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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Streckbiegerichten von Metallbändern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Streckbiegerichtanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13. Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung ist aus der Patentschrift
EP 0 298 652 B1 bekannt.
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Beim Streckbiegerichten in einer solchen Streckbiegerichtanlage bzw. einem solchen Streckbiegerichtgerüst steht das Band in der Regel unter einer Zugspannung unterhalb der Elastizitätsgrenze bzw. Streckgrenze und das Band wird um die Richtrollen im plastischen oder elastisch-plastischen Bereich wechselseitig gebogen. 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.
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Mit einer solchen Streckbiegerichtanlage 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, Querkrümmung als Crossbow bezeichnet. Im Zuge des Streckbiegrichtens wird das unplane Band unter einer Zugspannung, welche unterhalb der Elastizitätsgrenze RE bzw. der technischen Elastizitätsgrenze Rp0,01 des Bandmaterials liegt, um Rollen hinreichend kleinen Durchmessers (wechselseitig) gebogen, 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. In der Praxis gelingt dieses nicht immer gänzlich, so dass geringe Restunplanheiten (zum Beispiel Mittenwellen oder Randwellen) im Band verbleiben können. Außerdem werden im Band durch die Wechselbiegung Restbiegemomente induziert, die zu unerwünschten plastischen Restkrümmungen nach dem Richten in Längsrichtung (Coilset) bzw. Querrichtung (Crossbow) führen können. Durch geeignete Abstimmung der Biegeintensitäten an den einzelnen Rollen lassen sich die Restbiegemomente grundsätzlich minimieren. Dazu wurde bereits vorgeschlagen, in verschiedenster Weise die Geometrie des Streckbiegerichtgerüstes zu Erzielung möglichst guter Richtergebnisse einzustellen.
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Außerdem ist es aus der Praxis grundsätzlich bekannt, vor, zwischen und/oder nach den Richtrollen Umlenkrollen vorzusehen, die einen wesentlich größeren Durchmesser als die Richtrollen aufweisen und in der Regel lediglich eine elastische Wirkung besitzen.
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So kennt man beispielsweise aus der
EP 0 298 852 B1 (bzw.
DE 38 85 019 T2 ) eine Vorrichtung zum Richten eines metallischen Bandes, bei der zwischen einem Einlaufspannrollensatz und einem Auslaufspannrollensatz mehrere Streckbiegerichtrollen angeordnet sind. An unterschiedlichsten Stellen der Anlage können Umlenkrollen vorgesehen sein, die in erster Linie dazu dienen, das Band bei seinem Durchlauf durch die Anlage über einen bestimmten Weg zu führen.
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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 Richtelnhelt (erste und zweite Richtrolle) und die Überlappung der zweiten Richteinheit (dritte und vierte Rolle) einstellbar. In die Anlage sind wiederum mehrere Umlenkrollen mit größerem Durchmesser integriert.
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Die aus der Praxis bekannten Streckbiegerichtanlagen, bei denen gegebenenfalls auch elastisch wirkende Umlenkrollen vorgesehen sind, haben sich grundsätzlich bewährt, sie sind jedoch weiterentwicklungsfähig.
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Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zum Streckbiegrichten von Metallbändern und eine Streckbiegerichtanlage der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit welchem bzw. mit welcher sich Unplanheiten besonders zuverlässig und effizient eliminieren lassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung ein Verfahren zum Streckbiegerichten von Metallbändern mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Streckbiegerichtanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13. Erfindungsgemäß wird die Richtrolle zur Variation der Eintauchtiefe derart relativ zu der zugeordneten Umlenkrolle angestellt wird, dass die freie Bandlänge zwischen Ablaufpunkt des Bandes von der Umlenkrolle bis zu dem Auflaufpunkt des Bandes auf die Richtrolle einen vorgegebenen Maximalwert, über dem sich Längswelligkeiten des Bandes ausbilden, nicht überschreitet. Dazu wird die Richtrolle zur Variation der Eintauchtiefe derart relativ zu der Umlenkrolle angestellt, dass die freie Bandlänge einen Maximalwert von 8% der (maximalen) Bandbreite, vorzugsweise 4% der (maximalen) Bandbreite nicht überschreitet. Dabei ist es unter Berücksichtigung üblicher Bandbreiten vorgesehen, dass die freie Bandlänge ein Maximalwert von 150 mm, vorzugsweise 100 mm, besonders bevorzugt 70 mm nicht überschreitet.
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Die Erfindung geht dabei zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass in einem herkömmlichen Streckbiegerichtgerüst in einem ersten Anlagenabschnitt mit mehreren Richtrollen in erster Linie der Streckgrad erzeugt wird und dass in einem zweiten Anlagenabschnitt mit weiteren Richtrollen im Wesentlichen die Restbiegemomente eliminiert werden. Ferner geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass es zumindest in dem ersten Anlagenabschnitt mit den Richtrollen, mit denen in erster Linie der Streckgrad erzeugt wird, zweckmäßig ist, den Richtrollen Umlenkrollen zuzuordnen. Praktische Untersuchungen sowie theoretische Berechnungen nach der Finite-Elemente-Methode (FEM) haben ergeben, dass das Richtergebnis für ein gegebenes Band von der Anzahl und geometrischen Anordnung von Richtrollen untereinander und zwischen Richtrollen und Umlenkrollen abhängt. In Bandlaufrichtung gesehen größere Abstände zwischen den Richtrollen führen zu geringeren oder komplett eliminierten Restwelligkeiten. Dieses führt dazu, dass man in der Praxis bestrebt ist, zwischen den einzelnen Richtrollen möglichst große Abstände vorzusehen. Diese großen Abstände zwischen den einzelnen Richtrollen können jedoch in der Praxis dazu führen, dass die durchlaufenden Bänder zu (elastischen) Längswelligkeiten neigen, Diese Längswelligkeiten werden auch als „Handtucheffekt“ bezeichnet. Dieser Effekt tritt insbesondere bei dünnen Bändern auf, welche über eine größere Distanz unter hoher Zugspannung stehen. Läuft nun ein solches längswelliges Band über eine Richtrolle, so wird diese Längswelligkeit im Band plastisch eingeprägt, so dass das Richtergebnis negativ beeinflusst wird. Ein solcher Effekt tritt hauptsächlich an Richtrollen auf, an denen das Band noch merklich plastisch gelängt wird. Für die letzten Richtrollen, mit denen im Wesentlichen nur eine teilplastische Restkrümmungskorrektur betrieben wird, spielt diese elastische Längswelligkeit keine oder nur eine untergeordnete Rolle.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht nun die Möglichkeit, mit verhältnismäßig großen Abständen zwischen den Richtrollen zu arbeiten, ohne dass die beschriebenen Probleme entstehen. Denn erfindungsgemäß wird zunächst einmal die elastische Längswelligkeit beseitigt, indem das Band vor der Richtrolle zunächst über eine Umlenkrolle geführt wird. Nach dem Ablaufpunkt des Bandes von der Umlenkrolle läuft das Band nach einer gewissen freien Bandlänge auf die der Umlenkrolle nachgelagerte Richtrolle auf. Untersuchungen haben nun zu dem überraschenden Ergebnis geführt, dass Längswelligkeiten vor der Richtrolle besonders zuverlässig vermieden werden können, wenn die freie Bandlänge zwischen Ablaufpunkt des Bandes von der Umlenkrolle bis zu dem Auflaufpunkt des Bandes auf die nachfolgende Richtrolle minimiert wird. Im Rahmen der Erfindung lassen sich folglich die vorteilhaften größeren Abstände zwischen den Richtrollen einrichten, die zu geringen oder komplett eliminierten Restwelligkeiten führen, ohne dass dann die zu erwartenden Probleme mit elastischen Restwelligkeiten auftreten.
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In der Regel ist es erforderlich, in einer Streckbiegerichtanlage Bänder unterschiedlicher Dicke, Breite und Streckgrenze zu verarbeiten. Dazu ist es notwendig, die Biegeintensität der einzelnen Richtrollen variieren zu können. Dazu wird die Eintauchtiefe bzw. der Umschlingungswinkel des Bandes um die Richtrolle variiert. Bevorzugt wird die Richtrolle im Zuge dieser Variation bei unterschiedlichen Eintauchtiefen bzw. Umschlingungswinkeln derart angestellt, dass die freie Bandlänge den Maximalwert über den gesamten Anstellbereich nicht überschreitet. Die Streckbiegerichtanlage wird folglich so ausgelegt, dass über den gesamten Anstellbereich die Ausbildung von Längswelligkeiten vermieden wird. Dieses gelingt bei herkömmlicher Anstellung der Richtrolle vertikal bzw. in etwa vertikal zur Banddurchlaufrichtung dann, wenn der Abstand der Richtrolle zu der Umlenkrolle gering ist, und zwar so gering, dass die freie Bandlänge über den gesamten Anstellbereich stets unterhalb des Maximalwertes bleibt bzw. den Maximalwert nicht unterschreitet. Es kann folglich zweckmäßig sein, die Richtrolle verhältnismäßig dicht hinter der Umlenkrolle anzuordnen bzw. die Umlenkrolle verhältnismäßig dicht vor der Richtrolle anzuordnen, so dass auch bei herkömmlicher Anstellung die freien Bandlängen minimiert werden. Der zur Verfügung stehende Einstellbereich für den Umschlingungswinkel bzw. die Eintauchtiefe ist bei dieser Vorgehensweise verhältnismäßig gering.
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In bevorzugter Weiterbildung schlägt die Erfindung daher vor, dass die Richtrolle im Zuge der Variationen der Eintauchtiefe im Wesentlichen entlang der Umfangsrichtung der Umlenkrollen oder tangential zu der Umlenkrolle verfahrbar ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass im Zuge der Variation der Eintauchtiefe die freie Bandlänge minimal gehalten wird, und zwar auch dann, wenn ein verhältnismäßig großer Abstand zwischen der Umlenkrolle und der Richtrolle eingerichtet ist. Ein solcher großer Abstand gewährleistet, dass die Eintauchtiefe bzw. der Umschlingungswinkel über einen großen Bereich variiert werden können. Dennoch wird die freie Bandlänge aufgrund der besonders bevorzugten Anstellart stets minimiert, so dass Längswelligkeiten vermieden werden können.
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Dieses lässt sich zum Beispiel dadurch realisieren, dass die Richtrolle im Sinne einer Linearanstellung linear auf einer schräg zur Banddurchlaufrichtung angeordneten Anstellbahn verfahren wird, und zwar vorzugsweise relativ zu einer ortsfest angeordneten Umlenkrolle. Die Anstellung auf einer schrägen Anstellbahn hat gegenüber der herkömmlichen „vertikalen“ Anstellung den Vorteil, dass sich die Richtrolle im Zuge der Anstellung gleichsam tangential entlang der Oberfläche der Umlenkrolle bewegt, so dass die freie Bandlänge verhältnismäßig klein bleibt, und zwar auch bei verhältnismäßig großen Variationen der Eintauchtiefe.
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Alternativ besteht die Möglichkeit, die Richtrolle im Sinne einer Schwenkanstellung auf einer bogenförmigen, zum Beispiel kreisförmigen Anstellbahn zu verfahren, wobei diese bogenförmige bzw. kreisförmige Anstellbahn den Außenumfang der Umlenkrolle umgibt. Die Umlenkrolle kann auch in diesem Fall ortsfest angeordnet sein. Eine solche Schwenkanstellung auf einer die Umlenkrolle umgebenden bogenförmigen Bewegungsbahn führt ebenfalls dazu, dass jeweils nur geringe Unterschiede in der freien Bandlänge bei unterschiedlichen Umschlingungswinkeln auftreten und die freie Bandlänge stets unterhalb des gewünschten Grenzwertes bleibt, oberhalb dessen Längswelligkeiten zwischen Umlenkrolle und Richtrolle auftreten würden.
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Schließlich lassen sich in einer alternativen Ausgestaltung die freien Bandlängen auch dadurch minimieren, dass nicht nur die Richtrolle relativ zu der Umlenkrolle verfahren wird, sondern dass sowohl die Richtrolle als auch die zugeordnete Umlenkrolle in geeigneter Weise verfahren werden. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Richtrolle vertikal zur Banddurchlaufrichtung zu verfahren und (zugleich) die Umlenkrolle in horizontaler Richtung bzw. entlang der Banddurchlaufrichtung zu verfahren. Diese kombinierte Bewegung führt ebenfalls dazu, dass die Richtrolle sich relativ zu der Umlenkrolle auf einer Art Umfangsbahn bzw. einer tangentialen Bahn bewegt.
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Stets lassen sich im Rahmen der Erfindung verhältnismäßig große Abstände zwischen zwei nacheinander angeordneten Richtrollen einrichten, wobei der Abstand vorzugsweise zumindest 30%, besonders bevorzugt zumindest 50% der (maximalen) Bandbreite beträgt. Maximale Bandbreite meint die maximal in einer konkret ausgelegten Streckbiegerichtanlage verarbeitete Bandbreite des Metallbandes.
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Es kommt im Rahmen der Erfindung auch darauf an, dass die Umlenkrollen einen wesentlich größeren Durchmesser aufweisen als die Richtrollen, denn die Umlenkrollen sollen lediglich eine elastische Wirkung besitzen. Es ist daher zweckmäßig, wenn der Durchmesser der Umlenkrollen um zumindest einen Faktor 5, vorzugsweise zumindest einen Faktor 8 größer als der Durchmesser der jeweils zugeordneten Richtrolle ist. So kann es zweckmäßig sein, wenn der Durchmesser der Umlenkrolle etwa einen Faktor 10 größer als der Durchmesser der jeweils zugeordneten Richtrolle ist.
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Der Durchmesser der Richtrolle(n) beträgt vorzugsweise bis zu 70 mm, zum Beispiel bis zu 50 mm. So kann der Durchmesser der Richtrolle bzw. der Richtrollen zum Beispiel 15 mm bis 70 mm, vorzugsweise 25 mm bis 50 mm betragen.
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Der Durchmesser der Umlenkrolle bzw. der Umlenkrollen beträgt vorzugweise zumindest 150 mm, besonders bevorzugt zumindest 250 mm. So kann der Durchmesser einer Umlenkrolle bzw. mehrerer Umlenkrollen oder auch aller Umlenkrollen zum Beispiel 150 mm bis 700 mm, vorzugsweise 250 mm bis 600 mm betragen.
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Der Umschlingungswinkel des Bandes um eine oder mehrere Richtrollen bzw. um die Richtrollen beträgt in der Regel 2° bis 45°, vorzugsweise 3° bis 30°.
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Im Rahmen der Erfindung kommt es folglich im besonderen Maße auf eine oder mehrere Rollenkombinationen an, die jeweils eine Umlenkrolle und eine zugeordnete Richtrolle aufweisen. Bevorzugt sind zwei solche Rollenkombinationen vorgesehen, besonders bevorzugt drei Rollenkombinationen. Dabei liegt es grundsätzlich im Rahmen der Erfindung, wenn jeder Richtrolle tatsächlich auch eine vorgeordnete Umlenkrolle zugeordnet ist. Es ist jedoch bevorzugt vorgesehen, dass die beschriebenen Rollenkombinationen aus jeweils Umlenkrolle und Richtrolle in einem ersten Anlagenabschnitt vorgesehen sind, in dem zumindest 75%, bevorzugt zumindest 95% der gesamten plastischen Längung des Bandes erzeugt werden. Denn bei Streckbiegerichtanlagen ist es üblich, dass der wesentliche Teil des Streckgrades an den ersten Richtrollen und folglich in dem ersten Anlagenabschnitt erzeugt wird, während an den übrigen, hinteren Richtrollen hauptsächlich die Restbiegemomente eliminiert werden. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die beschriebenen Rollenkombinationen bevorzugt in dem (vorderen) ersten Anlagenabschnitt angeordnet sind, in dem zumindest 75%, bevorzugt zumindest 95% der plastischen Längung des Bandes erzeugt werden. Dementsprechend kann es zweckmäßig sein bzw. ausreichen, wenn in einem (hinteren) zweiten Anlagenabschnitt, in dem im Wesentlichen die Restkrümmungen im Band nach dem Richten minimiert bzw. auf gewünschte Werte eingestellt werden und in der Regel nur bis zu 25%, bevorzugt nur bis zu 5% der plastischen Längung erzeugt werden, lediglich eine oder mehrere Richtrollen vorgesehen sind, wobei in diesem Bereich auf zugeordnete Umlenkrollen verzichtet werden kann. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der erste Anlagenabschnitt zwei oder drei Rollenkombinationen aus jeweils Richtrolle und vorgelagerter Umlenkrolle mit den beschriebenen Anstellmöglichkeiten aufweist. Der zweite Anlagenabschnitt für die Restkrümmungskorrektur weist dann zumindest zwei einzeln positionsgeregelte Richtrollen auf, wobei in diesem Bereich auf Umlenkrollen verzichtet werden kann. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, dass auch im Bereich dieses zweiten Anlagenabschnittes Umlenkrollen vorgesehen sind.
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Alternativ kann den beschriebenen Rollenkombinationen mit kurzer freier Bandlänge auch ein Vielrollenrichtsatz nachgeordnet sein.
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Die Erfindung betrifft im Übrigen auch eine Streckbiegerichtanlage zum Streckbiegerichten von Metallbändern mit einem Verfahren der beschriebenen Art. Dazu wird auf die Patentansprüche und auch auf die Figurenbeschreibung verwiesen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 Schematisch eine Streckbiegerichtanlage in einer ersten Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 eine erfindungsgemäße Streckbiegerichtanlage in einer zweiten Ausführungsform,
- 3 eine dritte Ausführungsform der Erfindung und
- 4 eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren ist jeweils eine Streckbiegerichtanlage zum Streckbiegerichten von Metallbändern 1 dargestellt, Eine solche Streckbiegerichtanlage weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau einen Einlaufspannrollensatz 2 und einen Auslaufspannrollensatz 3 sowie zwischen diesen Spannrollensätzen 2, 3 angeordneten Richtrollen 5a, 6a, 7a, 8a auf. Der Einlaufspannrollensatz 2 mit den Spannrollen 4 kann als Bremsrollensatz ausgelegt sein, während der Auslaufspannrollensatz 3 mit den Spannrollen 4 als Zugrollensatz ausgelegt sein kann. Die Banddurchlaufrichtung D verläuft horizontal oder im Wesentlichen horizontal.
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Mit diesen Spannsätzen 2, 3 wird eine Zugspannung in dem Metallband 1 erzeugt, wobei diese Zugspannung jedoch unterhalb der Elastizitätsgrenze des Bandmaterials liegt. Das Band wird dann um die Richtrollen 5a bis 8a im plastischen oder elastisch-plastischen Bereich wechselseitig gebogen und dabei plastisch gestreckt und folglich gelängt. Jede Richtrolle 5a, 6a, 7a, 8a kann dabei grundsätzlich in an sich bekannter Weise von zumindest zwei Stützrollen abgestützt sein. Diese sind in den Figuren nicht dargestellt.
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Die einzelnen Richtrollen 5a, 6a, 7a und 8a sind zur Anpassung der Verfahrensführung an verschiedenste Gegebenheiten relativ zum Band anstellbar, so dass die Eintauchtiefe der Richtrolle 5a, 6a, 7a, 8a und damit auch der Umschlingungswinkel des Bandes um die Richtrolle variiert werden kann. In den Figuren ist ferner erkennbar, dass einigen der Richtrollen Umlenkrollen 5b, 6b, 7b zugeordnet sind.
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Dazu wird zunächst auf 1 Bezug genommen, welche in schematisch vereinfachter Weise eine Streckbiegerichtanlage in einer ersten Ausführungsform zeigt. Es ist zunächst einmal erkennbar, dass Streckbiegerichtanlagen mit mehreren Richtrollen 5a - 8a in der Regel aus einem ersten Anlagenabschnitt A1 und einem zweiten Anlagenabschnitt A2 bestehen, wobei in dem ersten Anlagenabschnitt A1 mehrere Richtrollen 5a, 6a vorgesehen sind, mit den im Wesentlichen der Streckgrad erzeugt wird. Im zweiten Anlagenabschnitt A2 sind ebenfalls mehrere Richtrollen 7a, 8a vorgesehen, mit denen die Restbiegemomente eliminiert werden. Im ersten Anlagenabschnitt A1 sind nun den Richtrollen 5a und 6a die Umlenkrollen 5b und 6b zugeordnet, wobei jeder Richtrolle 5a, 6a jeweils eine Umlenkrolle 5b, 6b vorgelagert ist. Die Umlenkrollen 5b, 6b weisen dabei einen wesentlich größeren Durchmesser als die Richtrollen 5a, 6a auf, so dass die Umlenkrollen 5b, 6b im Wesentlichen lediglich elastisch wirken.
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Es ist grundsätzlich vorteilhaft, wenn - wie auch in 1 angedeutet - zwischen den einzelnen Richtrollen 5a, 6a, 7a, 8a verhältnismäßig große Abstände vorgesehen sind, da diese größeren Abstände zwischen den Richtrollen zu geringeren oder komplett eliminierten Restwelligkeiten führen. Dabei kann jedoch das Problem auftreten, dass die Bänder bei solchen großen Abständen zur elastischen Längswelligkeit neigen, dem sogenannten Handtucheffekt. Dieses Problem tritt insbesondere bei dünnen Bändern auf, welche über eine größere Distanz unter hoher Zugspannung stehen. Läuft ein auf diese Weise längswelliges Band über eine Richtrolle, so wird diese Längswelligkeit im Band plastisch eingeprägt und beeinflusst negativ das Richtergebnis. Im Rahmen der Erfindung sollen nun solche Längswelligkeiten vor der Richtrolle verhindert werden. Dieser Effekt wirkt sich hauptsächlich an den Richtrollen aus, an denen das Band noch merklich plastisch gelängt wird. Für die letzten Richtrollen, mit denen im Wesentlichen nur eine teilplastische Restkrümmungskorrektur betrieben wird, spielt diese elastische Längswelligkeit keine oder nur eine untergeordnete Rolle.
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In 1 ist nun erkennbar, dass auch die Richtrollen 5a, 6a, denen eine Umlenkrolle vorgelagert ist, gegen das Band anstellbar sind, so dass die Eintauchtiefe variiert werden kann. Man kennt aus dem Stand der Technik grundsätzlich eine Schwenkanstellung, die bei der Richtrolle 5a angedeutet ist sowie eine Vertikalansteilung, die bei der Richtrolle 6a angedeutet ist. Es ist in 1 erkennbar, dass im Zuge der Variation der Eintauchtiefe die freie Bandlänge F zwischen dem Ablaufpunkt 9 des Bandes von der Umlenkrolle bis zum Auflaufpunkt 10 des Bandes auf die Richtrolle variiert. Die freie Bandlänge F lässt sich nun auch bei dieser herkömmlichen Anstellung minimieren, wenn nämlich die Richtrolle 5a bzw. 6a verhältnismäßig dicht hinter der zugeordneten Umlenkrolle 5b bzw. 6b angeordnet ist und wenn folglich der Abstand A bezogen auf die Banddurchlaufrichtung D verhältnismäßig klein gehalten wird. Dann bleibt auch bei herkömmlicher Anstellung der Richtrollen 5a bzw. 6a gemäß 1 die freie Weglänge F sehr klein, so dass die Ausbildung von Längswelligkerten vermieden wird.
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Die 2, 3 und 4 zeigen demgegenüber eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher sich die freie Bandlänge auch über einen großen Einstellbereich des Umschlingungswinkels variieren lässt.
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Dazu werden die Richtrollen 5a, 6a bzw. 7a zur Variation der Eintauchtiefe nun derart relativ zu der zugeordneten Umlenkrolle angestellt, dass die freie Bandlänge F zwischen Ablaufpunkt 9 des Bandes von der Umlenkrolle bis zu dem Auflaufpunkt 10 des Bandes auf die zugeordnete Richtrolle möglichst klein bleibt und einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreitet. Dazu sind die Richtrollen bzw. einige der Richtrollen im Zuge der Variation der Eintauchtiefe im Wesentlichen entlang der Umfangsrichtung der Umlenkrollen oder tangential zu den Umlenkrollen verfahrbar.
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Dieses lässt sich auf verschiedene Weise konstruktiv realisieren. In den 2, 3, 4 sind drei verschiedene Möglichkeiten dargestellt. Ablaufpunkt 9, Auflaufpunkt 10 und freie Bandlänge F sind in den 2, 3 und 4 nicht explizit gezeigt, die Definition ergibt sich jedoch aus 1 und den entsprechenden Erläuterungen.
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2 zeigt beispielhaft die drei verschiedenen Möglichkeiten der Anstellung für die einzelnen Richtrollen.
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Im Bereich der ersten Richtrolle 5a der Anlage gemäß 2 wird die Möglichkeit dargestellt, die Richtrolle 5a im Sinne einer Schwenkanstellung auf einer bogenförmigen und im Ausführungsbeispiel kreisförmigen Anstellbahn 12 zu verfahren. Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten bekannten Anstellbahn umgibt die Anstellbahn 12 bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gemäß 2 den Außenumfang der Umlenkrolle 5b, welche im Ausführungsbeispiel ortsfest angeordnet sein kann. Durch diese spezielle Ausgestaltung der Schwenkanstellung wird die Richtrolle 5a im Zuge der Variation der Eintauchtiefe über einen verhältnismäßig weiten Anstellweg so verfahren, dass stets eine minimale freie Bandlänge F erhalten bleibt.
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Bei der in 2 dargestellten zweiten Richtrolle 6a ist diese Richtrolle 6a im Sinne einer Linearanstellung linear verfahrbar. Im Gegensatz zu der in 1 bei der zweiten Rolle dargestellten linearen Anstellung ist jedoch erfindungsgemäß keine Vertikalanstellung realisiert, sondern die Richtrolle 6a ist linear auf einer schräg zur Banddurchlaufrichtung D verlaufenden Anstellbahn 11 verfahrbar. Die Umlenkrolle 6b kann wiederum ortsfest angeordnet sein. 2 zeigt, dass auf diese Weise eine im Wesentlichen tangentiale Anstellbahn 11 realisiert wird, so dass ebenfalls über verhältnismäßig weite Anstellwege eine Minimierung der freien Bandlänge F erhalten bleibt.
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Anhand der dritten Richtrolle 7a gemäß 2 lässt sich eine weitere Möglichkeit erkennen, wie eine minimale freie Bandlänge im Zuge der Variation der Eintauchtlefe erhalten werden kann. Dazu sind sowohl die Richtrolle 7a als auch die Umlenkrolle 7b verfahrbar, und zwar in unterschiedlichen Richtungen. Während die Richtrolle 7a im Sinne einer Vertikalanstellung quer zur Banddurchlaufrichtung D verfahrbar ist, Ist die zugeordnete Umlenkrolle 7b im Sinne einer Horizontalanstellung entlang der Banddurchlaufrichtung D und folglich horizontal verfahrbar. Durch kombinierte Bewegung lassen sich die freien Bandlängen F ebenfalls minimieren.
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Mit den in 2 dargestellten unterschiedlichen Möglichkeiten lassen sich nun die freien Bandlängen stets unterhalb eines Grenzwertes halten, oberhalb dessen Längswelligkeiten zwischen Umlenkrolle und Richtrolle auftreten würden. Der beschriebene Handtucheffekt lässt sich folglich vermeiden, so dass insgesamt optimale Planheitsergebnisse erreicht werden. Dieses gelingt insbesondere auch dann, wenn die Biegeintensitäten der einzelnen Richtrollen variiert werden und dazu die Eintauchtiefe bzw. der Umschlingungswinkel des Bandes um die Richtrolle variiert wird. Mit den erfindungsgemäßen Streckbiegerichtanlagen lassen sich folglich Bänder unterschiedlicher Dicke, Breite und Streckgrenze richten. 2 soll insbesondere die verschiedenen Anstellmöglichkeiten illustrieren, so dass dort die erfindungsgemäße Anstellung für sämtliche Richtrollen 5a, 6a und 7a dargestellt ist.
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In der Praxis ist es jedoch in der Regel ausreichend, wenn eine solche erfindungsgemäße Anstellung der Richtrollen bezogen auf die Umlenkrollen im ersten Anlagenabschnitt A1 vorgesehen ist. Dazu wird auf die Ausführungsbeisplele nach den 3 und 4 verwiesen.
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3 zeigt wiederum eine Streckblegerichtanlage mit vier Richtrollen 5a, 6a, 7a und 8a. Zumindest den ersten beiden Richtrollen 5a, 6a ist jeweils eine Umlenkrolle 5b bzw. 6b zugeordnet, die mit der erfindungsgemäßen Anstellung versehen ist. Im Ausführungsbeispiel nach 3 ist die beschriebene Schräganstellung realisiert. Demgegenüber ist für die beiden Richtrollen 7a, 8a im zweiten Anlagenabschnitt A2 eine herkömmliche Vertikalansteilung vorgesehen. Denn wie bereits erläutert, tritt das Problem der Längswelligkeit vor der Richtrolle in erster Linie an den Richtrollen auf, an denen das Band noch merklich plastisch gelängt wird. Für die letzten Richtrollen, mit denen im Wesentlichen nur eine teilplastische Restkrümmungskorrektur betrieben wird, spielt die elastische Längswelligkeit lediglich eine untergeordnete Rolle. Insofern kann im Bereich der Richtrollen 7a, 8a auf die erfindungsgemäßen Umlenkrollen bzw. auf die erfindungsgemäße Anstellung der Richtrollen bezogen auf die Umlenkrollen verzichtet werden. Die Restkrümmungskorrektur erfolgt folglich durch zumindest die beiden Richtrollen 7a und 8a, die einzeln positionsgeregelt ausgeführt sind. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass diesen Richtrollen 7a, 8a Umlenkrollen vorgeordnet oder nachgeordnet sind.
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4 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher den beiden Richtrollen 5a und 6a, denen entsprechende Umlenkrollen 5b und 6b zugeordnet sind, insgesamt eine Vielrollenrichteinheit 15 nachgeordnet ist. Mit dieser Vielrollenrichteinheit lassen sich die Restkrümmungskorrekturen durchführen. Diese Vielrollenrichteinhelt 15 kann ortfeste Unterrollen und anstellbare Oberrollen aufweisen. Dieses ist in 4 lediglich angedeutet.
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Die 3 und 4 zeigen im Übrigen Ausführungsformen, bei denen nur den ersten beiden Richtrollen 5a, 6a entsprechende Umlenkrollen 5b, 6b vorgeordnet sind. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, einer dritten Richtrolle 7a eine entsprechende Umlenkrolle 7b vorzuordnen. Diese Ausführungsform ist in den 3 und 4 nicht dargestellt. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass bei mehreren hintereinander angeordneten Richtrollen von Richtrolle zu Richtrolle in der Regel sukzessive immer weniger Streckgrad erzeugt wird, so dass die Problematik betreffend die Längswelligkeiten zum Ende der Anlage hin unkritischer wird.
