DE102012212532B4

DE102012212532B4 - Roll stand with contoured rolls

Info

Publication number: DE102012212532B4
Application number: DE102012212532.9A
Authority: DE
Inventors: Werner Stahl
Original assignee: Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG
Current assignee: Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2032-07-19
Also published as: DE102012212532A1

Abstract

Walzgerüst für zwei oder Mehrwalzen-Walzwerke zum Einweg- oder Reversierwalzen von warmem oder kaltem Metallband, mit axial entgegengesetzt verschiebbaren, entlang ihrer Ballenlänge konturierten Walzen, deren Walzenkonturen sich in einer neutralen Verschiebestellung komplementär ergänzen und axial in Abschnitte unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt der Walzenkontur einen Konturverlauf aufweist, der durch eine parametrierbare mathematische Funktion darstellbar ist, sodass durch eine abschnittsweise Funktionsbeschreibung ein Walzspaltprofil einstellbar ist, das auf unterschiedliche Anforderungen des Walzprozesses und auf verschiedene Betriebsbedingungen abgestimmt ist.Roll stand for two or multi-roll mills for one-way or reverse rolling of hot or cold metal strip, with axially oppositely displaceable, contoured along their bale rollers whose roll contours complement each other in a neutral displacement position and are axially divided into sections, characterized in that at least a section of the roll contour has a contour curve that can be represented by a parameterizable mathematical function, so that a roll gap profile can be set by a section-wise functional description, which is adapted to different requirements of the rolling process and to different operating conditions.

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst für zwei oder Mehrwalzen-Walzwerke zum Einweg- oder Reversierwalzen von warmem oder kaltem Metallband, mit axial entgegengesetzt verschiebbaren, entlang ihrer Ballenlänge konturierten Walzen, deren Walzenkonturen sich in einer neutralen Verschiebestellung komplementär ergänzen und axial in Abschnitte unterteilt sind.The invention relates to a rolling stand for two or more roll mills for disposable or reversing rolling of hot or cold metal strip, with axially oppositely displaceable, contoured along their bale rollers whose roll contours complement each other in a neutral displacement position and are divided axially into sections.

Bekannt sind Regelungssysteme zur Erzielung der Bandplanheit beim Flachwalzen, die auf einer stufenlosen Variation des Walzspaltprofils durch axiale Verschiebung von Walzen mit stetig veränderbarer Balligkeit beruhen, wobei sich die Schliffe gegenüberliegender Walzen in einer bestimmten relativen Axialstellung komplementär ergänzen (CVC-Verfahren).Control systems are known for achieving the flatness of flat rolled rolls, which are based on stepless variation of the roll gap profile by axial displacement of rolls with continuously variable crowning, whereby the cuts of opposing rolls complement each other in a certain relative axial position (CVC method).

Ein derartiges Walzgerüst mit einem sich über die gesamte Ballenlänge erstreckenden Konturverlauf ist in der DE 30 38 865 C1 beschrieben. Die Gestalt des Walzspaltes und damit der Walzbandquerschnitt werden nahezu ausschließlich durch die Axialverschiebung der mit der gekrümmten Kontur versehenen Walzen beeinflusst. Allerdings erlaubt diese Ausgestaltung des Walzgerüstes eine Anpassung an die Anforderungen des Walzprozesses hinsichtlich Bandplanheit und Bandkantenpressung nur in engen Grenzen.Such a rolling mill with a over the entire length of the ball extending contour is in the DE 30 38 865 C1 described. The shape of the roll gap and thus the rolled strip cross section are influenced almost exclusively by the axial displacement of the rollers provided with the curved contour. However, this configuration of the roll stand allows adaptation to the requirements of the rolling process in terms of flatness and strip edge pressing only within narrow limits.

Um die Möglichkeiten der Walzspaltprofilbeeinflussung zu steigern und die Pressungsverteilung gleichmäßiger zu gestalten, wird in der europäischen Patentschrift EP 0 091 540 B1 ein Walzgerüst vorgeschlagen, bei dem sowohl die Arbeitswalzen als auch die Stützwalzen mit einer über die gesamte Ballenlänge verlaufenden gekrümmten Kontur versehen sind. Der Krümmungsverlauf setzt sich dabei aus einem konvexen und einem konkaven Teil zusammen und ergänzt sich für die axial verschiebbaren Walzen eines Walzenpaares ausschließlich in einer bestimmten relativen Axialstellung, wobei neben den Arbeitswalzen auch die Stützwalzen unabhängig von den Arbeitswalzen axial verschiebbar angeordnet sind. Als Nachteil erweist sich bei der vorgeschlagen Lösung, dass sie für Quarto- und Sexto-Anordnungen konzipiert ist und die Abhängigkeit zwischen Planheit des Bandes und Bandkantenanschärfung bzw. Bandkantenüberhöhung nicht auflöst.In order to increase the possibilities of the roll gap profile influencing and to make the pressure distribution evenly, is in the European patent specification EP 0 091 540 B1 proposed a rolling mill, in which both the work rolls and the support rollers are provided with a running over the entire length of the bale curved contour. The curvature is made up of a convex and a concave part together and complements the axially displaceable rollers of a pair of rollers exclusively in a specific relative axial position, in addition to the work rolls and the support rollers are arranged axially displaceable independently of the work rolls. A disadvantage of the proposed solution proves that it is designed for quarto and Sexto arrangements and the dependence between flatness of the band and Bandkantenanschärfung or band edge cant does not resolve.

Aus der AT 410 765 B ist bekannt, dass in Verbindung mit einer axialen Verschiebung der Walzen der Verlauf der Ballenkontur der Walzen eines Walzenpaares von einer trigonometrischen Funktion gebildet wird. Vorgeschlagen wird dabei ein rein sinusförmiger Verlauf, der in einer weiteren Ausgestaltung mit einer linearen Funktion überlagert ist und eine Minimierung der Durchmesserunterschiede sowie eine Glättung der Kräfteverteilung entlang der wirksamen Walzenballenlänge bewirken soll.From the AT 410 765 B It is known that in conjunction with an axial displacement of the rollers, the course of the bale contour of the rollers of a roller pair is formed by a trigonometric function. In this case, a purely sinusoidal profile is proposed, which in a further embodiment is superimposed with a linear function and is intended to minimize the diameter differences and to smooth the distribution of forces along the effective roll barrel length.

Zur Reduktion von Inhomogenitäten der Lastverteilung und insbesondere um Belastungsspitzen im Kantenbereich abzubauen, zeigt die WO 2007/144161 A1 eine korrigierte Ballenkontur, die sich an den Kantenbereichen durch Überlagerung einer (Basis-)Konturfunktion mit einer beliebigen nichtlinearen Anfasungsfunktion ergibt. Der korrigierte Konturverlauf bleibt somit auf einen Abschnitt im Kantenbereich beschränkt.To reduce inhomogeneities of the load distribution and in particular to reduce load peaks in the edge area, shows the WO 2007/144161 A1 a corrected bale contour that results at the edge regions by superimposing a (base) contour function with any nonlinear chamfering function. The corrected contour course is thus limited to a section in the edge area.

In der DE 36 20 197 A1 ist ein Mehrwalzen-Walzwerk mit axial gegeneinander verschiebbaren Walzen beschrieben, bei dem ein axialer Verlauf der Summe der Walzenballendurchmesser abschnittsweise aus verschiedenen mathematischen Funktionen zusammengesetzt ist. Dabei ergänzen sich die Walzenkonturen im unbelasteten Zustand nicht, sondern nehmen in jeder relativ veränderten Axialstellung der Walzen zueinander einen von einem konstanten Verlauf abweichenden Verlauf ein.In the DE 36 20 197 A1 is described a multi-roll rolling mill with axially mutually displaceable rollers, in which an axial profile of the sum of the roller ball diameter is partially composed of different mathematical functions. In this case, the roll contours do not complement each other in the unloaded state, but take in each relatively different axial position of the rollers to each other from a constant course deviating course.

Die bislang aus dem Stand der Technik bekannten Walzgerüste sind entweder durch konstruktiv aufwendige Lösungen gekennzeichnet oder liefern nur für ein enges Anforderungsprofil unter bestimmten Betriebsbedingungen zufriedenstellende Ergebnisse.The rolling stands hitherto known from the prior art are either characterized by structurally complex solutions or provide satisfactory results only for a narrow requirement profile under certain operating conditions.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Walzgerüst für zwei oder Mehrwalzen-Walzwerke zu entwickeln, dass mit einem konstruktiv einfachen Aufbau ein breites Spektrum von Anforderungen an den Walzprozess erfüllt.The present invention is therefore based on the object to develop a rolling stand for two or multi-roll mills that meets a wide range of requirements for the rolling process with a structurally simple structure.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass mindestens ein Abschnitt der Walzenkontur einen Konturverlauf aufweist, der durch eine parametrierbare mathematische Funktion darstellbar ist, sodass ein durch eine abschnittsweise Funktionsbeschreibung ein Walzspaltprofil einstellbar ist, das auf unterschiedliche Anforderungen des Walzprozesses und auf verschiedene Betriebsbedingungen abgestimmt ist.This object is achieved in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that at least a portion of the roll contour has a contour that can be represented by a parameterizable mathematical function, so that a by a sectioned functional description a roll gap profile is adjustable to different requirements of the rolling process and tuned to different operating conditions.

Indem mindestens einer der die Walzenkontur unterteilenden Abschnitte einen Konturverlauf aufweist, der durch eine parametrierbare mathematische Funktion darstellbar ist, können durch eine geeignete Einstellung der Parameterwerte sehr unterschiedliche Anforderungen des Walzprozesses in einfacher Weise erfüllt und damit ein breites Spektrum an Betriebsbedingungen abgedeckt werden. So ist es möglich, die Parameterwerte derart zu bestimmen, dass die Planheitsvorgaben auch bei unterschiedlichen (Walz-)Bandbreiten eingehalten werden. Eine Parametrierung der den Konturverlauf beschreibenden Funktion bewirkt weiterhin, dass gleichzeitig mit der Berücksichtigung der Planheit auch negative Effekte an den Bandkanten, wie eine Bandkantenüberhöhung oder eine Bandkantenanschärfung gemindert sowie eine Kompensation der thermischen Balligkeit durchgeführt werden kann. Eine Bandkantenüberhöhung kann infolge einer zu großen Walzensatzballigkeit und bei zu hoher positiver Walzenbiegung auftreten, eine Bandkantenanschärfung bei zu kleiner Walzensatzballigkeit und bei zu hoher negativer Walzenbiegung.By at least one of the sections dividing the roll contour having a contour profile that can be represented by a parameterizable mathematical function, a very wide variety of operating conditions can be met in a simple manner by suitably setting the parameter values of very different requirements of the rolling process. It is thus possible to determine the parameter values in such a way that the flatness specifications are maintained even with different (rolling) bandwidths. A parameterization of the Contouring descriptive function continues to effect that simultaneously with the consideration of the flatness and negative effects on the strip edges, such as a band edge cant or Bandkantenanschärfung be reduced and a compensation of the thermal crowning can be performed. Band edge canting can occur due to excessive roll crowning and too high positive roll bending, strip edge warping when the roll crown is too small, and too high negative roll bending.

Der entsprechend den Zielvorgaben parametrierte Konturverlauf der axial entgegengesetzt verschiebbaren Walzen führt damit für eine vorgebbare positive oder negative axiale Verschiebung oder in neutraler Stellung der Walzen zu dem gewünschten Walzspaltprofil. Im Rahmen einer Walzspalt-Simulation kann aus der Darstellung des (normierten) Verlaufs dieses Walzspaltprofils über die Ballenlänge (Stellfenster) der Effekt der abschnittsweise parametrierbaren Walzenkontur analysiert und gegebenenfalls der Konturverlauf neu parametriert und angepasst werden. Dabei bietet die abschnittsweise Funktionsbeschreibung in Verbindung mit der Einstellbarkeit der Funktionsparameter den Vorteil, dass die – teilweise gegensätzlichen – Anforderungen hinsichtlich Planheit, Bandkantenanschärfung, -überhöhung, Walzensatzdurchbiegung und thermischer Balligkeit in effizienter Vorgehensweise erfüllt werden können, da die Auswirkungen einer Parameteränderung bei der Analyse des Stellfensters direkt deutlich werden.The contour profile of the axially oppositely displaceable rollers, which is parameterized according to the objectives, thus leads to a predetermined positive or negative axial displacement or in the neutral position of the rollers to the desired roll gap profile. In the context of a rolling gap simulation, the effect of the section-wise parameterizable roll contour can be analyzed from the representation of the (normalized) course of this roll gap profile over the bale length (positioning window) and, if necessary, the contour profile can be newly parameterized and adjusted. The section-wise functional description in conjunction with the adjustability of the functional parameters offers the advantage that the - partially contradictory - requirements in terms of flatness, Bandkantenanschärfung, superelevation, rolling set deflection and thermal crowning can be met in an efficient manner, since the effects of a parameter change in the analysis of Stellfensters directly become clear.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Walzenkontur axial in zwei zur Mittellinie der Walze benachbarte innere Abschnitte und zwei zur Mittellinie an die inneren Abschnitte angrenzende äußere Abschnitte unterteilt. Mit dieser Unterteilung der Walzenkontur in zwei innere und zwei äußere Abschnitte lässt sich bereits eine hinreichend genaue Abstimmung auf die Anforderungen hinsichtlich Planheit und Bandkantenbelastung erzielen, ohne dass ein aufwändigerer Schliff mit mehr Abschnitten erforderlich wäre. Geeignete, auf die Betriebsbedingungen abgestimmte Parametereinstellungen lassen sich bei dieser Unterteilung in praktikabler Weise aus Walzspalt-Simulationen ermitteln.In a further advantageous embodiment, the roller contour is divided axially into two adjacent to the center line of the roller inner portions and two adjacent to the center line to the inner portions outer portions. With this subdivision of the roll contour into two inner and two outer sections, it is already possible to achieve a sufficiently precise adjustment to the requirements with respect to flatness and strip edge loading, without the need for a more complex cut with more sections. Suitable parameter settings adapted to the operating conditions can be determined in a practical manner from roll-gap simulations in this subdivision.

Bevorzugt weisen die zwei inneren Abschnitte gleiche Abschnittslängen auf, die jeweils gleich einer halben minimalen Bandbreite des zu walzenden Bandes sind. Wird also die Summe der Länge der beiden inneren Abschnitte gleich der minimal zu walzenden Bandbreite gesetzt, so lassen sich auch bei kleinen Bandbreitenverhältnissen, beispielsweise bei einem Bandbreitenverhältnis von 1:3 die oben genannten Anforderungen an den Walzvorgang gut umsetzen.Preferably, the two inner sections have equal section lengths, each equal to one-half the minimum bandwidth of the strip to be rolled. Thus, if the sum of the length of the two inner sections is set equal to the minimum bandwidth to be rolled, the above-mentioned requirements for the rolling process can be implemented well even with small bandwidth ratios, for example at a bandwidth ratio of 1: 3.

Mit Vorteil weisen die zwei äußeren Abschnitte gleiche Abschnittslängen auf, die jeweils gleich der halben Walzenballenlänge vermindert um die Abschnittslänge des inneren Abschnitts sind. Mit dieser Unterteilung entsteht eine einfach zu realisierende, zur Mittellinie der Walze symmetrische Längenaufteilung der Walzenkontur.Advantageously, the two outer sections have equal section lengths, each equal to half the length of the roller barrel, reduced by the section length of the inner section. With this subdivision, a simple to be realized, symmetrical to the center line of the roller length distribution of the roll contour.

In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen weisen die inneren Abschnitte und die äußeren Abschnitte Konturverläufe auf, die unabhängig voneinander parametrierbar sind. Daneben können die Konturverläufe der inneren Abschnitte und der äußeren Abschnitte voneinander unabhängige Korrekturfunktionen aufweisen. Vorzugsweise weisen die Konturverläufe der inneren Abschnitte und der äußeren Abschnitte unabhängig voneinander einstellbare Amplitudenhöhen auf. Weiterhin sind die Korrekturfunktionen für die Konturverläufe der inneren Abschnitte und der äußeren Abschnitte unabhängig voneinander parametrierbar.In further preferred embodiments, the inner sections and the outer sections have contour profiles which can be parameterized independently of one another. In addition, the contours of the inner portions and the outer portions may have mutually independent correction functions. Preferably, the contours of the inner sections and the outer sections have independently adjustable amplitude heights. Furthermore, the correction functions for the contour curves of the inner sections and the outer sections can be parameterized independently of one another.

Mit diesen Ausgestaltungen kann der Konturverlauf über die gesamte Walzenballenlänge gezielt so geformt werden, dass Walzspaltprofile eingestellt werden können, die die jeweiligen Anforderungen an den Walzprozess möglichst optimal erfüllen. Dabei kann der Konturverlauf eine Form annehmen, die durch eine Basiseinflussnahme mittels direkter Parametrierung der Amplitudenhöhe oder durch eine Parametrierung mittels Korrekturfunktionen bestimmt ist.With these refinements, the contour profile over the entire roll barrel length can be specifically shaped so that roll gap profiles can be set which optimally fulfill the respective requirements of the rolling process. In this case, the contour profile can take on a form which is determined by a basic influence by means of direct parameterization of the amplitude level or by a parameterization by means of correction functions.

Grundsätzlich kann die Parametrierung der den Konturverlauf darstellenden Funktion für jeden Abschnitt individuell und unabhängig von den anderen Abschnitten erfolgen. Als praktikabel und ausreichend hat sich erwiesen, die Parametereinstellungen der inneren und äußeren Abschnitte voneinander unabhängig zu gestalten.In principle, the parameterization of the function representing the contour progression can be carried out individually and independently of the other sections for each section. As practicable and sufficient has been found to make the parameter settings of the inner and outer sections of each other independent.

Als vorteilhaft erweist sich, wenn die Walzenkontur einen Konturverlauf derart aufweist, dass sich ein Walzspaltprofil ergibt, das in einem Mittenbereich parametrierbar ist und in einem Randbereich neutral erhalten bleibt. Mit einem derartigen Konturverlauf kann bei dem Walzprozess wirksam der Mittenbereich des Walzbandes beeinflusst werden.It proves to be advantageous if the roll contour has a contour profile such that a roll gap profile results that can be parameterized in a central region and remains neutral in an edge region. With such a contour course, the center region of the rolled strip can be effectively influenced in the rolling process.

Auch kann die Walzenkontur einen Konturverlauf derart aufweisen, dass sich ein Walzspaltprofil ergibt, das in dem Randbereich parametrierbar ist und in dem Mittenbereich neutral erhalten bleibt. Eine so ausgelegte Parametrierung bietet die Möglichkeit, zielgerichtet einer Bandkantenanschärfung und einer Bandkantenüberhöhung entgegenzuwirken.The roll contour can also have a contour profile such that a roll gap profile results that can be parameterized in the edge area and remains neutral in the center area. Such a parameterization offers the possibility of targeting a band edge sharpening and a band edge overshoot.

Mit Vorteil ist der Konturverlauf eines Abschnitts darstellbar durch die parametrierbare mathematische Funktion y = Ah(1 – cos(Wx)) – (K(Ah(1 – cos(Wx)) – (Ah(tan(Wx/2))^ln10)) wobei gilt:

y: Betrag der radialen Abnahme ausgehend von einem maximalen Walzenradius oder Betrag der radialen Zunahme ausgehend von einem minimalen Walzenradius
Ah: maximale Auslenkung und
Wx: Winkel an der Stelle X, wobei Wx = (WA/AL)X, mit
WA: Anfangswinkel am Abschnittsanfang in Grad und
X: X-Wert innerhalb eines Abschnitts als unabhängige Größe,
AL: Abschnittslänge
K: Korrekturfaktor.

Advantageously, the contour curve of a section can be represented by the parameterizable mathematical function

y = Ah (1 - cos (Wx)) - (K (Ah (1 - cos (Wx)) - (Ah (tan (Wx / 2)) ^ln10 ))

where:

y: Amount of radial decrease from a maximum roll radius or amount of radial increase from a minimum roll radius
Ah: maximum deflection and
Wx: Angle at the point X, where Wx = (WA / AL) X, with
WA: Start angle at the beginning of the section in degrees and
X: X value within a section as independent variable,
AL: section length
K: Correction factor.

Diese Funktion bewirkt, dass bei einem Anfangswinkel von WA = 90° bzw. 0° und einem für einen Abschnitt gültigen Definitionsbereich von X = AL bzw. 0 bis X = 0 bzw. AL der Wert y stets den Wert der maximalen Auslenkung Ah bzw. 0 annimmt, so dass sich der Konturverlauf über mehrere Abschnitte stetig und mit gleicher Steigung fortsetzt.This function causes, with an initial angle of WA = 90 ° or 0 ° and a valid for a section range of definition of X = AL or 0 to X = 0 or AL, the value y always the value of the maximum displacement Ah or 0 assumes, so that the contour course continues over several sections steadily and with the same slope.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, dass die Walzenkontur eine Grundballigkeit aufweist, der der abschnittsweise Konturverlauf überlagert ist. In dieser Ausgestaltung stellt eine Grundballigkeit der Walze die Erfüllung bestimmter Mindestanforderungen an den Walzprozess sicher. Eine weitergehende gezielte Beeinflussung unter Berücksichtigung weiterer Anforderungen und Betriebsbedingungen erfolgt durch den überlagerten abschnittsweisen, parametrierbaren Konturverlauf.A further expedient embodiment is that the roller contour has a base crowning, which is superimposed on the section-wise contour profile. In this embodiment, a base crowning of the roller ensures the fulfillment of certain minimum requirements for the rolling process. A further targeted influencing taking into account further requirements and operating conditions is achieved by the superimposed section-by-parameter, parameterizable contour progression.

Zur Kontrolle der Einhaltung der Banddickenvorgaben umfasst die Vorrichtung ein Banddickenmessgerät zur Messung der Dicke des gewalzten Bandes, wobei sich eine Banddickenmessgerätesspur an einer bestimmten Position bezogen auf die Bandbreite ergibt.To control compliance with belt thickness specifications, the apparatus includes a belt thickness gauge for measuring the rolled strip thickness, whereby a strip thickness gauge track results at a particular position relative to the belt width.

Mit Vorteil weist die Vorrichtung weiterhin eine Einrichtung zur Einbeziehung der Position der Banddickenmessgerätespur in die Bewertung der Bandplanheit auf. Indem die Position der Banddickenmessgerätespur über eine Bewertung des Stellfensters mit in die Regelung der Bandplanheit einbezogen wird, kann die Banddickentoleranz besser eingehalten werden.Advantageously, the apparatus further comprises means for incorporating the position of the strip thickness gauge track into the evaluation of strip flatness. By including the position of the strip thickness gauge track in the control of strip flatness via evaluation of the setting window, the strip thickness tolerance can be better maintained.

Als zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn sich die auf die Bandbreite bezogene Position der Banddickenmessgerätespur bei dem ca. 0.25-fachen der Bandbreite befindet.It has proved to be expedient if the bandwidth-related position of the strip thickness gauge track is approximately 0.25 times the bandwidth.

In einer weiteren Ausgestaltung weist Walzenkontur einen Konturverlauf auf, der mehr als eine Schwingungsperiode umfasst. Insbesondere ein aus 2 × 4 Abschnitten (acht Viertelperioden) zusammengesetzter Konturverlauf, der zwei Schwingungsperioden umfasst, führt zu einer Charakteristik des Stellfensters, mit der wirksam den örtlichen Überhöhungen im Bereich eines Viertels der Bandbreite (Quater-Buckles) begegnet werden kann.In a further refinement, the roll contour has a contour profile which comprises more than one oscillation period. In particular, a contour curve composed of 2 × 4 sections (eight-quarter periods) comprising two oscillation periods leads to a characteristic of the setting window, with which the local elevations in the region of a quarter of the bandwidth (quater buckles) can be effectively countered.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen erläutern. Es zeigen dieFurther advantageous design features will become apparent from the following description and the drawings, which illustrate preferred embodiments of the invention by way of examples. It show the

1: einen Verlauf einer Walzenkontur über die Ballenlänge, 1 : a course of a roll contour over the bale length,

2: ein normierter Verlauf des Walzspaltprofils (Stellfenster), 2 : a normalized course of the roll gap profile (positioning window),

3: ein Stellfenster für Bandbreitenverhältnis 1:2 (Standard-Stellfenster), 3 : a setting window for bandwidth ratio 1: 2 (standard positioning window),

4: ein Stellfenster für Bandbreitenverhältnis 1:2 und Einfluss durch Parametrierung der Amplitudenhöhen mit Rah = 0, 4 : an adjustment window for bandwidth ratio 1: 2 and influence by parameterizing the amplitude levels with Rah = 0,

5: ein Stellfenster für Bandbreitenverhältnis 1:2 und Einfluss durch Parametrierung der Amplitudenhöhen mit Mah = 0, 5 : a setting window for bandwidth ratio 1: 2 and influence by parameterizing the amplitude levels with Mah = 0,

6: ein Stellfenster für Bandbreitenverhältnis 1:2 und Korrekturfaktor K = +1, 6 : a window for bandwidth ratio 1: 2 and correction factor K = +1,

7: ein Stellfenster für Bandbreitenverhältnis 1:2 und Korrekturfaktor K = –1, 7 : a window for bandwidth ratio 1: 2 and correction factor K = -1,

8: ein Stellfenster für Bandbreitenverhältnis 1:3 und Korrekturfaktor K = 0, 8th : a window for bandwidth ratio 1: 3 and correction factor K = 0,

9: ein Stellfenster für Bandbreitenverhältnis 1:3 und Korrekturfaktor Mah = 0, 9 : a window for bandwidth ratio 1: 3 and correction factor Mah = 0,

10: ein Stellfenster für Bandbreitenverhältnis 1:3 und Korrekturfaktor K = +1, 10 : a window for bandwidth ratio 1: 3 and correction factor K = +1,

11: ein Stellfenster für Bandbreitenverhältnis 1:3 und Korrekturfaktor K = –1, 11 : a window for bandwidth ratio 1: 3 and correction factor K = -1,

12: ein weiteres Beispiel für den Verlauf der Walzenkontur über die Ballenlänge, 12 : another example of the course of the roller contour over the bale length,

13: eine Walzenkontur mit zwei Schwingungsperioden, 13 : a roll contour with two oscillation periods,

14: ein Stellfenster der Walzenkontur mit zwei Schwingungsperioden, 14 a setting window of the roll contour with two oscillation periods,

15: Auswirkung der Position der Spur des Banddickenmessgerätes auf das Stellfenster bei Messung in Bandmitte, 15 : Effect of the position of the track of the belt thickness gauge on the positioning window when measured in the middle of the belt,

16: Auswirkung der Position der Spur des Banddickenmessgerätes auf das Stellfenster bei Messung an der Bandkante, 16 : Effect of the position of the track of the belt thickness gauge on the positioning window when measuring at the belt edge,

17: Auswirkung der Position der Spur des Banddickenmessgerätes auf das Stellfenster bei Messung im Bereich 0.25·Bandbreite 17 : Effect of the position of the track of the belt thickness gauge on the control window when measuring in the range 0.25 · bandwidth

Die 1 zeigt einen Verlauf einer Walzenkontur über die Ballenlänge X mit einer Unterteilung in vier Abschnitte 1-2-2'-1', wobei sich die Abschnitte 1 und 2 gegenüber den Abschnitten 2' und 1' bezüglich ihrer Länge symmetrisch zu einer durch den Punkt C verlaufenden Mittellinie einer Walze erstrecken. Die Abschnitte sind durch die Punkte A und B (Abschnitt 1), B und C (Abschnitt 2), C und D (Abschnitt 2') sowie durch die Punkte D und E (Abschnitt 1') begrenzt. Innerhalb des jeweiligen Abschnitts mit der Abschnittslänge AL durchläuft der X-Wert als unabhängige Größe entsprechend dem hier gewählten Anfangswinkel WA von 90° oder 0° die Werte von AL bis 0 bzw. 0 bis AL.The 1 shows a course of a roller contour over the bale length X with a division into four sections 1-2-2'-1 ', wherein the sections 1 and 2 with respect to the sections 2' and 1 'with respect to their length symmetrical to a through the point C extending center line of a roller. The sections are bounded by points A and B (section 1), B and C (section 2), C and D (section 2 ') and by points D and E (section 1'). Within the respective section with the section length AL, the X value as an independent variable corresponding to the initial angle WA of 90 ° or 0 ° selected here passes through the values from AL to 0 or 0 to AL.

An den Punkten A bis E ergibt sich definitionsgemäß nach der oben angegebenen Formel der Wert Y zu 0 oder der Wert Y ist gleich der maximalen Auslenkung Ah (maximale Amplitude), wobei Rah die maximale Amplitude der äußeren Abschnitte 1 und 1' (Randbereiche) und Mah die maximale Amplitude der inneren Abschnitte 2 und 2' (Mittenbereiche) darstellt.At the points A to E, by definition, according to the formula given above, the value Y is equal to 0 or the value Y is equal to the maximum deflection Ah (maximum amplitude), where Rah is the maximum amplitude of the outer sections 1 and 1 '(edge regions) and Mah represents the maximum amplitude of the inner sections 2 and 2 '(center areas).

Der die Walzenkontur bestimmende radiale Abstand wird durch den Wert Y festgelegt, der den Betrag der radialen Abnahme ausgehend von einem maximalen Walzenradius (Bezugslinie X1) oder durch Betrag der radialen Zunahme ausgehend von einem minimalen Walzenradius (Bezugslinie X2) angibt. Jeder der vier Abschnitte ist entsprechend der oben dargestellten Formel individuell parametrierbar, so dass, wie im Folgenden dargelegt, das an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepasste Walzspaltprofil erzeugt werden kann.The radial distance determining the roll contour is determined by the value Y indicating the amount of radial decrease from a maximum roll radius (reference line X1) or by an amount of radial increase from a minimum roll radius (reference line X2). Each of the four sections can be parameterized individually according to the above-described formula, so that, as explained below, the roll gap profile adapted to the respective operating conditions can be generated.

2 zeigt das Ergebnis der Analyse des Verschiebeeffekts. Dabei werden die Walzen um einen bestimmten Betrag axial gegeneinander verschoben und das resultierende Walzspaltprofil aufgezeichnet und ausgewertet. Die Darstellung in 2 zeigt die sich daraus ergebenden Kurven des Verlaufs der Walzspaltbreite nach einer Normierung, durch die die jeweiligen Kurvenverläufe auf der y-Achse so verschoben werden, dass sie in Bandmitte den Wert 0 annehmen. Im Folgenden wird diese Art der Darstellung als Stellfenster bezeichnet. Die mit Neutral bezeichnete Kurve entspricht dabei einer Neutralstellung der Walzen, bei der sich die Walzen in einer zueinander unverschobenen Stellung befinden. Da sich die Walzenkonturen in dieser neutralen Verschiebestellung komplementär ergänzen, besitzt die Walzspaltbreite einen über der Ballenlänge konstant verlaufenden Wert, der nach Normierung durch die Nulllinie dargestellt wird. Bei einer positiven und negativen Verschiebung zueinander ergeben sich die normierten mit Positiv und Negativ bezeichneten Kurven, die auf Grund des in diesem Beispiel punktsymmetrischen Verlaufs der Walzenkonturen eine gerade Symmetrie aufweisen. 2 shows the result of the analysis of the shift effect. The rollers are axially displaced from each other by a certain amount and recorded and evaluated the resulting roll gap profile. The representation in 2 shows the resulting curves of the course of the nip width after normalization, by which the respective curves on the y-axis are shifted so that they assume the value 0 in the middle of the band. In the following, this type of representation is referred to as a positioning window. The designated neutral curve corresponds to a neutral position of the rollers, in which the rollers are in a mutually unbalanced position. Since the roll contours complement each other in this neutral displacement position, the nip width has a constant value over the bale length, which is represented by normalization by the zero line. In a positive and negative shift to each other, the normalized positive and negative curves arise, which have a straight symmetry due to the point-symmetrical in this example course of the roll contours.

Das in 3 dargestellte Stellfenster zeigt den Verlauf des Walzspaltprofils für ein Bandbreitenverhältnis von minimaler Bandbreite Bmin zu maximaler Bandbreite Bmax von 1:2 und mit dem Korrekturfaktor K = 0. Dieses Stellfenster wird hier als Standard-Stellfenster bezeichnet und dient als Vergleichsgrundlage zur Bewertung der Auswirkungen, die sich durch unterschiedliche Parametereinstellungen ergeben.This in 3 shown adjusting window shows the course of the nip profile for a bandwidth ratio of minimum bandwidth Bmin to maximum bandwidth Bmax of 1: 2 and with the correction factor K = 0. This adjustment window is referred to here as a standard adjustment window and serves as a basis for comparison to evaluate the effects that resulting from different parameter settings.

In den 4 und 5 wird zunächst der Einfluss der Parametrierung der Amplitudenhöhen gezeigt. Bei einem Bandbreitenverhältnis von 1:2 und einem Korrekturfaktor von K = 0 sind in 4 die Auswirkungen ersichtlich, wenn Rah, also die maximale Amplitude in den Randbereichen zu Null gesetzt wird, in 5 die Auswirkungen, wenn Mah, also die maximale Amplitude in dem Mittenbereich zu Null gesetzt wird. Je nach Einstellung des Parameters Ah in dem jeweiligen Abschnitt, können also bereits mit dieser Basiseinflussnahme die Randbereiche und der Mittenbereich individuell geformt werden.In the 4 and 5 First, the influence of the parameterization of the amplitude heights is shown. With a bandwidth ratio of 1: 2 and a correction factor of K = 0 are in 4 the effects can be seen if Rah, ie the maximum amplitude in the boundary areas is set to zero, in 5 the effects when Mah, that is, the maximum amplitude in the center area, is set to zero. Depending on the setting of the parameter Ah in the respective section, the edge areas and the center area can thus be shaped individually already with this basic influence.

Die 6 und 7 verdeutlichen den Einfluss des Korrekturfaktors K auf das Stellfenster ebenfalls bei einem Bandbreitenverhältnis von 1:2. In 6 beträgt der Korrekturfaktor durchgehend für alle Abschnitte K = 1, in 7 ist K = –1. Diese Einstellung bewirkt eine gezielte Formung bestimmter Bandbereiche, insbesondere kann damit ein starker Einfluss auf die Bandkanten ausgeübt werden.The 6 and 7 illustrate the influence of the correction factor K on the positioning window also at a bandwidth ratio of 1: 2. In 6 the correction factor is continuous for all sections K = 1, in 7 K = -1. This setting causes a targeted shaping of certain band areas, in particular, a strong influence on the band edges can thus be exercised.

Die in 8 bis 11 gezeigten Beispiele der Parametereinstellungen für ein Bandbreitenverhältnis von 1:3 können mit den entsprechenden Darstellungen der 3, 5, 6 und 7 für ein Bandbreitenverhältnis von 1:2 verglichen werden. Die Kurven belegen, dass auch bei Bandbreitenverhältnissen unterhalb von 1:2 eine zielgerichtete Einflussnahme durch die Parametrierungsmöglichkeiten gegeben ist.In the 8th to 11 shown examples of the parameter settings for a bandwidth ratio of 1: 3 can with the corresponding representations of the 3 . 5 . 6 and 7 for a bandwidth ratio of 1: 2. The curves prove that even with bandwidth ratios below 1: 2 a purposeful influence is given by the parameterization options.

In 12 ist nochmals qualitativ ein Beispiel für den Verlauf der Walzenkontur über die Ballenlänge dargestellt, an dem die Auswirkungen der verschieden Parameter-Einstellmöglichkeiten deutlich werden. Die Kurve zeigt einen Konturverlauf, der sich wie der Verlauf in 1 aus zwei inneren und zwei äußeren Abschnitten zusammensetzt, wobei aber die inneren Abschnitte kürzer als die äußeren Abschnitte ausgeführt sind. Zudem ist die Walzenkontur durch entsprechende Parameterwahl übermäßig aufgeweitet. Neben einer Basiseinflussnahme durch die Einstellung der Amplitudenhöhen kann alleine durch die separate Wahl des Vorzeichens des Korrekturfaktors K für die inneren und äußeren Bereiche das Walzspaltprofil in der Bandmitte und in den Randbereichen individuell gestaltet werden. So kann ein negativer Korrekturfaktor K in den äußeren Abschnitten „strammen Bandkanten” entgegenwirken, ein positiver Korrekturfaktor K wirkt gegen „lange Bandkanten”. Dabei entsprechen „stramme Bandkanten” einer Bandkantenüberhöhung, die infolge einer zu großen Walzenballigkeit und bei zu hoher positiver Walzenbiegung (positive Biegekraft) auftreten kann. Eine maximale negative Biegekraft (negative Biegung) hingegen führt zu „langen Bandkanten” In analoger Weise kann ein mit negativen Vorzeichen behafteter Korrekturfaktor K in den inneren Abschnitten gegen „lange Bandmitten”, ein Korrekturfaktor mit positivem Vorzeichen „strammen Bandmitten” entgegenwirken.In 12 is again qualitatively an example of the course of the roller contour over the bale length shown, where the effects of different parameter setting options are clear. The curve shows a contour progression that looks like the gradient in 1 composed of two inner and two outer portions, but with the inner portions are made shorter than the outer portions. In addition, the roller contour is excessively widened by appropriate parameter selection. In addition to a basic influence by the adjustment of the amplitude heights alone by the separate choice of the sign of the correction factor K for the inner and outer regions, the roll gap profile in the band center and in the edge regions can be designed individually. Thus, a negative correction factor K in the outer sections "tight band edges" counteract, a positive correction factor K acts against "long band edges". In this case, "tight strip edges" correspond to a band edge cant, which can occur as a result of excessive roll crowning and too high positive roll bending (positive bending force). On the other hand, a maximum negative bending force (negative bend) results in "long band edges". Similarly, a negative signed correction factor K in the inner portions may oppose "long band centers", a positive sign correction factor "tight band centers".

Die 13 zeigt die Ausführung einer Walzenkontur mit zwei Schwingungsperioden, die sich aus 2 × 4 Abschnitten zusammensetzt.The 13 shows the execution of a roller contour with two oscillation periods, which consists of 2 × 4 sections.

Das daraus resultierende Stellfenster zeigt 14. Deutlich zu erkennen ist die Wirksamkeit dieser Ausgestaltung gegen Quater-Buckles.The resulting positioning window shows 14 , Clearly visible is the effectiveness of this design against Quater buckles.

In den 15 bis 17 ist die Auswirkung der Position der Spur des Banddickenmessgerätes auf das Stellfenster dargestellt. Da grundsätzlich beim Walzen ein geringes positives Profil erzeugt wird, besteht bei Messung der Banddicke in der Bandmitte (15) die Gefahr, an den Bandkanten ein zu dünnes Band zu erzeugen. Die Walzspaltstellglieder können in diesem Fall vornehmlich gezielt an den Bandkanten Einfluss nehmen. Abweichungen in der Bandmitte werden vom übergeordneten Banddickenregler gegen die Abweichung „0” vom Sollwert gezogen. Währen des Eingriffs des Banddickenreglers ändern sich unter anderem die Walzkraft, die Abnahme, die Bandzüge sowie die Durchbiegung des Walzensatzes und infolge dessen auch die Walzspaltform. Die eigentliche Kontur des Stellfensters ändert sich selbst nicht, wohl aber der Durchgang des Stellfensters durch die neutrale Mitte des Fensters.In the 15 to 17 the effect of the position of the track of the belt thickness gauge on the positioning window is shown. Since basically a small positive profile is produced during rolling, when measuring the strip thickness in the middle of the strip ( 15 ) the danger of producing too thin a band at the edges of the strip. In this case, the roll gap actuators can predominantly influence the strip edges in a targeted manner. Deviations in the center of the tape are drawn by the superordinated band thickness controller against the deviation "0" from the setpoint. During the operation of the strip thickness controller, among other things, the rolling force, the decrease, the strip tension and the deflection of the set of rollers and as a result also the nip shape change. The actual contour of the adjustment window does not change itself, but the passage of the adjustment window through the neutral center of the window changes.

Eine Messung an einer Bandkante (16) verlagert das Problem in die Bandmitte – dort wird eventuell ein zu dickes Band erzeugt, da der Einfluss der Biegeregler auf die Bandmitte nur noch sehr gering ist und der Banddickenregler nun die Bandkanten gegen die Abweichung „0” zieht. Für die Maßhaltigkeit ist es daher ratsam, eine Messung im Bereich von ca. 0.25 × Bandbreite (Quater-Buckles-Bereich) durchzuführen (17). Dabei ist auf das auf die Position der Messspur bezogene Stellfenster zu achten. Verschiedene Betriebsmodi gestatten eine Einbeziehung der Position der Banddickenmessgerätespur in die Bewertung der Bandplanheit.A measurement on a band edge ( 16 ) shifts the problem to the middle of the tape - there may be too thick a tape created, because the influence of the bending controller on the center of the tape is only very low and the band thickness controller now pulls the band edges against the deviation "0". For dimensional accuracy, it is therefore advisable to carry out a measurement in the range of about 0.25 × bandwidth (quater-buckles area) ( 17 ). It is important to pay attention to the positioning window related to the position of the measuring track. Various modes of operation allow inclusion of the position of the strip thickness gauge track in the evaluation of strip flatness.

Claims

Roll stand for two or multi-roll mills for one-way or reverse rolling of hot or cold metal strip, with axially oppositely displaceable, contoured along their bale rollers whose roll contours complement each other in a neutral displacement position and are axially divided into sections, characterized in that at least a section of the roll contour has a contour curve that can be represented by a parameterizable mathematical function, so that a roll gap profile can be set by a section-wise functional description, which is adapted to different requirements of the rolling process and to different operating conditions.

Roll stand according to claim 1, characterized in that the roller contour is divided axially into two adjacent to the center line of the roller inner portions and two adjacent to the center line to the inner portions outer portions.

Roll stand according to claim 2, characterized in that the two inner sections have equal section lengths, each equal to half a minimum bandwidth of the strip to be rolled.

Roll stand according to claim 2 or 3, characterized in that the two outer sections have equal section lengths which are each equal to half the length of the roll barrel reduced by the section length of the inner portion.

Roll stand according to one of claims 2 to 4, characterized in that the inner sections and the outer sections have contour profiles, which are parameterized independently.

Roll stand according to one of claims 2 to 5, characterized in that the contour curves of the inner sections and the outer sections have mutually independent correction functions for individual shaping of the roll gap profile.

Roll stand according to one of claims 2 to 6, characterized in that the contour curves of the inner portions and the outer portions have independently adjustable amplitude heights.

Roll stand according to claim 6 or 7, characterized in that the correction functions for the contour curves of the inner sections and the outer sections are independently parameterizable.

Roll stand according to one of claims 1 to 8, characterized in that the roll contour has a contour profile such that there is a roll gap profile that can be parameterized in a central region and remains neutral in an edge region.

Roll stand according to one of claims 1 to 8, characterized in that the roller contour has a contour profile such that there is a roll gap profile, which is parameterizable in the edge region and remains neutral in the central region.

Roll stand according to one of claims 1 to 10, characterized in that the contour of a section can be represented by the parameterizable mathematical function

y = Ah (1 - cos (Wx)) - (K (Ah (1 - cos (Wx)) - (Ah (tan ( ^Wx / ₂ )) ^ln10 ))

with y amount of radial decrease from a maximum roll radius or amount of radial increase from a minimum roll radius Ah maximum deflection Wx angle at point X, where Wx = ( ^WA / _AL ) X with WA start angle at start of section in degrees, X place X along the roll axis as an independent size, AL section length K correction factor

Roll stand according to one of claims 1 to 11, characterized in that the roll contour has a base crowning, which is superimposed on the sectional contour profile.

Roll stand according to one of claims 1 to 12, characterized by a strip thickness gauge for measuring the thickness of the rolled strip, wherein a Banddickenmessgerätesspur results in a certain position relative to the bandwidth.

Roll stand according to claim 13, characterized by means for incorporating the position of the strip thickness gauge track into the evaluation of strip flatness.

Roll stand according to claim 13 or 14, characterized in that the bandwidth related position of the strip thickness gauge track is at the approximately 0.25 times the bandwidth.

Roll stand according to one of claims 1 to 15, characterized in that the roll contour has a contour profile which comprises more than one oscillation period.