AT510957B1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines metallischen bandes - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Herstellen eines metallischen Bandes (2) mit wenigstens zwei in Längsrichtung des Bandes (2) verlaufenden Streifen (24, 24', 25, 26) unterschiedlicher Stärke mit Hilfe von Walzen (10, 16), zwischen denen das Band (2) durchgeführt und dabei durch einen Walzvorgang ein Streifen (24, 24') verringerter Stärke erzeugt wird, werden an einem Planetenrad (9) gelagerte Arbeitswalzen (16) beim Walzvorgang in die der Förderrichtung (20) des Bandes (2) entgegengesetzte Richtung (21) bewegt. Weiters ist ein Werkzeug (31, 32, 33) zum Erzeugen eines Einstichs (29, 30) vorgesehen.

Description

österreichisches Patentamt AT510 957B1 2012-08-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes mit wenigstens zwei in Längsrichtung des Bandes verlaufenden Streifen unterschiedlicher Stärke mit Hilfe von Walzen, zwischen denen das Band durchgeführt und dabei durch einen Walzvorgang ein Streifen verringerter Stärke erzeugt wird.

[0002] Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Herstellen eines metallischen Bandes mit wenigstens zwei in Längsrichtung des Bandes verlaufenden Streifen unterschiedlicher Stärke mit Walzen, zwischen denen das Band durchgeführt und dabei durch einen Walzvorgang wenigstens ein Streifen verringerter Stärke erzeugt wird, wobei Arbeitswalzen an wenigstens einem Planetenrad gelagert sind, und mit einem Antrieb zum Fördern des Bandes durch die Walzen.

[0003] Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der DE 101 56 087 A1 bekannt. Dabei besteht jedoch das Problem, dass beim Walzen derartiger Bänder das Band beim Umformen sowohl in die Länge als auch in die Breite umgeformt wird. Während das Umformen in die Breite in diesen Fällen erwünscht ist, bereitet der Anteil der Umformung in die Länge erhebliche Probleme, da der Streifen mit der größeren Stärke, der nicht oder weniger umgeformt wird, keine oder eine geringere Längenausdehnung erfährt als der stärker umgeformte Streifen, was zu Verwerfungen bzw. zu einer Wellung des Bandes führt, sodass das Band anschließend noch aufwändig geglättet bzw. gerichtet werden muss.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem es zu geringeren Verwerfungen bzw. Wellungen kommt.

[0005] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, vor dem Walzvorgang wenigstens ein Einstich im Bereich einer Abstufung zwischen zwei Streifen hergestellt wird und dass dann an einem Planetenrad gelagerte Arbeitswalzen beim Walzvorgang in die der Förderrichtung des Bandes entgegengesetzte Richtung bewegt werden.

[0006] Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Planetenrad, eine Drehrichtung aufweist, die der Förderrichtung des Bandes entgegengesetzt ist und dass vor dem Planetenrad, ein Werkzeug zum Erzeugen eines Einstichs angeordnet ist.

[0007] Bei der Erfindung wird der wenigstens eine Streifen mit einem Planetenrad entgegen der Bewegungsrichtung des Bandes gewalzt. Dies hat zur Folge, dass der gewalzte Streifen primär in die Breite und zu einem im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich geringeren Anteil in die Länge umgeformt wird, sodass es zu wesentlich weniger Verwerfungen bzw. Wellungen des Bandes kommt.

[0008] Mit der Erfindung können nicht nur Bänder hergestellt werden, welche im wesentlich nur aus zwei Streifen mit konstanter, unterschiedlicher Stärke bestehen sondern auch solche, bei denen einzelne Streifen, quer zur Förderrichtung des Bandes gesehen, eine stufenförmige, jedenfalls diskontinuierlich zu- oder abnehmende Stärke aufweisen. Außerdem können Bänder hergestellt werden, bei denen zum Beispiel eine oder mehrere Nuten unterschiedlicher Breite oder Stärke in ein Band gewalzt werden.

[0009] Mit der Erfindung können nicht nur Bänder mit Streifen mit stückweise konstanter Dicke quer zur Bandlaufrichtung hergestellt werden, sondern auch Streifen mit konkaven Ausnehmungen oder kontinuierlichen Dickenübergängen. Es müssen lediglich eine geeignet geformte Arbeitswalze und die dazu passenden Sonnen- und Planetenräder eingesetzt werden.

[0010] Die Erfindung kann außerdem nicht nur zum Bearbeiten ursprünglich flacher Bänder mit konstanter Stärke, sondern auch zum Weiterverarbeiten von halbfertigen Bändern bzw. Profilen verwendet werden, bei denen wenigstens ein in Längsrichtung des Profils verlaufender Streifen unterschiedlicher Stärke mit Hilfe von Walzen hergestellt wird, zwischen denen das Profil durchgeführt und dabei durch einen Walzvorgang ein Streifen verringerter Stärke erzeugt wird. 1 /22 österreichisches Patentamt AT510 957B1 2012-08-15 [0011] Um sowohl das Fließen des Metalls in die Breite zu ermöglichen als auch um einen exakten Übergang zwischen zwei nebeneinander liegenden Streifen unterschiedlicher Stärke zu schaffen, ist bei der Erfindung vorgesehen, dass vor dem Walzen wenigstens ein Einstich, vorzugsweise ein keilförmiger Einstich, im Bereich einer Abstufung zwischen zwei Streifen hergestellt wird. Dieser Einstich kann entweder durch plastische Verformung des Bandes, beispielsweise mit einem den Einstich in das Band drückenden Rad, oder durch einen spanabhebenden Bearbeitungsvorgang, beispielsweise mit einem Fräser oder einem Hobel, hergestellt werden.

[0012] Um die Lebensdauer der durch die starke Umformung beanspruchten Arbeitswalzen zu erhöhen, kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Schaffung dieses keilförmigen Einstichs jede Arbeitswalze von der Flanke leicht freigestellt sein. Dadurch reduziert sich sowohl die Reibung als auch der Druck auf die Kanten der Arbeitswalzen.

[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auch eine gezielte Manipulation der Dicke des Streifens in Bandlaufrichtung möglich. Dazu ist es erforderlich, sowohl über geeignete Zustellvorrichtungen den Walzspalt maßgenau zu kontrollieren als auch die Einstiche mit der Zustellung der Planetenwalzen zeitlich exakt zu synchronisieren, wobei die Bandgeschwindigkeit in jedem Fall zu berücksichtigen ist. Die dem Umformvorgang nachfolgenden Kalibierwalzen müssen in diesem Fall auch ständig nachgestellt werden, wobei dann nur mehr der ausgewalzte dünnere Streifen nachgewalzt wird.

[0014] Das Band kann in einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in wenigstens zwei aufeinander folgenden Walzvorgängen gewalzt werden. Dies kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn der zu walzende Streifen entweder relativ breit ist oder die zu reduzierende Stärke des Streifens sehr groß ist, so dass ein zwei- oder mehrstufiges Walzverfahren vorteilhaft ist.

[0015] Wenn auf beiden Seiten des Bandes eine Abstufung hergestellt werden soll, kann das Band in einer Ausführungsformen der Erfindung mit zwei auf gegenüber liegenden Seiten des Bandes angeordneten Arbeitswalzen gewalzt werden.

[0016] Nach der primären Umformung durch die entgegen der Bandlaufrichtung bewegten Arbeitswalzen kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein entsprechendes Richtwalzenpaar vorgesehen sein. Diese Richtwalzen sollen die minimale Welligkeit nach dem Eingriff der Arbeitswalze auf das erwünschte Anforderungsprofil reduzieren.

[0017] Um die starke Umformung im Bereich der Arbeitswalzen zu unterstützen, kann eine Vorrichtung zur teilweisen Erwärmung des Bandes im umzuformenden Bereich des Bandes vorgesehen sein. Diese Erwärmung kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum Beispiel induktiv erfolgen.

[0018] Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

[0019] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen. Es zeigt: [0020] Fig. 1 [0021] Fig. 2 [0022] Fig. 3 [0023] Fig. 4 ein schematisches Bild einer Anlage mit einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung mit anschließender Umformanlage ein schematisches Bild einer Anlage mit einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung zur Herstellung von Platinen, ein schematisches Bild einer Anlage mit einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung im Coil-to-Coil Betrieb, ein schematisches Bild einer Anlage mit einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung, bei der die Dickenreduktion auf einem vorgeformten Profil erfolgt.

[0024] Fig. 5 ein schematisches Bild einer Anlage mit einer erfindungsgemäßen Walzvorrich- 2/22

österreichisches Patentamt [0025] Fig. 6 [0026] Fig. 7 [0027] Fig. 8 [0028] Fig. 9 [0029] Fig. 10 [0030] Fig. 11 [0031] Fig. 12 [0032] Fig. 13 [0033] Fig. 14 [0034] Fig. 15 [0035] Fig. 16 [0036] Fig. 17 [0037] Fig. 18 [0038] Fig. 19 [0039] Fig. 20 AT510 957B1 2012-08-15 tung, wobei die Profile aus Platinen als Ausgangsmaterial gewalzt werden, ein schematisches Bild einer Anlage mit einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung, bei der vorgeformte Profile an einer bestimmten Stelle dickenreduziert ausgewalzt werden. eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung im Schrägriss, eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 7, einen Querschnitt durch die Ausführungsform von Fig. 7, eine Detailansicht eines Einstichs und einer Freistellung einer Arbeitswalze, mögliche Formen der Arbeitsrollen mit der beispielsweisen Einbauform in einem Planetenrad, einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung, eine Draufsicht auf die Ausführungsform von Fig. 12, einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung, zwei Ausführungsformen von Werkzeugen zum Herstellen eines Einstichs, eine dritte Ausführungsform eines Werkzeugs zum Herstellen eines Einstichs, eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung in Draufsicht, eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung in

Draufsicht, eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung in Draufsicht und eine siebente Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung in Schnittdarstellung.

[0040] In Fig. 1 ist schematisch eine Anlage mit einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung 1 dargestellt.

[0041] Ein metallisches Band 2, beispielsweise ein Stahlband, wird von einer Spule 3 abgezogen und der Walzvorrichtung 1 mit einem Antrieb 34 durch eine vorgelagerte Heizstation 4 zugeführt. Nach der Walzvorrichtung 1 durchläuft das gewalzte Band 2 eine Kühlstation 5 und dann eine Profiliereinrichtung 6, in welcher das gewalzte Band 2 beispielsweise in ein U-förmiges oder kastenförmiges Querschnittsprofil 2' umgeformt wird. Das Profil 2' wird im dargestellten Ausführungsbeispiel anschließend mit einer Säge 7 in Profilstücke 8 abgeschnitten.

[0042] Mit der Erfindung können aber auch Bleche, Profile, Platinen oder andere Teile mit einer begrenzten Länge bearbeitet werden, die der Walzvorrichtung einzeln zugeführt werden, und die im Rahmen der Erfindung ebenfalls als Band bezeichnet werden können.

[0043] In den Fig. 2 bis 6 sind weitere Anwendungsfälle der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dabei am Anfang einer Umformstrecke stehen (Fig. 1), aber auch an deren Ende (Fig. 4), oder auch an einer geeigneten Stelle innerhalb der Profilier- bzw. Umformstrecke (nicht dargestellt). In jedem Fall sind auch direkte Coil-zu-Coil (Fig. 3), d.h. Anlagen, bei denen ein Band 2 von einer Spule 3 abgezogen und das bearbeitete Band 2 anschließend wieder auf eine Spule 3y aufgewickelt wird, oder Coil-zu-Platine (Fig. 2) Betriebsarten möglich. Die Versorgung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem metallischen Vormaterial muss aber nicht zwingend über eine Spule 3 erfolgen. Denkbar sind auch die direkte Verarbeitung einzelner Platinen (Fig. 5) oder halbfertiger offener Profile 3/22 österreichisches Patentamt AT510 957B1 2012-08-15 (Fig. 6).

[0044] In den Fig. 7 bis 9 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung 1 dargestellt, welche ein Planetenrad 9 und eine Gegenwalze 10 aufweist. Das Planetenrad 9 besteht, wie insbesondere in Fig. 9 zu sehen ist, aus zwei Planetenträgern 11, 12, welche mittels einer Passfeder 13 drehfest mit einer Antriebswelle 14 verbunden sind. Zwischen den beiden Planetenträgern 11,12 sind an Bolzen 15 Arbeitswalzen 16 drehbar gelagert. Radial innerhalb der Arbeitswalzen 16 sind ein Abrollring 17 und ein Stützring 18 angeordnet, wobei der Stützring 18 über die Passfeder 13 drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden ist, wogegen der Abrollring 17 gleitend gegenüber dem Stützring 18 verdrehbar ist. Die Arbeitswalzen 16 stützen sich auf der Außenfläche 19 des Abrollrings 17 ebenfalls so ab, dass sie auf diesem gleiten können.

[0045] Wenn das Band 2 in Richtung des Pfeils 20 zwischen dem Planetenrad 9 und der Gegenwalze 10 durchgeführt wird, dreht sich das Planetenrad 9 mit den Arbeitswalzen 16 in Richtung des Pfeils 21 und somit gegen die Bewegungsrichtung des Bandes 2. Die Gegenwalze 10 hingegen dreht sich in Richtung des Pfeils 22 mit dem Band 2 mit. Die Arbeitswalzen 16 drehen sich, während sie auf dem Band 2 abrollen, in Richtung des Pfeils 23 und somit in die Gegenrichtung des Planetenrads 9.

[0046] Die Arbeitswalzen 16 erzeugen in den in den Fig. 7, 8, 9, 12 und 13 dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils eine Nut bzw. einen Streifen 24 mit geringerer Stärke zwischen zwei Streifen 25, 26 größerer Stärke. Die Stärke und Breite der Streifen 24, 25, 26 ist allerdings beliebig, wobei auch die Anzahl von Streifen 24 mit geringerer Stärke und der Streifen 25, 26 mit größerer Stärke beliebig sein kann. So können beispielsweise zwei oder mehr Nuten bzw. Streifen 24 mit geringerer Stärke zwischen zwei oder mehr Streifen 25, 26 größerer Stärke angeordnet sein, wobei ein Streifen 24 mit geringerer Stärke auch am Rande des Bandes 2 angeordnet sein kann. Es kann beispielsweise aber auch sein, dass nur ein Streifen 24 mit geringerer Stärke neben einem einzigen Streifen 25 größerer Stärke angeordnet ist.

[0047] Da das Planetenrad 9 gegen die Bewegungsrichtung des Bandes 2 gedreht wird, wird das von den Arbeitswalzen 16 verdrängte Material einerseits zur Seite, andererseits aber auch gegen die Bewegungsrichtung des Bandes 2 verdrängt, so dass es nicht oder nur zu einem geringen Ausmaß zu einer Verlängerung des gewalzten Streifens 24 in Längsrichtung bzw. Förderrichtung 20 des Bandes 2 kommt, wodurch Wellungen oder Verwerfungen des Bandes 2 vermieden oder, im Vergleich zum Stand der Technik, jedenfalls verringert werden.

[0048] Unmittelbar nach dem Planetenrad 9 und der Gegenwalze 10 kann eine profilierte Richtrolle 27 mit einer glatten Gegenrolle 28 angeordnet sein, welche Unebenheiten im gewalzten Profil glätten.

[0049] Das Werkzeug zum Erzeugen von Einstichen 29, 30 kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vor dem Planetenrad 9 angeordnet sein. Diese keilförmigen Einstiche 29, 30, sowie deren Position zur Arbeitswalze 16 beispielhaft sind in Fig. 10 dargestellt, ermöglichen bzw. fördern das Fließen des Metalls quer zur Bandrichtung und sorgen für eine exakte Kante zwischen den Streifen 24, 25 und 26. Die Werkzeuge können die Einstiche 29, 30 spanlos, das heißt durch plastische Verformung des Bandes, oder spanabhebend erzeugen. Eine spanlose Herstellung eines Einstichs kann beispielsweise mit Hilfe eines Rades 31 erfolgen (siehe Fig. 16), eine spanabhebende Herstellung beispielsweise mit Hilfe eines Hobels 32 oder eines Fräsers 33 (beide Fig. 15). Es können auch entsprechende Werkzeuge miteinander kombiniert werden, um Einstiche in der gewünschten Form und Größe herzustellen. Die im Falle einer spanabhebenden Fertigung der Einstiche 29, 30 notwendige Entfernung der Späne erfolgt über geeignete Maßnahmen, wie z.B. Spülen oder Blasen.

[0050] In dem in den Fig. 7 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein einziges Planetenrad 9 mit einer Gegenwalze 10 verwendet, um eine Nut bzw. einen Streifen 24 mit verringerter Stärke zu erzeugen. In dem in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei im Großen und Ganzen gleiche Planetenräder 9 mit jeweils einer Gegenwalze 10 verwen- 4/22 österreichisches Patentamt AT510 957B1 2012-08-15 det, entweder um eine breitere Nut 24 zu erzeugen oder um die gesamte Nut 24 oder eine Teilbreite der Nut 24 beim Walzvorgang mit dem zweiten Planetenrad 9 tiefer zu walzen als beim Walzvorgang mit dem ersten Planetenrad 9.

[0051] In Fig. 14 ist eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der zwei Planetenräder 9 auf gegenüber liegenden Seiten des Bandes 2 angeordnet sind, welche jeweils Nuten bzw. Streifen 24, 24' auf gegenüber liegenden Seiten des Bandes 2 erzeugen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden bevorzugt zwei profilierte Richtrollen 27 verwendet, um das gewalzte Profil zu glätten.

[0052] In Fig. 17 ist eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der zwei Planetenräder 9 in Förderrichtung 20 quer und hintereinander gegeneinander versetzt sind, um wie hier dargestellt einen besonders breiten, dickenreduzierten Streifen 24 zu walzen. Erneut sind die unterschiedlichen Möglichkeiten zur Anbringung der Werkzeuge 32 zur Herstellung der Einstiche 29, 29', 30 aufgezeigt. Der Einstich 29' kann sowohl unmittelbar vor (durchgezogene Linie) als auch auf Höhe der ersten Einstiche (punktierte Linie) erzeugt werden, wobei dann die gewünschte Verbreiterung des Bandes entsprechend berücksichtigt werden muss.

[0053] In Fig. 18 ist eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der mit insgesamt drei Planetenrädern 9 drei Streifen 24 mit geringerer Stärke erzeugt werden, welche zwischen Streifen 25 und 26 größerer Stärke liegen.

[0054] Das in Bandlaufrichtung 20 gesehen erste Planetenrad 9 ist alleine auf einer Antriebswelle 14 angeordnet und erzeugt einen ersten mittleren Streifen 24 mit geringerer Stärke. Nach dem ersten Planetenrad 9 folgt eine erste profilierte Richtwalze 27, um das gewalzte Profil zu glätten. Nach der ersten Richtwalze 27 folgt eine weitere Antriebswelle 14, auf der nun zwei Planetenräder 9 angeordnet sind, welche jeweils eine weitere Nut 24 in Form eines Streifens mit verringerter Stärke erzeugen. Nach der zweiten Antriebswelle 14 mit den beiden Planetenrädern 9 folgt eine weitere Profilierwalze 27, welche alle drei zuvor erzeugten Streifen 24 sowie die daneben liegenden Streifen 25, 26 glätten.

[0055] Beispielhaft ist in Fig. 18 des Weiteren dargestellt, dass die Einstiche 29, 30 für die beiden (in Fig. 18) unten liegenden Streifen 24 gleichzeitig mit nebeneinander liegenden Werkzeugen 32 hergestellt werden können. Für die Einstiche 29, 30 des in Fig. 18 oben liegenden Streifens 24 sind Werkzeuge 32 unmittelbar vor dem diesbezüglichen Planetenrad 9 angeordnet.

[0056] In Fig. 11 sind unterschiedliche Walzkörper für die Arbeitswalzen sowie deren beispielhafter Einbau in ein Planetenrad 9 dargestellt. Dabei ist zu bemerken, dass der Verschleiß der Arbeitswalzen mit zunehmender Abweichung von der zylindrischen Form (Fig. 11 b, c, d) zunimmt. Um diesen verstärktem Verschleiß Rechnung zu tragen wird in geeigneter Weise ein Kühlschmiermittel zugeführt. Der Kegelwinkel oder der Krümmungsradius der Tonnenwalze gemäß Fig. 11 d ist weitgehend unbeschränkt, auch wenn am Beispiel der Kegelrolle der Kegelwinkel zu Illustrationszwecken übertrieben groß dargestellt ist. Im Fall Fig. 11 c kann der Verschleiß durch zwei passende Einstiche vor der Werkzeugrolle reduziert werden.

[0057] In Fig. 19 ist der Einsatz von sowohl einem Planetenrad 9 mit zylindrischen Arbeitswalzen als auch einem mit kegelförmigen Arbeitswalzen dargestellt. Es wird dabei zuerst ein Metallband mit einem unverändert dicken Streifen 25 und einem planparallelen dünneren Randstreifen 24 hergestellt. Zu diesem Zweck wird diesmal nur ein Einstich 29 erzeugt. Im nachfolgenden Bearbeitungsschritt wird mit Hilfe eines Kegelrollenplanetenrades (Kegelwinkel ist zu Illustrationszwecken übertrieben dargestellt) der dickere Streifen 25 in einen dickeren Streifen 26 und einen Streifen mit kontinuierlich abnehmender Dicke 38 an der Bandkante hergestellt. In beiden Fällen geht es um die gezielte Formung der Bandkante. Der Einsatz eines Kegelrollenplanetenrades ist dabei keineswegs auf die Bandkante beschränkt. In dem illustrierten Anwendungsfall ist jedenfalls für den Streifen 38 kein vorangehender Einstich erforderlich.

[0058] Fig. 20 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walz- 5/22

Claims (45)

1. österreichisches Patentamt AT510 957B1 2012-08-15 Vorrichtung, bei der mit Hilfe des Planetenrades 9 und geeigneter Antriebe 39, 40 zum Zustellen des Planetenrads wie auch der vorangehenden Einstichwerkzeuge 31,32, 33 ein planparalleler dickenreduzierter Streifen 24 mit in Laufrichtung des Bandes unterschiedlicher Dicke hergestellt wird. Zu diesem Zweck muss der Walzspalt zwischen Planetenwalzen und Gegenwalze zeitlich veränderlich maßgenau eingestellt werden. Zusätzlich muss die Eintauchtiefe des Einstichwerkzeugs zeitlich mit der Bandgeschwindigkeit 20 und der Position des Planetenrades synchronisiert werden, damit die Einstiche stets die richtige Tiefe aufweisen. [0059] Das Walzen mit unterschiedlichen Tiefen in Bandlaufrichtung ist zwar grundsätzlich bekannt, jedoch nur über die gesamte Bandbreite mit einer ausschließlichen Streckung des Bandes. Die wesentliche Verbesserung diesbezüglich ist das Walzen eines Streifens mit gleichzeitiger Verbreiterung des Bandes, was bisher nicht möglich war. Auf diese Art und Weise kann man also Metallbänder mit über die Länge unterschiedlicher Breite hersteilen, wodurch zum Beispiel bei Biegeträgern im Bereich des größten Biegemomentes ein lokal höheres Flächenträgheitsmoment erzeugt werden kann, indem das Metall an diesen Stellen weiter weg von der Biegelinie angeordnet wird. Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes (2) mit wenigstens zwei in Längsrichtung des Bandes (2) verlaufenden Streifen (24, 24', 25, 26) unterschiedlicher Stärke mit Hilfe von Walzen (10, 16), zwischen denen das Band (2) durchgeführt und dabei durch einen Walzvorgang ein Streifen (24, 24') verringerter Stärke erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Walzvorgang wenigstens ein Einstich (29, 30) im Bereich einer Abstufung zwischen zwei Streifen (24, 24', 25, 26) hergestellt wird und dass dann an einem Planetenrad (9) gelagerte Arbeitswalzen (16) beim Walzvorgang in die der Förderrichtung (20) des Bandes (2) entgegengesetzte Richtung (21) bewegt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalzen (16) zylindrisch sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalzen (16) einen in Achsrichtung kontinuierlich zu und/oder abnehmenden Durchmesser haben, vorzugsweise kegelförmig sind.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalzen (16) konkave Ausnehmungen haben.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalzen (16) eine konvexe Kontur aufweisen, vorzugsweise tonnenförmig sind.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass die Einstiche (29,30) keilförmig sind und für die beiden Flankenwinkel (a, ß) gilt: a < ß und 0°< a < 15° sowie a < ß < 50°, wobei der größere Flankenwinkel (ß) auf der Seite des Streifens (24, 24') mit der geringeren Stärke liegt.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstiche (29,30) die Arbeitswalzen (16) freisteilen, sodass vor dem Walzvorgang ein Spalt (s) von vorzugsweise 0,1 mm bis 1 mm zwischen Arbeitswalze (16) und dickerem Streifen (25,26) verbleibt.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstich (29, 30) durch plastische Verformung des Bandes (2) hergestellt wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstich (29, 30) spanabhebend hergestellt wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der entstehende Span mittels Spülen oder Ausblasen entfernt wird. 6/22 österreichisches Patentamt AT510 957B1 2012-08-15
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (2) in wenigstens zwei Walzvorgängen umgeformt wird.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Band in wenigstens zwei Walzvorgängen mit entgegen der Förderrichtung (20) des Bandes (2) bewegten Arbeitswalzen (16) gewalzt wird.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (2) mit zwei auf gegenüber liegenden Seiten des Bandes (2) angeordneten Arbeitswalzen (16) gewalzt wird.
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (2) nach dem Walzvorgang durch Richtwalzen (27, 28) geführt wird.
15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (2) in seitlich versetzten Bereichen gewalzt wird.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (2) bei einem nachfolgenden Walzvorgang dünner gewalzt wird als bei einem vorhergehenden Walzvorgang.
17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streifen (24, 24') mit verringerter Stärke auf beiden Seiten von Streifen (25, 26) mit größerer Stärke begrenzt wird.
18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Einstiche entweder alle zu Beginn in einem Arbeitsgang oder jeweils erst unmittelbar vor jedem Walzvorgang hergestellt werden.
19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (2) nach jedem einzelnen Walzvorgang durch Richtwalzen (27,28) geführt wird.
20. 20. Verfahren nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Walzvorgang unterworfene Bereich vor dem Walzvorgang erwärmt wird.
21. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung induktiv erfolgt.
22. 22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (2) nach dem Walzvorgang und gegebenenfalls nach dem Richten abgekühlt wird.
23. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das zugeführte Band (2) bereits zumindest teilweise profiliert oder vorgeformt wird.
24. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Streifen (24) mit sich in Bandlaufrichtung verändernder Stärke erzeugt wird.
25. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzspalt zwischen Planetenrad (9) und Gegenwalze (10) maßgenau über einen Antrieb (39) eingestellt wird.
26. 26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe eines Einstichs (29, 30) maßgenau über einen Antrieb (39) eingestellt wird.
27. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Einstichs (29, 30) mit der Einstellung des Walzspalts über die Bandlaufgeschwindigkeit mit Hilfe der Antriebe (39) synchronisiert erfolgt.
28. 28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Walzvorgang das Walzgut weiter umgeformt wird.
29. 29. Vorrichtung zum Herstellen eines metallischen Bandes (2) mit wenigstens zwei in Längsrichtung des Bandes (2) verlaufenden Streifen (24, 24', 25, 26) unterschiedlicher Stärke mit Walzen (10, 16), zwischen denen das Band (2) durchgeführt und dabei durch einen Walzvorgang wenigstens ein Streifen (24, 24') verringerter Stärke erzeugt wird, wobei Arbeits- 7/22 österreichisches Patentamt AT510 957 B1 2012-08-15 walzen (16) an wenigstens einem Planetenrad (9) gelagert sind, und mit einem Antrieb zum Fördern des Bandes (2) durch die Walzen (10, 16), dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenrad (9), eine Drehrichtung (21) aufweist, die der Förderrichtung (20) des Bandes (2) entgegengesetzt ist und dass vor dem Planetenrad (9), ein Werkzeug (31, 32, 33) zum Erzeugen eines Einstichs (29, 30) angeordnet ist.
30. 30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Zwangsantrieb (34) enthält, der das Band (2) durch die Vorrichtung schiebt.
31. 31. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Planetenräder (9) in Förderrichtung (20) des Bandes (2) hintereinander angeordnet sind.
32. 32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Planetenräder (9) quer zur Förderrichtung (20) des Bandes (2) auf einer Welle angeordnet sind.
33. 33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Planetenräder (9) quer zur Förderrichtung (20) des Bandes (2) auf mehreren in Förderrichtung (20) aufeinanderfolgenden Wellen nebeneinander angeordnet sind.
34. 34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Planetenräder (9) an gegenüberliegenden Seiten des Bandes (2) angeordnet sind.
35. 35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (31, 32, 33) zum Erzeugen eines Einstichs (29, 30) vor dem ersten Planetenrad (9) angeordnet ist.
36. 36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass vor jedem Planetenrad (9), das nicht exakt in der Spur eines Vorgesetzten Planetenrades (9) läuft, ein Werkzeug (31,32, 33) zum Erzeugen eines Einstichs (29, 30) angeordnet ist.
37. 37. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug zum Erzeugen eines Einstichs (29, 30) ein Rad (31) ist.
38. 38. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug zum Erzeugen eines Einstichs (29, 30) ein spanabhebendes Werkzeug, beispielsweise ein Fräser (33) oder ein Hobel (32), ist.
39. 39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Arbeitswalzen (16) radial nach innen an einem Abrollring (17) abstützen.
40. 40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrollring (17) gleitend auf einem Stützring (18) gelagert ist, der drehfest mit einer Antriebswelle (14) des Planetenrads (9) verbunden ist.
41. 41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem oder nach dem letzten Planetenrad (9) Richtwalzen (27, 28) angeordnet sind.
42. 42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen (16) und einer Gegenwalze (10) oder einander gegenüberliegenden Arbeitswalzen (16) während des Walzvorganges einstellbar ist.
43. 43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzspalt über einen Anrieb (39) am Planetenrad (9) einstellbar ist.
44. 44. Vorrichtung nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindringtiefe des Werkzeugs (31, 32, 33) zur Herstellung des Einstichs über einen Antrieb (40) einstellbar ist.
45. 45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (39, 40) über die Bandlaufgeschwindigkeit (20) synchronisiert sind. Hierzu 14 Blatt Zeichnungen 8/22