AT524459A1

AT524459A1 - Metallbandfertigung durch Schleifen

Info

Publication number: AT524459A1
Application number: ATA51043/2020A
Authority: AT
Original assignee: Berndorf Band Gmbh
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-06-15
Also published as: EP4251367A1; US20240001504A1; AT524459B1; CN116348240A; WO2022109646A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Fertigung eines Metallbands, bei dem das Metallband auf wenigstens einer Seite auf im Wesentlichen der gesamten Fläche geschliffen wird. Dabei wird in einem ersten Schritt durch eine Richtbearbeitung an dem Metallband eine Querwölbung in Richtung der Bandbreite erzeugt, wobei eine erste Seite des Metallbands konvex geformt ist und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des Metallbands zumindest plan oder konkav geformt ist, und in einem zweiten Schritt wird durch Schleifen der zweiten Seite des Metallbands der Verlauf der Banddicke in Richtung der Bandbreite hin zu einem gleichförmigen Verlauf eines Werts der Banddicke verändert.

Description

che geschliffen wird.

Sogenannte Endlosbänder, vorzugsweise aus Stahl, sind ein zentraler Bestandteil unterschiedlichster Fertigungsanlagen, wie beispielsweise in der Möbelindustrie zur Herstellung von Spanplatten oder von Laminaten für FuRböden, aber auch für die Herstellung von Filmen für den Einsatz in der Fotografie oder für die Herstellung von LCD-Bildschirmen. Metallbänder für derartige Einsatzzwecke haben hohen Ansprüchen hinsichtlich der Oberflächengüte zu genügen. Diese sind dafür meist geschliffen und poliert bzw. hochglanzpoliert. So wird beispielsweise bei der Herstellung von LCD-Bildschirmen der flüssige oder pastöse Werkstoff dafür auf ein bewegtes Metallband aufgetragen und anschließend der zumindest teilweise erstarrte Werkstoff als Folie davon abgehoben. Die Oberflächengüte des mit einem solchen Metallband hergestellten Produktes hängt direkt von der Oberflä-

chengüte des Metallbands ab.

Als Ausgangsmaterial für die Herstellung der erfindungsgemäßen Metallbänder dienen Stahlbänder, wie sie als Halbzeug aus Stahlwalzwerken geliefert werden. Von in der Walztechnik hergestellten Bändern ist bekannt, dass es zu Dicken-Ungleichmäßigkeiten in Richtung der Bandbreite der Metallbänder kommen kann. Diese sind bedingt durch eine Durchbiegung der Walzen infolge der bei der Bearbeitung der Metallbänder auftretenden Reaktionskräfte. Andererseits ist es — um die gewünschten hohen Oberflächengüten der Metallbänder zu erreichen — erfor-

derlich, die walzblanken Metallbänder einer weiteren Bearbeitung zu unterziehen.

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Aufgabe dar.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Fertigung eines Metallbands zu schaffen, mit dem Metallbänder mit einer hohen Dickengleichmäßigkeit, als auch mit einer hohen Planheit und Oberflächengüte besonders effektiv hergestellt

werden können.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren für die Fertigung eines Metallbands, bei dem das Metallband auf wenigstens einer Seite auf im Wesentlichen der gesamten Fläche geschliffen wird, gelöst. Dabei wird in einem ersten Schritt durch eine Richtbearbeitung an dem Metallband eine Querwölbung in Richtung der Bandbreite erzeugt, wobei eine erste Seite des Metallbands konvex geformt ist und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des Metallbands zumindest plan oder konkav geformt ist, und in einem zweiten Schritt wird durch Schleifen der zweiten Seite des Metallbands der Verlauf der Banddicke D in Richtung der Bandbreite hin zu einem gleichförmigen Verlauf eines Werts der Banddicke D

verändert (D(x) = konstant).

Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise wird in dem ersten Schritt die Querwölbung des Metallbands mit einer konkav geformten zweiten Seite des Metall-

bands erzeugt.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass das Metallband vor dem Schleifen der zweiten Seite, insbesondere durch Verschweißen freier Enden des Endlosbandes oder durch eine schraubenförmige Schweißnaht, zu einem Endlos-

band geschlossen wird.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann das Endlosband vor dem

Schleifen zwischen zwei Rollen umlaufend angeordnet werden.

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Weise ein sehr homogener Schleifprozess realisieren.

Besonders bewährt hat sich eine Ausführungsform, bei welcher das Metallband

nach dem Richten zu dem Endlosband geschlossen wird.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn durch das Schleifen eine Druckeigenspannung in das Metallband eingebracht wird, die einer durch das

Richten in das Metallband eingebrachten Druckeigenspannung entspricht.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden

Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Richten eines Metallbands in Seitenansicht; Fig. 2 eine Anlage zum Schleifen des Metallbands in Seitenansicht; Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Anlage zum Schleifen des

Metallbands in Seitenansicht;

Fig. 4 die Anlage zum Schleifen des Metallbands gemäß Fig. 3 in Draufsicht

von Oben; Fig. 5 einen Querschnitt des Metallbands in Richtung der Bandbreite;

Fig. 6 einen Querschnitt des Metallbands in Richtung der Bandbreite mit einer

Querwölbung;

Fig. 7 den Querschnitt des Metallbands in dessen Zustand nach seiner Bear-

beitung; Fig. 8 ein Detail der Anlage zum Schleifen des Metallbands gemäß Fig. 3;

Fig. 9 ein Detail der Anlage zum Schleifen des Metallbands gemäß Fig. 2.

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angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Anhand der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Vorrichtungen wird nachfolgend das Ver-

fahren zur Fertigung eines Metallbandes beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Richten eines Metallbands 2 in Seitenansicht. Die Richtvorrichtung 1 umfasst zwei Haspeln 3, 4, zwei Antriebswalzen 5, 6 sowie eine Richtmaschine 7. Die Richtmaschine 7 wiederum umfasst mehrere hintereinander angeordnete und quer zum Metallband verstellbare Rollen 8, die auf einem Maschinenrahmen 9 angeordnet sind. Beim Richten des Metallbandes 2 wird in an sich bekannter Weise das Metallband 2 durch die Gruppe von oberen und unteren Rollen 8 geführt, sodass eine Art Schlangenlinie durchlaufen wird (nicht dargestellt) und das Metallband 2 dadurch in beide Richtungen gebogen wird. Die oberen und unteren Rollen 8 werden dabei so eingestellt, dass ein gerader Abschnitt des Metallbands 2 seine Streckgrenze in beiden Biegungsrichtungen erreicht, diese jedoch nicht überschreitet. Ungerade bzw. unebene Abschnitte des Metallbands 2 überschreiten jedoch die Streckgrenze und werden somit plastisch (dauerhaft) begradigt, während gerade Abschnitte ihre gewünschte Form beibe-

halten.

Als Rohmaterial wird bei dem Verfahren ein walzblankes Metallband 2 verwendet. Solche Metallbänder 2 können einen Verlauf einer Banddicke in Richtung ihrer

Bandbreite 10 aufweisen, der beispielsweise von einer Bandmitte zu Bandrändern hin dünner wird, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt des Metallbands 2 in Richtung der Bandbreite 10. Das zunächst unbearbeitete Metallband 2 kann einen Verlauf einer Banddicke 11 in Richtung der Bandbreite 10 auf-

weisen, wobei die Banddicke 11 im Bereich der Bandmitte größer sein kann als im

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gezeigt wird.

Bei dem Richten des Metallbands 2 in der Vorrichtung 1 (Fig. 1) ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Metallband 2 in einem ersten Schritt des Verfahrens derart bearbeitet wird, dass eine Querwölbung in Richtung der Bandbreite 10 entsteht. Das heißt, das Metallband 2 wird durch die Richtbearbeitung zusätzlich auch derart verformt, dass im Wesentlichen eine konkav-konvexe Form bzw. ein konkav-konvexer Querschnitt, wie in Fig. 6 dargestellt, erhalten wird. Das heißt nach der Richtbearbeitung weist eine erste Seite 12 des Metallbands 2 eine konvexe Krümmung auf. Eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite weist hingegen eine konkave Krümmung auf. Diese Querwölbung des Metallbandes 2 wird durch eine entsprechende Einstellung der Rollen 8 der Richtmaschine 7 erreicht. Während das Metallband 2 durch das Richten in der Vorrichtung 1 bezüglich seiner Längserstreckung (Z-Richtung) derart verformt wird, dass es plan bzw. gerade ausgerichtet ist, wird es in Richtung der Bandbreite 10 das Metallband 2 derart plastisch verformt, dass die beschriebene Querwölbung erhalten wird. Die Form des Querschnitts des Metallbands 2 in Richtung der Bandbreite 10 erfährt also einen Übergang von einer bikonvexen Form (Fig. 5) zu einer konkav-konvexen Form (Fig. 6) bzw. zumindest zu einer plankonvexen Form. Dabei wird die Krümmung der ersten Seite 12 vergrößert, wohingegen die Krümmung der zwei-

ten Seite 13 von einer konvexen Form hin zu einer konkaven Form verändert wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Fertigung des Metallbands 2 wird in einem zweiten Schritt die zweite, d.h. die konkave, Seite 13 des Metallbands 2

durch Schleifen bearbeitet.

Die Fig. 2 zeigt eine Anlage 14 zum Schleifen des Metallbands 2 in Seitenansicht. Das Metallband 2 ist dabei nach seiner Bearbeitung in der Richtvorrichtung 1 zu

einem Endlosband geformt und derart um zwei Rollen 15, 16 der Anlage 14 zum

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rialabtrag durch Schleifen erfolgt.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass durch das Bearbeiten des Metallbands 2, wobei zunächst eine Querwölbung an dem Metallband 2 erzeugt wird und anschließend die zweite Seite 13, das heißt die konkav geformte Seite, des Metallbands 2 durch Schleifen bearbeitet wird, bei dem Schleifvorgang auch eine plastische Verformung erfolgt, sodass das Metallband 2 schließlich eine plane Ge-

stalt annimmt (Fig. 7).

In der Fig. 7 ist der Querschnitt des Metallbands 2 in seinem Zustand nach der Be-

arbeitung durch das erfindungsgemäße Verfahren gezeigt. Das Metallband 2 weist

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auch die Form der zweiten Seite 13 plan, das heißt im Wesentlichen ebenflächig.

Anhand der Fig. 3 und 4 wird ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Anlage 14 zum Schleifen des Metallbands 2 beschrieben. Die Fig. 3 zeigt dabei die Anlage 14 in Seitenansicht und die Fig. 4 in Draufsicht von Oben. Die Umlenkrollen 20, 21, 22 des Schleifbands 19 dieser Bandschleifeinrichtung 17 sind dabei so angeordnet, dass sich die Oberfläche des Schleifbands 19 und das Metallband 2 entlang einer Linie berühren. Durch eine solche Linienberührung kann das Metallband 2 bei relativ geringem Schleifdruck besonders gezielt abgetragen werden. Wie besser anhand der Fig. 4 zu erkennen ist, kann die Bandschleifeinrichtung 17 während der Bearbeitung des Metallbands 2 in seitlicher Richtung des Metallbands 2, das heißt in Richtung der Bandbreite 10 verstellt werden bzw. in Richtung der Bandbreite 10 an der Seite 13 des Metallbands 2 oszillierend bewegt werden (Pfeil 23). Zusätzlich kann die Bandschleifeinrichtung 17 auch relativ zu einer vertikalen Achse verdreht werden (Y-Richtung), wodurch die Richtung der Schleifbewegung des Schleifbands 19 an der Seite 13 des Metallbands 2 verän-

dert werden kann.

Die Fig. 8 zeigt ein Detail der Anlage 14 zum Schleifen des Metallbands 2 gemäß Fig. 3, wobei nur das Metallband 2 und die Bandschleifeinrichtung 17 dargestellt sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Anlage 14 zum Schleifen des Metallbands 2 ist die Bandschleifeinrichtung 17 derart ausgebildet, dass das Schleifband 19 entlang einer Linie an dem Metallband 2 anliegt und auf diese Weise das Schleifen erfolgt. Während der Bearbeitung der zweiten Seite 13 des Metallbands 2 wird die Bandschleifeinrichtung 17 bedarfsweise in Richtung der Bandbreite 10 über die Seite 13 hin und her bewegt (Pfeil 23). Somit wird von dem Metallband 2 Material abgetragen, bis schließlich ein gleichmäßiger Verlauf der Banddicke 11 in Richtung der Bandbreite 10 entsprechend der durch eine strichlierte Linie ange-

deuteten Seite 13‘ erreicht ist.

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eingebrachten Druckeigenspannung entspricht.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen

Fachmannes liegt.

Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zu-

grundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

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Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert

und/oder verkleinert dargestellt wurden.

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Bezugszeichenliste

Richtvorrichtung Metallband Haspel Haspel Antriebswalze Antriebswalze Richtmaschine Rolle Maschinenrahmen Bandbreite Banddicke Seite Seite Anlage Rolle Rolle Bandschleifeinrichtung Gegenplatte Schleifband Umlenkrolle Umlenkrolle Umlenkrolle Pfeil

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren für die Fertigung eines Metallbands (2), bei dem das Metallband (2) auf wenigstens einer Seite (12, 13) auf im Wesentlichen der gesamten Fläche geschliffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt durch eine Richtbearbeitung an dem Metallband (2) eine Querwölbung in Richtung der Bandbreite (10) erzeugt wird, wobei eine erste Seite (12) des Metallbands (2) konvex geformt ist und eine der ersten Seite (12) gegenüberliegende zweite Seite (13) des Metallbands (2) zumindest plan oder konkav geformt ist, und dass in einem zweiten Schritt durch Schleifen der zweiten Seite (13) des Metallbands (2) der Verlauf der Banddicke (11) D in Richtung der Bandbreite (10) hin zu einem gleichförmigen Verlauf eines Werts der Banddicke (11) D verändert wird (D(x) =

konstant).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Schritt die Querwölbung des Metallbands (2) mit einer konkav geformten zwei-

ten Seite (13) des Metallbands (2) erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband (2) vor dem Schleifen der zweiten Seite, insbesondere durch Verschweißen freier Enden des Endlosbandes oder durch eine schraubenförmige

Schweißnaht, zu einem Endlosband geschlossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband vor dem Schleifen zwischen zwei Rollen (15, 16) umlaufend angeordnet

wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband während des Schleifens relativ zu einer Bandschleifeinrichtung (17) bewegt

wird.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

dass das Metallband (2) nach dem Richten zu dem Endlosband geschlossen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Schleifen eine Druckeigenspannung in das Metallband (2) eingebracht wird, die einer durch das Richten in das Metallband (2) eingebrachten

Druckeigenspannung entspricht.

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