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Verfahren zur Stabilisierung der Arbeitswalze in Walzwerken

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017866D
Original Publication Date: 2001-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 203K

Publishing Venue

Siemens

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Marko Tomasic: AUTHOR

Abstract

Beim Walzen verschiedener Materialien bewirken die Walzkraft F w und das Walzmoment M die Material- verformung. Das Walzmoment, bzw. die mit dem Walzmoment verbundene tangentiale Kraftkompo- nente F h wirkt entgegen der Walzrichtung (v Walz- gut, siehe Abb.1). Da die Walze beidseitig gelagert ist, resultiert diese horizontale Walzkraft in Walz- krümmung bzw. Durchbiegung der Walze in hori- zontaler Richtung. Die Durchbiegung, und die damit verbundene Biege- belastung der Walze, ist einer der begrenzenden Faktoren bei der Auslegung des Walzmoments und damit des Walzendurchmessers. Um bei einer be- stimmten Auslegung die Gefahr des Walzenbruches zu verringern, und die Walze zu stabilisieren, wird die Arbeitswalze in verschiedenen Walzwerken mit einer zusätzlichen Walze oder sonstigen Vorrichtun- gen gestützt.

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Industrie

Beim Walzen verschiedener Materialien bewirken dieWalzkraft F w� und das Walzmoment M die Material-verformung.� Das� Walzmoment,� bzw. die mit demWalzmoment� verbundene� tangentiale� Kraftkompo-nente F h� wirkt entgegen der Walzrichtung (v Walz-gut, siehe Abb.1). Da die Walze beidseitig gelagertist, resultiert� diese� horizontale� Walzkraft� in� Walz-krümmung� bzw.� Durchbiegung� der� Walze in hori-zontaler Richtung.

Die Durchbiegung, und die damit verbundene Biege-belastung� der� Walze,� ist� einer� der begrenzendenFaktoren bei der Auslegung des Walzmoments unddamit des Walzendurchmessers.� Um� bei� einer� be-stimmten Auslegung die Gefahr des Walzenbrucheszu verringern, und die Walze zu stabilisieren, wirddie Arbeitswalze in verschiedenen Walzwerken miteiner zusätzlichen Walze oder sonstigen Vorrichtun-gen gestützt.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Walzen soanzuordnen, dass die Arbeitswalze um eine Länge “s”(siehe Abb.2) in� die� Walzrichtung� versetzt� wird.Daraus ergibt sich unter Einwirkung der Walzkraft F weine horizontale Kraftkomponente F sh . Diese wirkt inder Arbeitswalze entgegen der aus dem Walzmomentresultierenden Kraft F h .

Mit einer solchen Anordnung lassen sich die Ausle-gungsgrenzen für die Arbeitswalzen ausweiten. DerVariationsbereich der Grenzen ist dabei jedoch ab-hängig von den Verhältnissen im Walzprozess. DieVariation der Grenzen unterliegt Prozesskomponen-ten, wie z.B. der Arbeitskraft und dem Walzmoment.

Da die erwähnten Prozesskomponenten und weitereFaktoren wie z.B. Materialdicke, Härte des Materials,Temperatur etc. nicht konstant sind, unterliegt auchder optimale Bereich für die Position “s” einem dy-namischen Wechsel.

Um dieser Tatsache Rechnung zu tragen, weisen, wiein Abb.3 dargestellt, einige Walzwerke Vorrichtun-gen (2) zu horizontalen Verstellung der Arbeitswalze(1) auf. Die Vorrichtungen (meist hydraulische Stell-einrichtungen) werden von einer Steuereinheit regu-liert, welche entsprechend den vorliegenden Prozess-einflüssen� (z.B.� Walzmoment� und Walzkraft) dieoptimale Position “s” berechnen.

Da neue Messvorrichtungen� (3)� die� Messung� derWalzenkrümmung ermöglichen, können diese Mess-werte nun als zusätzliche Prozesskomponente für dieBerechnung� der� Postion� “s”� hinzugezogen� werden.Nach einer Messwertverarbeitung (4) ergibt sich einefür� die� Durchbiegung� der� Walze� relevante� Größe,z.B. maximale Durchbiegung der Walzenmitte (� δ� � � -

siehe Abb.3). Dieser Wert wird in einem Regelver-fahren� (5)� mit� einem� entsprechende...