Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Streckbiegerichten von Metallbändern, wobei ein unter einer Zugspannung unterhalb der Elastizitätsgrenze bzw. Streckgrenze stehendes Band um zumindest vier Richtrollen im plastischen oder elastisch-plastischen Bereich wechselseitig gebogen wird und dabei eine plastische Streckung erfährt. Die plastisch bzw. elastisch-plastisch wirkenden Richtrollen werden auch als Streckrollen bezeichnet. Das Maß, um welches das Band (insgesamt) plastisch gestreckt und folglich gelängt wird, wird als Streckgrad bezeichnet.The invention relates to a method and a device for stretch bending of metal strips, wherein a standing under a tensile stress below the elastic limit or yield strength band is mutually bent by at least four straightening rollers in the plastic or elastic-plastic region and thereby undergoes a plastic stretching. The plastically or elastically-plastically acting straightening rollers are also referred to as stretch rollers. The extent to which the tape is stretched plastically (in total) and thus elongated is called the degree of stretching.

Mit einem solchen Streckbiegerichtverfahren lassen sich unplane Metallbänder richten und folglich Unplanheiten beseitigen. Unplanheit meint zum Beispiel Bandwelligkeit und/oder Bandsäbeligkeit, welche sich aufgrund von Längenunterschieden der Bandfasern in der Bandebene ergeben. Unplanheiten meint aber auch Bandkrümmungen in Längs- und/oder Querrichtung, welche durch Biegemomente im Band entstehen, zum Beispiel wenn das Band elastisch-plastisch um Umlenkrollen gebogen wurde oder durch elastisch-plastische Verformungen beim Aufwickeln des Bandes. Längskrümmungen werden auch als Coilset, Querkrümmungen als Crossbow bezeichnet. Im Zuge des Streckbiegerichtens wird das unplane Band unter einer Zugspannung, welche unterhalb der Elastizitätsgrenze R_E bzw. der technischen Elastizitätsgrenze R_p0,01 des Bandmaterials liegt, um Rollen hinreichend kleinen Durchmessers (wechselseitig) gebogen wird, so dass durch die Überlagerung der Zugspannung mit der Biegung eine elastisch/plastische Verformung im Band erzeugt wird. Das Band wird plastisch gelängt, wobei die Höhe der plastischen Längung als Streckgrad bezeichnet wird. Bei der plastischen Längung werden die ursprünglich kurzen Bandfasern relativ stärker gelängt. Im Idealfall haben nach dem Richten alle Bandfasern die gleiche Länge, so dass grundsätzlich ein ideal gerichtetes Band frei von Welligkeiten oder Bandsäbel entstehen soll.With such a stretch bending method, unplane metal bands can be straightened out and consequently eliminate blemishes. Unplanarity means, for example, waviness and / or banding due to length differences of the band fibers in the band plane. However, unevenness also means strip curvatures in the longitudinal and / or transverse direction, which arise as a result of bending moments in the strip, for example if the strip has been elastically plastically bent around deflection rollers or by elastic-plastic deformations during winding of the strip. Longitudinal curvatures are also referred to as coil set, transverse curvatures as crossbow. In the course of the stretch-bending, the unplane band under a tensile stress, which is below the elastic limit R _E or the technical elastic limit R _{p0.01 of} the strip material, is bent around rollers of sufficiently small diameter (mutual), so that by the superposition of the tension with the bend is an elastic / plastic deformation generated in the band. The strip is elongated plastically, the height of the plastic elongation being called the degree of stretching. During plastic elongation, the originally short ribbon fibers are elongated relatively more strongly. Ideally, all strapping fibers have the same length after straightening, so that basically an ideal strapping should be free of undulations or bandsaw.

Bei den aus der Praxis bekannten Streckbiegerichtverfahren können grundsätzlich durch die wechselseitige Biegung im elastisch-plastischen Bereich nach dem Richten Restbiegemomente im Band verbleiben, die in der Bandbehandlungslinie als Querwölbung sichtbar werden können und bei einer herausgeschnittenen Tafel zu einer plastischen Restkrümmung in Längs- und/oder Querrichtung führen können. Die Restbiegemomente entstehen dann, wenn die einzelnen Biegungen in ihren Intensitäten nicht optimal aufeinander abgestimmt sind. Die Biegeradien hängen ab von den Banddaten (Dicke, Elastizitätsmodul, zyklisches Festigkeitsverhalten, Querkontraktionszahl), der Bandzugspannung, den Rollendurchmessern sowie der Geometrie des Bandlaufes um die Rollen. In erster Näherung kann letztere durch den Umschlingungswinkel des Bandes um die Rollen beschrieben werden. Bei genügend großem Umschlingungswinkel oder ausreichender Zugspannung nimmt das Band den Radius der Rolle an. Dann erreicht die Bandkrümmung ihr Maximum und bleibt bei weiterwachsendem Umschlingungswinkel oder wachsender Zugspannung konstant. In der Regel sind aber die Umschlingungswinkel so eingestellt, dass das Band dem Rollenradius zumindest bei den letzten Rollen im Streckbiegerichtgerüst nicht mehr folgt. Selbst bei einer optimalen Einstellung eines vorgegebenen Streckbiegerichtgerüstes ergeben sich Restbiegemomente durch Schwankungen der Prozessparameter. Denn in der Praxis sind sowohl die Zugspannung und folglich der Streckgrad als auch die Festigkeitswerte und die Banddicke des Bandes grundsätzlich gewissen Schwankungen unterworfen. Die aus der Praxis bekannten Streckbiegerichtverfahren reagieren mehr oder weniger empfindlich auf derartige Schwankungen. Das bedeutet, dass sich bei den herkömmlichen Streckbiegerichtverfahren derartige Schwankungen mehr oder weniger stark auf die verbleibenden oder erzeugten Restkrümmungen auswirken. Dieses gilt auch bei Streckbiegerichtverfahren, bei welchen das Band um vier Richtrollen elastisch-plastisch verformt wird.In the case of the stretch bending methods known from practice, residual bending moments can remain in the band after bending due to the mutual bending in the elastic-plastic area, which can be visible as transverse curvature in the band treatment line and in the case of a cut-out panel to a plastic residual curvature in the longitudinal and / or Can lead transverse direction. The residual bending moments arise when the individual bends are not optimally matched in their intensities. The bending radii depend on the band data (thickness, modulus of elasticity, cyclic strength behavior, transverse contraction number), the strip tension, the roll diameters and the geometry of the strip run around the rolls. In a first approximation, the latter can be described by the angle of wrap of the band around the rollers. If the wrap angle or tension is sufficient, the tape will take on the radius of the roll. Then the band curvature reaches its maximum and remains constant as the wrap angle or tension increases. As a rule, however, the wrap angles are set so that the band no longer follows the roller radius, at least for the last rollers in the stretch bending stage. Even with an optimal setting of a given stretch bending stand, residual bending moments result from fluctuations in the process parameters. For in practice, both the tensile stress and consequently the degree of stretching and the strength values and the strip thickness of the strip are fundamentally subject to certain fluctuations. The known from practice stretch bending processes react more or less sensitive to such fluctuations. This means that in the conventional stretch bending method such variations affect more or less strongly on the remaining or generated residual curvatures. This also applies to stretch bending, in which the band is elastically-plastically deformed by four straightening rollers.

Bei derartigen Streckbiegerichtgerüsten mit vier Richtrollen ist es bekannt, zur Erzielung möglichst guter Richtergebnisse die Geometrie des Streckbiegerichtgerüstes einzustellen. So kennt man zum Beispiel aus der DE 696 08 937 T2 (bzw. EP 0 767 014 B1 ) ein Streckbiegerichtgerüst mit vier Richtrollen, bei welchem sowohl die oberen Richtrollen als auch die unteren Richtrollen hinsichtlich ihrer Position verändert werden können. Während die unteren Richtrollen über mechanische Spindeltriebe zur Verbesserung des Richtergebnisses mit einer gewissen Genauigkeit angestellt werden können, werden die oberen Richtrollen hydraulisch betätigt. Auf diese Weise soll sich eine gewünschte Überlappung der Rollen einstellen lassen.In such stretch bender stands with four straightening rollers, it is known to set the best possible straightening results, the geometry of the stretch bender. So one knows for example from the DE 696 08 937 T2 (respectively. EP 0 767 014 B1 ) a stretch bender with four straightening rollers, in which both the upper straightening rollers and the lower straightening rollers can be changed in position. While the lower straightening rollers can be adjusted by mechanical spindle drives to improve the straightening result with a certain accuracy, the upper straightening rollers are hydraulically operated. In this way, a desired overlap of roles should be set.

Vergleichbares gilt für die aus der DE 695 14 010 T2 (bzw. EP 0 665 069 B1 ) und der DE 38 85 019 T2 (bzw. EP 0 298 852 B1 ) bekannten Streckbiegerichtgerüste.The same applies to those from the DE 695 14 010 T2 (respectively. EP 0 665 069 B1 ) and the DE 38 85 019 T2 (respectively. EP 0 298 852 B1 ) known stretch bending scaffolding.

In ähnlicher Weise beschreibt der Fachartikel ”Benefits of a new leveller technology for packaging steels: Multi-Roller Tension Leveller” (Emmanuel Dechassey, Irsid, Arcelor group, METEC Congress June 2003) eine Streckbiegerichtvorrichtung mit vier Richtrollen. Dabei sind die Überlappung der ersten Richteinheit (erste und zweite Rolle) und die Überlappung der zweiten Richteinheit (dritte und vierte Rolle) einstellbar.The technical article describes in a similar way "Benefits of New Leveler Technology for Packaging Steels: Multi-Roller Tension Levellers" (Emmanuel Dechassey, Irsid, Arcelor Group, METEC Congress June 2003) a stretch bending device with four straightening rollers. The overlapping of the first straightening unit (first and second roller) and the overlap of the second straightening unit (third and fourth roller) are adjustable.

Auch die DE 691 01 995 T2 (bzw. EP 0 446 130 B1 ) erwähnt die Möglichkeit, die Position aller vier Richtrollen zu verändern. Dieses dient jedoch in erster Linie dem Wechsel zwischen einer Warteposition und einer Arbeitsposition. Denn bei einem Streckbiegegerüst ist es in der Regel erforderlich, zum Zweck des Durchlaufs einer Verbindungsstelle zwischen zwei Coils bzw. Bändern, das Gerüst zu öffnen und anschließend wieder zu schließen. Jedenfalls hat sich in der Praxis gezeigt, dass die bekannten Streckbiegegerüste bzw. Streckbiegerichtverfahren verhältnismäßig empfindlich auf Schwankungen der Prozessparameter reagieren, so dass die Restkrümmungen nicht in der gewünschten Weise minimiert werden können. Also the DE 691 01 995 T2 (respectively. EP 0 446 130 B1 ) mentions the possibility to change the position of all four straightening rollers. However, this is primarily the change between a waiting position and a working position. Because with a stretch bender, it is usually necessary for the purpose of passing a junction between two coils or bands to open the framework and then close again. In any case, it has been found in practice that the known stretch bending or stretch bending processes react relatively sensitively to fluctuations of the process parameters, so that the residual curvatures can not be minimized in the desired manner.

Grundsätzlich weniger empfindlich auf die Prozessparameter reagieren sogenannte Multiroll-Leveller, die auch als Vielrollen-Richteinrichtungen bezeichnet werden. Beim Vielrollen-Richten wird das Band einer Vielzahl von Biegungen um Rollen mit kleinem Durchmesser unterzogen. Durch die Verwendung vieler Rollen kann das Band mit geringen Restkrümmungen produziert werden. Nachteilig ist dabei die Tatsache, dass die Vielzahl der Rollen mit einem hohen Wartungs- und Ersatzteilaufwand verbunden sind. Außerdem sind die unteren und oberen Rollen jeweils über die Stützrollen bzw. Zwischenwalzen und Stützrollen wie ein 1:1 Getriebe reibschlüssig miteinander verbunden. Da das Band während des Durchlaufens durch das Vielrollengerüst plastisch gelängt wird, erhöht sich auch in gleichem Maße die Bandgeschwindigkeit. Das Band läuft also nur bei einer Rolle synchron, zwischen den anderen Rollen und dem Band tritt ein Schlupf auf. Die Rollen laufen oft in Hochgeschwindigkeits-Bandbehandlungslinie mit hoher Umdrehungszahl. Dieser Schlupf kann die Rollen zu Vibrationen anregen, die auf der Bandoberfläche Rattermarken erzeugen. Dieses ist in der Praxis für eine Vielzahl von Anwendungen nicht akzeptabel. Aus diesen Gründen wurden auch herkömmliche Streckbiegerichtgerüste mit Vielrollen-Richteinheiten kombiniert (vgl. EP 0 665 069 B1 bzw. DE 695 14 010 T2 ).Basically less sensitive to the process parameters react so-called multiroll levelers, which are also referred to as multi-roll straightening devices. In multi-roll straightening, the belt is subjected to a variety of bends around small diameter rollers. By using many rolls, the tape can be produced with little residual curvature. The disadvantage here is the fact that the large number of roles associated with a high maintenance and spare parts. In addition, the lower and upper rollers are each frictionally connected to each other via the support rollers or intermediate rollers and support rollers such as a 1: 1 gear. Since the belt is elongated plastically during the passage through the multi-roller stand, the belt speed also increases to the same extent. Thus, the tape is synchronized only in one roll, slip occurs between the other rolls and the tape. The rollers often run in high speed, high speed belt processing line. This slip can cause the rollers to vibrate, producing chatter marks on the belt surface. This is unacceptable in practice for a variety of applications. For these reasons, conventional stretch bending scaffolds were combined with multi-roll straightening units (cf. EP 0 665 069 B1 respectively. DE 695 14 010 T2 ).

Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Streckbiegerichtverfahren zu schaffen, welches bei geringem anlagentechnischen Aufwand optimale Planheitsergebnisse liefert und insbesondere unempfindlich auf Schwankungen der Prozessparameter (Zugspannung, Bandfestigkeit und Banddicke) reagiert. Außerdem soll eine Vorrichtung angegeben werden, welche sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau auszeichnet und dennoch die gewünschten Ergebnisse liefert.Based on the prior art, the invention, the technical problem underlying a stretch bending method to provide optimal low flatness results in flatness results and in particular insensitive to fluctuations in the process parameters (tensile stress, strip strength and strip thickness). In addition, a device is to be specified, which is characterized by a simple and inexpensive construction and yet provides the desired results.

Zur Lösung dieser Aufgabe (ehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren zum Kontinuierlichen Streckbiegerichten von Metallbändern der Eingangs beschriebenen Art, dass die Biegeradien an allen vier Richtrollen jeweils einzeln und unabhängig voneinander eingestellt werden. Dazu schlägt die Erfindung vor, dass alle vier Biegerollen positionsgeregelt angestellt werden. Sofern das Band um mehr als vier Richtrollen wechselseitig gebogen wird, schlägt die Erfindung vor, dass die Biegeradien zumindest der letzten vier Rollen bezogen auf die Bandlaufrichtung jeweils einzeln und unabhängig voneinander eingestellt werden, indem vorzugsweise zumindest die letzten vier Rollen einzeln positionsgeregelt angestellt werden.In order to achieve this object, the invention pertains to a generic method for continuous deflection bending of metal strips of the type described above, in which the bending radii are set individually and independently on all four straightening rollers If the band is bent alternately by more than four straightening rollers, the invention proposes that the bending radii of at least the last four rollers are adjusted individually and independently relative to the band running direction, preferably by at least the last four rollers being adjusted individually in position-controlled fashion.

Untersuchungen mittels eines Rechenmodells, welches Spannungen in Längs- und Querrichtung berücksichtigt, als Rechenparameter die Banddicke, den Elastizitätsmodul, die Querkontraktionszahl, das zyklische Festigkeitsverhalten des Bandes, die Bandzugspannung, die Rollenradien und die Geometrie des Bandlaufes um die Rollen berücksichtigt, haben überraschenderweise ergeben, dass dieses Verfahren hervorragende Restkrümmungsergebnisse liefert und insbesondere verhältnismäßig unempfindlich auf Schwankungen der Prozessparameter reagiert. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die vier elastisch-plastisch wirkenden Biegungen unabhängig voneinander mit ausreichender Genauigkeit positionsgeregelt einstellbar sind bzw. eingestellt werden. Die Positionen der Richtrollen werden dann mit einer Genauigkeit, sowie Regelgenauigkeit eingestellt, welche einer Genauigkeit bezogen auf die Umschlingungswinkel des Bandes um die Richtrollen von ±0,05° oder weniger, vorzugsweise ±0,02° oder weniger entspricht. Die Umschlingungswinkel des Bandes um eine oder mehrere Richtrollen, vorzugsweise um alle Richtrollen können 0,5° bis 60°, vorzugsweise 1° bis 35° betragen. Der (Gesamt-)Streckgrad beträgt zum Beispiel 0,1% bis 1,5%, vorzugsweise 0,2% bis 0,6%. Die Bandzugspannung liegt vorzugsweise bei 10% bis 90%, vorzugsweise bei 30% bis 60% der Elastizitätsgrenze des Bandes bzw. des Bandmaterials.Investigations by means of a calculation model which takes into account stresses in the longitudinal and transverse direction, as calculation parameters the strip thickness, the modulus of elasticity, the transverse contraction number, the cyclic strength behavior of the strip, the strip tensile stress, the roller radii and the geometry of the strip run around the rolls, have surprisingly been found, that this method gives excellent residual curvature results and in particular reacts relatively insensitive to variations of the process parameters. Of particular importance is that the four elastically-plastically acting bends are independent of each other positionally adjustable with sufficient accuracy or adjusted. The positions of the straightening rollers are then adjusted with an accuracy and control accuracy which corresponds to an accuracy in relation to the wrap angle of the belt around the straightening rollers of ± 0.05 ° or less, preferably ± 0.02 ° or less. The wrap angle of the band around one or more straightening rollers, preferably around all straightening rollers can be 0.5 ° to 60 °, preferably 1 ° to 35 °. The (total) degree of stretching is, for example, 0.1% to 1.5%, preferably 0.2% to 0.6%. The band tension is preferably from 10% to 90%, preferably from 30% to 60%, of the elastic limit of the band or band material.

Die Simulationsrechnungen haben gezeigt, dass eine Zwei-Rollen-Konfiguration beim Streckbiegerichten in der Regel nicht zum Ziel führt, da die Längs- und Querbiegemomentenverläufe als Funktion der Bandkrümmungen sich nicht wie beim reinen Biegen negativ spiegelbildlich zueinander verhalten, sondern aufgrund der Zugspannung gegeneinander verschoben sind. Zur Korrektur der an der ersten Rolle erzeugten plastischen Bandkrümmungen in Längs- und Querrichtung reicht daher nur eine weitere Rolle nicht aus, weil damit nur entweder die Längs- oder die Querbiegemomente ins Gleichgewicht gebracht werden können. Die minimale Anzahl von Rollen zur Erzeugung eines ideal restkrümmungsfreien Bandes bei gegebenen Prozessparametern ist folglich drei. Die Berechnungen haben jedoch ergeben, dass die erzielten Restbiegemomente bzw. die Eliminierung solcher Restbiegemomente bei einem Streckbiegegerüst mit drei Rollen verhältnismäßig empfindlich auf Schwankungen der Prozessparameter reagiert. Gleiches gilt für ein Vier-Rollen-Gerüst, bei dem die einzelnen Rollen nicht mit der erforderlichen Genauigkeit einzeln und unabhängig voneinander anstellbar sind. Abhilfe schafft hier das erfindungsgemäße Verfahren, bei welchem die vier Rollen einzeln und unabhängig voneinander positionsgeregelt angestellt werden.The simulation calculations have shown that a two-roller configuration usually does not lead to stretch bending when straightening, since the longitudinal and transverse bending moment curves as a function of belt curvatures do not behave mirror-inverted, as in pure bending, but are shifted against each other due to the tensile stress , For the correction of the plastic tape curvatures in the longitudinal and transverse direction produced on the first roll, therefore, only one further roll is not sufficient, because only one of the longitudinal or transverse bending moments can be brought into equilibrium therewith. The minimum number of rollers for producing an ideal rest-curvature-free band for given process parameters is thus three. However, the calculations have shown that the residual bending moments achieved or the elimination such residual bending moments in a stretch bender with three rollers is relatively sensitive to variations in the process parameters. The same applies to a four-roller stand, in which the individual rollers can not be adjusted individually and independently of one another with the required accuracy. A remedy here is the method according to the invention, in which the four rollers are adjusted individually and independently of each other in a position-controlled manner.

Ferner schlägt die Erfindung vor, dass der Abstand zwischen zumindest zwei (unmittelbar) hintereinander angeordneten Richtrollen (bezogen auf die Bandlaufrichtung) zumindest 15% der (maximalen) Bandbreite, zum Beispiel zumindest 30% der (maximalen) Bandbreite, besonders bevorzugt zumindest 50% der (maximalen) Bandbreite beträgt. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die genannten Abstände bei allen vier Richtrollen zwischen zwei jeweils paarweise (unmittelbar) hintereinander angeordneten Richtrollen vorliegen. So können die Abstände zwischen zwei derartigen Richtrollen zum Beispiel zumindest 150 mm, vorzugsweise zumindest 300 mm betragen. Die modellbasierten Untersuchungen haben hier zu dem überraschenden Ergebnis geführt, dass sich auch durch günstige Wahl der Abstände zwischen den elastisch-plastisch wirkenden Richtrollen die prozessbedingten Streckgradunterschiede über die Bandbreite minimieren bzw. aufheben lassen. Es hat sich herausgestellt, dass sich generell größere horizontale Abstände günstig auswirken. Bei gegebener maximaler Baulänge des Streckbiegegerüstes ist es günstig, mindestens einen Abstand zwischen elastisch-plastisch wirkenden Rollen mit mindestens 30% der maximalen Bandbreite, jedoch mindestens 500 mm auszuführen. Entscheidend ist dabei der Abstand der Richtrollen entlang der Bandlaufrichtung. Dieses entspricht bei einem Streckbiegerichtgerüst in Horizontalbauweise dem horizontalen Abstand. Grundsätzlich kann aber auch ein Abstand in einer schrägen oder vertikalen Richtung gemeint sein, je nachdem in welcher Richtung das Band geführt wird.Furthermore, the invention proposes that the distance between at least two (immediately) successively arranged straightening rollers (based on the strip running direction) at least 15% of the (maximum) bandwidth, for example at least 30% of the (maximum) bandwidth, particularly preferably at least 50% of (maximum) bandwidth is. It may be expedient if the above distances in all four straightening rollers between two pairs (immediately) arranged successively straightening rollers. For example, the distances between two such straightening rollers may be at least 150 mm, preferably at least 300 mm. The model-based investigations have here led to the surprising result that can be minimized or eliminated by the favorable choice of the distances between the elastically-plastically acting straightening rollers, the process-related degree of stretch differences over the bandwidth. It has been found that generally larger horizontal distances have a favorable effect. Given the maximum length of the stretch bending stand, it is favorable to carry out at least a distance between elastically-plastically acting rolls with at least 30% of the maximum width, but at least 500 mm. The decisive factor is the distance between the straightening rollers along the direction of belt travel. This corresponds to a horizontal stretch in a stretch bending scaffold in horizontal construction. In principle, however, a distance in an oblique or vertical direction may be meant, depending on the direction in which the tape is guided.

Abhängig vom Anwendungsspektrum der zu richtenden Produkte sind verschiedene Rollenabstände optimal, so dass eine weitere Verbesserung der Richtergebnisse in Bezug auf Welligkeit erreicht werden kann, wenn diese Abstände variabel bzw. verstellbar ausgeführt sind. Folglich ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung, dem selbstständige Bedeutung zukommt, vorgesehen, dass der Abstand in Bandlaufrichtung zwischen zumindest zwei Richtrollen variabel eingestellt wird bzw. werden kann. Die optimalen Abstände können dann modellbasiert für ein bestimmtes Band vorgegeben werden.Depending on the range of applications of the products to be straightened, different roller spacings are optimal, so that a further improvement of the straightening results with regard to waviness can be achieved if these distances are variable or adjustable. Consequently, it is provided according to a further proposal of the invention, the independent significance, provided that the distance in the direction of tape travel between at least two straightening rollers is set variably or can be. The optimum distances can then be specified model-based for a specific band.

Die Erfindung schlägt ferner vor, dass die Sollwerte für die Position der Richtrollen und/oder die Sollwerte für die Umschlingungswinkel des Bandes um die Richtrollen mit einem Rechenmodell bestimmt werden, welches zumindest Spannungen in Längs- und Querrichtung berücksichtigt, als Rechenparameter die Banddicke, den Elastizitätsmodul, die Querkontraktionszahl, das zyklische Festigkeitsverhalten des Bandes, die Bandzugspannung, die Rollenradien und die Geometrie des Bandlaufes um die Rollen verarbeitet, für die Sollwerte der Banddicke und der Festigkeit, zum Beispiel der Streckgrenze so berechnet werden, dass die Restlängs- und Restquerkrümmung Null wird oder zumindest vernachlässigbar wird. Im Idealfall werden folglich Bänder mit verschwindend geringen Restkrümmungen erzeugt. Optional besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Sollwerte mit dem Rechenmodell mit der Maßgabe zu bestimmen, dass zwar ein verschwindend bzw. vernachlässigbar geringer Restquerkrümmungswert erzielt wird, dass die Restlängskrümmungen jedoch einen definierten Wert annehmen. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass es durchaus Anwendungsfälle gibt, bei denen zwar Restquerkrümmungen vollständig vermieden werden müssen, bei denen jedoch gewisse Restlängskrümmungen tolerierbar sind, sofern sie ausschließlich in einer bestimmten Richtung vorliegen und folglich ausschließlich ein bestimmtes Vorzeichen aufweisen.The invention also proposes that the setpoint values for the position of the straightening rollers and / or the setpoint values for the belt wrap around the straightening rollers be determined using a mathematical model which takes into account at least stresses in the longitudinal and transverse directions, as calculation parameter the strip thickness, the modulus of elasticity , the transverse contraction number, the cyclic strength behavior of the belt, the belt tension, the roller radii and the geometry of the belt run around the rollers, for the set values of the strip thickness and the strength, for example the yield strength, are calculated so that the residual longitudinal and lateral curvature becomes zero or at least negligible. Ideally, therefore, bands are produced with vanishingly small residual curvatures. Optionally, however, it is also possible to determine the desired values with the mathematical model with the proviso that although a negligible or negligible residual cross-curvature value is achieved, the residual longitudinal curvatures assume a defined value. The invention is based on the recognition that there are definitely applications in which although residual transverse curvatures must be completely avoided, but in which certain residual longitudinal curvatures are tolerable, provided that they are exclusively in a certain direction and consequently have only a specific sign.

Ferner schlägt die Erfindung optional vor, dass nach bzw. hinter einer oder mehreren Richtrollen, zum Beispiel nach der letzten Richtrolle, besonders bevorzugt nach jeder Richtrolle, die Querwölbung des Bandes über die Bandbreite gemessen wird. Diese gemessenen Querwölbungen können dann in eine Regelung einfließen, welche anhand der Messwerte die Umschlingungswinkel bzw. Rollenpositionen so korrigiert, dass ein Band mit hinreichend kleiner Restlängs- und Restquerkrümmung erzeugt wird.Furthermore, the invention optionally proposes that after or behind one or more straightening rollers, for example after the last straightening roller, particularly preferably after each straightening roller, the transverse curvature of the belt is measured across the belt width. These measured transverse curvatures can then be incorporated into a regulation which, on the basis of the measured values, corrects the wrap angles or roll positions such that a strip with sufficiently small residual longitudinal and residual transverse curvature is produced.

Die Erfindung umfasst folglich zunächst einmal solche Ausführungsformen, bei welchen die Sollwerte für die Biegeradien und folglich für die Rollenposition und/oder die Umschlingungswinkel, mit Hilfe eines mathematischen Modells bestimmt werden, wobei die Anlage dann mit diesen Werten betrieben wird. Simulationen haben ergeben, dass eine solche Vorgehensweise selbst bei gewissen Schwankungen der Prozessparameter zu hervorragenden Ergebnissen führt. Optional besteht die Möglichkeit, die Sollwerte im Zuge der Inbetriebnahme der Anlage oder gegebenenfalls auch während des Betriebes zu korrigieren, und zwar auf der Grundlage von experimentell erzielten Ergebnissen. Eine solche Korrektur kann ”Off-Line” durchgeführt werden. Wie beschrieben besteht jedoch optional auch die Möglichkeit, eine Korrektur ”On-Line” unter Berücksichtigung der Messwerte im Sinne einer Steuerung oder Regelung vorzunehmen. Auch diese Regelung kann auf einem Rechenmodell basieren, welches zumindest Spannungen in Längs- und Querrichtungen berücksichtigt, als Rechenparameter die Banddicke, den Elastizitätsmodul, die Querkontraktionszahl, das zyklische Festigkeitsverhalten des Bandes, die Bandzugspannung, die Rollenradien und die Geometrie des Bandlaufes um die Rollen verarbeitet, und einer bestimmten Querwölbung eine Bandrestlängs- bzw. -querkrümmung zugeordnet wird.The invention thus comprises, first of all, such embodiments in which the set values for the bending radii and consequently for the roll position and / or the wrap angles are determined by means of a mathematical model, the system then being operated with these values. Simulations have shown that such a procedure leads to excellent results even with certain variations of the process parameters. Optionally, it is possible to correct the setpoints during commissioning of the system or, if necessary, during operation, based on experimentally obtained results. Such a correction can be carried out "off-line". As described, however, it is also optionally possible to carry out a correction "on-line" taking into account the measured values in the sense of a control or regulation. This regulation can also be based on a mathematical model, which at least Stresses are taken into account in longitudinal and transverse directions, as processing parameters the strip thickness, the modulus of elasticity, the transverse contraction number, the cyclic strength behavior of the strip, the strip tension, the roller radii and the geometry of the strip run are processed around the rollers, and a specific transverse curvature transverse curvature is assigned.

Die beschriebenen Rechenmodelle können auf einer Finite-Elemente-Methode basieren, welche in der Lage sind, Spannungen und Dehnungen auch über die Bandbreite zu berücksichtigen. Anhand der maximal zu erwartenden oder vor dem Richten gemessenen Bandunplanheit kann der optimale Streckgrad und/oder die optimalen horizontalen Abstände der elastisch-plastisch wirkenden Rollen nach der Finite-Elemente-Methode berechnet werden, welche die minimalen Restunplanheiten, hier insbesondere Welligkeiten und Bandsäbel, ergeben.The computational models described can be based on a finite element method, which is able to take into account stresses and strains across the bandwidth. On the basis of the maximum expected or before straightening measured Bandunplanheit the optimum degree of stretching and / or the optimal horizontal distances of the elastically-plastically acting rollers can be calculated by the finite element method, which give the minimum residual unevenness, in particular ripples and band saber ,

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Streckbiegerichten von Metallbändern mit einem Verfahren der beschriebenen Art. Eine solche Vorrichtung weist zumindest vier Biegerollen auf, um welche ein unter einer Zugspannung unterhalb der Elastizitätsgrenze stehendes Band im plastischen oder elastisch-plastischen Bereich wechselseitig gebogen wird. Ferner weist eine solche Vorrichtung zumindest eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung auf. Die Erfindung schlägt vor, dass die Biegeradien an allen vier Richtrollen jeweils einzeln und unabhängig voneinander einstellbar sind. Dazu schlägt die Erfindung bevorzugt vor, dass alle vier Richtrollen mit der Regelvorrichtung verbunden und positionsgeregelt anstellbar sind. Dazu sind die einzelnen Richtrollen jeweils mit einem oder mehreren fein einstellbaren Stellantrieben versehen, vorzugsweise Spindelhubelementen. Der Durchmesser einer oder mehrerer oder vorzugsweise aller vier Richtrollen beträgt zum Beispiel 15 mm bis 150 mm, vorzugsweise 25 mm bis 80 mm. Es wurde bereits erläutert, dass besonders bevorzugt mit verhältnismäßig großen Abständen zwischen den einzelnen Richtrollen gearbeitet wird. Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass diese Abstände einstellbar sind, indem beispielsweise die Position zumindest einer Richtrolle entlang der Bandlaufrichtung variabel einstellbar ist.The invention also relates to an apparatus for continuous stretch bending of metal strips with a method of the type described. Such a device has at least four bending rollers around which a standing under a tensile stress below the elastic limit band in the plastic or elastic-plastic region is mutually bent. Furthermore, such a device has at least one control and / or regulating device. The invention proposes that the bending radii are individually and independently adjustable on all four straightening rollers. For this purpose, the invention preferably proposes that all four straightening rollers are connected to the control device and can be adjusted in a position-controlled manner. For this purpose, the individual straightening rollers are each provided with one or more finely adjustable actuators, preferably Spindelhubelementen. The diameter of one or more or preferably all four straightening rollers is for example 15 mm to 150 mm, preferably 25 mm to 80 mm. It has already been explained that it is particularly preferred to work with relatively large distances between the individual straightening rollers. Particularly preferably, the device is designed so that these distances are adjustable by, for example, the position of at least one straightening roller along the strip running direction is variably adjustable.

Eine weitere Anforderung an einen Richtprozess ist neben der Restkrümmungsfreiheit die Minimierung von Welligkeit/Bandsäbel. Die vor dem Richten im Band vorhandenen Welligkeiten sind zu beseitigen, und der Richtprozess sollte selbst keinen neuen erzeugen. Beim Streckbiegerichten ergibt sich hier die Problematik, dass das Band an der Rolle sich elastisch-plastisch verformt und dabei plastisch gelängt wird. Mit der plastischen Längsdehnung geht einher eine plastische Reduktion der Bandbreite. Also ist der Bandabschnitt direkt vor der Rolle breiter als der direkt nach der Rolle. Da das Band aber nicht sprunghaft die Breite ändern kann, bilden sich in Folge Schubspannungen in der Bandebene aus, die über die Bandbreite und Bandlänge gesehen variieren. Die Schubspannungen wiederum führen zu einer insgesamt ungleichmäßigen plastischen Bandverformung über die Bandbreite, damit unterschiedlicher plastischer Längsdehnung über die Bandbreite und damit zu durch den Richtprozess hervorgerufenen Welligkeiten. Diese sind in der Regel Mittenwelligkeiten, die mit steigendem Streckgrad stärker werden. Die modellbasierten Untersuchungen haben hier zu dem überraschenden Ergebnis geführt, dass diese prozessbedingten Streckgradunterschiede bei der Bandbreite sich durch günstige Wahl der Abstände zwischen der elastisch-plastisch wirkenden Rollen minimieren bzw. aufheben lassen. Es hat sich herausgestellt, dass sich generell größere horizontale Abstände günstig auswirken. Abhängig vom Anwendungsspektrum der zu richtenden Produkte sind verschiedene Rollenabstände optimal, so dass eine weitere Verbesserung des Richtergebnisses in Bezug auf die Welligkeit erfolgt, wenn mindestens eine Richtrolle horizontal verstellbar ausgeführt ist.Another requirement for a straightening process is the minimization of waviness / band saber, in addition to the freedom of residual curvature. The ripples present in the tape before straightening should be removed, and the straightening process itself should not produce a new one. In the case of stretch bends, the problem arises here that the strip on the roll deforms elastically and plastically and thereby elongates plastically. Along with the plastic elongation, there is a plastic reduction of the bandwidth. So the band section is wider in front of the roll than the one directly after the roll. However, since the band can not change the width abruptly, resulting in shear stresses in the band level, which vary over the bandwidth and band length seen. The shear stresses in turn lead to an overall uneven plastic band deformation over the bandwidth, so that different plastic elongation over the bandwidth and thus caused by the straightening ripples. These are usually center ripples, which become stronger with increasing degree of stretch. The model-based investigations here have led to the surprising result that these process-related yield differences in the band width can be minimized or eliminated by a favorable choice of the distances between the elastically-plastically acting rollers. It has been found that generally larger horizontal distances have a favorable effect. Depending on the range of applications of the products to be straightened, different roller distances are optimal, so that a further improvement of the straightening results in relation to the waviness, if at least one straightening roller is designed to be horizontally adjustable.

Bei großen horizontalen Abständen der elastisch-plastisch wirkenden Richtrollen werden die Eintauchtiefen der Rollen bei gegebenen Umschlingungswinkeln relativ groß. Zum Durchlauf einer Verbindungsstelle von zwei Coils, etwa einer Stanzverbindung oder Schweißnaht, muss in der Regel das Streckbiegegerüst geöffnet werden, das heißt die Rollen werden abgestellt. Wenn die dabei zurückzulegenden Wege groß sind, dauert dieser Vorgang lange. Wenn das Band während dieser Zeit im Falle einer Konti-Linie weiter läuft, werden in Konsequenz die ungerichteten Bandlängen um die Verbindungsstelle groß. Dieses ist grundsätzlich unerwünscht. Die Erfindung schlägt daher in optionaler Weiterbildung vor, dass zumindest einer elastisch-plastisch wirkenden Richtrolle eine benachbarte Umlenkrolle vorgelagert und/oder eine benachbarte Umlenkrolle nachgelagert ist, wobei eine solche benachbarte Umlenkrolle vorzugsweise zumindest den dreifachen Durchmesser, besonders bevorzugt zumindest den zehnfachen Durchmesser der Richtrolle aufweist. Auf diese Weise werden die Anstellwege und somit die ungerichteten Bandabschnitte erheblich verkürzt. Die Umlenkrollen weisen dabei einen so großen Durchmesser auf, dass für zumindest einen Teil des zu richtenden Banddickenspektrums nur eine rein elastische Bandverformung auftritt. Bevorzugt sollten zumindest die letzen beiden Rollen ohne Zwischen-Umlenkrollen ausgeführt werden, um eine möglichst hohe Genauigkeit in der Einstellung des Umschlingungswinkels zu erzielen.For large horizontal distances of the elastic-plastic-acting straightening rollers, the immersion depths of the rollers at given wrap angles are relatively large. To pass through a joint of two coils, such as a punched connection or weld, usually the stretch bender must be opened, that is, the roles are turned off. If the paths to be covered are large, this process takes a long time. As a consequence, if the tape continues to run in the event of a conti line, then the undirected tape lengths around the joint become large. This is basically undesirable. The invention therefore proposes in an optional further development that at least one elastically-plastically acting straightening roller is preceded by an adjacent deflection roller and / or an adjacent deflection roller is disposed downstream, such an adjacent deflection roller preferably having at least three times the diameter, more preferably at least ten times the diameter of the straightening roller , In this way, the Anstellwege and thus the non-directional tape sections are considerably shortened. The deflection rollers have such a large diameter that only a purely elastic band deformation occurs for at least part of the band thickness spectrum to be straightened. Preferably, at least the last two rollers should be performed without intermediate deflection rollers in order to achieve the highest possible accuracy in the adjustment of the wrap angle.

Weiterhin ist es möglich, dass zumindest eine der benachbarten Umlenkrollen eine konkave oder konvexe Rollenkontur aufweist. Ferner kann eine der beiden benachbarte Umlenkrollen oder auch beide benachbarten Umlenkrollen mit einer Rollenverbiegung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung ausgerüstet sein. Der ersten elastisch-plastischen wirkenden Richtrolle kann eine mindestens um 120° umschlungene konturvariable Spannrolle oder Umlenkrolle vorgelagert sein. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass an mindestens einer elastisch-plastisch wirkenden Richtrolle eine bestimmte Zugspannungsverteilung über die Bandbreite eingestellt wird, um die Streckgradverteilung über die Bandbreite so beeinflussen zu können, dass nach dem Richten ein Band mit möglichst geringer Restwelligkeit vorliegt. Speziell würde eine Erhöhung der Zugspannung an den Bandrändern einer Mittenwelligkeit entgegenwirken.Furthermore, it is possible that at least one of the adjacent pulleys a concave or having convex roller contour. Further, one of the two adjacent pulleys or both adjacent pulleys can be equipped with a Rollenverbiegung in the horizontal and / or vertical direction. The first elastic-plastic straightening roller may be preceded by a contour variable tension roller or deflection roller wound around at least 120 °. By means of these measures, it is achieved that a specific tensile stress distribution over the bandwidth is set on at least one elastically-plastically acting straightening roller in order to be able to influence the degree of stretch distribution over the bandwidth so that after straightening there is a band with the lowest possible residual ripple. Specifically, increasing the tension at the tape edges would counteract center ripple.

Im Übrigen können die elastisch-plastisch wirkenden Richtrollen gegen Durchbiegung durch Stützrollen abgestützt sein. Es können zum Beispiel segmentierte Stützrollen verwendet werden. So können die elastisch-plastisch wirkenden Rollen gegen Durchbiegungen durch zwei Reihen segmentierte Stützrollen bzw. zwei Zwischenwalzen und drei Reihen segmentierte Stütztrollen abgestützt sein.Incidentally, the elastically-plastically acting straightening rollers can be supported against deflection by support rollers. For example, segmented support rollers can be used. Thus, the elastically-plastically acting rollers can be supported against deflections by two rows of segmented support rollers or two intermediate rollers and three rows of segmented support rollers.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. Show it

1 eine erfindungsgmäße Vorrichtung zum Streckbiegrichten in einer vereinfachten, schematischen Darstellung, 1 a device according to the invention for stretch bend straightening in a simplified, schematic representation,

2 den Gegenstand nach 1 in abgewandelter Ausführungsform, 2 the object after 1 in a modified embodiment,

3 berechnete Restlängskrümmungen für ein Metallband, welches mit einer Vorrichtung gemäß 1 gerichtet wurde und 3 calculated residual longitudinal curvatures for a metal strip, which with a device according to 1 was directed and

4 die Restlängskrümmung, welche mit einem herkömmlichen Drei-Rollen-Gerüst mit Einzelanstellung erreicht wird. 4 the residual longitudinal curvature, which is achieved with a conventional three-roller stand with individual employment.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Streckbiegerichten von Metallbändern 1 dargestellt. In den Ausführungsbeispielen weist die Vorrichtung vier Richtrollen 2 auf, um welche ein unter einer Zugspannung unterhalb der Elastizitätsgrenze stehendes Band 1 im plastischen oder elastisch-plastischen Bereich wechselseitig gebogen wird. Jede der Richtrollen 2 wird dabei in an sich bekannter Weise von zumindest zwei Stützrollen 3 abgestützt. Das Band 1 steht unter einer Zugspannung unterhalb der Elastizitätsgrenze. Dazu sind nicht dargestellte Spannrollen, zum Beispiel einlaufseitig ein Bremsrollensatz und auslaufseitig ein Zugrollensatz vorgesehen.In the figures is an apparatus for continuous stretch bending of metal strips 1 shown. In the embodiments, the device has four straightening rollers 2 which is a band below a tensile stress below the elastic limit 1 is bent alternately in the plastic or elastic-plastic area. Each of the straightening rolls 2 is doing in a conventional manner of at least two support rollers 3 supported. The ribbon 1 is under a tensile stress below the elastic limit. For this purpose, tension rollers, not shown, for example, a brake roller set on the inlet side and a Zugrollensatz provided on the outlet side.

Erfindungsgemäß sind die Biegeradien an allen vier Richtrollen jeweils einzeln oder unabhängig voneinander einstellbar. Dazu sind alle vier Richtrollen 2 mit einer nicht dargestellten Regelvorrichtung und mit nicht dargestellten Stellantrieben, zum Beispiel Spindelhubelmenten, positionsgeregelt anstellbar, und zwar in einer zur Bandlaufrichtung R vertikalen Richtung V. Dieses ist in den Figuren durch die strichpunktiert dargestellten Funktionsstellungen der Rollen 2 angedeutet. Die Parameter und insbesondere die Rollenradien und die Bandzugspannung sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass das Band an allen vier Richtrollen (noch) nicht dem Rollenradius folgt. Folglich kann durch Regelung der Anstelltiefe und Folglich durch Regelung der Position und der damit verbundenen Einstellung des Umschlingungswinkels der jeweilige Biegeradius variiert werden.According to the invention, the bending radii are adjustable individually or independently of each other on all four straightening rollers. These are all four straightening rollers 2 with a control device, not shown, and not shown actuators, for example, Spindelhubelmenten position adjustable adjusted, in a vertical direction to the tape R direction V. This is shown in the figures by the dot-dashed functional positions of the roles 2 indicated. The parameters and in particular the roller radii and the belt tension are matched to one another in such a way that the belt does not (yet) follow the roller radius on all four straightening rollers. Consequently, by controlling the setting depth and consequently by regulating the position and the associated setting of the wrap angle, the respective bending radius can be varied.

In dem Ausführungsbeispiel nach 1 sind zwischen den vier Richtrollen 2 keine weiteren Rollen angeordnet. Lediglich vor und hinter der gesamten Richtrollenanordnung sind Umlenkrollen 4 vorgesehen.In the embodiment according to 1 are between the four straightening rollers 2 no further roles arranged. Only before and behind the entire straightening roller arrangement are pulleys 4 intended.

Demgegenüber zeigt 2 eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher jeder Richtrolle 2 jeweils eine Umlenkrolle 4a vorgeordnet und eine Umlenkrolle 4b nachgeordnet sind. Auch bei dieser Ausführungsform sind jedoch alle vier Richtrollen 2 in ihrer Position senkrecht zur Bandlaufrichtung R positionsgeregelt variierbar.In contrast, shows 2 a modified embodiment in which each straightening roller 2 each a pulley 4a upstream and a pulley 4b are subordinate. Also in this embodiment, however, all four straightening rollers 2 positionally variable in their position perpendicular to the strip running direction R.

Auch wenn die Ausführungsform nach 1 grundsätzlich zu bevorzugen ist, da sie außer den ein- und auslaufseitigen elastisch wirkenden Passlinerollen ohne weitere (rein elastisch wirkende) Rollen auskommt, kann optional die Ausführungsform nach 2 vorteilhaft sein. Auch Kombinationen der beiden Ausführungen sind möglich. Zu den rein elastisch wirkenden Umlenkrollen ist zu bemerken, dass diese nur bei dünnen und/oder höherfesten Bändern rein elastisch wirken, zum Beispiel bei Aluminium im Banddickenbereich unterhalb von einem Millimeter. Darüber haben auch sie eine wenn auch geringe elastisch-plastische Wirkung und können das Richtergebnis in Bezug auf Restkrümmungen beeinflussen. Soll ein Streckbiegerichtgerüst einen größeren Banddickenbereich abdecken, wird besonders bevorzugt auf die Umlenkrollen verzichtet.Even if the embodiment according to 1 Basically, it is preferable, since they manage except the inlet and outlet side elastically acting passport rolls without further (purely elastically acting) roles can optionally the embodiment according to 2 be beneficial. Combinations of the two versions are possible. Regarding the purely elastic deflection pulleys, it should be noted that they only have a purely elastic effect on thin and / or higher-strength belts, for example in the case of aluminum in the band thickness range below one millimeter. In addition, they also have a slight elastic-plastic effect and can influence the straightening result with regard to residual curvatures. If a stretch bending scaffold is to cover a larger band thickness range, it is particularly preferable to dispense with the deflection rollers.

Für die Inbetriebnahme einer solchen Anlage werden nun die exakten Sollpositionen aller vier Richtrollen 2 mit Hilfe eines mathematischen Modells bestimmt. Dabei ist es möglich, zunächst die Soll-Umschlingungswinkel mit einem Rechenmodell zu bestimmen, welches zumindest Spannungen in Längs- und Querrichtungen berücksichtigt, als Rechenparameter die Banddicke, den Elastizitätsmodul, die Querkontraktionszahl, das zyklische Festigkeitsverhalten des Bandes, die Bandzugspannung, die Rollenradien und die Geometrie des Bandlaufes um die Rollen verarbeitet, für die Sollwerte der Banddicke und der Festigkeit, zum Beispiel der Streckgrenze so berechnet werden, dass die Restlängs- und Restquerkrümmungen Null oder nahezu Null werden. Auf diese Weise lassen sich die Positionen der Richtrollen 2 exakt einstellen. Es besteht dann die Möglichkeit, in Abhängigkeit von experimentellen Ergebnissen ”Off-Line” eine Korrektur dieser Positionen vorzunehmen.For the commissioning of such a system now the exact nominal positions of all four straightening rollers 2 determined using a mathematical model. In this case, it is possible to first determine the desired wrap angle with a mathematical model which takes into account at least stresses in longitudinal and transverse directions, as calculation parameters the strip thickness, the modulus of elasticity, the transverse contraction number, the cyclic strength behavior of the strip, the strip tensile stress, the Roller radii and the geometry of the tape run are processed around the rollers, for which the set values of the strip thickness and the strength, for example the yield strength, are calculated such that the residual longitudinal and residual transverse curvatures become zero or almost zero. In this way, the positions of the straightening rollers can be 2 set exactly. It is then possible, depending on experimental results "off-line" make a correction of these positions.

Von besonderer Bedeutung ist dabei die Tatsache, dass die einmal exakt vorgegebene Einstellung gewährleistet, dass das Restkrümmungsverhalten extrem unempfindlich von Schwankungen der Prozessparameter wie insbesondere der Zugspannung und der Festigkeitswerte und der Banddicke des Bandes sind. Da in der Praxis ein Band eines Coils in der Regel gewissen Festigkeits- und Dickenschwankungen unterliegt und auch die Zugspannung nicht stets exakt konstant aufrecht erhalten werden kann, waren mit den bislang bekannten Verfahren auch die erzielten Restkrümmungen erheblichen Schwankungen unterworfen. Dieses wird im Rahmen der Erfindung vermieden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt ein besonders gutmütiges Restkrümmungsverhalten. Dazu wird auf eine vergleichende Betrachtung der 3 und 4 verwiesen.Of particular importance is the fact that the once exactly specified setting ensures that the residual curvature behavior are extremely insensitive to fluctuations in the process parameters such as in particular the tensile stress and the strength values and the strip thickness of the strip. Since in practice a band of a coil is usually subject to certain strength and thickness variations and also the tension can not always be maintained exactly constant, the residual curvatures obtained were subject to considerable variations with the previously known methods. This is avoided in the invention. The inventive method shows a particularly good-natured residual curvature behavior. This will be based on a comparative analysis of the 3 and 4 directed.

3 zeigt die Restlängskrümmung k – L (in 1/m) für ein Aluminiumband als Funktion des Streckgrades S (in %), welches mit einer Vorrichtung gemäß 1 gerichtet wurde. Es handelt sich um berechnete Werte, die mit einem mathematischen Modell erzeugt wurden. Im Ausführungsbeispiel wurde eine Fließgrenze von 250 MPa mit Schwankungen von ±10 MPa angenommen und eine Banddicke von 0,28 mm mit Schwankungen von ±0,05 mm. In der Figur sind die für zulässig erachteten Grenzwerte der Restlängskrümmung von ±0,5 m^–1 ebenfalls dargestellt. Es ist erkennbar, dass die Restlängskrümmung in dem vorgegebenen Toleranzfenster in einem recht großen Streckgradbereich von 0,31 bis 0,59% liegen. Bemerkenswert ist darüber hinaus die Tatsache, dass die Restlängskrümmung in einem Streckgradfenster von ±0,05% lediglich um ±0,15 m^–1 schwankt. Die hier nicht gezeigten Restquerkrümmungen sind stets geringer als die Restlängskrümmungen. Die Restlängskrümmungen liegen außerdem innerhalb eines Streckgradfensters von 0,36 bis 0,52% definiert im negativen Bereich mit sehr geringen Schwankungen. Durch Anpassung des Umschlingungswinkels an der letzten Rolle lässt sich der Restkrümmungsverlauf im Diagramm nach oben oder unten verschieben. So ist auch eine definierte positive Längsrestkrümmung einstellbar. 3 shows the residual longitudinal curvature k - L (in 1 / m) for an aluminum strip as a function of the degree of stretching S (in%), which with a device according to 1 was directed. These are calculated values generated with a mathematical model. In the embodiment, a yield strength of 250 MPa was assumed with variations of ± 10 MPa and a strip thickness of 0.28 mm with variations of ± 0.05 mm. In the figure, the limit values of the residual longitudinal curvature of ± 0.5 m ^-1 , which are considered permissible, are also shown. It can be seen that the residual longitudinal curvature in the given tolerance window in a fairly large degree of stretch range from 0.31 to 0.59%. Noteworthy is the fact that the residual longitudinal curvature fluctuates only by ± 0.15 m ^-1 in a stretch-degree window of ± 0.05%. The residual transverse curvatures (not shown here) are always smaller than the residual longitudinal curvatures. The residual longitudinal curvatures are also within a draft window of 0.36 to 0.52% defined in the negative range with very little variation. By adjusting the wrap angle at the last roll, the remaining curve in the diagram can be moved up or down. Thus, a defined positive Längsrestkrümmung is adjustable.

Demgegenüber zeigt 4 eine entsprechende Simulation mit einem Dreirollen-Gerüst, wobei die einzelnen Rollen ebenfalls positionsgeregelt anstellbar sind. Es ist erkennbar, dass die Restlängskrümmung bei Schwankungen des Streckgrades in einem erheblich größeren Bereich schwankt. Der Grenzwert wird lediglich in einem Bereich für den Streckgrad von 0,33 bis 0,36% eingehalten. Dieses ist in der Praxis, zum Beispiel in Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen, kaum zu gewährleisten.In contrast, shows 4 a corresponding simulation with a three-roll scaffolding, wherein the individual roles are also positionally adjusted adjustable. It can be seen that the residual longitudinal curvature varies with variations in the degree of stretching in a considerably larger range. The limit value is maintained only in a range for the degree of stretching of 0.33 to 0.36%. This can hardly be guaranteed in practice, for example in acceleration and deceleration phases.

Bemerkenswert ist insgesamt im Übrigen die Tatsache, dass die beschriebenen Ergebnisse mit verhältnismäßig wenig Richtrollen erreicht werden, so dass sich die Anlage insgesamt durch einfache und kostengünstige Konstruktion auszeichnet.Incidentally, the fact that the results described are achieved with relatively few straightening rollers is noteworthy, so that the overall system is characterized by simple and inexpensive construction.

Wird in einer Variante mit mehr als vier Richtrollen gearbeitet, so sind zumindest die letzten vier Richtrollen erfindungsgemäß einzeln in ihren Umschlingungswinkeln einstellbar, damit ein ähnlich gutmütiges Restkrümmungsverhalten erzielt wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist bei günstig gewählten Umschlingungswinkeln die Restquerkrümmung vom Betrag deutlich kleiner als die Restlängskrümmung. Der Restlängskrümmung einer nach dem Richten herausgeschnittenen Tafel entspricht dann näherungsweise eine in der Streckbiegerichtmaschine unter Bandzug gemessene Querwölbung des Bandes. Daher wird optional vorgeschlagen, zumindest auslaufseitig die Querwölbung zu messen, aus dem Messwert auf die Restlängskrümmung zu schließen und bei Abweichung vom gewünschten Wert die Einstellung der Umschlingungswinkel und damit auch der Positionen zu verändern, bis die der gewünschten Restlängskrümmung entsprechende Querwölbung sich einstellt.Is worked in a variant with more than four straightening rollers, so at least the last four straightening rollers according to the invention individually adjustable in their wrap angles, so that a similar good-natured residual curvature behavior is achieved. In the case of the method according to the invention, the residual transverse curvature of the amount is significantly smaller than the residual longitudinal curvature for suitably selected angles of wrap. The residual longitudinal curvature of a panel cut out after straightening then corresponds approximately to a transverse curvature of the band measured in the stretch-bending machine under strip tension. Therefore, it is optionally proposed to measure at least the outlet side, the transverse curvature, to close from the measured value on the remaining longitudinal curvature and deviation from the desired value, the setting of the wrap angle and thus the positions to change until the desired residual longitudinal curvature corresponding transverse curvature sets.

Eine einfache Methode ist, den Umschlingungswinkel in der letzten elastisch-plastisch wirkenden Rolle zu variieren und dadurch den in 3 gezeigten Restkrümmungsverlauf nach oben oder unten zu verschieben. Hier ist auch ein geschlossener Regelkreis denkbar. Weiterhin kann es dann sinnvoll sein, nach jeder elastisch-plastischen Biegung die Querwölbung zu messen, um die Einstellung aller Umschlingungswinkel zu optimiere und mit dem Rechenmodell abgleichen zu können. Dazu können entsprechende Messvorrichtungen vorgesehen sein, die mit einer Steuer- und Regeleinrichtung verbunden sind. In den Figuren ist dieses nicht dargestellt. Mit einem Finite-Elemente-Modell kann zum Beispiel theoretisch optimale Querwölbung nach jeder Rolle vorausberechnet werden. Dann können die Rollen so eingestellt werden, dass die gemessenen mit den berechneten möglichst gut übereinstimmen. Dann kann man davon ausgehen, dass der tatsächliche Richtprozess nur gering vom theoretisch berechneten abweicht und mithin auch das Richtergebnis gut übereinstimmt.A simple method is to vary the angle of wrap in the last elastically-plastically acting roller and thereby the in 3 Move shown residual curvature upward or downward. Here is also a closed loop conceivable. Furthermore, it may then be useful to measure the transverse curvature after each elastic-plastic bending in order to optimize the setting of all wrap angles and to be able to compare with the calculation model. For this purpose, corresponding measuring devices can be provided, which are connected to a control and regulating device. In the figures, this is not shown. For example, with a finite element model, theoretically optimum transverse curvature can be predicted after each roll. Then the rollers can be set so that the measured and the calculated match as well as possible. Then one can assume that the actual straightening process differs only slightly from the theoretically calculated and therefore also the straightening result agrees well.

Wie bereits erläutert, erfolgt die positionsgeregelte Anstellung der Richtrollen (quer zur Bandlaufrichtung) vorzugsweise mittels fein einstellbarer Spindelhubelemente. Eine solche Feineinstellung arbeitet in der Regel mit einer Einstellgeschwindigkeit von 2 bis 3 mm/sec.. Zum Durchlauf einer Verbindungsstelle von zwei Coils, etwa einer Stanzverbindung oder einer Schweißnaht, ist es gegebenenfalls zweckmäßig, das Streckbiegegerüst zu öffnen, das heißt die Rollen werden abgestellt. Wenn die dabei zurückzulegenden Wege groß sind, dauert dieser Vorgang mit den fein einstellbaren Spindelhubelementen verhältnismäßig lange. Aus diesem Grunde sind bei der in 2 dargestellten Ausführungsform die vorgelagerten Umlenkrollen 4a und die nachgelagerten Umlenkrollen 4b vorgesehen. Auf diese Weise werden die Anstellwege erheblich verkürzt. As already explained, the position-controlled adjustment of the straightening rollers (transversely to the direction of belt travel) preferably takes place by means of finely adjustable spindle lifting elements. Such a fine adjustment usually works with a setting speed of 2 to 3 mm / sec .. For passing a joint of two coils, such as a punched connection or a weld, it may be appropriate to open the stretch bending stand, that is, the roles are turned off , If the paths to be traveled are large, this process takes a relatively long time with the finely adjustable Spindelhubelementen. For this reason, at the in 2 illustrated embodiment, the upstream pulleys 4a and the downstream pulleys 4b intended. In this way, the Anstellwege be shortened considerably.

Alternativ oder ergänzend besteht die Möglichkeit, zusätzlich zu der Feineinstellung (über zum Beispiel Spindelhubelemente) eine Schnellanstellung vorzusehen. Diese Möglichkeit empfiehlt sich insbesondere bei der Ausführungsform nach 1, kann grundsätzlich aber auch bei der Ausführungsform nach 2 vorgesehen sein. Die Richtrollen sind dann zusätzlich mit einer Schnellanstellung versehen, zum Beispiel mit hydraulischen oder pneumatischen Zylinderstelltrieben. Dabei kann es zweckmäßig sein, für mehrere Richtrollen eine gemeinsame Schnellanstellung vorzusehen. So kann es beispielsweise bei der Ausführungsform nach 1 zweckmäßig sein, die erste Richtrolle und die dritte Richtrolle an einem gemeinsamen Oberrahmen anzuordnen, welcher mit einem oder mehreren Zylinderstelltrieben anstellbar ist. Entsprechend können die zweite Richtrolle und die vierte Richtrolle an einem Unterrahmen angeordnet sein, welcher ebenfalls mit einem oder mehreren Zylinderstelltrieben verstellbar ist. Die Schnellanstellung kann zum Beispiel zwischen zwei Endanschlägen zum Auffahren und Zufahren des Streckbiegerichtgerüstes erfolgen. Diese Möglichkeiten sind in den Figuren nicht dargestellt.Alternatively or additionally, it is possible to provide a quick adjustment in addition to the fine adjustment (via spindle lifting elements, for example). This possibility is particularly recommended in the embodiment according to 1 , in principle, but also in the embodiment according to 2 be provided. The straightening rollers are then additionally provided with a quick adjustment, for example with hydraulic or pneumatic cylinder actuators. It may be appropriate to provide a common Schnellanstellung for several straightening rollers. So it may, for example, in the embodiment according to 1 be appropriate to arrange the first straightening roller and the third straightening roller on a common upper frame, which can be adjusted with one or more cylinder actuators. Accordingly, the second straightening roller and the fourth straightening roller can be arranged on a subframe, which is likewise adjustable with one or more cylinder actuators. The quick setting can be done, for example, between two end stops for driving on and driving the Streckbiegerichtgerüstes. These possibilities are not shown in the figures.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• ”Benefits of a new leveller technology for packaging steels: Multi-Roller Tension Leveller” (Emmanuel Dechassey, Irsid, Arcelor group, METEC Congress June 2003) [0006] "Benefits of New Leveler Technology for Packaging Steels: Multi-Roller Tension Levellers" (Emmanuel Dechassey, Irsid, Arcelor group, METEC Congress June 2003) [0006]