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DE102016202367A1 - Apparatus for suppressing chatter vibrations with coated rolls in a rolling train - Google Patents

Apparatus for suppressing chatter vibrations with coated rolls in a rolling train Download PDF

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Publication number
DE102016202367A1
DE102016202367A1 DE102016202367.5A DE102016202367A DE102016202367A1 DE 102016202367 A1 DE102016202367 A1 DE 102016202367A1 DE 102016202367 A DE102016202367 A DE 102016202367A DE 102016202367 A1 DE102016202367 A1 DE 102016202367A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rolling
metal strip
stand
chatter vibrations
rolling mill
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.)
Pending
Application number
DE102016202367.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Olaf Norman Jepsen
Karsten Karsten
Sebastian Richard
Matthias Krüger
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.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/007Control for preventing or reducing vibration, chatter or chatter marks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
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    • B21B1/28Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B2203/18Rolls or rollers

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (9) zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst (5) einer Walzstraße (1), dem bezüglich einer Förderrichtung (3) eines zu walzenden Metallbandes (2) durch die Walzstraße (1) wenigstens ein weiteres Walzgerüst (4) vorgeschaltet ist, aufweisend wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst (5) und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst (4) anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband (2) bringbare Rolle (10), wobei eine Rotationsachse (11) der Rolle (10) parallel zu Rotationsachsen (12) von Walzen (6, 7) des Walzgerüsts (5) verläuft. Um eine Unterdrückung von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst (5) unter geringem konstruktivem Aufwand zu ermöglichen und die mit dem Auftreten von Ratterschwingungen verbundenen Nachteile zu beseitigen, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass eine Mantelfläche der Rolle (10) zumindest teilweise mit einer elastischen und die Ratterschwingungen dämpfenden Beschichtung (13) versehen ist.The invention relates to a device (9) for suppressing chatter vibrations in a roll stand (5) of a rolling train (1), with respect to a conveying direction (3) of a metal strip (2) to be rolled through the rolling train (1) at least one further roll stand (4 ), comprising at least one between the rolling stand (5) and this upstream rolling mill (4) arranged, in physical contact with the metal strip (2) engageable roller (10), wherein an axis of rotation (11) of the roller (10) in parallel to rotation axes (12) of rollers (6, 7) of the roll stand (5). In order to enable a suppression of chatter vibrations in a roll stand (5) with little design effort and to eliminate the disadvantages associated with the occurrence of chatter vibrations, the invention proposes that a lateral surface of the roller (10) at least partially with an elastic and the Chatter vibration damping coating (13) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst einer Walzstraße, dem bezüglich einer Förderrichtung eines zu walzenden Metallbandes durch die Walzstraße wenigstens ein weiteres Walzgerüst vorgeschaltet ist, aufweisend wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband bringbare Rolle, wobei die Rotationsachse der Rolle parallel zu den Rotationsachsen von Walzen des Walzgerüsts verläuft.The invention relates to a device for suppressing chatter vibrations in a rolling stand of a rolling line, which is preceded by a rolling mill at least one further rolling stand with respect to a conveying direction of a metal strip to be rolled, having at least one between the rolling stand and the upstream of this roll stand arranged, in physical contact with roll that can be brought into the metal strip, wherein the axis of rotation of the roll runs parallel to the axes of rotation of rolls of the roll stand.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Walzstraße zum Kaltwalzen eines Metallbandes, aufweisend wenigstens zwei bezüglich einer Förderrichtung des zu walzenden Metallbandes durch die Walzstraße hintereinandergeschaltete Walzgerüste und wenigstens eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst der Walzstraße, dem wenigstens ein weiteres Walzgerüst vorgeschaltet ist.The invention further relates to a rolling train for cold rolling a metal strip, comprising at least two rolling stands connected downstream of the rolling line with respect to a conveying direction of the metal strip to be rolled, and at least one device for suppressing chatter vibrations in a rolling stand of the rolling line, which is preceded by at least one further rolling stand.

Beim Kaltwalzen von Stahl-, Aluminium- oder anderem Metallband kommt es in zwei oder mehrgerüstigen Tandemstraßen häufig zu Ratterschwingungen in einem Walzgerüst, dem wenigstens ein weiteres Walzgerüst bezüglich einer Förderrichtung des Metallbandes durch die Tandemstraße vorgeschaltet ist. When cold rolling of steel, aluminum or other metal strip occurs in two or more scaffold tandem roads often to chatter vibrations in a rolling mill, which is preceded by at least one further rolling mill with respect to a conveying direction of the metal strip through the tandem mill.

Insbesondere treten in Quarto-Kaltwalzgerüsten und Sexto-Kaltwalzgerüsten unterschiedliche Ratterschwingungen auf, die den durchzuführenden Walzprozess und die Qualität des dabei kaltgewalzten Metallprodukts bezüglich Dicke, Planheit und Oberflächenqualität negativ beeinflussen.In particular, different chatter vibrations occur in quarto cold rolling stands and sexto cold rolling stands, which adversely affect the rolling process to be carried out and the quality of the cold-rolled metal product in terms of thickness, flatness and surface quality.

Verschiedene Ratterschwingungsformen treten in unterschiedlichen Frequenzbereichen auf. Besonders charakteristisch bzw. häufig sind hierbei die sogenannten „3. Oktave-Ratterschwingungen“, die typischerweise in einem Frequenzbereich von 80 Hz bis 200 Hz liegen. Bei einer 3. Oktave-Ratterschwingung entstehen eine Bandzugschwingung auf der Einlaufseite des ratternden Walzgerüsts und eine vertikale Schwingung der Walzen im Walzgerüst. Der obere und der untere Walzensatz des Walzgerüsts schwingen entgegengesetzt zueinander, so dass eine Banddickenschwankung im Auslauf des Walzgerüsts erzeugt wird, wie es in der anhängenden 1 gezeigt ist. Werden keine Gegenmaßnahmen, wie beispielsweise eine Reduktion der Walzgeschwindigkeit, zu den 3. Oktave-Ratterschwingungen eingeleitet, wächst das 3. Oktave-Rattern an und es kann zum Riss des Metallbandes kommen. Häufig ist deshalb die maximal mögliche Walzgeschwindigkeit bei bestimmten Materialien und damit auch die Produktionsleistung einer Walzstraße begrenzt.Different chatter vibration modes occur in different frequency ranges. Particularly characteristic or frequent here are the so-called "3. Octave chatter vibrations ", which are typically in a frequency range of 80 Hz to 200 Hz. In a 3rd octave chatter vibration, a strip tension vibration occurs on the inlet side of the rattling rolling stand and a vertical vibration of the rollers in the rolling stand. The upper and lower sets of rolls of the rolling stand oscillate in opposite directions, so that a band thickness variation is generated in the outlet of the roll stand, as in the appended 1 is shown. If no countermeasures, such as a reduction of the rolling speed, are introduced to the 3rd octave chatter vibrations, the 3rd octave chattering increases and the metal strip can crack. Often, therefore, the maximum possible rolling speed for certain materials and thus the production capacity of a rolling mill is limited.

Bei einer 3. Oktave-Ratterschwingung handelt es sich insbesondere um eine selbsterregte Schwingungsform, die zu senkrecht zur Bandförderrichtung orientierten Dickenfehlern und in der Folge bei hohen Amplituden zu Bandrissen führen kann. Die 3. Oktave-Ratterschwingung entsteht insbesondere dadurch, dass eine bestimmte Eigenschwingungsform des kompletten Walzgerüsts mit Walzensatz durch eine im Walzprozess systemimmanente Rückkopplung destabilisiert wird. Die ratterrelevante Eigenschwingungsform des Walzgerüsts ist in der Regel diejenige, bei der ein oberer und ein unterer Walzensatz im Walzgerüst im Wesentlichen gegeneinander schwingen. Die Frequenz dieser Eigenschwingungsform liegt üblicherweise zwischen 80 Hz und 200 Hz. Die destabilisierende Rückkopplung entsteht durch den Walzprozess selbst, indem durch Änderungen der Auslaufdicke verursachte Änderungen der Einlaufgeschwindigkeit aufgrund des Massenflussgesetzes Schwankungen des Einlaufzuges verursachen, die ihrerseits auf die Walzkraft zurückwirken (sogenannte Zugrückwirkung) und so wiederum die Auslaufdicke beeinflussen.A third octave chatter vibration is, in particular, a self-excited mode of vibration which can lead to thickness errors oriented perpendicularly to the belt conveying direction and consequently to high-amplitude band breaks. The 3rd octave chatter vibration is created in particular by destabilizing a specific natural vibration mode of the complete roll stand with set of rolls by means of a system-inherent feedback in the rolling process. The rattle-relevant intrinsic vibration form of the roll stand is usually the one in which an upper and a lower roll set in the rolling stand essentially oscillate against each other. The frequency of this natural mode is usually between 80 Hz and 200 Hz. The destabilizing feedback caused by the rolling process itself caused by changes in the outlet thickness changes in the inlet velocity due to the mass flow law fluctuations of the intake train, in turn, the rolling force back (so-called Zugrückwirkung) and so in turn affect the outlet thickness.

Es gibt bereits verschiedene Ansätze, Ratterschwingungen mit passiven und aktiven Dämpfungsmaßnahmen im Walzgerüst zu reduzieren. Beispielsweise wird mit US 7 225 657 B2 vorgeschlagen, die die Stützwalzen oder Arbeitswalzen führenden Einbaustücke zur Reduzierung von Ratterschwingungen mittels Klemmmitteln an einem Walzenständer festzulegen. Ein entsprechender Ansatz wird mit JP 2008 212 974 A1 verfolgt. Hingegen wird mit EP 2 052 796 A1 eine Beaufschlagung eines hydraulischen Anstellzylinders eines Walzgerüsts mit einem Hydraulikmedium vorgeschlagen, wobei zur Unterdrückung des Ratterns aktiv Druckänderungen in dem Hydraulikmedium erzeugt werden. Mit WO 1997/027953 A1 und WO 2012/046211 A1 wird jeweils eine aktive Dämpfung des Ratterns mit schnellen hydraulischen Systemen in den Anstellzylindern oder den Biegezylindern vorgeschlagen. Des Weiteren ist es bekannt, eine Walzspaltschmierung oder eine Arbeitswalzenrauheit zu beeinflussen, um die Reibung im Walzspalt einzustellen.There are already various approaches to reduce chatter vibrations with passive and active damping measures in the rolling stand. For example, with US Pat. No. 7,225,657 B2 proposed to set the backup rollers or work rolls leading chocks to reduce chatter vibrations by means of clamping means on a roll stand. A similar approach is used JP 2008 212 974 A1 tracked. On the other hand is with EP 2 052 796 A1 proposed an application of a hydraulic Anstellzylinders a rolling stand with a hydraulic medium, wherein to suppress the rattle actively pressure changes are generated in the hydraulic medium. With WO 1997/027953 A1 and WO 2012/046211 A1 In each case an active damping of rattling with fast hydraulic systems in the Anstellzylindern or bending cylinders is proposed. Furthermore, it is known to influence a nip lubrication or a work roll roughness to adjust the friction in the nip.

Ein anderer Ansatz zur Unterdrückung von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst ist Schwingungen im Bandzug aktiv zu dämpfen oder zu vermeiden. Beispielsweise schlägt EP 1 343 598 B2 eine Beeinflussung der Dynamik der Rotation einer Umlenkrolle vor, um hierdurch den Bandzug zu beeinflussen. Mit WO 1996/027454 A1 wird eine plastische Biegung des Bandes durch Umlenkrollen vorgeschlagen, um das Rattern zu reduzieren. Aus JP 8238511 A ist eine Einrichtung zum Dämpfen von Bandschwingungen bekannt, die eine gegen das Metallband angestellte, zwischen zwei Walzgerüsten angeordnete Rolle umfasst, deren Massenträgheit aktiv beeinflusst wird.Another approach to chatter vibration suppression in a rolling mill is to actively damp or avoid vibrations in the strip train. For example, beats EP 1 343 598 B2 influencing the dynamics of the rotation of a pulley in order to influence the strip tension. With WO 1996/027454 A1 a plastic bending of the belt is suggested by pulleys to reduce the chattering. Out JP 8238511 A a device for damping band vibrations is known, which comprises a set against the metal strip, arranged between two stands, whose inertia is actively influenced.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Unterdrückung von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst unter geringem konstruktivem Aufwand zu ermöglichen und die mit dem Auftreten von Ratterschwingungen verbundenen Nachteile zu beseitigen. An object of the invention is to enable a suppression of chatter vibrations in a rolling stand with little design effort and to eliminate the disadvantages associated with the occurrence of chatter vibrations.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen angegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.This object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are specified in particular in the dependent claims, each of which taken alone or in different combinations with each other can represent an aspect of the invention.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst einer Walzstraße, dem bezüglich einer Förderrichtung eines zu walzenden Metallbandes durch die Walzstraße wenigstens ein weiteres Walzgerüst vorgeschaltet ist, umfasst wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband bringbare Rolle. Die Rotationsachse der Rolle verläuft parallel zu den Rotationsachsen von Walzen des Walzgerüsts. Erfindungsgemäß ist eine Mantelfläche der Rolle zumindest teilweise mit einer elastischen und die Ratterschwingungen dämpfenden Beschichtung versehen.An apparatus according to the invention for suppressing chatter vibrations in a rolling stand of a rolling line, which is preceded by at least one further rolling stand through the rolling train with respect to a conveying direction of a metal strip to be rolled, comprises at least one roll stand which can be arranged between the rolling stand and the rolling stand arranged in front of it, in physical contact with the metal strip engageable role. The axis of rotation of the roller is parallel to the axes of rotation of rolls of the rolling stand. According to the invention, a lateral surface of the roller is at least partially provided with an elastic coating which damps the chatter vibrations.

Mit der im Bandlauf zwischen den Walzgerüsten angeordneten Rolle kann eine Bandzugschwingung, die durch das Rattern des nachgeschalteten Walzgerüsts entsteht, passiv bedämpft werden. Die Rolle taucht in das Metallband ein, so dass bei Bandzugschwankungen eine Kräfteänderung auf die Rolle wirkt. Dadurch wird die elastische Beschichtung teilweise gestaucht bzw. gibt die elastische Beschichtung teilweise nach, was den Bandzugschwankungen entgegenwirkt. Hierdurch wird das dynamische Verhalten des Metallbandes beeinflusst. Dadurch und durch die die Ratterschwingungen dämpfende Eigenschaft der elastischen Beschichtung wird die Ratterschwingung des nachgeschalteten Walzgerüsts gedämpft oder vollständig unterdrückt. Die dämpfende Eigenschaft der elastischen Beschichtung ist auf den jeweiligen Anwendungsfall, insbesondere auf die Unterdrückung von 3. Oktave-Ratterschwingungen, abgestimmt. Die elastische Beschichtung kann aus einem gummiähnlichen Werkstoff oder einem elastischen Kunststoff, insbesondere einem Elastomer, hergestellt sein.With the roller arranged in the strip run between the roll stands, a strip tension oscillation, which results from the rattle of the downstream roll stand, can be passively damped. The roller dives into the metal strip, so that a change in the forces on the roller acts on the strip tension fluctuations. As a result, the elastic coating is partially compressed or partially yields the elastic coating, which counteracts the strip tension fluctuations. This influences the dynamic behavior of the metal strip. Thereby and by the chatter vibration damping property of the elastic coating, the chatter vibration of the downstream rolling mill is damped or completely suppressed. The damping property of the elastic coating is adapted to the particular application, in particular to the suppression of 3rd octave chatter vibrations. The elastic coating may be made of a rubber-like material or an elastic plastic, in particular an elastomer.

Die Rolle kann oberhalb oder abstützend unterhalb des Metallbandes angeordnet sein. Die Vorrichtung kann auch zwei oder mehrere zwischen dem Walzgerüst und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband bringbare Rollen aufweisen, um die Ratterschwingungen in dem nachgeschalteten Walzgerüst zu bedämpfen. Bei zwei oder mehr Rollen können diese auf derselben Seite des Metallbandes oder auf gegenüberliegenden Seiten des Metallbandes angeordnet sein.The roller may be located above or supporting below the metal strip. The device may also comprise two or more rollers which can be arranged between the rolling stand and the roll stand arranged in front of it and which can be brought into physical contact with the metal strip in order to damp the chatter vibrations in the downstream rolling stand. With two or more rollers, these may be arranged on the same side of the metal band or on opposite sides of the metal band.

Die Walzgerüste können jeweils als Quarto-Walzgerüst oder als Sexto-Walzgerüst ausgebildet sein.The rolling stands can each be designed as a four-high rolling stand or as a six-high rolling stand.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Dicke der Beschichtung und die Materialeigenschaften der Beschichtung derart aufeinander abgestimmt, dass die Federsteifigkeit der Vorrichtung kleiner ist als die Federsteifigkeit des Metallbandes. Hierdurch kann die zu unterdrückende Ratterfrequenz optimal bedämpft oder vollständig unterdrückt werden. Die Masse und die Federsteifigkeit der Beschichtung kann über eine Variation ihrer Schichtdicke oder ihrer Materialeigenschaften eingestellt werden.According to an advantageous embodiment, the thickness of the coating and the material properties of the coating are coordinated such that the spring stiffness of the device is smaller than the spring stiffness of the metal strip. As a result, the chatter frequency to be suppressed can be optimally damped or completely suppressed. The mass and spring stiffness of the coating can be adjusted by varying its layer thickness or material properties.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung wenigstens eine ansteuerbare Anstelleinrichtung, mit der die Rolle bewegbar und gegen das Metallband anstellbar ist. Hierdurch ist es möglich, die Rolle lediglich bei Bedarf, beispielsweise bei einem Auftreten von Ratterschwingungen, in das Metallband einzutauchen. In einem Normalbetrieb ohne Ratterschwingungen kann hingegen die Rolle mittels der Anstelleinrichtung von dem Metallband wegbewegt und beabstandet zu dem Metallband gehalten werden. Die Anstelleinrichtung kann einen Hydraulikzylinder aufweisen oder anderweitig, beispielsweise elektromechanisch, ausgebildet sein.According to a further advantageous embodiment, the device comprises at least one controllable adjusting device, with which the roller is movable and against the metal band can be adjusted. This makes it possible to immerse the role only in case of need, for example, in the occurrence of chatter vibrations in the metal strip. In a normal operation without chatter vibrations, however, the roller can be moved away from the metal strip by means of the adjusting device and kept at a distance from the metal strip. The adjusting device may have a hydraulic cylinder or otherwise, for example, electromechanical, be formed.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung wenigstens eine in Förderrichtung des Metallbandes oder entgegengesetzt hierzu versetzt zu der Rolle und auf einer gegenüberliegenden Seite des Metallbandes anordbare Gegenrolle. Hierdurch wird die Bandführung verbessert. Die Vorrichtung kann auch zwei auf der gegenüberliegenden Seite des Metallbandes anordbare Gegenrollen aufweisen, von denen die eine in Förderrichtung des Metallbandes und die andere entgegengesetzt zur Förderrichtung des Metallbandes versetzt zu der Rolle anordbar ist.According to a further advantageous embodiment, the device comprises at least one in the conveying direction of the metal strip or opposite thereto offset to the roll and on an opposite side of the metal strip can be arranged counter-roll. As a result, the tape guide is improved. The device can also have two counter-rollers which can be arranged on the opposite side of the metal strip, of which one can be arranged offset in the conveying direction of the metal strip and the other opposite to the conveying direction of the metal strip to the roller.

Eine erfindungsgemäße Walzstraße zum Kaltwalzen eines Metallbandes umfasst wenigstens zwei bezüglich einer Förderrichtung des zu walzenden Metallbandes durch die Walzstraße hintereinandergeschaltete Walzgerüste und wenigstens eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst der Walzstraße, dem wenigstens ein weiteres Walzgerüst vorgeschaltet ist. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben ausgebildet.A rolling mill according to the invention for cold rolling a metal strip comprises at least two rolling stands connected downstream of the rolling line with respect to a conveying direction of the metal strip to be rolled, and at least one device for suppressing chatter vibrations in a rolling stand of the rolling line, which is preceded by at least one further roll stand. According to the invention, the device according to one of the aforementioned embodiments or any combination thereof is formed.

Mit der Walzstraße sind die oben mit Bezug auf die Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Die Walzstraße kann als Kaltwalzstraße, insbesondere zwei- oder mehrgerüstige Tandemstraße, ausgebildet sein. With the rolling mill, the advantages mentioned above with respect to the device are connected accordingly. The rolling train can be designed as a cold rolling train, in particular a two or more-stand tandem mill.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend erläuterten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in unterschiedlicher Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:In the following, the invention will be explained by way of example with reference to the attached figures with reference to a preferred embodiment, wherein the features explained below may represent an aspect of the invention both individually and in different combinations with each other. Show it:

1: eine schematische Darstellung des 3. Oktave-Ratterns und die damit verbundenen Auswirkungen; und 1 : a schematic representation of the 3rd octave rattling and the associated effects; and

2: schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße. 2 : schematic representation of an embodiment of a rolling mill according to the invention.

In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical components are provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine schematische Darstellung des 3. Oktave-Ratterns und die damit verbundenen Auswirkungen. Es ist eine Walzstraße 1 zum Kaltwalzen eines Metallbandes 2 gezeigt, die als Tandemstraße ausgebildet ist. Die Walzstraße 1 umfasst zwei bezüglich einer Förderrichtung 3 des zu walzenden Metallbandes 2 durch die Walzstraße 1 in einem Abstand l0 hintereinandergeschaltete Walzgerüste 4 und 5. Jedes Walzgerüst 4 bzw. 5 umfasst zwei Arbeitswalzen 6 und zwei Stützwalzen 7. Mit dem Walzgerüst 5 ist die Walzkraft FW erzeugbar, mit der das Metallband 2 beaufschlagt wird. Bezüglich des Walzgerüsts 5 weist das Metallband 2 eine einlaufende Banddicke h0, eine einlaufseitige Bandgeschwindigkeit v0, einen Einlaufzug z0 sowie eine auslaufende Banddicke h1, eine auslaufseitige Bandgeschwindigkeit v1 und einen Auslaufzug z1 auf. Bei einem 3. Oktave Rattern schwingen die Arbeitswalzen 6 des Walzgerüsts 5 entsprechend den Doppelpfeilen 8 gegenläufig zueinander, was zu der gezeigten Schwankung der auslaufseitigen Banddicke h1 führt. 1 shows a schematic representation of the 3rd octave rattling and the associated effects. It is a rolling mill 1 for cold rolling a metal strip 2 shown, which is designed as a tandem street. The rolling mill 1 includes two with respect to a conveying direction 3 of the metal strip to be rolled 2 through the rolling mill 1 at a distance l 0 cascaded rolling stands 4 and 5 , Every rolling stand 4 respectively. 5 includes two work rolls 6 and two back-up rolls 7 , With the rolling stand 5 is the rolling force F W generated with the metal strip 2 is charged. Regarding the rolling stand 5 has the metal band 2 an incoming strip thickness h 0 , an inlet side strip speed v 0 , an intake train z 0 and an outgoing strip thickness h 1 , an outlet side strip speed v 1 and a discharge line z 1 . At a third octave rattle swing the work rolls 6 of the rolling stand 5 according to the double arrows 8th in opposite directions, which leads to the fluctuation of the outlet side band thickness h 1 shown .

2 zeigt schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Walzstraße 1 zum Kaltwalzen eines Metallbandes 2, die als Tandemstraße ausgebildet ist. Die Walzstraße 1 umfasst zwei bezüglich einer Förderrichtung 3 des zu walzenden Metallbandes 2 durch die Walzstraße 1 hintereinandergeschaltete Walzgerüste 4 und 5. Jedes Walzgerüst 4 bzw. 5 umfasst zwei Arbeitswalzen 6 und zwei Stützwalzen 7. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a rolling mill according to the invention 1 for cold rolling a metal strip 2 , which is designed as a tandem road. The rolling mill 1 includes two with respect to a conveying direction 3 of the metal strip to be rolled 2 through the rolling mill 1 cascaded rolling stands 4 and 5 , Every rolling stand 4 respectively. 5 includes two work rolls 6 and two back-up rolls 7 ,

Des Weiteren umfasst die Walzstraße 1 eine Vorrichtung 9 zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in dem Walzgerüst 5 der Walzstraße 1, dem das Walzgerüst 4 vorgeschaltet ist. Die Vorrichtung 9 umfasst eine zwischen dem Walzgerüst 5 und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst 4 sowie oberhalb des Metallbandes 2 angeordnete, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband 2 stehende bzw. in das Metallband 2 eintauchende Rolle 10. Eine Rotationsachse 11 der Rolle 10 verläuft parallel zu Rotationsachsen 12 der Walzen 6 und 7 des Walzgerüsts 5. Eine Mantelfläche der Rolle 10 ist mit einer elastisch und die Ratterschwingungen dämpfenden Beschichtung 13 versehen.Furthermore, the rolling mill includes 1 a device 9 for suppressing chatter vibrations in the rolling stand 5 the rolling mill 1 to which the mill stand 4 upstream. The device 9 includes one between the rolling stand 5 and the upstream rolling stand 4 as well as above the metal band 2 arranged, in physical contact with the metal band 2 standing or in the metal band 2 dipping role 10 , An axis of rotation 11 the role 10 runs parallel to axes of rotation 12 the rollers 6 and 7 of the rolling stand 5 , A lateral surface of the roll 10 is with a resilient and the chatter vibrations damping coating 13 Mistake.

Vorzugsweise sind die Dicke der Beschichtung 13 und die Materialeigenschaften der Beschichtung 13 derart aufeinander abgestimmt, dass die Federsteifigkeit der Vorrichtung 9 kleiner ist als die Federsteifigkeit des Metallbandes 2.Preferably, the thickness of the coating 13 and the material properties of the coating 13 coordinated so that the spring stiffness of the device 9 smaller than the spring stiffness of the metal band 2 ,

Die Vorrichtung 9 umfasst eine ansteuerbare Anstelleinrichtung 14, mit der die Rolle 10 bewegbar und gegen das Metallband 2 anstellbar ist und die sich an einem Festlager 15 abstützt.The device 9 includes a controllable Anstelleinrichtung 14 with which the role 10 movable and against the metal band 2 is adjustable and attached to a fixed camp 15 supported.

Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 9 eine in Förderrichtung des Metallbandes 2 versetzt zu der Rolle 10 und auf einer gegenüberliegenden Seite des Metallbandes 2 angeordnete Gegenrolle 16 und eine entgegengesetzt zu der Förderrichtung des Metallbandes 2 versetzt zu der Rolle 10 und auf einer gegenüberliegenden Seite des Metallbandes 2 angeordnete Gegenrolle 17. Beide Gegenrollen 16 und 17 stützen sich jeweils an einem Festlager 18 ab.Furthermore, the device comprises 9 one in the conveying direction of the metal strip 2 offset to the role 10 and on an opposite side of the metal band 2 arranged counter role 16 and one opposite to the conveying direction of the metal strip 2 offset to the role 10 and on an opposite side of the metal band 2 arranged counter role 17 , Both counter roles 16 and 17 each based on a fixed camp 18 from.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Walzstraße rolling train
22
Metallband metal band
33
Bandförderrichtung Belt conveying direction
44
Walzgerüst rolling mill
55
Walzgerüst rolling mill
66
Arbeitswalze Stripper
77
Stützwalze supporting roll
88th
Doppelpfeil (Schwingung von 6)Double arrow (oscillation of 6 )
99
Vorrichtung contraption
1010
Rolle role
1111
Rotationsachse von 10 Rotation axis of 10
1212
Rotationsachse von 6, 7 Rotation axis of 6 . 7
1313
Beschichtung coating
1414
Anstelleinheit adjusting unit
1515
Festlager fixed bearing
1616
Gegenrolle counter-roller
1717
Gegenrolle counter-roller
1818
Festlager fixed bearing
l0 l 0
Gerüstabstand stand distance
FW FW
Walzkraft rolling force
h0 h 0
einlaufende Banddicke incoming strip thickness
h1 h 1
auslaufende Banddicke leaking strip thickness
v0 v 0
einlaufseitige Bandgeschwindigkeit inlet side belt speed
v1 v 1
auslaufseitige Bandgeschwindigkeit outlet belt speed
z0 z 0
Einlaufzug Einlaufzug
z1 z 1
Auslaufzug Auslaufzug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • WO 1996/027454 A1 [0008] WO 1996/027454 A1 [0008]
  • JP 8238511 A [0008] JP 8238511 A [0008]

Claims (5)

Vorrichtung (9) zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst (5) einer Walzstraße (1), dem bezüglich einer Förderrichtung (3) eines zu walzenden Metallbandes (2) durch die Walzstraße (1) wenigstens ein weiteres Walzgerüst (4) vorgeschaltet ist, aufweisend wenigstens eine zwischen dem Walzgerüst (5) und dem diesem vorgeschalteten Walzgerüst (4) anordbare, in körperlichen Kontakt mit dem Metallband (2) bringbare Rolle (10), wobei die Rotationsachse (11) der Rolle (10) parallel zu den Rotationsachsen (12) von Walzen (6, 7) des Walzgerüsts (5) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelfläche der Rolle (10) zumindest teilweise mit einer elastischen und die Ratterschwingungen dämpfenden Beschichtung (13) versehen ist.Contraption ( 9 ) for suppressing chatter vibrations in a rolling stand ( 5 ) of a rolling mill ( 1 ), with respect to a conveying direction ( 3 ) of a metal strip to be rolled ( 2 ) through the rolling mill ( 1 ) at least one further roll stand ( 4 ) is arranged upstream, comprising at least one between the roll stand ( 5 ) and the preceding rolling stand ( 4 ), in physical contact with the metal strip ( 2 ) can be brought ( 10 ), wherein the axis of rotation ( 11 ) of the role ( 10 ) parallel to the axes of rotation ( 12 ) of rolls ( 6 . 7 ) of the roll stand ( 5 ), characterized in that a lateral surface of the roller ( 10 ) at least partially with an elastic and the chatter vibrations damping coating ( 13 ) is provided. Vorrichtung (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Beschichtung (13) und die Materialeigenschaften der Beschichtung (13) derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Federsteifigkeit der Vorrichtung (9) kleiner ist als die Federsteifigkeit des Metallbandes (2). Contraption ( 9 ) according to claim 1, characterized in that the thickness of the coating ( 13 ) and the material properties of the coating ( 13 ) are matched to one another such that the spring stiffness of the device ( 9 ) is smaller than the spring stiffness of the metal strip ( 2 ). Vorrichtung (9) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens eine ansteuerbare Anstelleinrichtung (14), mit der die beschichtete Rolle (10) bewegbar und gegen das Metallband (2) anstellbar ist. Contraption ( 9 ) according to claim 1 or 2, characterized by at least one controllable adjusting device ( 14 ), with which the coated roll ( 10 ) and against the metal band ( 2 ) is adjustable. Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch wenigstens eine in Förderrichtung (3) des Metallbandes (2) oder entgegengesetzt hierzu versetzt zu der beschichteten Rolle (10) und auf einer gegenüberliegenden Seite des Metallbandes (2) anordbare Gegenrolle (16, 17).Contraption ( 9 ) according to one of claims 1 to 3, characterized by at least one in the conveying direction ( 3 ) of the metal strip ( 2 ) or inversely offset to the coated roll ( 10 ) and on an opposite side of the metal strip ( 2 ) Anordbare counter role ( 16 . 17 ). Walzstraße (1) zum Kaltwalzen eines Metallbandes (2), aufweisend wenigstens zwei bezüglich einer Förderrichtung (3) des zu walzenden Metallbandes (2) durch die Walzstraße (1) hintereinandergeschaltete Walzgerüste (4, 5) und wenigstens eine Vorrichtung (9) zum Unterdrücken von Ratterschwingungen in einem Walzgerüst (5) der Walzstraße (1), dem wenigstens ein weiteres Walzgerüst (4) vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.Rolling mill ( 1 ) for cold rolling a metal strip ( 2 ), comprising at least two with respect to a conveying direction ( 3 ) of the metal strip to be rolled ( 2 ) through the rolling mill ( 1 ) rolling mills ( 4 . 5 ) and at least one device ( 9 ) for suppressing chatter vibrations in a rolling stand ( 5 ) of the rolling mill ( 1 ), to which at least one further roll stand ( 4 ), characterized in that the device ( 9 ) is designed according to one of claims 1 to 4.
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