren. Das Bombieren soll die Durchbiegung, welche durch die Walzkräfte und das Eigenwicht der Walzen verursacht wird, so ausgleichen, daß der Spalt zwischen den Walzen wieder gleichmäßig verläuft, d. h. über die Länge der Walzen konstant ist. In der Regel ist die Korrektur der Biegelinie jedoch nicht vollständig und gilt die Korrektur, da die Walzenform bzw. die Bombierung nicht veränderlich ist, nur für einen bestimmten Betriebsfall.
Eine weitere Korrekturmöglichkeit besteht darin, jeweils einen Walzenballen durch Drehung in der Horizontalen um den Mittelpunkt seiner Berührungslinie mit der korrespondierenden Walze schräg zu deren Achse zu stellen. Durch diese Schrägstellung ändert sich der Spalt an den Enden der Walzenballen, während er in der Mitte unverändert bleibt. Das Schrägstellen der Walzen gestattet durch die Variationsmöglichkeit zwar einen angenäherten Ausgleich der Durchbiegung für fast alle Betriebsfälle, ist aber hinsichtlich der erzielbaren Genauigkeit dem zuvor genannten Parabolschliff der Walzenballen gleichzusetzen.
Weiterhin ist es möglich, durch Aufbringen von Kräften auf die Lagerzapfen der Walzen ein Biegemoment zu erzeugen, welches den Biegemomenten beim Walzen entgegenwirkt. Dieses Vorspannen der Walzen gestattet ebenfalls wie die Schrägstellung einen angenäherten Ausgleich für fast alle Betriebsfälle. Nachteilig ist jedoch die wesentlich erhöhte Lagerbelastung. Hinsichtlich der erzielbaren Kompensation ist das Vorspannen mit dem Parabolschliff vergleichbar.
Schließlich besteht eine weitere Korrekturmöglichkeit in der gezielten Arbeitswalzenkühlung, bei der es sich um eine thermische Bombierung handelt.
Es versteht sich, daß die zuvor angesprochenen Korrekturmöglichkeiten zur Erzielung eines idealen Walzspalts in Walzwerken sowohl für sich als auch in Kombination miteinander angewendet werden können.
Letztlich dienen alle vorgenannten Maßnahmen dazu, ein planes Metallband mit einem vorgegebenen Dickenmaß zu erzielen. Dies zu erreichen ist beim flexiblen Walzen besonders problematisch, da während des Walzprozesses aufgrund der häufigen Dickenänderungen des Metallbandes ständig große Lastschwankungen am Walzgerüst auftreten, die zum einen zwar die erwünschte Banddickenänderung erbringen, zum anderen aber insbesondere für breitere Metallbänder eine erhebliche Änderung der Walzenbelastung über die Breite zur Folge haben. Hierdurch wird die Biegelinie der Arbeitswalzen, somit die geometrische Ausbildung des Walzenspaltes und damit die Planheit beeinflußt, sofern keine Korrektur zur Erzielung eines gleichmäßigen Spaltmaßes erfolgt. Wird beim flexiblen Walzen der Walzenspalt entsprechend dem geforderten Bandprofil ohne Korrektur verfahren, so entsteht für diesen Lastwechsel ein charakteristisches unplanes Bandprofil über die Breite. Aufgrund dieser Unplanheit besteht die Gefahr von Randwellen bzw. Bandrissen, da die bezogene Höhenformänderung und dementsprechend bezogene Längenformänderung nicht konstant über die Breite ist. Aufgrund dessen ergeben sich unterschiedliche Dicken über die Breite und hieraus unterschiedliche Längen, die diese Bandfehler verursachen.
Im konventionellen Bandwalzprozeß zur Herstellung von planen Metallbändern mit über ihre Länge gleichbleibender Dicke werden sowohl die Banddicke als auch die Planheitheit konstant eingestellt, über komplexe Regelkreise überwacht und bei auftretenden Abweichungen über entsprechende Stellglieder geregelt. Ein Regelungsprozeß zum Ausregeln der walzkraftbedingten Walzendurchbiegung im konventionellen Bandwalzprozeß ist beispielsweise aus der DE 22 64 333 C3 bekannt. Grundsätzlich können derartige komplexe Regelkreise auch beim flexiblen Walzen verwendet werden. Problematisch ist aber, daß es bei der Regelung einer bestimmten Ansprechzeit und einer gewissen Regelzeit bedarf, bis die Regelung angesprochen hat und die Wirkung einer Störgrößenänderung durch die Wirkung der Regelung innerhalb der Meß- und Regelgenauigkeit ausgeregelt ist. Dieses Problem des Ansprechens der Regelung und der erforderlichen Regelzeit spielt gerade beim flexiblen Walzen eine erhebliche Rolle, da zum Teil sehr kurze Bandabschnitte mit unterschiedlichen Dicken bei teilweise hohen Walzgeschwindigkeiten gewalzt werden müssen und die Planheit und vorgegebene Banddicke letztlich über die gesamte Länge des flexibel gewalzten Bandes garantiert sein soll. Gerade für breitere Metallbänder ist dies ausgesprochen schwierig.
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, sind erkennbar umfangreiche Bemühungen angestellt worden, um ein planes Metallband mit einem vorgegebenen Dickenprofil zu erzielen. Nicht hinreichend ist beim flexiblen Walzen bisher berücksichtigt worden, daß die Temperatur des Walzgutes beim Walzen sowohl deutlich oberhalb als auch unterhalb der Temperatur liegen kann, bei der das Walzgut weiterverarbeitet bzw. später eingesetzt wird. Diese Temperatur wird nachfolgend als Endtemperatur bezeichnet. Darüber hinaus kann die Temperatur während des flexiblen Walzvorganges stark schwanken. Dies resultiert z. B. aus der eingangs genannten gezielten Temperaturänderung oder aus der geschwindigkeits- und verformungsabhängigen Umformenergie beim Walzen. Im Gegensatz zum klassischen Walzen mit möglichst konstanter Dicke können die Temperaturschwankungen und -abweichungen beim flexiblen Walzen zu unzulässigen Abweichungen vom Solldicken- und Sollängenprofil bei der vorgegebenen Endtemperatur des Walzgutes führen.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes, wobei das Metallband während des Walzprozesses geführt wird durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen gebildeten und so einstellbaren Walzspalt, daß über die Länge des Metallbandes Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke erzielt werden und wobei das Metallband nach dem flexiblen Walzen gerichtet wird.
Bei dem bekannten Verfahren zum flexiblen Walzen kann ein dem Walzvorgang nachgeschaltetes Richten erforderlich sein, um die für die weitere Verarbeitung erforderliche Geradheit bzw. Planheit des Metallbandes zu gewährleisten. Dieses Richten kann beispielsweise durch Biege- oder auch Streckbiegerichten erfolgen.
Im konventionellen Richtprozeß mit einer als Walzrichtmaschine mit einer Mehrzahl von Richtrollen ausgebildeten Richtvorrichtung wird der Eingangs- und Ausgangsspalt angestellt und in Abhängigkeit von der Richtrollenanzahl wird das Metallband bzw. Richtgut zwischen den versetzt angeordneten Richt- oder Biegerollen einem mehrfachen Hin- und Herbiegevorgang mit abnehmender Krümmung unterworfen. In der Regel ist dabei der obere Richtwalzensatz so angestellt, daß die verbleibende Eigenspannung im Richtgut bzw. zu richtenden Walzgut minimiert wird. Um Richtgut mit guter Geradheit zu erzielen, muß die erste elastisch-plastische Biegung größer sein als die größte Krümmung, die im Ausgangszustand des Richtgutes vorlag. Über ein weiter abklingendes elastisch-plastisches Hin- und Herbiegen kann die Krümmung im Richtgut immer weiter abgebaut werden. Der letzte elastisch-plastische Biegevorgang muß dabei so ausgelegt sein, daß das Richtgut nach der elastischen Rückfederung nicht mehr gekrümmt ist.
Durch konventionelles Rollenrichten mittels einer Walzrichtmaschine können Fehlerarten wie Mitten- oder Randwellen oft nur unvollkommen beseitigt werden, da hier ausschließlich Biegearbeit und keine Umformarbeit in Längsrichtung verrichtet wird. Um Richtgut, wie insbesondere Metallbänder, besonders hoher Ebenheitsqualität zu erzeugen, wird das Streckbiegerichten eingesetzt. Beim Streckbiegerichten erfolgt das Richten in der Weise, daß das Richtgut einer Reckbeanspruchung über die Streckgrenze unterworfen wird. Das Streckbiegerichten ist besonders für das Richten bei geringfügigen Unebenheiten geeignet.
Problematisch ist aber, daß es beim Richten, insbesondere beim Streckbiegerichten, eines flexibel gewalzten Metallbandes in der Regel zu einer Längenänderung des Materials kommen kann, die in Abhängigkeit insbesondere von Werkstoff, Spannungszustand und Materialstärke unterschiedlich groß ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zum flexiblen Walzen eines Metallbandes zur Verfügung zu stellen, bei dem sich keine unerwünschten Abweichungen im Längen- und/oder Dickenprofil des fertig gewalzten und ggf. gerichteten Walzgutes ergeben.
Die zuvor hergeleitete und beschriebene Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine Kompensation des auf das Metallband wirkenden Temperatureinflusses während des Walzens durchgeführt wird, um Abweichungen von der Solldicke und/oder Sollänge der einzelnen Bandabschnitte bei vorgegebener Endtemperatur des Metallbandes zu vermeiden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also erstmals der Temperatureinfluß auf das Walzgut während des Walzens berücksichtigt, der zu Längen- und Dickenabweichungen der einzelnen Bandabschnitte führt. Die Kompensation erfolgt durch die Kenntnis der Längen- und Dickenänderung des Metallbandes bei unterschiedlichen Temperaturen, die die Grundlage der Kompensation bildet.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die bevorzugt aber auch in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Kompensation des Temperatureinflusses möglich ist, ist zur Lösung der zuvor beschriebenen Aufgabe erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Kompensation des auf das Metallband wirkenden Richteinflusses während des Walzens durchgeführt wird, um Abweichungen von der Solldicke und/oder Sollänge der einzelnen gerichteten Bandabschnitte zu vermeiden. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die sich beim Richten des Metallbandes ergebende Längung bzw. Streckung des Walzgutes bereits während des vorangehenden flexiblen Walzens berücksichtigt wird, so daß sich nach dem Richten des Walzgutes die vorgegebene Solldicke und/oder Sollänge des Walzgutes ergibt. Die einzelnen Bandabschnitte werden also bewußt kürzer als die vorgegebene Solllänge des gerichteten Metallbandes bzw. dicker als die vorgegebene Solldicke des gerichteten Metallbandes gewalzt, da nach dem Richten die Länge der einzelnen Bandabschnitte zunimmt und deren Dicke abnimmt. Die Erfindung sieht somit eine gezielte Kompensation bzw. Berücksichtigung des Richteinflusses bereits während des flexiblen Walzvorganges vor, um so Abweichungen des gerichteten Profils vom Sollprofil des Metallbandes zu vermeiden. Es wird also das Profil des Metallbandes während des Walzvorganges so modifiziert, daß das Ergebnis des späteren Richtvorganges das gewünschte Sollprofil ist. Die Kompensation des Richteinflusses beim Walzen erfolgt unter Berücksichtigung der Kenntnis der Profiländerung des Walzgutes beim Richten.
Die zuvor beschriebenen Kompensationen können sowohl steuernd auf der Basis eines Modells als auch regelnd durchgeführt werden, bei der Kompensation des Temperatureinflusses bevorzugt auf der Grundlage der Ist-Temperatur des Metallbandes oder eines anderen, die Temperatur repräsentierenden Parameters, wie z. B. Längenänderung einer Referenzstrecke, als auch als Kombination dieser beiden Möglichkeiten. Der steuernde Eingriff bietet sich insbesondere immer unmittelbar in dem Moment an, wenn eine Veränderung des Walzspalts vorgenommen wird, da eine Regelung aufgrund der erforderlichen Ansprech- und Regelzeit nicht unmittelbar ansprechen kann, während der regelnde Eingriff unmittelbar nach der Veränderung des Walzspalts vorgenommen werden sollte.
Als Stellgrößen bei der Steuerung bzw. der Regelung kommen bevorzugt eine Änderung des Walzspalts und/oder der Walzgeschwindigkeit in Frage. Im übrigen wird die Kompensation während des flexiblen Walzen vorzugsweise derart durchgeführt, daß nach dem Walzvorgang die Sollgeometrie des gewalzten Metallbandes bei Raumtemperatur von etwa 20 °C erreicht ist.
Vom besonderen Vorteil ist es, die erfindungsgemäße Kompensation mit einem steuernden und einem daran anschließenden regelnden Eingriff zu verbinden, um nicht nur die gewünschte Sollgeometrie hinsichtlich Dicke und Länge der einzelnen Bandabschnitte bei vorgegebener Endtemperatur zu erzielen, sondern gleichzeitig eine gute Planheit des Metallbandes. Hierzu ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß während jedes Veränderns des Walzspalts oder unmittelbar danach die Biegelinien der Arbeitswalzen in Abhängigkeit vom eingestellten Walzspalt zur Erzielung der Planheit des Metallbandes gesteuert werden. Wesentlich hierbei ist also, daß die Beeinflussung der Biegelinien der Arbeitswalzen beim Einstellen bzw. Verändern des Walzspalts - jedenfalls zunächst - nicht über eine Regelung erfolgt, sondern über eine Steuerung, also einen Vorgang, bei welchem eine Größe - vorliegend die Biegelinien der Arbeitswalzen - von einer anderen Größe - vorliegend dem Walzspalt - in einem vorgegebenen, festen Zusammenhang beeinflußt wird. Die Kompensation der Biegelinienänderung aufgrund der Lastwechsel bei einer Walzspaltänderung erfolgt durch die Kenntnis der Biegelinienabhängigkeit von den jeweiligen Walzspalten. Wird beispielsweise bei einem bestimmten Walzgut der Walzspalt von S1 auf S2 verstellt, so führt diese Verstellung des Walzspalts zu einer Veränderung der Durchbiegung der Arbeitswalzen. Diese Biegelinienänderung ist bekannt und bildet die Grundlage der gesteuerten Kompensation. Das Bekanntsein der Biegelinienänderung kann aus der vorgegebenen Geometrie folgen, kann aber insbesondere empirisch gewonnen werden, nämlich dadurch, daß entsprechende Meßgrößen während des Walzprozesses rückgeführt werden. Die Biegelinie wird im Ergebnis direkt in Abhängigkeit von den jeweiligen Walzspalten durch Aufbringung, d. h. Erhöhung oder Verminderung bestimmter Rückbiegekräfte angepaßt, um ein gleichmäßiges Spaltmaß über die Länge des Walzspalts zu erhalten. Durch diesen steuernden Eingriff auf den Walzprozeß beim Einstellen des Walzspalts kann gezielt auf das Metallband eingewirkt werden, und zwar bevor eine mögliche nachfolgende Regelung überhaupt wirksam wird, um letztlich ein über seine gesamte Breite planes Metallband zur Verfügung zu stellen.
Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Planheit im Anschluß an die Steuerung und insbesondere unmittelbar nach der Einstellung des Walzspalts über wenigstens einen Regelkreis geregelt wird. Es ist also vorgesehen, daß zunächst, d. h. beim Einstellen des Walzspalts, lediglich eine Steuerung erfolgt. Äußere Störgrößen mit Ausnahme des sich ändernden Walzspalts bzw. der Walzgeschwindigkeit können hierbei nicht berücksichtigt werden. Ist der steuernde Eingriff jedoch abgeschlossen, spricht die Regelung an, um die im Band verbliebene Unplanheit zu beseitigen und damit ein planes Metallband zu erzielen. Entsprechend kann bei der Kompensation des Temperatureinflusses und/oder des Richteinflusses verfahren werden.
Während des flexiblen Walzens ist es aufgrund der vorgegebenen Dickenänderungen des Metallbandes erforderlich, mehrfach den Walzspalt zu verstellen. Daher ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß kurz vor oder während des erneuten Einstellens des Walzspalts die Regelung unterbrochen und erneut gesteuert wird. Es ergibt sich also ein ständiger Wechsel zwischen Steuerung und Regelung in Abhängigkeit der vorbestimmten Dickenänderung des Metallbandes über seine Länge. Auch dieses Prinzip läßt sich bei der zuvor angesprochenen Kompensation des Temperatureinflusses und/oder des Richteinflusses entsprechend realisieren.
Zur Steuerung werden in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Walzspalten vorbestimmte Rückbiegekräfte auf die Arbeitswalzen und/oder auf Zwischenwalzen und/oder auf Stützwalzen aufgebracht, um eine Arbeitswalzenbiegung oder eine Zwischen- und Arbeitswalzenbiegung oder eine Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen. Korrespondierend hierzu werden zum Ausregeln einer Unplanheit des Metallbandes dem jeweiligen Belastungsfall angepaßte Rückbiegekräfte auf die Arbeitswalzen und/oder Zwischenwalzen und/oder Stützwalzen aufgebracht, um ebenfalls eine Arbeitswalzenbiegung und/oder eine Zwischen- und Arbeitswalzenbiegung und/oder eine Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen. Die vorgenannte Steuerung bzw. Regelung läßt sich bevorzugt mit der erwähnten Arbeits- und/oder Zwischen- und/oder Stützwalzenbiegung umsetzen, da hier - der Verfahrgeschwindigkeit des Walzspalts entsprechend - schnelle Änderungen realisiert werden können, was gerade beim flexiblen Walzen mit zum Teil sehr kurzen Bandabschnitten wichtig ist. Denkbar wären aber auch andere Möglichkeiten, die Planheit zu beeinflussen, z. B. durch das Verschieben von Zwischenwalzen beim Six-High-Mill-Gerüst, durch hydraulisch gestützte Walzen oder durch das Cross-Rolling. Ziel ist es aber in jedem Fall, ein planes, flexibel gewalztes Band mit vorgegebener Sollgeometrie bei Endtemperatur herzustellen und gleichzeitig die Haspelfähigkeit solcher Metallbänder zu verbessern bzw. zu optimieren.
Damit die Regelung im Anschluß an die Steuerung möglichst schnell anspricht, was, wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, gerade beim flexiblen Walzen von erheblicher Bedeutung ist, empfiehlt es sich, daß die Messung der Planheit optisch vorgenommen wird. Die optische Messung der Planheit läßt sich unmittelbar hinter den Arbeitswalzen in einfacher Weise realisieren. Dabei wird die Planheit des Metallbandes bevorzugt über die gesamte Breite des Metallbandes hinter dem Walzspalt für jedes Längeninkrement gemessen.
Besonders bevorzugt im Zusammenhang mit der optischen Messung ist es, daß zur Messung der Planheit über die gesamte Breite des Metallbandes verteilte Laserdickenmeßstationen vorgesehen sind und daß die Laserdickenmessung über Triangulation erfolgt. Die Laserdickenmessung über die gesamte Breite des Metallbandes ermöglicht in einfacher Weise online eine Optimierung der Biegelinie der Arbeitswalzen. Die Laserdickenmessung über Triangulation ermöglicht durch den kleinen Meßfleck und die hohen Meßfrequenzen von 1 kHz und mehr auch bei kurzen Bandabschnitten von ca. 50 mm Länge das Bestimmen des Querprofils.
Es versteht sich, daß es grundsätzlich möglich ist, auch andere als optische Meßmittel zur Bestimmung einer nach der Steuerung im Band noch verbliebenen Unplanheit zu verwenden. So kann beispielsweise eine Stressometerrolle verwendet werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung nochmals erläutert. Es zeigt
Fig. 1
eine schematische Darstellung eines Teils eines Walzgerüstes ohne Gegenbiegung,
Fig. 2
eine Ansicht des Walzgerüstes aus Fig. 1 mit Gegenbiegung,
Fig. 3
die Darstellung eines Regelkreises und
Fig. 4
die Darstellung eines weiteren Regelkreises.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Teil eines Walzgerüstes 1 einerseits ohne Gegenbiegung (Fig. 1) und andererseits mit Gegenbiegung (Fig. 2) dargestellt. Im einzelnen sind gezeigt eine zylindrische Arbeitswalze 2 mit Walzenballen 3 und Lagerzapfen 4, 5, die in Lagern 6, 7 gelagert sind. Oberhalb der Arbeitswalze 2 befindet sich eine Stützwalze 8 mit einem zylindrischen Stützwalzenballen 9 und Lagerzapfen 10, 11, die in Lagern 12, 13 gelagert sind. Bei der dargestellten Arbeitswalze 2 und der Stützwalze 8 handelt es sich um die oberen Walzen des Walzgerüstes 1. Nicht dargestellt sind die beiden unteren korrespondierenden Walzen, nämlich eine untere Arbeitswalze und eine untere Stützwalze. Zwischen den beiden Arbeitswalzen befindet sich der Walzspalt S.
Es versteht sich, daß die Erfindung sowohl bei einem Duo-Walzgerüst, bei einem Quarto-Walzgerüst, bei einem Sixto-Walzgerüst, bei einem Z-High-Walzgerüst, bei einem Zwölfrollen-Walzgerüst und bei einem Zwanzigrollen-Walzgerüst angewendet werden kann und daß statt zylindrischer Arbeitswalzen 2 und Stützwalzen 8 grundsätzlich auch bombierte Walzen eingesetzt werden können.
In Fig. 1 ist ein Anwendungsfall beim Walzen eines nicht gezeigten Metallbandes dargestellt, bei dem auf die Arbeitswalze 2 eine Walzkraft FW ausgeübt wird. Die Walzkraft FW bewirkt eine elastische Durchbiegung der Arbeitswalze 2, so daß sich die Biegelinie B der Arbeitswalze 2 ergibt. Die Walzkraft FW führt jedoch nicht nur zu einer Durchbiegung der Arbeitswalze 2, sondern auch zu einer Durchbiegung der Stützwalze 8, was jedoch im einzelnen nicht dargestellt ist.
In der Fig. 2 ist der Zustand der Arbeitswalze 2 und der Stützwalze 8 mit Gegenbiegung dargestellt. Der Walzspalt S hat im Gegensatz zum in Fig. 1 dargestellten Zustand ein konstantes, gleichmäßiges Spaltmaß; realisiert ist also ein zumindest im wesentlichen gleichbleibender konstanter Abstand zwischen den beiden einander zugewandten Flächen der Arbeitswalzen. Im in Fig. 2 dargestellten Zustand ist die Arbeitswalze 2 nicht durchgebogen. Der Walzkraft FW wirken über die Stützwalze 8 aufgebrachte Rückbiegekräfte FB entgegen.
Bei der dargestellten Ausführungsform verläuft die Biegelinie B, die der Mittelachse der Arbeitswalze 2 entspricht, parallel zur Außenseite der Arbeitswalze 2. Bei einem bombierten Walzenballen ist dies nicht der Fall. In diesem Falle ist bei einem über die Länge der Arbeitswalze konstanten Walzspalt im Gegensatz zu der Darstellung gemäß Fig. 2 die Arbeitswalze durchgebogen, obwohl die den Walzspalt begrenzende Linie bzw. Fläche der Arbeitswalze horizontal verläuft.
Das flexible Walzen eines Metallbandes wird so durchgeführt, daß der Walzspalt S während des Walzvorganges gezielt verändert wird, um eine vorbestimmte Dickenänderung des Metallbandes über seine Länge zu erzielen. Wesentlich ist dabei zunächst, daß während des Einstellens des Walzspalts S oder unmittelbar danach die Biegelinien B der Arbeitswalzen 2 in Abhängigkeit vom eingestellten Walzspalt zur Erzielung der Planheit des Metallbandes gesteuert werden. Dies ist durch die Kenntnis der Biegelinienabhängigkeit von den verschiedenen Walzspalten möglich. Hierdurch wird die aufgrund der verschiedenen Walzspalte verursachte Abweichung vom idealen Spalt kompensiert.
Im Anschluß an den zuvor beschriebenen steuernden Eingriff beim Einstellen des Walzspalts S wird die Planheit über den in Fig. 3 dargestellten Regelkreis 14 geregelt. Hierdurch wird eine noch im Band nach dem steuernden Eingriff verbliebene Unplanheit ausgeregelt. Wird der Walzspalt S später wieder verstellt, wird die Regelung unterbrochen und in der zuvor erläuterten Weise wieder gesteuert.
Zur Steuerung werden in Abhängigkeit von den verschiedenen Walzspalten vorbestimmte Rückbiegekräfte FB auf die Stützwalzen 8 aufgebracht, um eine Arbeits- und Stützwalzenbiegung zu erzielen. Mit dem gleichen Ziel werden Rückbiegekräfte FB auf die Arbeitswalzen 2 zum Ausregeln der Unplanheit aufgebracht.
Zur Regelung wird zunächst eine Meßwerterfassung über entsprechende Meßmittel vorgenommen. Dabei wird sowohl das Längs- als auch das Querprofil vermessen. Anschließend erfolgt die Längsprofil- bzw. Querprofilerkennung, wobei die Regelabweichung zwischen Ist- und Sollwert der jeweiligen Regelgröße festgestellt wird. Die jeweiligen Korrekturwerte werden dann einem Regelkreis zugeführt. Bei der Längsprofilerkennung wird entsprechend dem vorgegebenen Sollwert die Änderung Δ h der Dicke des Metallbandes auf den vorgegebenen Sollwert korrigiert. Hierzu ist eine entsprechende Änderung Δ S des Walzspalts erforderlich. Von der Änderung des Walzspalts S hängen schließlich wiederum die auf die jeweiligen Arbeitswalzen 2 aufzubringenden Rückbiegekräfte FB ab.
Das zuvor beschriebene Verfahren berücksichtigt aber noch nicht den Temperatureinfluß auf das Metallband beim Walzvorgang. In diesem Zusammenhang darf auf den in Fig. 4 dargestellten Regelkreis 15 verwiesen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes läuft derart ab, daß der Walzspalt und/oder die Walzgeschwindigkeit während des Walzvorganges gezielt beeinflußt wird, um den Temperatureinfluß beim Walzen, der eine Dicken- und Längenbeeinflussung des Metallbandes zur Folge hat, zu kompensieren. Auch hierbei wird zunächst eine Profilerkennung durchgeführt, wobei Regelabweichungen festgestellt werden. Durch Veränderung des Walzspaltes und/oder der Vorschubbewegung bzw. der Walzgeschwindigkeit kann diese Längenänderung und gleichzeitig die Dickenänderung gezielt kompensiert werden. Wie sich aus dem in Fig. 4 dargestellten Regelkreis 15 ergibt, erfolgt die Walzspaltregelung in Abhängigkeit der gemessenen Längsprofile und Ist-Temperaturen des Walzgutes.
Des weiteren berücksichtigt das zuvor beschriebene Verfahren noch nicht die Profiländerung des Metallbandes beim Richten des Metallbandes im Anschluß an das flexible Walzen. Das erfindungsgemäße Verfahren zum flexiblen Walzen unter Berücksichtigung des Richteinflusses läuft derart ab, daß der Walzspalt und/oder die Walzgeschwindigkeit während des Walzvorganges gezielt beeinflußt wird, um die beim Richten auftretende Profiländerung bereits während des Walzvorganges zu kompensieren. Der Walzspalt und/oder die Vorschubgeschwindigkeit der Walzgeschwindigkeit werden derart über einen Steuer- und/oder Regelkreis verändert, daß sich ein gegenüber dem gerichteten Sollprofil verkürztes und dickeres Profil des Metallbandes ergibt, das nach dem Richten dem vorgegebenen Sollprofil entspricht.
Im übrigen versteht es sich, daß die zu den Fig. 1 bis 3 beschriebene Möglichkeiten der Regelung, Steuerung und Messung entsprechend bei der Kompensation des Temperatureinflusses und/oder des Richteinflusses anwendbar sind.
Außerdem sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht nur auf solche Verfahren beschränkt ist, bei denen Metallbänder flexibel gewalzt werden. Die Erfindung läßt sich in gleicher Weise auch bei anderem Walzgut anwenden.

Claims (15)

  1. Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes, wobei das Metallband während des Walzprozesses geführt wird durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen gebildeten und so einstellbaren Walzspalt, daß über die Länge des Metallbandes Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke erzielt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompensation des auf das Metallband wirkenden Temperatureinflusses während des Walzens durchgeführt wird, um Abweichungen von der Solldicke und/oder Sollänge der einzelnen Bandabschnitte bei vorgegebener Endtemperatur des Metallbandes zu vermeiden.
  2. Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes, wobei das Metallband während des Walzprozesses geführt wird durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen gebildeten und so einstellbaren Walzspalt, daß über die Länge des Metallbandes Bandabschnitte mit unterschiedlicher Banddicke erzielt werden, und wobei das Metallband nach dem flexiblen Walzen gerichtet wird, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompensation des auf das Metallband wirkenden Richteinflusses während des Walzens durchgeführt wird, um Abweichungen von der Solidicke und/oder Sollänge der einzelnen gerichteten Bandabschnitte des Metallbandes zu vermeiden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensation über eine Steuerung und/oder eine Regelung durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung auf der Grundlage der Ist-Temperatur des Metallbandes und/oder eines Parameters erfolgt, aus dem die Ist-Temperatur ableitbar ist, wie insbesondere die Längenänderung einer Referenzstrecke des Metallbandes.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der Walzspalt und/oder die Walzgeschwindigkeit während des Walzen gezielt beeinflußt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Endtemperatur des Metallbandes die Raumtemperatur, vorzugsweise etwa 20 °C ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß während jedes Veränderns des Walzspalts oder unmittelbar danach die Biegelinien der Arbeitswalzen in Abhängigkeit vom veränderten Walzspalt zur Erzielung der Planheit des Metallbandes gesteuert werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Planheit im Anschluß an die Steuerung und insbesondere unmittelbar nach der Veränderung des Walzspalts über wenigstens einen Regelkreis geregelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor oder während des erneuten Verändern des Walzspalts die Regelung der Planheit unterbrochen wird und die Biegelinien der Arbeitswalzen in Abhängigkeit der erneuten Walzspaltveränderung für den neuen Walzfall zur Erzielung der Planheit erneut gesteuert werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Walzspalten vorbestimmte Rückbiegekräfte auf die Arbeits- und/oder Zwischen- und/oder Stützwalzen aufgebracht werden, um eine Arbeitswalzenbiegung, eine Zwischen- und Arbeitswalzenbiegung und/oder eine Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausregeln einer Unplanheit des Metallbandes dem jeweiligen Belastungsfall angepaßte Rückbiegekräfte auf die Arbeits- und/oder Zwischen- und/oder Stützwalzen aufgebracht werden, um eine Arbeitswalzenbiegung, eine Zwischen- und Arbeitswalzenbiegung und/oder eine Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Planheit berührungslos, z. B. optisch erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Planheit des Metallbandes über die gesamte Breite des Metallbandes hinter dem Walzspalt für jedes Längeninkrement gemessen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Planheit über die gesamte Breite des Metallbandes verteilte Laserdickenmeßstationen vorgesehen sind und daß die Laserdickenmessung über Triangulation erfolgt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Planheit berührend, z. B. über eine Stressometerrolle erfolgt.
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