AT406553B - Verfahren und vorrichtung zum korrigieren von gewalzten, in der bandebene horizontal gebogenen metallbändern, insbesondere von metallbändern mit einer banddicke von 0,5 mm bis 2,0 mm - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Korrigieren von gewalzten, in der Bandebene horizontal gebogenen Metallbändern, insbesondere von Metallbändern mit einer Banddicke von 0,5 mm bis 2,0 mm, deren Bandkanten unter Bildung von Horizontalbögen aus der in Bandkantenlängsrichtung verlaufenden Geraden abweichen, wonach das betreffende Metallband mittels Streckbiegerollen streckbiegegerichtet wird. 



   Nahezu sämtliche gewalzten Metallbänder weisen keine in Längsrichtung geraden Bandkanten auf. Tatsächlich tritt fast immer ein Horizontalbogen mit Radien von einigen hundert Metern auf Daraus resultiert, dass die äussere Bandkante länger ist als die innere Bandkante Nach DIN 1016 und Bandbreiten von 600 mm bis 2. 200 mm darf die Abweichung aus der Geraden auf 5 m Bandlänge lediglich 25 mm betragen. Das bedeutet auf 1 m Bandlänge 5 mm. Bei Bandlängen von 500 oder 1. 000 m dürfen die Abweichungen 2,5m bzw. 5 m aus der Geraden betragen. Solche Metallbänder verlaufen in Bandbehandlungslinien wie z. B. Beizanlagen, Verzinkungs- und Beschichtungsanlagen usw. und können selbst im Wege einer Gegensteuerung mittels Steuerrollen schliesslich nicht mehr gefahren werden, weil die Bandkanten an Konstruktionsteilen anlaufen.

   Je dünner die Metallbänder sind, desto schwieriger wird die Steuerung. Der Bandzug konzentriert sich nur auf die kürzere Bandseite, die entsprechend stramm ist, während die längere Bandseite weitgehend zugfrei bleibt und nach unten durchhängt. Vermutlich sind die Metallbänder aber nicht mit einem konstanten Biegeradius behaftet Die Bandabschnitte, die z B. unter Zug gewalzt sind, haben eine kleinere Krümmung; deshalb kann man nicht das ganze Metallband mit einer konstanten Korrekturgrösse fahren. Das Besäumen solcher Metallbänder mit einseitig längeren Bandkanten scheitert, weil sich die einseitig überschüssige Bandlänge zusammenschiebt, sich faltet und der Saumstreifen schon nach wenigen Metern ausläuft. Folglich müssen häufige Störungen und Stillstände im Zuge der Bandbearbeitung in Kauf genommen werden.

   Das bringt nicht nur Produktionsausfall, sondern auch erhebliche Unfallgefahren mit sich, insbesondere weil aus   Erspamisgründen   die Saumbreiten bis auf etwa 5 bis 8 mm/Seite verringert wurden. 



   Es ist ein Verfahren zum Korrigieren von gewalztem Material bekannt, bei welchem es darum geht, Bandwelligkeiten in gewellten oder gewölbten Metallbändem zu eliminieren. Hierzu sind jeweils Streckrichtvorgänge vorgesehen. Zwar wird zum Korrigieren einer Verwerfung des Materials auch das Aufbringen einer Biegespannung angesprochen, jedoch handelt es sich vorliegend - wie allgemein beim Streckrichten - um einen Kaltumformvorgang, bei welchem durch Wechselbiegen die gewünschte Geradheit der Erzeugnisse erzielt wird. Dabei wird der Querschnitt nicht merkbar verändert. Hierfür spricht auch, dass bei der bekannte Lehre mit maximalen Streckgraden im Bereich von 0,4 % gearbeitet wird (vgl. DE-A 32 41 995). 



   Darüber hinaus kennt man ein Verfahren zum Verhindern des Wandems eines durchlaufenden Metallbandes im Zuge eines Richtvorganges in einer Heisswalzanlage. Zu diesem Zweck besitzt eine Walzrichtmaschine mehrere Walzen, von denen zumindest eine in der Horizontalebene verstellbar ist (vgl. EP-A 0 040 653) . Dabei wird zwar eine Automatisierung des bekannten Verfahrens in der Weise angesprochen, dass die Wanderungen des durchlaufenden Metallbandes durch einen Sensor gemessen werden, dessen Ausgangssignal die Einstellung des Schwenkwinkels einer Richtwalze beeinflusst. Wie dies im einzelnen zu erfolgen hat, bleibt jedoch offen (vgl. EP-A 0 040 653). 



   Schliesslich wird ein Verfahren zum Beseitigen von Querkrümmungen in Metallbändern gelehrt, bei welchem das betreffende Metallband streckbiegegerichtet und/oder zuggereckt wird. Im einzelnen wird vorliegend die Querkrümmung in einem Bandprozesslinienbereich mit einem wesentlich niedrigeren Bandzug als dem im Streckbiegericht- und/oder Zugreckbereich erfasst Hierzu ist ein Messgerät vorgesehen. Darüber hinaus wird in Bandlaufrichtung hinter einer ersten Zugrolle eine in der Eintauchtiefe gegen das jeweilige Metallband einstellbare Korrekturrolle gelehrt. In Abhängigkeit von mittels des vorgenannten Messgerätes erfassten Querkrümmungen wird die in der Eintauchtiefe einstellbare Korrekturrolle entsprechend angestellt. Wie in Abhängigkeit vom Bandkantenverlauf ein einwandfreies Richten des durchlaufenden Metallbandes erfolgen soll, bleibt offen (vgl. DE-C 43 23 385). 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, wonach sich horizontalgebogene Metallbänder kontinuierlich und einwandfrei in Bandlängsrichtung gerade richten lassen Ausserdem soll eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung geschaffen werden. 



   Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemässen Verfahren dadurch, dass der Bandkantenverlauf des betreffenden Metallbandes in einem vorgegebenen Abstand nach dem Streckbiegerichten beidseitig kontinuierlich gemessen wird und bei Ermittlung einer horizontalen 

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 Abweichung zu deren Korrektur zumindest eine oder mehrere Streckbiegerollen in einem durch die jeweilige Abweichung vorgegebenen Mass auf der kurzen Bandseite in Horizontalebene und/oder Vertikalebene so verschwenkt wird/werden, dass im Zuge des Streckbiegerichtens eine die aus dem Horizontalbogen resultierende Längung kompensierende Längung der horizontalbogenfreien bzw. horizontal-bogeninneren Bandkante und folglich eine Korrektur des gebogenen Bandes erreicht wird.

   Im Rahmen der Erfindung meint "gewalzte Metallbänder' sowohl kaltgewalzte als warmgewalzte Metallbänder. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich Metallbänder im Zuge des Streckbiegerichtens in einem plastischen oder zumindest semiplastischen Zustand befinden und dadurch unschwer eine Längung der horizontalbogenfreien Bandkante erreicht werden kann, wenn eine oder mehrere Streckbiegerollen entsprechend angestellt werden. 



  Überraschenderweise genügt bereits ein einseitiges Verschwenken der Streckbiegerollen in Hori- zontalebene mit einer Schrägstellung, um wenige Grade, um eine hinreichende Längenänderung auf der kürzeren Bandseite zu erreichen Aufgrund der daraus resultierenden Längung auf der kürzeren Bandseite wird die aus dem Horizontalbogen resultierende Längung auf der längeren Bandseite kompensiert und folglich eine Korrektur des gebogenen Bandes erreicht. Das gelingt in kontinuierlicher Weise und mit verhältnismässig einfachen Massnahmen.

   Diese Bandkorrektur, die auf der einen oder anderen Bandseite herbeigeführt werden kann ist nicht nur im Wege einer Horizontalverschwenkung der einen oder auch mehrerer Streckbiegerollen möglich, vielmehr kann die verschwenkbare Streckbiegerolle oder können mehrere verschwenkbare Streckbiegerollen auch in Vertikalebene verschwenkbar gelagert sein und folglich auf der einen wie auf der anderen Bandseite heb- und senkbar sein Darüber hinaus ist jede Zwischenstellung zwischen dem Verschwenken in Horizontalebene und Vertikalebene denkbar. Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung erbringen die zusätzlichen Biegespannungen an den Streckbiegerollen schon erhebliche Verformungen und Längungen des Metallbandes; durch Veränderungen des Umschlingungswinkels an den Streckbiegerollen können dadurch bei nahezu gleichem Horizontalzug erhebliche Verformungen erzielt werden.

   Der Umschlingungswinkel ändert sich bei seitlicher Verschwenkung feinfühliger als beim vertikalen einseitigen Anheben der Streckbiegerollen. Je nach Grösse des Bogenradius können die gewünschten Längungen zunächst grob durch Anheben und dann fein durch seitliches Verschwenken der Streckbiegerollen erzielt werden. Stets wird man die Streckbiegerolle(n) so verschwenken, dass eine hinreichende Längung der kurzen Bandseite erreicht wird. Dabei wird die Bandkorrektur vorzugsweise unmittelbar nach dem Abwickeln des betreffenden Metallbandes oder hinter einem zwischengeschalteten Dressiergerüst vorgenommen, um von vornherein aus Horizontalbogen resultierende Störungen und Stillstände zu vermeiden. 



   Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung, die zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens besonders geeignet ist und zumindest eine Band-Abwickelstation, eine der Band- Abwickelstation nachgeordnete Streckbiegerichtanlage mit mehreren Streckbiegerollen und einen Spanntrommel-Zugantrieb für die gewalzten Metallbänder aufweist. Bei Bändern, die eine ausgeprägte Streckgrenze aufweisen und empfindlich sind gegen die Bildung von Lüders-Linien, wird zweckmässig der Bremsantrieb für den Aufbau des Bandzuges durch ein Dressiergerüst erbracht, das zwischen dem Abwickler und den Streckbiegerollen angeordnet wird.

   Neben der Vermeidung von Coilbreaks und Lüders-Markierungen durch plastische Verformung der oberflächennahen Bereiche mit Walzgraden von 0,5 bis 1 % können beliebig hohe Bremszüge im Bereich von 10 bis 30 t für das nachfolgende Streckbiegerichten erbracht werden. Dazu ist zur Optimierung der erfindungsgemässen Vorrichtung die Streckbiegerichtanlage zwischen zwei Dressiergerüsten angeordnet - Selbstverständlich kann die erfindungsgemässe Vorrichtung auch zwischen zwei Spannrollensätzen an jeder beliebigen anderen Stelle angeordnet sein. 



   Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens, mit zumindest einer Band-Abwickelstation, einer der Band-Abwickelstation nachgeordneten Streckbiegerichtanlage mit mehreren Streckbiegerollen und mit einem Spanntrommel-Zugantrieb für die Metallbänder. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Streckbiegerollen an ihren beiden Röllenenden um jeweils einen Gelenkpunkt wahlweise verschwenkbar gelagert ist, dass der Streckbiegerichtanlage in vorgegebenem Abstand eine Messvorrichtung zum Ermitteln von horizontalen Abweichungen beidseitig des jeweils durchlaufenden Metallbandes in Bandlaufrichtung nachgeordnet ist, und dass die verschwenkbare Streckbiegerolle in Abhängigkeit von den ermittelten Messwerten auf der einen oder anderen Bandseite verschwenkbar ist.

   Die Messvorrichtung befindet sich bevorzugt in etwa 5 m bis 20 m Entfernung hinter der Streckbiegerichtanlage. Die von ihr ermittelten Messwerte wirken 

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 kontinuierlich auf die horizontale und/oder vertikale Verschwenkung der betreffenden Streckbiegerolle ein, und zwar entweder auf der einen Bandseite oder auf der anderen Bandseite Dazu ist vorzugsweise die verschwenkbare Streckbiegerolle in Horizontalebene und/oder Vertikalebene um jeweils einen der beiden Gelenkpunkte verschwenkbar. Bei der verschwenkbaren Streckbiegerolle handelt es sich bevorzugt um eine Unterrolle, auf welcher also das durchlaufende Metallband aufliegt. Im Rahmen der Erfindung kann die verschwenkbare Streckbiegerolle aber auch als Oberrolle ausgeführt sein, welche gegen das durchlaufende Metallband zum Erreichen einer vorgegebenen Eintauchtiefe anstellbar ist.

   Ferner besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass mehrere bzw. unterschiedliche Streckbiegerollen in Horizontalebene und/oder Vertikalebene um endseitige Gelenkpunkte schwenkbar gelagert sind. 



  Vorzugsweise weisen die verschwenkbaren Streckbiegerollen einen Rollendurchmesser von 40 bis 60 mal Banddicke auf, wobei der Rollendurchmesser von der ersten Streckbiegerolle bis zur in Bandlaufrichtung letzten Streckbiegerolle auch bis maximal 200 mm zunehmen kann. Im übrigen sieht die Erfindung vor, dass die verschwenkbare Streckbiegerolle mittels eines geregelten Stell- triebes verschwenkbar ist, der unter Zwischenschaltung eines Regelkreises und die Messwerte verarbeitetenden Rechners an die Messvorrichtung angeschlossen ist Das gilt analog für den Fall, dass mehrere verschwenkbare Streckbiegerollen vorgesehen sind. 



   Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Korrigieren gebogener Bandkanten von   Metallbändern   in schematischer Seitenansicht, 
Fig 2 einen vergrösserten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich der 
Streckbiegerichtanlage mit angedeuteter Horizontalverschwenkung der verschwenkbaren 
Streckbiegerolle, 
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig 2, 
Fig. 4 einen zugfreien Bandabschnitt mit einer "langen" Bandseite und einer "kurzen" 
Bandseite, 
Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 4 mit Wellenbildung auf der langen Bandseite und 
Zugbeanspruchung auf der kurzen Bandseite, 
Fig.

   6 den Gegenstand nach Fig 4 nach erfolgter Zugreckung, wobei die kurze Bandseite wegen ihrer stärkeren Rückfederung geringfügig länger gereckt ist und 
Fig. 7 den Bandabschnitt nach Fig. 4 im gerichteten und zugfreien Zustand. 



   In den Figuren ist eine Vorrichtung 1 zur Korrektur von in Bandebene horizontal gebogenen und gewalzten Metallbändern 2 dargestellt, deren Bandkanten unter Bildung von Horizontalbogen 3 aus der in Bandkantenlängsrichtung verlaufenden Geraden abweichen. Diese Vorrichtung weist zumindest eine Band-Abwickelstation 4, eine der Band-Abwickelstation 4 nachgeordnete Streckbiegerichtanlage 5 mit mehreren Streckbiegerollen 6 und mit einem Spanntrommel- Zugantrieb 7 für die gewalzten Metallbänder 2 auf. Zumindest eine der Streckbiegerollen 6a ist an ihren beiden Rollenenden um jeweils einen Gelenkpunkt 8 wahlweise verschwenkbar, gelagert Der Streckbiegeanlage 5 ist in vorgegebenem Abstand eine Messvorrichtung 9 zum Ermitteln von Horizontalbogen 3 beidseitig des jeweils durchlaufenden Metallbandes 2 in Bandlaufrichtung nachgeordnet.

   Die verschwenkbare Streckbiegerolle 6a wird in Abhängigkeit von den ermittelten Messwerten auf der einen oder anderen Bandseite verschwenkt. Die verschwenkbare Streckbiegerolle 6a ist' in Horizontalebene und/oder Vertikalebene um jeweils einen der beiden Gelenkpunkte 8 verschwenkbar und als Unterrolle ausgeführt. Ausserdem weist die verschwenkbare Streckbiegerolle 6a einen Rollendurchmesser von 40- bis 60-facher Banddicke auf. Die verschwenkbare Streckbiegerolle 6a ist mittels eines geregelten Stelltriebes 10 verschwenkbar, der unter Zwischenschaltung eines Regelkreises 11zur Korrekturvorgabe und die Messwerte verarbeitenden Rechners 12 an die Messvorrichtung 9 angeschlossen. 



   Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung erläutert. 



   Hat das Frontende eines gebogenen Metallbandes 2 mit z. B einem Radius von 2. 500 m die Messvorrichtung 9 erreicht, wird beispielsweise eine Abweichung von 5 mm angezeigt. Jetzt erfolgt die Korrektur durch entsprechendes Verschwenken und/oder Anheben der Streckbiegerolle 6a oder auch weiterer Streckbiegerollen bis ein Wert 0 1 mm angezeigt wird. Das Metallband 2 ist nun gerade Die Abweichung im Bereich des Frontendes entspricht dann bei R = 2. 500 m immer noch der Forderung nach DIN 1016 bzw. der Euronorm mit 25 mm auf 5 m Länge Die Rückbiegung des Metallbandes in eine Gerade entspricht einer keilförmigen plastischen Dehnung des Band-Querschnitts, wobei die grössere Verformung auf der "kurzen" Bandseite K liegt 

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 Zweckmässig wird auch die "lange" Bandseite L noch mit etwa 0,3 bis 0,5 % plastisch gereckt. 



  Durch die plastische Verformung verfestigt sich das Material auf der kurzen Bandseite K stärker als auf der langen Bandseite L. Wegen der unterschiedlichen elastischen Schrumpfung der langen und kurzen Bandseite kann sich bei stärker verfestigenden Stählen wie z B bei IF- Stählen (INTER- STITIONALFREE) auf der langen Bandseite L wieder eine leichte Welligkeit bilden Diese erschwert bzw. verhindert ein gleichmässiges Besäumen beider Bandseiten. Deshalb wird weiterhin vorgeschlagen, bei der plastischen Längung des Bandquerschnitts unter Zug die kurze Bandseite K entsprechend mehr zu recken, so dass nach Entlastung beide Bandseiten gleich lang sind. 



   Des weiteren kann die Streckbiegerichtanlage 5 zwischen zwei Dressiergerüsten 13, 14 angeordnet sein. Das zweite Dressiergerüst 14 deckt dann die erforderlichen Züge hinter der Streckbiegerichtanlage 5. Hinter dem zweiten Dressiergerüst 14 folgt eine Schere 15 und in einer Entfernung von etwa 5 m von der Streckbiegerichtanlage 5 die Messvorrichtung 9 mit der Messauswertung und Korrekturvorgabe. Tatsächlich liegt der Bogenradius zwischen 1. 500 m bis 5. 000 m. Im übrigen ist noch eine Schweissstation 16 zum Verbinden der betreffenden Bandenden vorgesehen, die nach ihrer Korrekturbehandlung in der Streckbiegerichtanlage 5 exakt gerade sind und sich daher auch im Wege des Laser-Schweissens einwandfrei miteinander verschweissen lassen. 



   Patentansprüche: 
1. Verfahren zum Korrigieren von gewalzten, in der Bandebene horizontal gebogenen 
Metallbändern (2), insbesondere von   Metallbändern   (2) mit einer Banddicke von 0/5 mm bis 2/0 mm, deren Bandkanten unter Bildung von Horizontalbogen (3) aus der in 
Bandkantenlängsrichtung verlaufenden Geraden abweichen, wonach das betreffende 
Metallband (2) mittels Streckbiegerollen (6) streckbiegegerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandkantenverlauf des betreffenden Metallbandes (2) in einem vorgegebenen Abstand nach dem Streckbiegerichten beidseitig kontinuierlich gemessen wird und bei Ermittlung einer horizontalen Abweichung zu deren Korrektur zumindest eine oder mehrere Streckbiegerollen (6a)

   in einem durch die jeweilige Abweichung vorgegebenen Mass auf der kurzen Bandseite in Horizontalebene und/oder Vertikalebene so verschwenkt wird/werden, dass im Zuge des Streckbiegerichtens eine die aus dem 
Horizontalbogen resultierende Längung kompensierende Längung der horizontalbogenfreien Bandkante und folglich eine Korrektur des gebogenen Bandes erreicht wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandkantenkorrektur unmittelbar nach dem Abwickeln des betreffenden Metallbandes oder hinter einem zwischengeschalteten Dressiergerüst vorgenommen wird.

   3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit zumindest einer Band-Abwickelstation (4), einer der Band-Abwickelstation (4) nachgeordneten Streckbiegerichtanlage (5) mit mehreren Streckbiegerollen (6) und mit einem Spanntrommel-Zugantrieb (7) für die Metallbänder (2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Streckbiegerollen (6a) an ihren beiden Rollenenden um jeweils einen Gelenkpunkt (8) wahlweise verschwenkbar gelagert ist, dass der Streckbiegerichtanlage (5) in vorgegebenem Abstand eine Messvorrichtung (9) zum Ermitteln von horizontalen Abweichungen aus der Geraden beidseitig des jeweils durchlaufenden Metallbandes (2) in Bandlaufrichtung nachgeordnet ist, und dass die verschwenkbare Streckbiegerolle (6a) in Abhängigkeit von den ermittelten Messwerten auf der einen oder anderen Bandseite verschwenkbar ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ver schwenkbare Streckbiegerolle (6a) in Horizontalebene und/oder Vertikalebene um jeweils einen der beiden Gelenkpunkte (8) verschwenkbar ist 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verschwenkbare Streckbiegerolle (6a) eine Unterrolle ist <Desc/Clms Page number 5> 6 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Streckbiegerollen (6) in Horizontalebene und/oder Vertikalebene um endseitige Gelenkpunkte (8) verschwenkbar gelagert sind 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ver schwenkbare Streckbiegerolle (6a) einen Rollendurchmesser von 40 bis 60 mal Banddicke aufweist.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verschwenkbare Streckbiegerolle (6a) mittels eines geregelten Stelltriebes (10) verschwenkbar ist, der unter Zwischenschaltung eines Regelkreises (11) und die Messwerte verarbeitenden Rechners (12) an die Messvorrichtung (9) angeschlossen ist 9 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bandabwickelstation (4) und der Streckbiegerichtanlage (5) ein Dressiergerüst (13) angeordnet ist.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckbiegevorrichtung (5) zwischen zwei Dressiergerüsten (13, 14) angeordnet ist.

   Hiezu 3 Blatt Zeichnungen