AT516028B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Richten eines Metallbandes - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bearbeiten eines Metallbands (2) angegeben, bei dem das Metallband (2) eine Richtmaschine (13) mit mehreren hintereinander angeordneten Rollen (14) durchläuft. Dazu wird das Metallband (2) zu einem endlosen Band verschweißt zwischen zumindest zwei Umlenkrollen (11, 12) gespannt und insbesondere von zumindest einer Umlenkrolle (11, 12) angetrieben durch die Richtmaschine (13) gezogen. Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Metallbandes (2) angegeben, welche eine Richtmaschine (13) mit mehreren Richtrollen (14) umfasst, sowie zwei Umlenkrollen (11, 12) zur Aufnahme des Metallbandes (2), von denen wenigstens eine angetrieben ist, und die an gegenüberliegenden Seiten der Richtmaschine (13) angeordnet sind. Schließlich wird auch ein Metallband (2) angegeben, das mit dem oben genannten Verfahren beziehungsweise der oben genannten Vorrichtung hergestellt ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Metallbands, bei dem dasMetallband eine Richtmaschine mit mehreren hintereinander angeordneten Richtrollen durch¬läuft. Zudem betrifft die Erfindung ein Metallband, das mit einem solchen Verfahren hergestelltist. Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Metallbandes,umfassend eine Richtmaschine mit mehreren Richtrollen.

[0002] E in Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind grundsätzlichbekannt. Nach dem Stand der Technik wird ein Metallband von einer Haspel abgehaspelt,durchläuft eine Richtmaschine und wird anschließend wieder aufgehaspelt. Wegen der beidenHaspeln ist das Verfahren auch unter dem Begriff "Coil-to-Coil-Richten" bekannt. In der Richt¬maschine selbst wird das Metallband durch eine Gruppe oberer und unterer Rollen geführt, sodass es eine Art Schlangenlinie durchläuft und in beide Richtungen durchgebogen wird. DieDurchbiegung wird hierbei so eingestellt, dass ein gerades Blech die Streckgrenze in beidenBiegungsrichtungen erreicht, aber nicht überschreitet. Gerade Abschnitte im Metallband werdendaher nur kurzfristig verformt, federn nach dem Durchlauf durch die Richtmaschine jedoch inihre ursprüngliche Lage zurück und bleiben somit gerade. Ungerade Blechabschnitte über¬schreiten jedoch die Streckgrenze und werden plastisch verformt und damit begradigt. Generellkönnen beim Richten eine Welligkeit des Metallbands, eine Wölbung desselben (Biegung umdie Längsachse) sowie eine Biegung um die Hochachse respektive normal auf die Bandebenestehende Achse ("Säbelform") korrigiert werden.

[0003] Die genannten Metallbänder werden für bestimmte Einsatzzwecke mit einer sehr hohenOberflächengüte hergestellt und werden nach dem Richten noch geschliffen oder sogar hoch¬glanzpoliert. Diese Metallbänder werden zum Beispiel für die Herstellung plattenförmiger oderfilmartiger Werkstoffe eingesetzt, insbesondere für Filme für die Fotografie, LCD-Bildschirmeoder aber für Kunststein („Engineered Stone“) und für die Herstellung von Holzwerkstoffen (z.B.von Pressspanplatten, Laminaten und dergleichen). Dabei wird ein flüssiger oder pastöserWerkstoff auf ein angetriebenes/bewegtes Band aufgetragen und der zumindest teilweise er¬starrte Werkstoff abgehoben. Die Oberflächengüte des mit einem solchen Metallband herge¬stellten Produkts hängt direkt von der Oberflächengüte des Metallbands ab.

[0004] Die bekannten Verfahren zum Richten eines Metallbands erfüllen die Anforderungen andieses spezielle Anwendungssegment aber nur unzureichend. Dafür gibt es eine Reihe vonGründen.

[0005] - Beim Coil-to-Coil-Richten fallen relativ lange Bandabschnitte als Abfall an, die fürdas Einspannen in die Haspeln benötigt werden, beziehungsweise aufgrund des Abstands derRichtmaschine zu den Haspeln nicht gerichtet werden. Das Ausgangsmaterial ist aber sehrteuer, da es sich um hochfesten Edelstahl handelt, welcher den in einer Bandgießanlage auftre¬tenden Belastungen, insbesondere Zugspannungen, standhalten muss.

[0006] - Eine herkömmliche Richtmaschine weist in etwa 20 hintereinander angeordneteRichtrollen auf, durch die das Metallband durchgezogen wird. Dazu sind enorme Antriebskräfteund eine entsprechend stabile Konstruktion der Richtmaschine nötig. Viel schwerwiegender istjedoch der Umstand, dass das Metallband S-förmig über angetriebene Walzen umgelenkt wer¬den muss, um die hohen Zugkräfte überhaupt aufbringen zu können. Leider ist ein Durchrut¬schen der Antriebswalzen nicht gänzlich auszuschließen. Riefen im Metallband sind die Folge,wodurch es zu erhöhtem Aufwand bei der Herstellung der hochqualitativen Bandoberflächekommt. Entstehen tiefe Riefen, kommt es unter Umständen sogar zu einem Totalschaden unddas Metallband muss entsorgt werden.

[0007] - Eine Säbelform des Metallbands kann mit dem Coil-to-Coil-Richten nur einge¬schränkt beziehungsweise nicht auf gesamter Bandlänge korrigiert werden. Dickenunterschiededes Metallbands und ein Schräglaufen des Metallbands können beim Aufwickeln auf eine Has¬pel dazu führen, dass eine kaum wahrnehmbare Kegelform entsteht. Durch die enormen Zug¬ kräfte beim Richten kann es daher Vorkommen, dass eine Säbelform erst entsteht. Zudem isteine zuverlässige reproduzierbare Messung einer Säbelform wegen des aufgewickelten Bandespraktisch unmöglich.

[0008] Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren und eine verbes¬serte Vorrichtung für das Richten eines Metallbandes anzugeben. Insbesondere sollen dadurchdie oben angeführten Nachteile überwunden werden.

[0009] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei demdas Metallband für den Richtvorgang zu einem endlosen Band verschweißt zwischen zumindestzwei Umlenkrollen gespannt wird und insbesondere von zumindest einer Umlenkrolle angetrie¬ben durch die Richtmaschine gezogen wird.

[0010] Insbesondere wird die Aufgabe der Erfindung somit durch ein Verfahren zum Bearbeiteneines Metallbands gelöst, das die folgenden Schritte umfasst: [0011] - Verschweißen des Metallbands zu einem endlosen Band, [0012] - Richten des Metallbands in einer Richtmaschine und [0013] - Auftrennen des Metallbands.

[0014] Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einem Metallband gelöst, das mit einemVerfahren der oben genannten Art hergestellt ist.

[0015] Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung mit einer Vorrichtung der eingangs genann¬ten Art gelöst, umfassend zwei Umlenkrollen zur Aufnahme des Metallbandes, von denen we¬nigstens eine angetrieben ist, und die an gegenüberliegenden Seiten der Richtmaschine ange¬ordnet sind.

[0016] Mit anderen Worten umfasst die Vorrichtung zwei Umlenkrollen zur Aufnahme einesMetallbandes, von denen wenigstens eine angetrieben ist, sowie eine zwischen den Umlenkrol¬len angeordnete Richtmaschine.

[0017] Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen werden die eingangs erwähnten Nachteileüberwunden. Im Speziellen fällt nur ein ganz kleiner Teil des Metallbandes (etwa 0,5-1,0 m) desMetallbandes als Abfall an. Der sehr teure Grundwerkstoff wird daher sehr effizient genutzt.Durch das Richten des endlosen Bandes entfällt auch die S-förmige Umlenkung des Metallban¬des, wodurch das Risiko von Riefen auf der Bandaußenseite und das Risiko eines Totalscha¬dens praktisch Null sind. Dadurch, dass das Band beim Richten nicht aufgewickelt wird kann esauch nicht zum Entstehen der genannten Kegelform und in Folge zum Entstehen einer Säbel¬form kommen. Eine vorhandene Säbelform kann mit dem vorgestellten Verfahren darüberhinaus leicht und reproduzierbar ermittelt werden.

[0018] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sichaus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.

[0019] Vorteilhaft ist es, wenn das Richten in mehreren Durchläufen erfolgt. Auf diese Weisekann die Anzahl der Richtrollen bei verbessertem Ergebnis reduziert werden. In einer praktischausgeführten Richtmaschine werden beispielsweise nur 7 hintereinander angeordnete Richtrol¬len eingesetzt. Dadurch werden die auf das Metallband einwirkenden Zugkräfte und auch diezum Antrieb des Metallbands erforderliche Leistung reduziert. Zudem kann die Notwendigkeiteiner S-Förmigen Umlenkung praktisch gänzlich ausgeschlossen werden.

[0020] Vorteilhaft ist es zudem, wenn ein Richten im Bereich der Schweißnaht unterbleibt. Aufdiese Weise wird vermieden, dass die Schweißnaht hohen Belastungen ausgesetzt wird undmöglicherweise bricht. Dadurch kann eine Beschädigung des Metallbands, so wie sie beimHinunterfallen von den Umlenkrollen entstehen kann, vermieden werden.

[0021] Günstig ist es, wenn die auf das Metallband aufgebrachte Zugspannung im Bereich von100 - 400 N/mm2 liegt. Dadurch liegt die Zugspannung beim Richten in etwa im Bereich derZugspannung, die im Betrieb auf einer Bandgießanlage auftritt. Dadurch kann das zukünftigeVerhalten des Metallbands auf einer Bandgießanlage sehr gut abgeschätzt werden, ganz imGegensatz zum Coil-to-Coil-Richten, bei dem wesentlich höhere Zugspannungen auftreten.

Letzteres führt dazu, dass vorhandene Wellen durch die hohe Zugspannung temporär egalisiertwerden, im Betrieb in einer Bandgießanlage wegen der dort geringeren Zugspannung jedochwieder zu Tage treten. Beim Coil-to-Coil-Richten lässt sich das zukünftige Verhalten des Metall¬bands auf einer Bandgießanlage daher nur schlecht abschätzen. Weiter bevorzugte Werte derZugspannung liegen im Bereich von 100 - 300 N/mm2 und 100 - 200 N/mm2.

[0022] Günstig ist es auch, wenn ein ungerichteter Bandabschnitt entfernt und das Metallbandwieder zu einem endlosen Band verschweißt wird. Auf diese Weise kann wieder ein endlosesMetallband, beispielsweise für den Einsatz in einer Bandgießanlage, hergestellt werden.

[0023] In einem weiteren vorteilhaften Verfahren werden die Umlenkrollen derart schräg ge¬stellt, dass die Zugspannung in den beiden Längskanten beim Richtvorgang annähernd gleichsind. Demgemäß ist es auch von Vorteil, wenn die Vorrichtung zur Bearbeitung des MetallbandsMittel zum Schrägstellen der genannten Umlenkrollen aufweist. Dadurch kann ein Verlaufensdes Bands vermieden werden.

[0024] Besonders vorteilhaft ist es jedoch auch, wenn die Umlenkrollen derart schräg gestelltwerden, dass die Zugspannung in der kürzeren Längskante größer ist als in der längerenLängskante. Auf diese Weise kann eine Säbelform gerichtet werden. Demgemäß ist es auchhier von Vorteil, wenn die Vorrichtung zur Bearbeitung des Metallbands Mittel zum Schrägstel¬len der genannten Umlenkrollen aufweist. Vorteilhaft wirkt die aufgebrachte Zugspannung prak¬tisch auf der gesamten Länge des Metallbands, ganz im Gegensatz zum Coil-to-Coil-Richten,bei dem ein Schrägstellen der Haspeln zu einer einseitigen Zugspannungserhöhung nur aufeinem kurzen Abschnitt führt. Daher kann eine Säbelform durch Schrägstellen der Umlenkrollengut korrigiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Säbelform aber natürlich auch in derRichtmaschine korrigiert werden.

[0025] Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn ein Durchhang des Metallbands aufbeiden Längsseiten gemessen und verglichen wird und das Metallband in Folge auf der kürze¬ren Seite gelängt wird. Demgemäß ist es auch von Vorteil, wenn Vorrichtung zur Bearbeitungdes Metallbands eine Messeinrichtung zum Messen des Durchhangs an den beiden Längskan¬ten des Metallbands aufweist. Im Speziellen ist es auch von Vorteil, wenn die genannte Vorrich¬tung eine Steuerung/Regelung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die beiden Messergeb¬nisse zu vergleichen und daraus eine Zustellung für die Richtmaschine zu berechnen und ein¬zustellen. Auf diese Weise kann eine Säbelform sehr gezielt korrigiert werden. Dabei tritt einVorteil der vorgestellten Vorrichtung insofern zu Tage, als ein durch die Säbelform bedingterLängenunterschied zwischen den beiden Längskanten des Metallbands auf ganzer Länge zuTragen kommt. Das heißt, dass schon eine geringe Längendifferenz zu einem deutlichen unddamit vergleichsweise leicht messbaren Unterschied im Durchhang der beiden Längskantenführt. Die längere Längskante hängt ja generell und insbesondere beim vorteilhaften Entlastendes Metallbands etwas stärker durch als die kürzere Längskante. Im Gegensatz dazu kann eineSäbelform beim Coil-to-Coil-Verfahren praktisch überhaupt nicht gemessen werden. Einerseitsist die freie Länge des Metallbands viel zu kurz, um eine genaue Messung durchführen zukönnen, andererseits können Dickenunterschiede des Metallbands und ein Schräglaufen desMetallbands beim Aufwickeln auf eine Haspel dazu führen, dass eine kaum wahrnehmbareKegelform entsteht, die das Vorliegen einer Säbelform vorgaukelt. Durch die enormen Zugkräftebeim Richten kann es sogar Vorkommen, dass eine Säbelform durch eine solche Kegelform erstentsteht. Eine gezielte Korrektur der Säbelform ist aus diesen Gründen und auch weil eineeinseitige Aufbringung einer erhöhten Zugspannung auf einem nur sehr kurzen Abschnitt desMetallbands wirkt, nach dem Stand der Technik praktisch unmöglich. Durch die vorgeschlage¬nen Maßnahmen kann die Korrektur einer Säbelform dagegen wie oben erwähnt durch Schräg¬stellen der Umlenkrollen und/oder auch durch die Richtmaschine durch entsprechende Zustel¬lung der Richtrollen erfolgen.

[0026] Besonders vorteilhaft ist weiterhin ein Verfahren, bei dem [0027] a) das Metallband in einem ersten Durchlauf gerichtet wird, [0028] b) eine Abweichung von einer Idealform gemessen wird und daraus eine Zustellung fürdie Richtmaschine berechnet und eingestellt wird und [0029] c) die Schritte a) und b) so lange wiederholt werden, bis sich die Ist-Form des Metall¬bands in einem zulässigen Bereich um die Idealform befindet.

[0030] Auf diese Weise kann die Qualität des Metallbands iterativ auf ein sehr hohes Niveaugesteigert werden. Insbesondere ist es dabei von Vorteil wenn das Metallband für die Messungim Schritt b) wenigstens geringfügig entlastet wird. Dadurch ist eine besonders genaue Mes¬sung der Abweichung des Metallbands von der Idealform möglich, da die Abweichungen durcheine im Metallband herrschende Zugspannung nicht oder nur im geringen Maße verfälschtwerden. Das heißt, dass eine Welligkeit, eine Tonnenform sowie eine Säbelform im entlastetenZustand des Metallbands oder bei wenig Belastung viel stärker zu Tage treten als dies beihoher Zugspannung der Fall ist. Durch letztere werden Ungenauigkeiten "glattgezogen".

[0031] An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die zum Herstellungsverfahren offenbartenVarianten und die daraus resultierenden Vorteile gleichermaßen auf die offenbarte Vorrichtungbeziehen und umgekehrt.

[0032] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figurennäher erläutert.

[0033] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: [0034] Fig. 1 eine schematisch dargestellte Anordnung zum Richten eines Metallbandes nach dem Stand der Technik in Seitenansicht; [0035] Fig. 2 die Anordnung aus Fig. 1 in Draufsicht; [0036] Fig. 3 eine schematisch dargestellte verbesserte Anordnung zum Richten eines

Metallbandes in Seitenansicht; [0037] Fig. 4 die Anordnung aus Fig. 3 in Draufsicht; [0038] Fig. 5 eine weitere schematisch dargestellte Anordnung zum Richten eines Metall¬ bandes in Seitenansicht mit durchhängendem Metallband und einer Steue-rung/Regelung zur Erreichung einer Idealform; [0039] Fig. 6 die Anordnung aus Fig. 5 in Draufsicht mit zusätzlich schräg gestellten Um¬ lenkrollen; [0040] Fig. 7 eine weitere schematisch dargestellte Anordnung zum Richten eines Metall¬ bandes in Seitenansicht mit einem Laserscanner zur Erfassung der Abwei¬chung des Metallbands von der Idealform und [0041] Fig. 8 die Anordnung aus Fig. 7 in Draufsicht.

[0042] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungs¬formen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen verse¬hen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäßauf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragenwerden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sindbei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0043] Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Anordnung 1 zum Richten eines Metallbandes 2 nachdem Stand der Technik, die Fig. 1 in Seitenansicht, die Fig. 2 in Draufsicht. Die Anordnung 1umfasst zwei Haspeln 3 und 4, zwei Antriebswalzen 5 und 6, sowie eine Richtmaschine 7. DieRichtmaschine 7 wiederum umfasst mehrere hintereinander angeordnete und quer zum Metall¬band 2 verstellbare Rollen 8, die auf einem Maschinenrahmen 9 angeordnet sind.

[0044] Die Funktion der gezeigten Anordnung ist wie folgt, wobei davon ausgegangen wird,dass das Metallband 2 zu Beginn vollständig auf der Haspel 3 aufgehaspelt/aufgewickelt ist: [0045] In einem ersten Schritt wird das Metallband 2 durch die Richtmaschine 7 hindurch undum die Antriebswalzen 5 und 6 herum zu der Haspel 4 gefädelt und dort eingespannt. Zumeigentlichen Richtvorgang werden die Rollen 9 zum Metallband 2 hin zugestellt und das Metall¬band 2 in der angegebenen Richtung durch die Richtmaschine 7 hindurch gezogen. Da dieHaspel 4 alleine in der Regel nicht die dazu nötige Zugspannung aufbringen kann, wird dasMetallband 2 zum überwiegenden Teil von den Antriebswalzen 5 und 6 angetrieben.

[0046] Das Metallband 2 durchläuft die Richtmaschine 7 aufgrund der zugestellten Rollen 9schlangenlinienförmig, was aber in der Fig. 1 der einfacheren Darstellbarkeit halber nicht imDetail gezeigt ist. Die Durchbiegung des Metallbands 2 wird hierbei so eingestellt, dass eingerades Blech die Streckgrenze in beiden Biegungsrichtungen erreicht, aber nicht überschrei¬tet. Gerade Abschnitte im Metallband 2 werden daher nur kurzfristig verformt, federn nach demDurchlauf durch die Richtmaschine 7 jedoch in ihre ursprüngliche Lage zurück und bleibensomit gerade. Ungerade Blechabschnitte überschreiten jedoch die Streckgrenze und werdenplastisch verformt und damit begradigt. Generell können beim Richten eine Welligkeit des Me¬tallbands 2, eine Wölbung desselben (Biegung um die Längsachse) sowie eine Biegung um dieHochachse respektive normal auf die Bandebene stehende Achse ("Säbelform") korrigiertwerden. Wegen der beiden Haspeln 3, 4 ist das Verfahren auch unter dem Begriff "Coil-to-Coil-Richten" bekannt.

[0047] Die Figuren 3 und 4 zeigen nun eine beispielhafte und rein schematisch dargestellte,verbesserte Vorrichtung 101 zum Richten eines Metallbands 2, die Fig. 3 in Seitenansicht, dieFig. 4 in Draufsicht. Die Vorrichtung 101 umfasst zwei Umlenkrollen 11 und 12 zur Aufnahmedes Metallbandes 2, von denen wenigstens eine angetrieben ist. Zudem weist die Vorrichtung101 eine zwischen den Umlenkrollen 11, 12 angeordnete Richtmaschine 13 auf, die wiederummehrere hintereinander angeordnete und quer zum Metallband 2 verstellbare Rollen 14 auf¬weist, die auf einem Maschinenrahmen 15 angeordnet sind.

[0048] Ein Verfahren zum Bearbeiten eines Metallbands 2 umfasst nun folgende Schritte: [0049] - Verschweißen des Metallbands 2 zu einem endlosen Band entlang einer Schwei߬naht 16, [0050] - Richten des Metallbands 2 in der Richtmaschine 13 und [0051] - Auftrennen des Metallbands 2.

[0052] Prinzipiell kann das Metallband 2 auch schon zu einem endlosen Band verschweißtangeliefert werden und auch in diesem Zustand wieder weiterverarbeitet werden. Das erfin¬dungsgemäße Verfahren weist dann nur den Richtvorgang als solchen auf.

[0053] Das Richten des Metallbands 2 erfolgt wiederum dadurch, dass das Metallband 2 durchdie Richtmaschine 13 durchgezogen und mit Hilfe der zugestellten Rollen 14 begradigt wird.Dazu wird das Metallband 2 mit Hilfe der Umlenkrolle 12 und/oder der Umlenkrolle 13 in derangegebenen Richtung angetrieben.

[0054] Wie aus der Fig. 1 leicht erkennbar ist fällt beim Richtvorgang nach dem Stand derTechnik ein relativ langes Stück des Metallbands 2 als Abfall an. Konkret betrifft dies den fürdas Einspannen des Metallbands 2 in die Haspel 4 benötigten Teil, sowie den um die Antriebs¬walzen 5, 6 gewundenen und bis hinter die Richtmaschine 7 reichenden Teil. Soll das Metall¬band 2 nicht vollständig von der Haspel 3 abgewickelt werden, um zum Beispiel Beschädigun¬gen desselben beim Herabfallen zu vermeiden, so muss auch der in der Haspel 3 eingespannteund bis zum Beginn der Richtmaschine 7 ragende Teil entsorgt werden. Da es sich beim Aus¬gangsmaterial um hochfesten Edelstahl handelt, wird mit diesem Verfahren ein signifikanterGeldbetrag in Schrott verwandelt. Bei dem mit Hilfe der Vorrichtung 101 verwirklichten Verfah¬ren fällt im Idealfall dagegen überhaupt kein Abfall an.

[0055] Vorteilhaft erfolgt das Richten in mehreren Durchläufen. Auf diese Weise kann die An¬zahl der Richtrollen 14 bei verbessertem Ergebnis gegenüber herkömmlichen Richtmaschinen 8reduziert werden. In einer praktisch ausgeführten Richtmaschine 13 werden beispielsweise nur7 hintereinander angeordnete Richtrollen 14 eingesetzt, wohingegen bekannte Richtmaschinen 7 zirka 20 Richtrollen 8 aufweisen. Dadurch werden bei der Vorrichtung 101 die auf das Metall¬band 2 einwirkenden Zugkräfte und auch die zum Antrieb des Metallbands 2 erforderliche Leis¬tung reduziert. Zudem kann die Notwendigkeit einer S-Förmigen Umlenkung, wie sie in derVorrichtung 1 durch die Antriebswalzen 5 und 6 verwirklicht ist, praktisch gänzlich ausgeschlos¬sen werden. Damit fällt auch das Risiko weg, dass das Metallband 2 auf der Außenseite, dienach dem Richten in der Regel noch geschliffen und mitunter poliert wird, durch den Antrieb 5,6 beschädigt wird. In einer Anordnung 1 nach den Figuren 1 und 2 ist ein Durchrutschen derAntriebswalzen 5, 6 nicht gänzlich auszuschließen, wodurch Riefen im Metallband 2 entstehenkönnen, die eine aufwändige Nachbearbeitung erfordern. Bei sehr tiefen Riefen muss das Me¬tallband 2 unter Umständen überhaupt entsorgt werden.

[0056] Vorteilhaft liegt die während des Richtvorgangs auf das Metallband 2 aufgebrachteZugspannung im Bereich von 100 - 400 N/mm2. Dadurch liegt die Zugspannung beim Richtenim Bereich der Zugspannung, die im Betrieb auf einer Bandgießanlage auftritt. Deswegen kanndas zukünftige Verhalten des Metallbands 2 auf einer Bandgießanlage sehr gut abgeschätztwerden, ganz im Gegensatz zum Coil-to-Coil-Richten, bei dem wesentlich höhere Zugspannun¬gen auftreten. Letztere führen dazu, dass vorhandene Wellen durch die hohe Zugspannungtemporär egalisiert werden, im Betrieb in einer Bandgießanlage wegen der dort geringerenZugspannung jedoch wieder zu Tage treten. Beim Coil-to-Coil-Richten lässt sich das zukünftigeVerhalten des Metallbands 2 auf einer Bandgießanlage daher nur schlecht abschätzen.

[0057] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein Durchhang des Metallbands 2auf beiden Längsseiten 17, 18 gemessen und verglichen, und in Folge wird das Metallband 2auf der kürzeren Seite 17, 18 gelängt.

[0058] Die Figuren 5 und 6 zeigen ein Beispiel, welches diesen Vorgang im Detail zeigt. DieFiguren 5 und 6 zeigen eine Vorrichtung 102, die der Vorrichtung 101 aus den Figuren 3 und 4ähnlich ist. Das Metallband 2 weist jedoch nun eine ausgeprägte Säbelform auf, also eine Bie¬gung um eine Achse normal zur Ebene des Metallbands 2.

[0059] Die Fig. 5 zeigt die Anordnung 102 in einem Zustand, in dem das Metallband 2 etwasentlastet wurde. Dazu werden die beiden Umlenkrollen 11, 12 oder auch nur eine davon zurMitte hin bewegt. Das Metallband 2 hängt dann etwas nach unten durch. Für das folgendeBeispiel wird angenommen dass die Längskante 17 etwas länger ist als die Längskante 18. DasMetallband 2 ist daher säbelförmig verbogen. Wenn die Umlenkrollen 11,12 parallel zueinanderausgerichtet sind, hängen die beiden Längskanten 17, 18 beim Entlasten des Metallbands 2unterschiedlich stark durch. Im konkreten Fall hängt die etwas längere Längskante 17 etwasstärker durch als die Längskante 18, so wie dies in der Fig. 5 dargestellt ist.

[0060] Vorteilhaft ist es nun, wenn die Umlenkrollen 11,12 derart schräg gestellt werden, dassdie Zugspannung in den beiden Längskanten 17, 18 beim Richtvorgang annähernd gleich sind.Auf diese Weise kann ein Verlaufens des Metallbands 2 vermieden werden. Die Umlenkrollen11, 12 stehen dann in der in Fig. 6 dargestellten Position.

[0061] Denkbar ist aber auch, dass die Umlenkrollen 11,12 derart schräg gestellt werden, dassdie Zugspannung in der kürzeren Längskante 18 größer ist als in der längeren Längskante 17und in Folge das Metallband 2 auf der kürzeren Seite 18 gelängt wird. Auf diese Weise kanneine Säbelform des Metallbands 2 gerichtet werden. Vorteilhaft wirkt die aufgebrachte Zug¬spannung praktisch auf der gesamten Länge des Metallbands 2, ganz im Gegensatz zum Coil-to-Coil-Richten, bei dem ein Schrägstellen der Haspeln 3, 4 zu einer einseitigen Zugspan¬nungserhöhung nur auf einem kurzen Abschnitt des Metallbands 2 führt. Daher kann eine Sä¬belform durch Schrägstellen der Umlenkrollen 11, 12 mit Hilfe der Vorrichtung 102 viel besserkorrigiert werden als mit einer herkömmlichen Vorrichtung 1.

[0062] Vorteilhaft kann eine Säbelform bei einer Vorrichtung 101, 102 gemäß den Figuren 3 bis6 mit hoher Genauigkeit gemessen werden. Dies deswegen, weil ein Längenunterschied zwi¬schen den beiden Längskanten 17, 18 auf der gesamten Länge des Metallbands 2 zu Tragenkommt. Im Gegensatz dazu kann eine Säbelform bei einer Vorrichtung 1 nach den Figuren 1 bis 2 praktisch überhaupt nicht gemessen werden. Einerseits ist die freie Länge des Metallbands 2viel zu kurz, um eine genaue Messung durchführen zu können, andererseits können Dickenun¬terschiede des Metallbands 2 und ein Schräglaufen des Metallbands 2 beim Aufwickeln auf eineHaspel 3, 4 dazu führen, dass eine kaum wahrnehmbare Kegelform entsteht, die das Vorliegeneiner Säbelform vorgaukelt. Durch die enormen Zugkräfte beim Richten kann es sogar Vor¬kommen, dass eine Säbelform durch eine solche Kegelform erst entsteht.

[0063] Die Mittel zum Schrägstellen der Umlenkrollen 12, 13 können beispielsweise durchHydraulikzylinder oder Spindelantriebe gebildet sein. In den Figuren 5 und 6 sind die Umlenkrol¬len 11, 12 beispielhaft mit solchen Hydraulikzylindern 19..22 ausgestattet, die einerseits diezum Richten erforderliche Zugkraft aufbringen, andererseits aber auch eine Schrägstellung derUmlenkrolle 11, 12 bewirken können. In dem vorgestellten Beispiel können beide Umlenkrollen12, 13 verstellt werden. Im Grunde reicht es jedoch aus, wenn eine der beiden Umlenkrollen 12,13 verstellbar ausgeführt ist.

[0064] Zudem sind in den Figuren 5 und 6 beispielhafte Sensoren 23, 24 dargestellt, welcheeinen Durchhang des Metallbands 2 an den beiden Längskanten 17, 18 und insbesondere eineDifferenz zwischen den beiden Längskanten 17, 18 ermitteln können. Beispielsweise könnendie Sensoren 17, 18 nach einem optischen Prinzip, nach dem Ultraschallprinzip oder induktivarbeiten. Mit Hilfe einer Steuerung/Regelung 25 werden die beiden Messergebnisse verglichen,beziehungsweise wird daraus eine Zustellung für die Richtmaschine 13 sowie gegebenenfallsfür die Hydraulikzylinder 19..22 berechnet und eingestellt.

[0065] Oben wurde beschrieben, dass ein Durchhang bei wenigstens geringfügig entlastetemMetallband 2 gemessen wird. Prinzipiell hängt das Metallband 2 aber immer durch, auch beiangelegter Zugspannung. Daher kann die Messung des Durchhangs auch im belasteten Zu¬stand erfolgen. Weiterhin wurde erläutert, dass eine Säbelform durch Schrägstellen der Rollen11,12 korrigiert werden kann. Dies ist aber nicht die einzige Möglichkeit. Alternativ oder zusätz¬lich kann eine Säbelform natürlich auch in der Richtmaschine 13 korrigiert werden.

[0066] Neben den Sensoren 23, 24 zum Messen des Durchhangs der beiden Längskanten 17,18 kann auch ein Sensor 26 zur Messung der Welligkeit des Metallbands 2 beziehungsweisezur Ermittlung einer Tonnenform respektive Wölbung desselben (Biegung um die Längsachse)vorgesehen und mit der Steuerung 25 verbunden sein.

[0067] Insbesondere kann [0068] a) das Metallband 2 in einem ersten Durchlauf gerichtet werden, [0069] b) eine Abweichung von einer Idealform gemessen und daraus eine Zustellung für dieRichtmaschine 13 berechnet und eingestellt werden und [0070] c) es können die Schritte a) und b) so lange wiederholt werden, bis sich die Ist-Formdes Metallbands 2 in einem zulässigen Bereich um die Idealform befindet.

[0071] Auf diese Weise kann die Qualität des Metallbands 2 iterativ auf ein sehr hohes Niveaugesteigert werden. Vorzugsweise wird das Metallband 2 für die Messung im Schritt b) entlastet.Dadurch ist eine besonders genaue Messung der Abweichung des Metallbands 2 von der Ideal¬form möglich. Dies deswegen, weil die Zugspannung, welche ein glatteres Metallband sugge¬riert als es im unbelasteten Zustand vorliegt, nicht oder nur im geringen Maße vorliegt.

[0072] Generell können die Sensoren 23, 24, 26 zum Messen eines Durchhangs und zumMessen einer Welligkeit beziehungsweise einer Tonnenform als getrennte Sensoren vorliegen,oder es sind die Funktionen in einem Sensor integriert. Beispielsweise könnte mit einem La¬serscanner gleichzeitig die Welligkeit, die Tonnenform und auch eine Säbelform (direkt oderüber den Umweg des Durchhangs) gemessen und in die Steuerung 25 eingespeist werden.

[0073] Eine Ausführungsform mit einem solchen Laserscanner 27 ist in den Figuren 7 und 8dargestellt. Der Laserscanner 27 tastet dabei vorzugsweise die gesamte Breite des Metallbands2 ab, wodurch durch das erfasste Oberflächenprofil gleichzeitig eine Welligkeit, eine Tonnen¬form und eine Säbelform bestimmt werden können.

[0074] In einerweiteren vorteilhaften Variante unterbleibt ein Richten im Bereich der Schwei߬naht 16. Insbesondere werden die Rollen 14 dazu kurzfristig vom Metallband 2 abgehoben, bisdie Schweißnaht 16 die Richtmaschine 13 passiert hat. Auf diese Weise wird vermieden, dassdie Schweißnaht 16 zu hohen Belastungen ausgesetzt wird und möglicherweise bricht. Dadurchkann eine Beschädigung des Metallbands 2, so wie sie beim Hinunterfallen von den Umlenkrol¬len 11, 12 entstehen kann, vermieden werden.

[0075] Günstig ist es weiterhin, wenn ein ungerichteter Bandabschnitt entfernt und das Metall¬band 2 wieder zu einem endlosen Band verschweißt wird. In der Fig. 4 ist der zu entfernendeAbschnitt mit "x" bezeichnet. Beispielsweise kann ein solcher Abschnitt x entstehen, wenn dasMetallband 2 nach dem Richtvorgang oder nach einem Durchlauf eines Richtvorgangs angehal¬ten wird. Durch die angegebene Weise kann aber wieder ein endloses und hochqualitativesMetallband 2, beispielsweise für den Einsatz in einer Bandgießanlage, hergestellt werden.

[0076] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten einer erfindungsge¬mäßen Vorrichtung 101..103 zur Bearbeitung eines Metallbands 2, wobei an dieser Stelle be¬merkt sei, dass auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinandermöglich sind.

[0077] Insbesondere wird auch festgehalten, dass die dargestellten Vorrichtungen in der Reali¬tät auch mehr oder weniger Bestandteile als dargestellt umfassen können und in den Figurenbisweilen stark vereinfacht dargestellt sind.

[0078] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass die dargestellten Vor¬richtungen sowie ihre Bestandteile zum besseren Verständnis ihres Aufbaus darüber hinausteilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Vorrichtung zum Richten eines Metallband nach dem Stand der Technik 2 Metallband 3 Haspel 4 Haspel 5 Antriebswalze 6 Antriebswalze 7 Richtmaschine 8 Richtrollen 9 Maschinenrahmen 101.. 103 Vorrichtung zum Richten eines Metallbands erfindungsgemäß 11 Umlenkrolle 12 Umlenkrolle 13 Richtmaschine 14 Richtrollen 15 Maschinenrahmen 16 Schweißnaht 17 Längskante Metallband 18 Längskante Metallband 19.. 22 Hydraulikzylinder 23 Sensor zur Messung des Durchhangs des Metallbands links 24 Sensor zur Messung des Durchhangs des Metallbands rechts 25 Steuerung/Regelung 26 Sensor zur Messung der Welligkeit und Tonnenform des Metallbands 27 Laserscanner x ungerichteter Bandabschnitt

Claims (12)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Bearbeiten eines Metallbands (2), bei dem das Metallband (2) eine Richt¬maschine (13) mit mehreren hintereinander angeordneten Richtrollen (14) durchläuft, wo¬bei das Metallband (2) für den Richtvorgang zu einem endlosen Band verschweißt zwi¬schen zumindest zwei Umlenkrollen (11, 12) gespannt wird und insbesondere von zumin¬dest einer Umlenkrolle (11, 12) angetrieben durch die Richtmaschine (13) gezogen wird,dadurch gekennzeichnet, dass a) das Metallband (2) in einem ersten Durchlauf gerichtet wird, b) eine Abweichung von einer Idealform gemessen wird und daraus eine Zustellung fürdie Richtmaschine (13) berechnet und eingestellt wird, wobei das Metallband (2) für dieMessung entlastet wird und c) die Schritte a) und b) so lange wiederholt werden, bis sich eine Ist-Form des Metall¬bands (2) in einem zulässigen Bereich um eine Idealform befindet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte: Verschweißen des Metallbands (2) zu einem endlosen Band, Richten des Metallbands (2) in einer Richtmaschine (13) undAuftrennen des Metallbands (2).
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Richten im Be¬reich einer Schweißnaht (16) unterbleibt.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beimRichten auf das Metallband (2) aufgebrachte Zugspannung im Bereich von 100 - 400N/mm2 liegt.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein unge¬richteter Bandabschnitt (x) entfernt und das Metallband (2) wieder zu einem endlosen Bandverschweißt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenk¬rollen (11, 12) derart schräg gestellt werden, dass die Zugspannung in den beiden Längs¬kanten (17, 18) beim Richtvorgang annähernd gleich sind.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenk¬rollen (11, 12) derart schräg gestellt werden, dass die Zugspannung in der kürzerenLängskante (18) größer ist als in der längeren Längskante (17).
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchhang des Metall¬bands (2) auf beiden Längsseiten (17, 18) gemessen und verglichen wird und das Metall¬band (2) in Folge auf der kürzeren Seite (18) gelängt wird.
9. 9. Metallband (2), dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Verfahren nach einem derAnsprüche 1 bis 8 hergestellt ist.
10. 10. Vorrichtung zur Bearbeitung eines Metallbandes (2), umfassend eine Richtmaschine (13)mit mehreren Richtrollen (14) und zwei Umlenkrollen (11, 12) zur Aufnahme des Metall¬bandes (2), von denen wenigstens eine angetrieben ist, und die an gegenüberliegendenSeiten der Richtmaschine (13) angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (23, 24, 27) zum Messen des Durchhangs an den beiden Längskan¬ten (17, 18) des Metallbands (2).
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Mittel (19..22) zum Schrägstellender genannten Umlenkrollen (11, 12).
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Steuerung/Regelung (25), welche dazu eingerichtet ist, die beiden Messergebnisse zu vergleichen und darauseine Zustellung für die Richtmaschine (13) zu berechnen und einzustellen. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen