(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製品の圧延をするためのロールスタンド（２）であって、ロールスタンド（２）内の振動を能動的に減衰させるために制御可能な、ロールスタンド（２）内の振動に反作用する対抗振動を発生させる少なくとも１つのアクチュエータ（１６）と、全く圧下可能でない又はロールスタンド（２）のパスライン調整をするための再調整装置（１３）を介してのみ圧下可能な、ロールスタンド（２）のワークロール（５）及び／又は中間ロールを支持するための少なくとも１つのバックアップロール（１０）を備え、バックアップロール（１０）が、終端側を、それぞれ１つの軸受ユニット（１１）を介してロールスタンド（２）のロールハウジング（８）に案内されているものにおいて、
バックアップロール（１０）が、少なくとも１つの軸受ユニット（１１）を介してアクチュエータ（１６）に支持されること、及び、アクチュエータ（１６）が、直接的に又は再調整装置（１３）の少なくとも１つの部品（１４）を介して間接的に、ロールハウジング（８）の１つの部分（１７）に支持されること、を特徴とするロールスタンド（２）。
【請求項２】
アクチュエータ（１６）が、機械式ピエゾアクチュエータ又は油圧式ピエゾアクチュエータであること、を特徴とする請求項１に記載のロールスタンド（２）。
【請求項３】
アクチュエータ（１６）が、圧延荷重を検出するために設備されていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のロールスタンド（２）。
【請求項４】
少なくとも２つの相応のアクチュエータ（１６）が設けられ、バックアップロール（１０）の軸受ユニット（１１）が、それぞれ一方のアクチュエータ（１６）に支持され、両アクチュエータ（１６）が、それぞれ直接的に又は再調整装置（１３）の少なくとも１つの部品（１４）を介して間接的に、ロールハウジング（８）の１つの部分（１７）に支持されること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のロールスタンド（２）。
【請求項５】
ロールハウジング（８）に配置されたロールスタンド（２）の振動を検出するための少なくとも１つの振動センサ（１８）が設けられていること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のロールスタンド（２）。
【請求項６】
振動センサ（１８）が、ロールスタンド（２）の協働するワークロール（４，５）の間に形成されたロールギャップ（６）に関して、ロールハウジング（８）の１つの部分（１９）に配置され、この部分が、アクチュエータ（１６）もしくは再調整装置の部品（１４）を支持するロールハウジング（８）の部分（１７）に対向するように配置されていること、を特徴とする請求項５に記載のロールスタンド（２）。
【請求項７】
振動センサ（１８）が、約０．５Ｈｚから約２０００Ｈｚの周波数領域内の振動を検出するために設備されていること、を特徴とする請求項５又は６に記載のロールスタンド（２）。
【請求項８】
振動センサ（１８）が、加速度センサであること、を特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のロールスタンド（２）。
【請求項９】
金属体の圧延をするための圧延設備（１）であって、少なくとも１つのロールスタンド（２）と、このロールスタンド（２）内の振動を能動的に減衰させるための少なくとも１つのシステム（３）を備えるものにおいて、
ロールスタンド（２）が、請求項５〜８のいずれか１項により形成され、システム（３）が、振動センサ（１８）及びアクチュエータ（１６）と信号技術で接続された少なくとも１つの制御機器（２０）を備え、この制御機器によって、振動センサ（１８）により発生された振動信号が、調整信号を発生させるために評価可能であり、この制御機器が、ロールスタンド（２）へ対抗振動を導入するためにアクチュエータ（１６）をそれぞれの調整信号によって制御するために設備されていること、を特徴とする圧延設備（１）。
【請求項１０】
モジュール式に構成された制御機器（２０）が、ロールスタンド（２）の振動をオンラインで監視するため、ロールスタンド（２）の振動の振動レベルをオンラインで視覚化するため、少なくとも１つの低振動の圧延速度を自動的に開始するため、及び／又は、ロールスタンド（２）の検出された現在の振動に依存して現在の圧延速度を自動的に低下させるために設備されていること、を特徴とする請求項９に記載の圧延設備。
【請求項１１】
制御機器（２０）が、発生させるべき対抗振動の周波数、振幅及び／又は位相角を求めるために設備されていること、を特徴とする請求項９又は１０に記載の圧延設備（１）。
【請求項１２】
制御機器（２０）が、振動センサ（１８）、アクチュエータ（１６）及び／又はロールスタンド（２）の圧延機の伝達特性を考慮して調整信号を発生させるために設備されていること、を特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の圧延設備（１）。
【請求項１３】
制御機器（２０）が、アクチュエータ（１６）及び／又は適用される制御区間の特性の時間的な変化に応答するために設備されていること、を特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の圧延設備（１）。
【請求項１４】
金属製品の圧延をするためのロールスタンド（２）内の振動を能動的に減衰させるための方法であって、ロールスタンド（２）内の振動が検出され、これら振動に反作用する対抗振動が発生され、これら対抗振動が、少なくとも１つのアクチュエータ（１６）によって発生されるものにおいて、
対抗振動が、全く圧下可能でない又はロールスタンド（２）のパスライン調整をするための再調整装置（１３）を介してのみ圧下可能な、ロールスタンド（２）のワークロール（５）及び／又は中間ロールを支持するための少なくとも１つのバックアップロール（１０）に導入され、このバックアップロールが、ロールスタンド（２）のロールハウジング（８）にバックアップロールを案内する少なくとも１つの軸受ユニット（１１）を介して、アクチュエータ（１６）に支持され、アクチュエータ（１６）が、直接的に又は再調整装置（１３）の少なくとも１つの部品（１４）を介して間接的に、ロールハウジング（８）の１つの部分（１７）に支持されること、を特徴とする方法。
【請求項１５】
アクチュエータ（１６）が、圧延荷重を検出するために使用されること、を特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製品の圧延、好ましくは冷間圧延をするためのロールスタンドであって、ロールスタンドの振動を能動的に減衰させるために制御可能な少なくとも１つのアクチュエータと、全く圧下可能でない又はロールスタンドのパスライン調整をするための再調整装置を介してのみ圧下可能な、ロールスタンドのワークロール及び／又は中間ロールを支持するための少なくとも１つのロールセットを備え、全てのロールが、終端側を、それぞれ１つの軸受ユニットを介してロールスタンドのロールハウジングに案内されているものに関する。
【０００２】
更に、本発明は、金属体の圧延、好ましくは冷間圧延をするための圧延設備であって、少なくとも１つのロールスタンドと、このロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるための少なくとも１つのシステムを備える構成のものに関する。
【０００３】
更に、本発明は、金属製品の圧延、好ましくは冷間圧延をするためのロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるための方法であって、ロールスタンド内の振動が検出され、これら振動に反作用する対抗振動が発生され、この対抗振動が、少なくとも１つのアクチュエータによって発生される構成のものに関する。
【背景技術】
【０００４】
４段冷間ロールスタンド及び６段冷間ロールスタンド内に、実施される圧延プロセス及び冷間圧延される金属製品、特に金属ストリップの品質にマイナスの影響を与える異なった振動現象が生じる。所定のアルミニウムグレード及びスチールグレードの冷間圧延において特に特徴的であるのは、いわゆる第３オクターブ及び第５オクターブのびびり振動（びびり振動）であり、これらびびり振動は、それぞれの音楽的なオクターブ位置でのその振動周波数の位置（第３オクターブ：１１０Ｈｚ−２２０Ｈｚ、第５オクターブ：４４０Ｈｚ−８８０Ｈｚ）により知られている。
【０００５】
第５オクターブのびびり振動は、通常は、５００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの周波数領域内のロールスタンドのロールセットの固有振動モードであり、これら固有振動モードは、例えば回転数に比例する、転がり軸受又はロールからの励起周波数又はギヤ段の歯の噛合い周波数のような外部励起（いわゆる“強制関数”）によって励起される。これらは、大抵は、製品もしくはストリップの走行方向に対して横に向いた表面及び／又は形状のエラーを、圧延された金属製品に生じさせる。
【０００６】
これに対して、第３オクターブのびびり振動は、自励振動モードであり、この自励振動モードも、製品もしくはストリップの走行方向に対して横に向いた厚さエラーを生じさせ、その結果大きい振幅の場合はストリップにクラックを生じさせ得る。ここでは、ロールスタンド内の一式のロールセットの所定の固有振動モードが、圧延プロセス中に体系に固有のフィードバックによって不安定化されることによって、不安定性が生じる。ロールスタンドのびびりに関する固有振動モードは、通常は、ロールスタンド内の上及び下のロールセットが実質的に相互に振動するものである。これにより、ロールギャップからこの振動モードを励起するために、エネルゲティックなポテンシャルがある。この固有振動モードの周波数は、通常は８０Ｈｚ〜１６０Ｈｚの間にある。不安定化フィードバック（正のフィードバック）は、退出厚さの変更によって惹起される進入速度の変化が、マスフローの原則に基づいて、進入張力の変動を惹起し、この変動自身が、圧延荷重に反作用し（いわゆる張力反作用）、従って更にまた退出厚さに影響を与えることによって、圧延プロセス自身によって生じる。
【０００７】
第３オクターブ及び第５オクターブのびびり振動の発生メカニズム並びに技術的な作用は、実質的に知られており、関連する文献に記載されている。厚さ、平坦度及び表面に関する圧延された金属製品の品質へのその作用、並びに、ストリップクラック率の増大及び圧延速度の低下による生産効率へのその作用は、今日でも未だ著しくスチールコールドストリップ及びアルミニウムコールドストリップの生産を侵害する。
【０００８】
ロールスタンドの両ロールハウジングが第５オクターブのびびりの振動モードにほとんど関与しないので、また、ロールスタンドのロールセットが、それぞれの圧延の課題から生じる境界条件に基づいて形成されるべきものであるので、これら振動モードを低減又は回避するための可能性は、非常に制限されている。最大圧延速度の制限を介してマルチスタンド式の圧延設備の生産能力制限する自励の第３オクターブのびびり振動を回避するために、パススケジュール及びプロセスパラメータの最適化以外に例えば摩擦による受動的な減衰の増加と、能動的な減衰のための方法とを含む一連のアプローチが存在する。最初に挙げた両アプローチは、これによりびびり限界速度、即ち、自励の第３オクターブのびびり振動のための安定性限度を達成する圧延速度が、通常は、例えば５０ｍ／ｍｉｎ−２００ｍ／ｍｉｎの比較的少ない値しか高め得ないとの欠点を備える。最大限可能な設備速度は、これらアプローチによって多くの場合は達成され得ない。
【０００９】
第３オクターブのびびり振動を能動的に減衰させるために、関連する文献には、一連の方法が記載されている。例えば、欧州特許出願公開第２  ０５２  ７９６号明細書は、圧力変化が、ロールギャップを調整する油圧シリンダのピストンに隣接する圧力室内で直接的に発生されるこのような方法を開示する。このため、ピストンに、リニアアクチュエータを介して操作可能な複数の小さいピストンが軸方向に移動可能に案内されている。
【００１０】
国際公開第２０１５／０９２７７５号パンフレットは、ロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるための別の方法を開示する。このため、複数の油圧調整器が使用され、これら油圧調整器を介して、ロールが、ロールスタンドのロールハウジングに案内されている。各油圧調整器に、圧電式インジェクタが配置され、このインジェクタは、油圧調整器の圧力チャンバ内へ直接的に挿入されている。減衰効果は、油圧調整ユニット内への高圧注油によって発生される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２  ０５２  ７９６号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１５／０９２７７５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、ロールスタンド内の振動の最適な能動的な減衰を僅かな構成上の努力で可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、独立請求項によって解決される。有利な形成は、特に、それぞれ、単独でも、互いに異なる組合せでも、本発明の態様であり得る従属請求項に記載されている。
【００１４】
金属製品の圧延、好ましくは冷間圧延をするための本発明によるロールスタンドは、ロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるために制御可能な少なくとも１つのアクチュエータと、全く圧下可能でない又はロールスタンドの楔圧下手段を介してのみ圧下可能な、ロールスタンドのワークロール又は中間ロールを支持するための少なくとも１つのバックアップロールを有する。バックアップロールは、終端側を、それぞれ１つの軸受ユニットを介してロールスタンドのロールハウジングに案内されている。本発明によれば、バックアップロールは、少なくとも１つの軸受ユニットを介してアクチュエータに支持され、アクチュエータは、直接的に又はパスライン調整、例えば楔圧下のための少なくとも１つの再調整装置を介して間接的に、ロールハウジングの１つの部分に支持されるので、従って、アクチュエータは、ロールスタンドのメインパワーフロー内に位置する。
【００１５】
アクチュエータによるロールスタンド内の振動の能動的な減衰により、特に第３オクターブ及び第５オクターブのびびり振動を排除することができる。これにより、圧延された、特に冷間圧延された金属製品、特にスチールストリップ又はアルミニウムストリップにおける厚さ、平坦度及び表面に関する振動に起因した品質損失を回避することができる。加えて、能動的な振動減衰により、生産性もしくは圧延速度を向上させることができる。これにより、顧客によって要求されかつ契約で保証した設備速度を確実に達成でき、更には上回ることもある。
【００１６】
更に、能動的な減衰は、整備費用及び整備間隔を低減することを許容する。何故なら、それは、製品品質に対する前記外からの励起の作用を低減するからである。即ち、能動的な減衰により、不変の製品品質のために、より悪い設備状態は、励起振幅を顧慮して許容可能な場合とそうでない場合がある。
【００１７】
本発明は、特にアクチュエータがロールスタンドの従来のロードセルの取付け場所に配置される場合は、簡単で、安価で、容易に統合可能で、追加装備可能な解決策である。その場合、実際に、アクチュエータの統合のためのロールスタンドにおける構造的な変更は、必要ない。従って、本発明は、既存のロールスタンドの追加装備の過程でも、新しいロールスタンドの場合でも実現することができる。これとは違って、欧州特許出願公開第２  ０５２  ７９６号明細書により提案された解決策は、比較的費用が掛かり、高価で、整備が大掛かりである。
【００１８】
ロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるための従来の解決策は、大抵は、例えば曲げ／平坦度コントロールをするためのレベルオートメーションの技術的なコントロールの調整器と協働する。これにより、場合によっては製品品質をコントロールするための重要な調整器は、能動的な振動の減衰のために装置又はコントロール手段によって侵害されることがある。これは、本発明の場合には、与えられていない。何故なら、本発明によるロールスタンドのアクチュエータは、相応の調整器と協働させられてもしくは組み合わせられていないからである。
【００１９】
例えば国際公開第２０１５／０９２７７５号パンフレットにより提案されるような油圧制御手段へ油圧式ピエゾアクチュエータを取り付ける別の欠点は、使用される作動油の粘度特性である。通常２００ｂａｒ超の高いシステム圧力であるにもかかわらず、作動油は、システムの全作用のために考慮すべき弾性を備える。これは、本発明の場合には必要ない。何故なら、本発明によるロールスタンドのアクチュエータは、相応の油圧制御手段に取り付けられていないからである。
【００２０】
更に、ロールスタンドのロールハウジングの窓内に公知の解決策の取付けのため、大抵は、制限された取付けスペースしか使用可能でない。これは、特にロールギャップの直近に、並びに、ロール曲げシステム、ロール冷却手段及びブローオフ手段の領域に当て嵌まる。このためさらにロールスタンド内の温度状況と、ピエゾアクチュエータ自身の発熱が考慮される場合、ロールギャップ近傍の前記取付け場所について、別の熱的問題が生じ得る。これら問題は、本発明の場合には生じない。何故なら、本発明によるロールスタンドのアクチュエータは、前記取り付け位置の１つに配置されているのではないからである。
【００２１】
本発明によるロールスタンドは、ロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるために共に又は個々に制御可能な、２つ以上の相応のアクチュエータを備えることができる。このもしくはこれらアクチュエータの制御は、例えば電気的に行なうことができる。
【００２２】
バックアップロールは、全く圧下可能でないか、ロールスタンドのパスライン調整をするための再調整装置を介してのみ圧下可能であり得る。楔圧下手段は、バックアップロール及びこれに支持されるワークロールのパスライン調整をするために使用されるが、これは、楔圧下手段の圧下楔の横に向けられた移動によって達成される。バックアップロールによって場合によっては中間ロールを介して支持されるワークロールは、ロールスタンドの別のワークロールと協働し、これらワークロールの間にロールギャップが存在する。別のワークロールと場合によっては中間ロールは、同様に別のバックアップロールによって支持することができ、このバックアップロールと共にロールギャップを調整するために、少なくとも１つの、特に機械式又は油圧式の圧下装置によって移動可能にロールハウジングに案内することができる。バックアップロールとワークロールと場合によっては中間ロールは、それぞれ終端側をそれぞれ１つの軸受ユニットによってロールハウジングに案内されている。
【００２３】
本発明によれば、全く圧下可能でない又はロールスタンドの楔圧下手段を介してのみ圧下可能なバックアップロールは、終端側の一方の軸受ユニット又は終端側の両軸受ユニットを介してアクチュエータに支持される。バックアップロールが圧下可能でない場合、アクチュエータは、好ましくはロールハウジングの部分に直接的に支持される。バックアップロールがロールスタンドの楔圧下手段を介してのみ圧下可能である場合、アクチュエータは、好ましくは楔圧下手段の少なくとも１つの圧下楔を介して間接的にロールハウジングの１つの部分に支持される。
【００２４】
有利な形成によれば、アクチュエータは、機械式ピエゾアクチュエータ又は油圧式ピエゾアクチュエータである。アクチュエータは、好ましくはコンパクトなもしくは省取付けスペースのモジュールとして形成され、このモジュールは、選択的に機械式ピエゾアクチュエータ又は油圧式ピエゾアクチュエータを備えている。機械式ピエゾアクチュエータは、振動能力を有するシステムの機械構造に直接的に統合され、そこで直接的に動的荷重を導入する機械式ピエゾコンバータに基づく。これに反して、油圧式ピエゾアクチュエータの機械式ピエゾコンバータは、付加的な油圧コンバータを介して間接的にシステムに作用する。両場合で、機械式ピエゾコンバータの電気制御を介して、必要な機械的調整振幅（荷重／距離）が発生される。機械式ピエゾアクチュエータを介して、１ｋＨｚまでの周波数領域の動的荷重を導入することができるので、この技術は、基本的に第３オクターブのびびり振動の能動的な減衰と、第５オクターブのびびり振動の能動的な減衰の両方を対象となる。理論的な予備調査の範囲内で、ロールスタンドの領域内のアクチュエータ用の複数の可能な取付け場所が調査及び評価された。バックアップロールの軸受ユニットとロールハウジングの部分との間の本発明による取付け場所は、ピエゾアクチュエータの使用のために特に適している。何故なら、ここでは第３オクターブのびびり振動の能動的な減衰を顧慮した高い有効性が、比較的小さいアクチュエータ容量と組み合わせて与えられているからである。特に、アクチュエータは、下のロールハウジングクロスヘッドとバックアップロールの軸受ユニットとの間に配置することができる。
【００２５】
別の有利な形成によれば、アクチュエータは、圧延荷重を検出するために設備されている。このため、既存のロードセルを、アクチュエータによって置換することができる。その場合、取付け領域内の通常のロードセルを廃止することができる。何故なら、アクチュエータは、ロードセルの測定機能を担うからである。この場合、荷重測定のための測定原理として、アクチュエータとして使用されるピエゾ素子を介する荷重測定と、別個にアクチュエータユニットへ統合すべき荷重測定手段、例えばひずみゲージを介する荷重測定のどちらかが対象となる。ロードセルは、通常はパスラインを調整するために使用される再調整装置、例えば楔圧下手段と、バックアップロールの軸受ユニットとの間に配置されている。ロードセルの廃止により、コストを削減することができる。
【００２６】
別の有利な形成によれば、ロールスタンドが、少なくとも２つの相応のアクチュエータを有し、バックアップロールの軸受ユニットが、それぞれ一方のアクチュエータに支持され、両アクチュエータが、それぞれ直接的に又はパスライン調整をするための少なくとも１つの再調整装置を介して間接的に、ロールハウジングの１つの部分に支持される。従って、ロールスタンド毎に２つのアクチュエータが使用され、１つのアクチュエータが、ロールスタンドの駆動側のロールハウジングに配置され、１つのアクチュエータが、操作側のロールハウジングに配置され得る。
【００２７】
別の有利な形成は、ロールスタンドが、ロールハウジングに配置されたロールスタンドの振動を検出するための少なくとも１つの振動センサを備えること、を企図する。振動センサは、垂直方向の振動を検出するために設備することができる。振動センサにより、特に第３オクターブ及び第５オクターブのびびり振動を検出することができる。ロールスタンドは、２つ以上の振動センサを備えることができる。ロールスタンド毎に２つの振動センサを使用することは、説明した振動現象を十分正確に検出し、相応の振動信号を提供するために十分である。
【００２８】
有利には、振動センサが、ロールスタンドの協働するワークロールの間に形成されたロールギャップに関して、ロールハウジングの１つの部分に配置され、この部分が、アクチュエータもしくは圧下楔を支持するロールハウジングの部分に対向するように配置されている。振動センサは、例えばロールスタンドのロールハウジングの上のロールハウジングクロスヘッドに取り付けることができる。ロールスタンドは、横方向に互いに間隔を置いて配置された２つのロールハウジングを備え、そのそれぞれのロールハウジングクロスヘッドに、それぞれ１つの振動センサが配置されている。
【００２９】
好ましくは、振動センサは、約０．５Ｈｚから約２０００Ｈｚの周波数領域内の振動を検出するために設備されている。これにより、センサにより、第３オクターブ及び第５オクターブのびびり振動を、しかしながらまた圧延材の品質を侵害する他の振動も、検出することができる。
【００３０】
更に、振動センサが、加速度センサである場合が有利である。加速度センサにより、特に垂直方向の加速度を検出することができる。
【００３１】
金属体の圧延、好ましくは冷間圧延をするための本発明による圧延設備は、少なくとも１つのロールスタンドと、このロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるための少なくとも１つのシステムを備え、ロールスタンドは、前記形成のいずれか１つ又はそれらの任意の組合せにより形成されている。システムは、振動センサ及びアクチュエータと信号技術で接続された少なくとも１つの制御機器を備え、この制御機器によって、振動センサにより発生された振動信号が、調整信号を発生させるために評価可能であり、この制御機器が、ロールスタンドへ対抗振動を導入するためにアクチュエータをそれぞれの調整信号によって制御するために設備されている。
【００３２】
圧延設備とは、ロールスタンドに関して前で挙げた利点が相応に結びついている。圧延設備は、２つ以上の相応のロールスタンドを備えることができ、これらロールスタンドには、ロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるためのそれぞれ１つの固有のシステムが付設されている。選択的に、ロールスタンドには、ロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるための唯一の共通のシステムが付設されていてもよい。圧延設備は、特に、シングルスタンド式又はマルチスタンド式スチール又はアルミニウム冷間圧延設備であり得る。システムは、コントロールシステム及びこれと信号技術で接続された、調整信号を増幅するための信号増幅器を備えることができる。
【００３３】
従って、能動的な振動減衰は、少なくとも１つの振動センサ−この振動センサを介して、ロールスタンド内の振動が測定され得る−と、少なくとも１つのアクチュエータ−このアクチュエータは、減衰させるべきロールスタンドの適当な箇所に対抗振動を与え、コントロールシステムを有する−とを有し、このコントロールシステムは、ロールスタンド内の興味のある場所の振動を消し去るために必要な対抗振動を、周波数、振幅及び位相について計算し、アクチュエータの制御のために処理する。コントロール技術的な見地から、対抗振動の適用を介する振動振幅の低減は、減衰の（制御された）増大と解釈することができ、従って、“能動的な減衰”と言う。
【００３４】
有利な形成によれば、制御機器は、ロールスタンドの振動をオンラインで監視するため、ロールスタンドの振動の振動レベルをオンラインで視覚化するため、少なくとも１つの低振動の圧延速度を自動的に開始するため、及び／又は、ロールスタンドの検出された現在の振動に依存して現在の圧延速度を自動的に低下させるために設備されている。ロールスタンド内の振動の監視及び可視化は、操作員による圧延過程への視覚的なコントロール及びあり得る介入を可能にする。低振動の適当な圧延速度領域の自動的な開始は、圧延結果もしくは製品品質を改善するために使用される。ロールスタンドの検出された現在の振動に依存した現在の圧延速度の自動的な低下（オートスローダウン機能性）は、特に第３オクターブのびびり振動が生じた時のストリップクラックを回避するために使用される。全体として、制御機器は、個々の設備に応じて編成された複数の別個のモジュールから構成することができる。
【００３５】
別の有利な形成によれば、制御機器は、発生させるべき対抗振動の周波数、振幅及び／又は位相角を求めるために設備されている。制御機器は、最適な信号形態、即ち、それぞれ対応する不所望のロールスタンド内の振動を消し去るために必要な１つ又は複数の対抗振動の周波数及び振幅並びに位相角を計算するために、１つ又は複数の振動センサの振動信号を処理する。
【００３６】
別の有利な形成は、制御機器が、振動センサ、アクチュエータ及び／又は圧延機のロールスタンドの伝達特性を考慮して調整信号を発生させるために設備されていること、を企図する。これにより、ロールスタンドへの対抗振動の目標としている導入を改善することができる。
【００３７】
有利には、制御機器が、アクチュエータ及び／又は適用される制御区間の特性の時間的な変化に応答するために設備されている。これにより、制御機器は、適応的な制御に基づくので、制御は、ロールスタンドへの対抗振動の目標としている導入を最適化うるために、変化した条件及び状況に自動的に適合され得る。
【００３８】
金属製品の圧延、好ましくは冷間圧延をするためのロールスタンド内の振動を能動的に減衰させるための本発明による方法によれば、ロールスタンド内の振動が検出され、これら振動に反作用する対抗振動が発生され、これら対抗振動が、少なくとも１つのアクチュエータによって発生され、対抗振動が、全く圧下可能でない又はロールスタンドの楔圧下手段を介してのみ圧下可能な、ロールスタンドのワークロール又は中間ロールを支持するための少なくとも１つのバックアップロールに導入され、このバックアップロールが、ロールスタンドのロールハウジングにバックアップロールを案内する少なくとも１つの軸受ユニットを介して、アクチュエータに支持され、アクチュエータが、直接的に又はパスライン調整をするための再調整装置を介して間接的に、ロールハウジングの１つの部分に支持される。
【００３９】
この方法とは、ロールスタンド及び圧延設備に関して前で挙げた利点が相応に結びついている。特に、ロールスタンドもしくは圧延設備は、方法を実施するために使用することができる。ロールスタンド及び圧延設備の有利な形成は、これらが方法の特徴を含む限り、明示的に説明されていない場合でも方法の有利な形成である。
【００４０】
有利な形成によれば、アクチュエータは、圧延荷重を検出するために使用される。この形成とは、ロールスタンドの相応の形成に関して前で挙げた利点が相応に結びついている。
【００４１】
以下で、本発明を、添付の図に関連付けて好ましい実施形態により模範的に説明するが、以下で説明される特徴は、それぞれ単独でも、互いに異なる組合せでも、本発明の態様であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による圧延設備用の１つの実施例の概略斜視図
【図２】図１に示した圧延設備のロールスタンドの概略斜視図
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、金属体の圧延、特に冷間圧延をするための本発明による圧延設備１用の１つの実施例の概略斜視図を示す。圧延設備１は、ロールスタンド２と、このロールスタンド２内の振動を能動的に減衰させるためのシステム３とを有する。
【００４４】
ロールスタンド２は、上のワークロール４と、これと協働する下のワークロール５とを有し、その間に、ロールギャップ６が形成されている。ワークロール４及び５は、それぞれ終端側を、それぞれ１つの軸受ユニット７を介してロールスタンド２のそれぞれ１つのロールハウジング８に案内されている。更に、ロールスタンド２は、上のワークロール４を支持する上のバックアップロール９と、下のワークロール５を支持する下のバックアップロール１０とを有する。バックアップロール９及び１０は、それぞれ終端側をそれぞれ１つの軸受ユニット１１を介してロールスタンド２のそれぞれ１つのロールハウジング８に案内されている。加えて、ロールスタンド２は、それぞれ１つのロールハウジング８に配置された、上のバックアップロール９と共に上のワークロール４を圧下するため及びロールギャップ６の高さを調整するための２つの圧下ユニット１２を有する。加えて、圧下ユニット１２は、それぞれの圧延荷重を発生させるために使用される。更に、ロールスタンド２は、ロールハウジング８に配置された圧下楔１４を有する楔圧下手段１３と、圧下楔１４を操作する調整装置１５とを有する。
【００４５】
ロールスタンド２は、ロールスタンド２内の振動を能動的に減衰させるために制御可能な２つのアクチュエータ１６を有する。更に、ロールスタンド２は、前で述べたように、ロールスタンド２の楔圧下手段１３を介してのみ圧下可能な、ロールスタンド２の下のワークロール５を支持するための下のバックアップロール１０を有する。下のバックアップロール１０は、軸受ユニット１１を介して両アクチュエータ１６のそれぞれ一方に支持される。アクチュエータ１６は、楔圧下手段１３の圧下楔１４を介して間接的にそれぞれのハフジング８の１つの部分１７に支持され、それぞれの部分１７は、下のロールハウジングクロスヘッドである。従って、アクチュエータ１６によって、従来この取付け場所に存在する示してないロードセルが置換される。
【００４６】
アクチュエータ１６は、それぞれ機械式ピエゾアクチュエータ又は油圧式ピエゾアクチュエータとして形成されている。アクチュエータ１６は、圧延荷重を検出するために設備することができ、これは、従来のロードセルの廃止を可能にする。
【００４７】
更に、ロールスタンド２は、それぞれ１つのロールハウジング８に配置された、ロールスタンド２内の振動を検出するための２つの振動センサ１８を有する。各振動センサ１８は、ロールギャップ６に関して、それぞれのロールハウジング８の１つの部分１９に配置され、この部分は、圧下楔１４を支持するそれぞれのロールハウジング８の部分１７に対向するように配置されている。部分１９は、それぞれのロールハウジング８の上のロールハウジングクロスヘッドによって構成されている。各振動センサ１８は、約０．５Ｈｚ〜約２０００Ｈｚの周波数領域内の振動検出するために設備することができる。
【００４８】
システム３は、シンドウセンサ１８及びアクチュエータ１６と信号技術によって接続された制御機器２０を有し、この制御機器により、振動センサ１８によって発生された振動信号は、調整信号を発生させるために評価可能であり、この制御機器は、ロールスタンド２へ対抗振動を導入するためにアクチュエータをそれぞれの調整信号によって制御するために設備されている。更に、システム３は、アクチュエータ１６に供給すべき調整信号を増幅するための信号増幅器２１を有する。
【００４９】
制御機器２は、ロールスタンド２の振動をオンラインで監視するため、ロールスタンド２の振動の振動レベルをオンラインで視覚化するため、少なくとも１つの低振動の圧延速度を自動的に開始するため、及び／又は、ロールスタンド２の検出された現在の振動に依存して現在の圧延速度を自動的に低下させるために設備することができる。更に、制御機器は、発生させるべき対抗振動の必要な周波数、振幅及び／又は位相角を求めるために設備することができる。加えて、制御機器２０は、振動センサ１８、アクチュエータ１６及び／又はロール４，５，９及び１０によって構成されるロールスタンド２の圧延機の伝達特性を考慮して調整信号を発生させるために設備することができる。更に、制御機器２０は、アクチュエータ１６及び／又は適用される制御区間の特性の時間的な変化に応答するために設備することができる。
【００５０】
図２は、図１に示した圧延設備のロールスタンド２の概略斜視図を示す。特に、楔圧下手段１３の圧下楔１４へのアクチュエータ１６の配置がよくわかり、この圧下楔は、ロールハウジング８の下の部分１７に支持される。その他、繰返しを回避するために図１に対する前記説明を参照する。
【符号の説明】
【００５１】
１      圧延設備
２      ロールスタンド
３      システム
４      上のワークロール
５      下のワークロール
６      ロールギャップ
７      軸受ユニット
８      ロールハウジング
９      上のバックアップロール
１０    下のバックアップロール
１１    軸受ユニット
１２    圧下ユニット
１３    楔圧下手段の型式のパスライン調整をするための再調整装置
１４    圧下楔の形態の再調整装置の部品
１５    調整装置
１６    アクチュエータ
１７    ８の下の部分
１８    振動センサ
１９    ８の上の部分
２０    制御機器
２１    信号増幅器
【図１】
0006608538.tif 000002
【図２】
0006608538.tif 000003