DE10041563A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Streckrichten von Kaltband sowie Regelung des Streckgrades - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Streckrichten von Kaltband, wobei das Band einen Bremsrollensatz und einen Zugrollensatz durchläuft und zwischen beiden Rollensätzen im Zuge seiner Reckung einem Streckzug unterworfen wird, wird das Band in einem zwischen Bremsrollensatz und dem Zugrollensatz angeordneten Hochzug-Rollensatz zur Erhöhung des Streckgrades einer Biegung unter Zug unterworfen. Hierzu weist der zwischen dem Brems- und dem Zugrollensatz vorgesehene Hochzug-Rollensatz mindestens zwei zur Erzeugung von Bandzug und Biegung angeordnete Zugrollen auf. Hierbei wird der Streckgrad so geregelt, dass eine Verteilung der Einzelstreckgrade möglich wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Streckrichten von Kaltband, wobei das Band einen Bremsrollensatz und einen Zugrollensatz durch­ läuft und zwischen beiden Rollensätzen im Zuge seiner Reckung einem Streckzug unterworfen wird, sowie eine Regelung des Streckgrades.

Durch die EP 0 393 301 B2 ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Zugrecken von metallischen Bändern mit einer Banddicke zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, insbe­ sondere von Bändern aus Stahl, Aluminium oder dergleichen Metallen bekannt­ geworden. Dort durchläuft das zu streckrichtende Band einen Bremsrollensatz und einen Zugrollensatz und wird zwischen beiden Rollensätzen im Zuge seiner Rec­ kung im plastischen Bereich einem Streckzug unterworfen, welcher der Streck­ grenze des Bandmaterials entspricht oder diese Streckgrenze geringfügig über­ steigt.

Damit sich die bei plastischer Reckung auftretenden Bandqueränderungen auf ein Minimum reduzieren und damit die Bildung von Mittenschüsseln sowie von über die Bandbreite ungleichmäßig verteilten Restspannungen nahezu eliminieren las­ sen, weist diese Streckrichtanlage zwischen dem Brems- und dem Zugrollensatz ein Zugreckrollenpaar auf, so dass das Band mit einem zusätzlichen Streckzug überlagert wird, welcher eine Reckung im plastischen Bereich bewirkt. Während den Rollen des Brems- und des Zugrollensatzes hierbei ein verhältnismäßig hoher Streckzuganteil zukommt, wird mit dem Zugreckrollenpaar nur etwa 5 bis 25% des Streckzuges erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und außerdem eine Regelung des Streckgrades zu schaffen, mit denen sich die zu streckrichtenden, geglühten, gebeizten und gegebenenfalls dressierten Kaltbänder mit verbesserter Qualität, insbesondere einer hohen Oberflächengüte, elastisch und plastisch strecken las­ sen.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Band in einem zwischen dem Bremsrollensatz und dem Zugrollensatz ange­ ordneten Hochzug-Rollensatz zur Erhöhung des Streckgrades einer Biegung unter Zug unterworfen wird. Eine bevorzugte Maßnahme sieht hierzu vor, dass das Band in dem Hochzug-Rollensatz einer Wechselbiegung unterworfen wird. Hiermit wird die Erkenntnis umgesetzt, dass bei einer Biegung des Bandes mit überlager­ tem Zug der resultierende Streckgrad größer wird und sich auch Banddicken der Bänder, vorrangig aus Edelstahl, aber auch Bänder aus solchen Werkstoffen, die sich durch eine hohe Oberflächengüte auszeichnen, von mehr als 0,5 mm mit ei­ ner Erhöhung der erzielbaren Planlage und Reduzierung der Eigenspannungszu­ stände streckrichten lassen. Damit einhergehend wird die Oberflächenfeingestalt und der Oberflächenglanz des streckgerichteten Metallbandes verbessert. Die Betriebsweise mit Wechselbiegung in dem Hochzug-Rollensatz, der erfindungs­ gemäß den Hauptanteil des Streckzuges erzeugt, während der verbleibende Streckgrad auf den Brems- und Zugrollensatz verteilt wird, trägt dazu bei, den Streckgrad weiter zu erhöhen.

Nach einem Vorschlag der Erfindung wird das Band durch Überlagerung von Bandzug und Biegung im Auflauf- bzw. Ablaufpunkt des Bandes auf die einzelnen Rollen des Hochzug-Rollensatzes plastisch verlängert. Es läßt sich hierdurch ein punktsymmetrischer Aufbau der Biegungen im Hochzug-Teil erreichen, insbeson­ dere bei dickeren Bändern, die nicht durch reinen Zug zwischen den Rollen ge­ streckt werden können.

Nach einer weiteren vorteilhaften Maßnahme wird das Band mit kurzer Abspann­ länge zwischen den jeweiligen Ab- und Auflaufpunkten der einzelnen Rollen durch den Hochzug-Rollensatz hindurchgeführt. Durch diese kurze Abspannlänge, wor­ unter die freie, ungeführte Länge des Bandes zwischen zwei im Bandlauf aufein­ anderfolgenden Rollen verstanden wird, wird der Bandlauf verbessert und die Nei­ gung des Bandes zur Bildung von Längsfalten vermindert. Die kurze Abspannlän­ ge läßt sich bspw. dadurch erreichen, dass die in Richtung der Umschlingung bzw. des Banddurchlaufs aufeinanderfolgenden Rollen des Hochzug-Rollensatzes ei­ nen geringeren Abstand voneinander aufweisen, als das bei üblichen S- Rollenanordnungen der Fall ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung dadurch gelöst, dass der zwischen dem Brems- und dem Zugrollensatz vorgesehene Hochzug- Rollensatz mindestens zwei, nach einer bevorzugten Ausführung vier zur Erzeu­ gung von Bandzug und Biegung angeordnete Zugrollen aufweist. Diese S-förmig in den Hochzug-Rollensatz integrierten Hochzug-Rollen erfordern im Gegensatz zu herkömmlichen Streckrichtern keine Biegekassetten und Anstellsysteme mehr. Sie erzeugen dabei gleichzeitig den durch Überlagerung von Biegung und Zug des Bandes gewünschten hohen Streckgrad, wobei ein vier Rollen aufweisender Hochzug-Rollensatz außerdem für die Wechselbiegung und einen noch einmal vergrößerten Streckgrad im Hochzugbereich sorgt.

Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Zugrollen des Hochzug- Rollensatzes einen anderen Durchmesser als die Rollen der Brems- und Zugrol­ lensätze besitzen. Durch Veränderung der Rollendurchmesser kann aufgrund ei­ ner gezielt eingestellten Geschwindigkeitsdifferenz die Plastifizierung des Bandes und damit der erreichbare oder einstellbare Streckgrad beeinflußt werden. Bei ei­ nem Hochzug-Rollensatz mit vier Rollen können entweder nur die inneren beiden Zugrollen oder auch alle vier Rollen mit von den restlichen Rollen, d. h. denen des Brems- und Zugrollensatzes abweichenden Rollendurchmessern versehen wer­ den. Wenn diese Hochzug-Rollen gegenüber den übrigen Rollen einen kleineren Durchmesser besitzen, läßt sich mit kleiner werdendem Durchmesser ein um so größerer resultierender Streckgrad bei Biegung des Bandes mit überlagertem Zug erreichen. Die Grenzen liegen dort, wo die Bandoberflächen beschädigt werden könnten. Bei sehr empfindlichen Bandoberflächen ergibt sich eine minimale Be­ einflussung bei eher größeren Rollendurchmessern, z. B. von 800 bis 1500 mm.

Schließlich wird eine Regelung des Streckgrades vorgeschlagen, die sich erfin­ dungsgemäß dadurch auszeichnet, dass in einem zwischen dem Brems- und dem Zugrollensatz angeordneten Hochzug-Rollensatz die Einzelstreckgrade in den Auf- und Ablaufpunkten der einzelnen Hochzug-Rollen zu einem Summenstreck­ grad aufsummiert werden, wozu die Streckgrade außerhalb des Hochzug- Rollensatzes zwischen jeweils den Zug aufbauenden und richtenden bzw. den richtenden und den Zug abbauenden Rollen des Brems- und des Zugrollensatzes abgegriffen und auf die Drehmomente der Hochzugrollen des Hochzug- Rollensatzes zurückgeführt werden. Es wird somit nicht mehr zwischen den Rollen eine Differenzgeschwindigkeit erforderlich, die abschließend hinter zwei Rollen einen geforderten Streckgrad ergibt, vielmehr lassen sich mit dieser Regelung sinnvolle Verteilungen der Einzelstreckgrade erreichen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Aus­ führungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 in sehr schematischer Seitenansicht eine Ausführung einer Streck­ richtanlage mit einem zwischengeschalteten Hochzug-Teil; und

Fig. 2 ein Regelschema zur Regelung des Streckgrades mit Verteilung der Einzelstreckgrade.

Eine Anlage 1 zum Streckrichten von Edelstahlbändern 2, vorzugsweise mit Dic­ ken oberhalb 0,5 mm, besteht gemäß Fig. 1 aus einem Bremsrollensatz 3 und - in Richtung des durch Pfeile gekennzeichneten Banddurchlaufs gesehen sich daran anschließend - einem Hochzug-Rollensatz 5 und einem Zugrollensatz 4. Der Bremsrollensatz 3 ist mit vier Rollen 6 und der Zugrollensatz 4 mit vier Rollen 7 ausgebildet, die jeweils paarweise S-förmig angeordnet sind. Der Hochzug- Rollensatz 4 weist ebenfalls vier Rollen auf, die ebenfalls paarweise S-förmig an­ geordnet sind, und zwar jeweils die inneren Zugrollen 8a bzw. 9a und die jeweils komplementären Rollen 8b bzw. 9b.

Das obere Rollenpaar 8a, 8b und das untere Rollenpaar 9a, 9b ist einerseits in bezug auf die einzelnen Rollen zueinander und andererseits von Rollenpaar zu Rollenpaar in einem möglichst geringen Abstand angeordnet. Es wird damit eine kurze Abspannlänge 10, die sich jeweils zwischen dem Ablaufpunkt 11 der in Bandlaufrichtung vorhergehenden zu der in Bandlaufrichtung folgenden Rolle de­ finiert, erreicht, wodurch der Bandlauf verbessert und die Ausbildung von Längs­ falten (Handtucheffekt) vermindert wird. Da das Band 2 in dem Hochzug- Rollensatz 5 einer Wechselbiegung - bei nur einem vorhandenen Rollenpaar auf jeden Fall einer Biegung - unterworfen wird, stellt sich in dem Hochzug-Rollensatz 5 ein durch die Biegung des Bandes unter Zug erhöhter Streckgrad ein.

Der aufgrund von Biegung des Bandes 2 mit überlagertem Zug resultierende Streckgrad wird hierbei um so größer, je kleiner der Durchmesser der Rollen ist. Die Grenzen liegen dort, wo sich ein kleiner Rollendurchmesser nachteilig auf empfindliche Bandoberflächen auswirkt, denn ein eher großer Rollendurchmesser, z. B. 800 bis 1500 mm, setzt die Beeinflussung herab. Wie auch immer die Rollen­ durchmesser gewählt sind, so entsteht auf jeden Fall eine plastische Verlängerung des Bandes 1 durch Überlagerung von Bandzug und Biegung im Auflauf- bzw. Ablaufpunkt 11, 12 der Rollen 8a, 8b bzw. 9a, 9b.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Regelschema zur Regelung des Streckgrades des Bandes 2 ist wie im zuvor beschriebenen Beispiel zwischen dem Bremsrollensatz 30 und dem Zugrollensatz 40 ein Hochzug-Rollensatz 5 angeordnet. Der Brems- und der Zugrollensatz 30 bzw. 40 besteht hier allerdings nur aus einem von den Rollen 6 bzw. 7 gebildeten Rollenpaar, wobei aber die Rollenanordnung des Hochzug-Rollensatzes 5 wiederum einerseits für eine kurze Abspannlänge 10 und andererseits einen durch Biegung mit überlagertem Zug resultierenden hohen Streckgrad sorgt.

Das gezeigte Regelschema erlaubt es, dass sich der Streckgrad durch die gegen­ seitige Beeinflussung der Einzelstreckgrade in den Auf- und Ablaufpunkten 12 bzw. 11 der Rollen im Hochzug-Rollensatz 5 zu einem Summenstreckgrad auf­ summieren. Es wird mit einer geeigneten Vorsteuerung und Regelung der Ein­ zeldrehmomente ein Sollstreckgrad erreicht. Die Streckgrade werden außerhalb des Hochzug-Rollensatzes 5 zwischen den Zug aufbauenden und richtenden Rollen bzw. den richtenden und den Zug abbauenden Rollen des Brems- und des Zugrollensatzes 30 bzw. 40 abgegriffen und auf die Drehmomente der Rollen des Hochzug-Rollensatzes 5 zurückgeführt. Es wird damit eine sinnvolle Verteilung der Einzelstreckgrade möglich.

Claims (10)

1. Verfahren zum Richten von Kaltband, wobei das Band einen Bremsrollen­ satz und einen Zugrollensatz durchläuft und zwischen beiden Rollensätzen im Zuge seiner Reckung einem Streckzug unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Band in einem zwischen dem Bremsrollensatz (3, 30) und dem Zugrollensatz (4, 40) angeordneten Hochzug-Rollensatz (5) zur Erhöhung des Streckgrades einer Biegung unter Zug unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Hochzug-Rollensatz (5) der Hauptteil des Streckzuges er­ zeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Band in dem Hochzug-Rollensatz (5) einer Wechselbiegung un­ terworfen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (2) durch Überlagerung von Bandzug und Biegung im Auf­ lauf- bzw. Ablaufpunkt (12; 11) des Bandes auf die einzelnen Rollen (8a, 8b; 9a, 9b) des Hochzug-Rollensatzes (5) plastisch verlängert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (12) mit kurzer Abspannlänge (10) zwischen den jeweiligen Ab- und Auflaufpunkten (11, 12) der einzelnen Rollen durch den Hochzug- Rollensatz (5) hindurchgeführt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend einen Brems- und einen Zugrollensatz, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Brems- und dem Zugrollensatz (3, 30; 4, 40) vorge­ sehene Hochzug-Rollensatz (5) mindestens zwei zur Erzeugung von Band­ zug und Biegung angeordnete Zugrollen (8a, 8b; 9a, 9b) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochzug-Rollensatz (5) vier zur Erzeugung von Bandzug und Wechselbiegung angeordnete Zugrollen (8a, 8b; 9a, 9b) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugrollen des Hochzug-Rollensatzes (5) einen anderen Durch­ messer als die Rollen (6, 7) der Brems- und Zugrollensätze (3, 30; 4, 40) besitzen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die inneren Zugrollen (8a, 9a) des Hochzug-Rollensatzes (5) gegenüber den Rollen der Brems- und Zugrollensätze (3, 30; 4, 40) ei­ nen kleineren Durchmesser besitzen.

10. Regelung des Streckgrades bei einem Verfahren nach Anspruch 1 bzw. einer Vorrichtung nach Anspruch 6, umfassend einen in einer Streckrichtanlage angeordneten Brems- und ei­ nen Zugrollensatz, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zwischen dem Brems- und dem Zugrollensatz (3, 30; 4, 40) angeordneten Hochzug-Rollensatz (5) die Einzelstreckgrade in Auf- und Ablaufpunkten (11, 12) der einzelnen Hochzug-Rollen zu einem Summen­ streckgrad aufsummiert werden, wozu die Streckgrade außerhalb des Hochzug-Rollensatzes (5) zwischen jeweils den Zug aufbauenden und richtenden bzw. den richtenden und den Zug abbauenden Rollen des Brems- und des Zugrollensatzes (3, 30; 4, 40) abgegriffen und auf die Drehmomente der Hochzug-Rollen (8a, 8b; 9a, 9b) des Hochzug- Rollensatzes (5) zurückgeführt werden.