DE102017101777B4 - Bend-straightening machine and method for bend-straightening a metallic flat product - Google Patents

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Abstract

Biegerichtmaschine zum Richten eines aus einem Metallwerkstoff bestehenden Flachprodukts (P), wobei die Biegerichtmaschine (B) einen Satz von unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und einen Satz von oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) sowie mindestens einen Antrieb (14 - 24) zum Antreiben der Richtwalzen (1-11) umfasst, wobei die unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und die oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) längs eines sich zwischen einem Eingangsbereich (E) und einem Ausgangsbereich (A) der Biegerichtmaschine (B) erstreckenden Förderwegs (12) angeordnet sind, den das zu richtende Flachprodukt (P) im Richtbetrieb passiert, und wobei die oberen und unteren Richtwalzen (1-11) derart in Förderrichtung (F) des Flachprodukts (P) versetzt und gegeneinander zugestellt angeordnet sind, dass das jeweils zu richtende Flachprodukt (P) bei seiner Passage des Förderwegs (12) die Richtwalzen (1-11) jeweils um einen Teilabschnitt ihres Umfangs umschlingt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und jeder der oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) ein separater Antrieb (14 - 24) zugeordnet ist, dass die Drehzahl und das Drehmoment der Antriebe (14 - 24) für jede der Richtwalzen (1 - 11) separat einstellbar sind, dass mindestens eine der dem Eingangsbereich (E) zugeordneten Richtwalzen (1-6) als Bremswalze und mindestens eine der dem Ausgangsbereich (A) zugeordneten Richtwalzen (7 - 11) als Zugwalze ausgelegt ist und das s eine Steuereinrichtung (25) vorgesehen ist, über die und den jeweils zugeordneten Antrieb (14 - 24) jede der Richtwalzen (1 - 11) im Gebrauch so angetrieben ist, dass die Walzenumfangsfläche (28,29), mit der die Richtwalzen (1 - 11) jeweils auf der zugewandten Oberfläche (PO,PU) des zu richtenden Flachprodukts (P) sitzen, mit einer Umfangsgeschwindigkeit (Vu) rotiert, die gleich der Geschwindigkeit Vo der jeweils an den Richtwalzen (1 - 11) anliegenden Oberfläche (PO,PU) des Flachprodukts (P) ist, wobei gleichzeitig die Differenz zwischen der im Richtbetrieb von der jeweiligen Bremswalze (1 - 6) auf das zu richtende Flachprodukt (P) aufgebrachten Bremskraft (FB1 - FB6) und der von der jeweiligen Zugwalze (7 -11) auf das zu richtende Flachprodukt (P) aufgebrachten Zugkraft (FZ7 - FZ11) in Abhängigkeit von einer Solldehnung einstellbar ist, um die das Flachprodukt (P) bei seiner Passage des Förderwegs (12) dauerhaft gelängt werden soll.Bending straightening machine for straightening a flat product (P) consisting of a metal material, the bend straightening machine (B) having a set of lower straightening rolls (1,3,5,7,9,11) and a set of upper straightening rolls (2,4,6, 8,10) and at least one drive (14 - 24) for driving the straightening rollers (1-11), the lower straightening rollers (1,3,5,7,9,11) and the upper straightening rollers (2,4, 6,8,10) are arranged along a conveyor path (12) extending between an input area (E) and an output area (A) of the straightening machine (B), which the flat product (P) to be straightened passes during straightening operation, and the upper and the lower straightening rollers (1-11) are offset in the conveying direction (F) of the flat product (P) and positioned opposite one another in such a way that the flat product (P) to be straightened in each case as it passes through the conveying path (12) presses the straightening rollers (1-11) each wraps around a portion of its circumference, characterized in that each of the lower straightening roll en (1,3,5,7,9,11) and each of the upper straightening rollers (2,4,6,8,10) is assigned a separate drive (14 - 24) that the speed and torque of the drives ( 14 - 24) can be adjusted separately for each of the straightening rollers (1 - 11), that at least one of the straightening rollers (1-6) assigned to the entry area (E) can be used as a braking roller and at least one of the straightening rollers (7 - 11 ) is designed as a pull roller and that s a control device (25) is provided, via which and the respectively assigned drive (14 - 24) each of the straightening rollers (1 - 11) is driven in use in such a way that the roller peripheral surface (28,29) , with which the straightening rollers (1 - 11) each sit on the facing surface (PO, PU) of the flat product (P) to be straightened, rotates at a peripheral speed (Vu) which is equal to the speed Vo of the respective straightening rollers (1 - 11) adjacent surface (PO, PU) of the flat product (P), at the same time the difference between the Ri Actual operation of the braking force (FB1 - FB6) applied by the respective brake roller (1 - 6) to the flat product (P) to be straightened and the tensile force (FZ7 - FZ11) applied by the respective pull roller (7 -11) to the flat product (P) to be straightened ) can be adjusted as a function of a target stretch by which the flat product (P) is to be permanently lengthened as it passes through the conveying path (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegerichtmaschine zum Richten eines aus einem Metallwerkstoff bestehenden Flachprodukts, wobei die Biegerichtmaschine einen Satz von unteren Richtwalzen und einen Satz von oberen Richtwalzen sowie mindestens einen Antrieb zum Antreiben der Richtwalzen umfasst, wobei die unteren Richtwalzen und die oberen Richtwalzen längs eines sich zwischen einem Eingangsbereich und einem Ausgangsbereich der Biegerichtmaschine erstreckenden Förderwegs angeordnet sind, den das zu richtende Flachprodukt im Richtbetrieb passiert, und wobei die unteren und oberen Richtwalzen derart in Förderrichtung des Flachprodukts versetzt und gegeneinander zugestellt angeordnet sind, dass das jeweils zu richtende Flachprodukt bei seiner Passage des Förderwegs die Richtwalzen jeweils um einen Teilabschnitt ihres Umfangs umschlingt.The invention relates to a bend straightening machine for straightening a flat product made of a metal material, the bend straightening machine comprising a set of lower straightening rollers and a set of upper straightening rollers and at least one drive for driving the straightening rollers, the lower straightening rollers and the upper straightening rollers being arranged along a an input area and an output area of the bend-straightening machine, which the flat product to be straightened passes during straightening operation, and wherein the lower and upper straightening rollers are offset in the conveying direction of the flat product and positioned in relation to one another in such a way that the flat product to be straightened in each case as it passes through the Conveyor path wraps around the straightening rollers in each case by a portion of their circumference.

Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Biegerichten eines metallischen Flachprodukts mittels einer in der voranstehend angegebenen Weise konfigurierten Biegerichtmaschine.The invention also relates to a method for bend-straightening a metallic flat product using a bend-straightening machine configured in the manner specified above.

Bei den mit einer erfindungsgemäßen Maschine oder mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zu richtenden Flachprodukten handelt es sich um Walzprodukte, wie Bänder, Bleche oder daraus gewonnene Zuschnitte und Platinen, deren Dicke wesentlich geringer ist als ihre Breite und Länge. Typischerweise sind solche Flachprodukte durch Warm- oder Kaltwalzen aus einem Vorprodukt, wie einer Bramme, Dünnbramme oder gegossenem Band, hergestellt, die aus geeigneten Stahl- oder Leichtmetallwerkstoffen bestehen.The flat products to be straightened with a machine according to the invention or with a method according to the invention are rolled products, such as strips, sheets or blanks and blanks obtained therefrom, the thickness of which is significantly less than their width and length. Typically, such flat products are produced by hot or cold rolling from a preliminary product, such as a slab, thin slab or cast strip, which consists of suitable steel or light metal materials.

Derart erzeugte Flachprodukte weisen häufig herstellungsbedingt unvermeidbare Planheits- oder sonstige Geometriefehler auf. Bei diesen Fehlern kann es sich um eine Bandkrümmung in Längsrichtung handeln, die in der Fachsprache auch als „Bandsäbel“ bezeichnet wird und die Folge von unterschiedlichen Bandlängen über die Bandbreite ist. Bandsäbel können beispielsweise im Fall, dass das mit dem Bandsäbel behaftete Flachprodukt als Band über eine längere Transportstrecke gefördert werden soll, ein seitliches Verlaufen des bandförmigen Flachprodukts verursachen. Andere Bandunebenheiten, wie Welligkeiten oder desgleichen, können ebenfalls die Weiterverarbeitung des Flachprodukts beeinträchtigen, wenn das Flachprodukt durch hierzu vorgesehene Bearbeitungsmaschinen geleitet werden soll.Flat products produced in this way often have flatness or other geometric errors that are unavoidable due to the production process. These defects can be longitudinal strip curvature, also known as "strip camber" in the trade, and result from varying strip lengths across the strip width. Band saws can, for example, cause the band-shaped flat product to run sideways if the flat product to which the band saw is attached is to be conveyed as a band over a longer transport distance. Other strip irregularities, such as ripples or the like, can also impair the further processing of the flat product if the flat product is to be guided through processing machines provided for this purpose.

Wie beispielsweise in der EP 0 865 839 A2 erläutert, lassen sich Planheitsfehler von Flachprodukten der hier in Rede stehenden Art durch so genanntes Biegerichten beseitigen. Beim Biegerichten wird das zu richtende Flachprodukt unter Zug an mehreren Biegerollen entlang geführt. Dabei sind die Biegerollen so gegeneinander versetzt angeordnet, dass das unter Zugspannung stehende Flachprodukt an jeder Biegerolle einer Biegeverformung unterworfen wird. Die Biegerichtung wechselt dabei von Biegerolle zu Biegerolle. Das Richtergebnis ist demgemäß einerseits vom Biegeradius bzw. dem jeweiligen Umschlingungswinkel an den Richtrollen und andererseits von der auf das Band ausgeübten, einen bestimmten Streckgrad gewährleistenden Zugkraft abhängig. Biegeradius und Zugkraft stehen beim Streckbiegerichten insofern in einer Wechselbeziehung als der Biegeradius bei gleichbleibender Zugkraft mit zunehmender Festigkeit des Bandwerkstoffs abnimmt. Um einen hinreichenden Biegeradius zu gewährleisten, ist es daher erforderlich, die Zugkraft mit zunehmender Werkstofffestigkeit und Dicke des Flachprodukts zu erhöhen.As for example in the EP 0 865 839 A2 explained, flatness defects in flat products of the type in question can be eliminated by so-called bend straightening. During bend straightening, the flat product to be straightened is guided under tension along several bending rollers. The bending rollers are offset from one another in such a way that the flat product, which is under tensile stress, is subjected to bending deformation at each bending roller. The bending direction changes from bending roll to bending roll. The straightening result is therefore dependent on the one hand on the bending radius or the respective angle of wrap on the straightening rollers and on the other hand on the tensile force exerted on the strip, ensuring a certain degree of stretching. Bending radius and tensile force are interrelated in stretch-bend straightening in that the bending radius decreases with increasing strength of the strip material while the tensile force remains the same. In order to ensure a sufficient bending radius, it is therefore necessary to increase the tensile force with increasing material strength and thickness of the flat product.

Des Weiteren ist es bekannt, dass sich die Planheit von metallischen Flachprodukten auch durch so genanntes „Streckrichten“ verbessern lässt. Bei diesem Verfahren wird das Flachprodukt abschnittsweise zwischen zwei Spannzangen gespannt, die anschließend in Längsrichtung des Flachprodukts auseinander bewegt werden, so dass das Flachprodukt eine definierte plastische Dehnung in Längsrichtung erfährt (s. http://redbudindustries.com/stretcher-levelers/). Als nachteilig wird bei diesem Verfahren angesehen, dass es nur diskontinuierlich durchgeführt werden kann und dass die Spannzangen Marken auf der Blechoberfläche hinterlassen, die in der Regel aus dem Blech herausgeschnitten werden müssen (s. Handbuch „Umformen“, Carl Hanser Verlag, München, 2012, S. 556, ISBN 978-446-42778-5).Furthermore, it is known that the flatness of metallic flat products can also be improved by so-called "stretch leveling". In this method, the flat product is clamped in sections between two collets, which are then moved apart in the longitudinal direction of the flat product, so that the flat product experiences a defined plastic stretch in the longitudinal direction (see http://redbudindustries.com/stretcher-levelers/). The disadvantage of this process is that it can only be carried out discontinuously and that the collet chucks leave marks on the surface of the sheet, which usually have to be cut out of the sheet (see manual "Forming", Carl Hanser Verlag, Munich, 2012 , p. 556, ISBN 978-446-42778-5).

Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik hat sich die Aufgabe ergeben, eine Maschine und ein Verfahren zu schaffen, mit denen sich die Vorteile der aus dem Stand der Technik bekannten Methoden zur Verbesserung der Planheit kombiniert nutzen lassen.Against the background of the prior art explained above, the task arose of creating a machine and a method with which the advantages of the methods known from the prior art for improving flatness can be used in combination.

In Bezug auf die Maschine hat die Erfindung diese Aufgabe durch eine Biegerichtmaschine mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.With regard to the machine, the invention has achieved this object by means of a bend straightening machine having the features specified in claim 1.

In Bezug auf das Verfahren besteht die durch die Erfindung vorgeschlagene Lösung der voranstehend genannten Aufgabe darin, dass beim Biegerichten wie in Anspruch 10 angegeben, vorgegangen wird.With regard to the method, the solution to the above-mentioned object proposed by the invention consists in proceeding as specified in claim 10 during bend straightening.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.Advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims and are explained in detail below, along with the general idea of the invention.

Eine erfindungsgemäße Biegerichtmaschine zum Richten eines aus einem Metallwerkstoff bestehenden Flachprodukts umfasst demnach in Übereinstimmung mit dem eingangs genannten Stand der Technik einen Satz von oberen Richtwalzen und einen Satz von unteren Richtwalzen sowie mindestens einen Antrieb zum Antreiben der Richtwalzen. Dabei sind die oberen Richtwalzen und die unteren Richtwalzen längs eines sich zwischen einem Eingangsbereich und einem Ausgangsbereich der Biegerichtmaschine erstreckenden Förderwegs angeordnet, den das zu richtende Flachprodukt im Richtbetrieb passiert. Gleichzeitig sind die oberen und unteren Richtwalzen derart in Förderrichtung des Flachprodukts versetzt und gegeneinander zugestellt angeordnet, dass das jeweils zu richtende Flachprodukt bei seiner Passage des Förderwegs die Richtwalzen jeweils um einen Teilabschnitt ihres Umfangs umschlingt.A bend straightening machine according to the invention for straightening a flat product consisting of a metal material therefore comprises, in accordance with the prior art mentioned at the outset, a set of upper straightening rollers and a set of lower straightening rollers as well as at least one drive for driving the straightening rollers. The upper straightening rollers and the lower straightening rollers are arranged along a conveying path which extends between an input area and an output area of the bend-levelling machine and which the flat product to be straightened passes during straightening operation. At the same time, the upper and lower straightening rollers are offset in the conveying direction of the flat product and positioned opposite one another in such a way that the flat product to be straightened wraps around the straightening rollers around a partial section of their circumference as it passes through the conveying path.

Erfindungsgemäß ist nun bei einer solchen Biegerichtmaschine mindestens eine der dem Eingangsbereich zugeordneten Richtwalzen als Bremswalze und mindestens eine der dem Ausgangsbereich zugeordneten Richtwalzen als Zugwalze ausgelegt. Zusätzlich ist die Differenz zwischen der im Richtbetrieb von der jeweiligen Bremswalze auf das zu richtende Flachprodukt aufgebrachten Bremskraft und der von der jeweiligen Zugwalze auf das zu richtende Flachprodukt aufgebrachten Zugkraft in Abhängigkeit von einer Solldehnung einstellbar, um die das Flachprodukt bei seiner Passage des Förderwegs dauerhaft gelängt werden soll.According to the invention, at least one of the straightening rollers assigned to the entry area is designed as a braking roller and at least one of the straightening rollers assigned to the exit area is designed as a pull roller in such a bend straightening machine. In addition, the difference between the braking force applied by the respective brake roller to the flat product to be straightened during straightening operation and the tensile force applied by the respective pull roller to the flat product to be straightened can be adjusted as a function of a target elongation by which the flat product is permanently lengthened as it passes through the conveyor path shall be.

Eine erfindungsgemäße Biegerichtmaschine ist somit derart eingerichtet, dass sie einerseits wie eine konventionelle Biegerichtmaschine die Planheit des zu richtenden Flachprodukts durch vielfaches Biegen mit von Richtwalze zu Richtwalze wechselnder Biegerichtung verbessert. Zusätzlich ist eine erfindungsgemäße Biegerichtmaschine aber auch dazu eingerichtet, das sie im Richtbetrieb durchlaufende Flachprodukt einer Zugbelastung auszusetzen, welche so groß ist, dass das Flachprodukt bleibend plastisch gelängt wird. Bei einer erfindungsgemäßen Biegerichtmaschine lässt sich somit das konventionelle Biegerichtigen mit dem an sich ebenfalls bekannten Streckrichten kombinieren, wobei dieses Streckrichten zwar auch auf eine dauerhafte Längung des Flachprodukts abzielt, hierzu aber das Richtverfahren nicht diskontinuierlich unter abschnittsweisem Einklemmen des Flachprodukts, sondern im kontinuierlichen Durchlauf absolviert wird.A bend straightening machine according to the invention is thus set up in such a way that on the one hand, like a conventional bend straightener, it improves the flatness of the flat product to be straightened by repeated bending with the bending direction changing from straightening roller to straightening roller. In addition, however, a bend straightening machine according to the invention is also set up to subject the flat product passing through it in straightening operation to a tensile load which is so great that the flat product is permanently lengthened plastically. In a bend-straightening machine according to the invention, conventional straightening can thus be combined with stretch-straightening, which is also known per se, and although this stretch-straightening also aims at permanent lengthening of the flat product, the straightening process is not carried out discontinuously with the flat product being clamped in sections, but is carried out continuously .

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Biegerichten eines metallischen Flachprodukts mittels einer Biegerichtmaschine, die einen Satz von oberen Richtwalzen und einen Satz von unteren Richtwalzen sowie mindestens einen Antrieb zum Antreiben der Richtwalzen umfasst, wobei die oberen Richtwalzen und die unteren Richtwalzen längs eines sich zwischen einem Eingangsbereich und einem Ausgangsbereich der Biegerichtmaschine erstreckenden Förderwegs angeordnet sind, den das zu richtende Flachprodukt im Richtbetrieb passiert, und wobei die oberen und unteren Richtwalzen derart in Förderrichtung des Flachprodukts versetzt und gegeneinander zugestellt angeordnet sind, dass das jeweils zu richtende Flachprodukt bei seiner Passage des Förderwegs die Richtwalzen jeweils um einen Teilabschnitt ihres Umfangs umschlingt, wird in entsprechender Weise mindestens eine der dem Eingangsbereich der Biegerichtmaschine zugeordnete Richtwalze als Bremswalze und mindestens eine dem Ausgangsbereich der Biegerichtmaschine zugordnete Richtwalze als Zugwalze betrieben, wobei die Differenz zwischen der im Richtbetrieb von der jeweiligen Bremswalze auf das zu richtende Flachprodukt aufgebrachten Bremskraft und der von der jeweiligen Zugwalze auf das zu richtende Flachprodukt aufgebrachten Zugkraft derart eingestellt wird, dass das Flachprodukt bei seiner Passage des Förderwegs um einen Solldehnungsbetrag dauerhaft gelängt wird.In the method according to the invention for bend-straightening a metallic flat product using a bend-straightening machine, which comprises a set of upper straightening rollers and a set of lower straightening rollers and at least one drive for driving the straightening rollers, the upper straightening rollers and the lower straightening rollers extending along a line between an input area and a exit area of the bend-straightening machine, which the flat product to be straightened passes during straightening operation, and the upper and lower straightening rollers are arranged offset in the conveying direction of the flat product and infed against one another in such a way that the flat product to be straightened in each case hits the straightening rollers as it passes through the conveying path wraps around a section of its circumference, at least one of the straightening rollers assigned to the entry area of the bend straightener is used as a braking roller and at least one is assigned to the exit area of the bend straightener chine is operated as a pull roller, with the difference between the braking force applied by the respective brake roller to the flat product to be straightened during straightening operation and the tensile force applied by the respective pull roller to the flat product to be straightened being adjusted in such a way that the flat product passes through the conveyor path is permanently lengthened by a target stretching amount.

Typischerweise entspricht die für eine effektive Optimierung der Planheit erforderliche Längenänderung einer Dehnung in der der Förderrichtung durch die Biegerichtmaschine entsprechender Längsrichtung des Flachprodukts von etwa 0,2 - 0,5 %.Typically, the change in length required for effective optimization of the flatness corresponds to an elongation of about 0.2-0.5% in the longitudinal direction of the flat product, which corresponds to the conveying direction through the bend-straightening machine.

Indem eine erfindungsgemäße Biegerichtmaschine mindestens eine als Bremswalze betriebene Richtwalze, die dem Eingangsbereich der Maschine zugeordnet ist und dementsprechend vom zu richtenden Flachprodukt in Förderrichtung durch die Biegerichtmaschine gesehen zuerst passiert wird, und eine als Zugwalze betriebene Richtwalze aufweist, die dem Ausgangsbereich der Maschine zugeordnet ist und dementsprechend in Förderrichtung des Flachprodukts gesehen nach der als Bremswalze betriebenen Richtwalze angeordnet ist, lässt sich die auf das zu richtende Flachprodukt wirkende Zugkraft und damit einhergehend die bleibende Längsdehnung exakt einstellen, die dem Flachprodukt in der erfindungsgemäßen Maschine aufgezwungen wird.In that a bend-leveling machine according to the invention has at least one straightening roller operated as a brake roller, which is assigned to the entry area of the machine and is therefore passed first by the flat product to be straightened, viewed in the conveying direction through the bend-levelling machine, and a straightening roller operated as a pull roller, which is assigned to the exit area of the machine and is accordingly arranged after the straightening roller operated as a braking roller, viewed in the conveying direction of the flat product, the tensile force acting on the flat product to be straightened and, associated with it, the permanent longitudinal elongation that is imposed on the flat product in the machine according to the invention can be precisely adjusted.

Dabei zeigt sich ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise und Gestaltung einer Biegerichtmaschine darin, dass schon beim konventionellen Biegerichten die Biegeverformung des Flachprodukts an den Richtwalzen bis in den plastischen Bereich reicht. Die zusätzlichen Kräfte, die für die erfindungsgemäß in der Biegerichtmaschine vorgenommene dauerhafte Längung, d.h. dauerhaft plastische Verformung des Flachprodukts in Längsrichtung, benötigt werden, sind dann nur noch vergleichbar gering. So hat sich herausgestellt, dass die hierzu erforderlichen Zugkräfte, die in einer erfindungsgemäßen Biegerichtmaschine zusätzlich zu der für das Hindurchfördern des Flachprodukts durch die Maschine benötigte Zugkraft aufgebracht werden muss, nur etwa einem Fünftel der Kräfte entsprechen, die beim konventionellen, diskontinuierlichen Streckrichten benötigt werden, um dem Flachprodukt die angestrebte Längung aufzuzwingen.A major advantage of the procedure and design of a bend straightening machine according to the invention is that even with conventional bend straightening, the bending deformation of the flat product on the straightening rolls to the plastic range. The additional forces required for the permanent elongation, ie permanent plastic deformation of the flat product in the longitudinal direction, carried out according to the invention in the straightening machine, are then only comparably small. It has been found that the tensile forces required for this, which have to be applied in a bend-levelling machine according to the invention in addition to the tensile force required for conveying the flat product through the machine, only correspond to about one-fifth of the forces that are required in conventional, discontinuous stretch-levelling. to impose the desired elongation on the flat product.

Die Übertragung der Bremskräfte auf das jeweils zu richtende Flachprodukt kann dadurch optimiert werden, dass jeweils mindestens eine der dem Eingangsbereich zugeordneten oberen Richtwalzen und mindestens eine der dem Eingangsbereich zugeordneten unteren Richtwalzen als Bremswalze ausgelegt ist. Indem dabei zwei oder mehr obere oder untere Richtwalzen, die dem Eingangsbereich zugeordnet sind, als Bremswalzen ausgelegt sind, lassen sich die Bremskräfte gleichmäßiger auf die betreffenden Richtwalzen verteilen, so dass deren Verschleiß und die Belastung des zu richtenden Flachprodukts vermindert ist.The transmission of the braking forces to the flat product to be straightened can be optimized by designing at least one of the upper straightening rollers assigned to the entry area and at least one of the lower straightening rollers assigned to the entry area as a braking roller. By designing two or more upper or lower straightening rollers assigned to the entry area as braking rollers, the braking forces can be distributed more evenly over the straightening rollers in question, so that their wear and the load on the flat product to be straightened is reduced.

In gleicher Weise vorteilhaft kann es sein, wenn jeweils mindestens eine der dem Ausgangsbereich zugeordneten oberen Richtwalzen und mindestens eine der dem Ausgangsbereich zugeordneten unteren Richtwalzen als Zugwalze ausgelegt ist. Auch hier kann es im Hinblick auf die Verminderung von Verschleiß und die gleichmäßige Einleitung der Zugkräfte in das zu richtende Flachprodukt zweckmäßig sein, wenn zwei oder mehr obere oder untere Richtwalzen, die dem Ausgangsbereich zugeordnet sind, als Zugwalzen ausgelegt sind.It can be equally advantageous if at least one of the upper straightening rollers assigned to the exit area and at least one of the lower straightening rollers assigned to the exit area is designed as a pull roller. Here, too, it can be expedient with a view to reducing wear and uniformly introducing the tensile forces into the flat product to be straightened if two or more upper or lower straightening rollers, which are assigned to the exit area, are designed as pulling rollers.

Grundsätzlich ist es möglich, zwischen den als Bremswalzen und als Zugwalzen wirkenden Richtwalzen weitere Richtwalzen vorzusehen, an denen das zu richtende Flachprodukt lediglich gebogen wird, ohne dass zusätzlich Brems- oder Zugkräfte auf das Flachprodukt aufgebracht werden. Im Hinblick auf die angestrebte definierte Längung und die Minimierung des Verschleißes der Richtwalzen kann es aber vorteilhaft sein, wenn die oberen Richtwalzen und die unteren Richtwalzen jeweils in eine dem Eingangsbereich zugeordnete eingangsseitige Gruppe von Richtwalzen, die als Bremswalzen ausgelegt sind, und eine dem Ausgangsbereich zugeordnete ausgangsseitige Gruppe von Richtwalzen aufgeteilt sind, die als Zugwalzen ausgelegt sind, so dass das zu richtende Flachprodukt entlang des Förderwegs zwischen der eingangsseitigen Gruppe und der ausgangsseitigen Gruppe von Richtwalzen seine plastische Dehnung erfährt. Bei dieser Ausgestaltung ist das zu richtende Flachprodukt zwischen den beiden Gruppen der maximalen Zugbelastung ausgesetzt, so dass der Punkt, an dem es zur erfindungsgemäß angestrebten Längsdehnung innerhalb der Maschine kommt, exakt bekannt ist. Die erfindungsgemäße Steuerung der jeweils als Brems- oder Zugwalzen wirkenden Richtwalzen ist auf diese Weise besonders einfach und wirkungsvoll.In principle, it is possible to provide further straightening rollers between the straightening rollers acting as braking rollers and as pulling rollers, on which the flat product to be straightened is only bent without additional braking or pulling forces being applied to the flat product. However, with regard to the desired defined elongation and the minimization of wear on the straightening rollers, it can be advantageous if the upper straightening rollers and the lower straightening rollers are each divided into an inlet-side group of straightening rollers, which are designed as braking rollers, assigned to the entry area and one group assigned to the exit area output-side group of straightening rollers are divided, which are designed as pull rollers, so that the flat product to be straightened experiences its plastic elongation along the conveying path between the input-side group and the output-side group of straightening rollers. In this configuration, the flat product to be straightened is exposed to the maximum tensile load between the two groups, so that the point at which the lengthening desired according to the invention occurs within the machine is known exactly. The control according to the invention of the straightening rollers acting as braking or pulling rollers is particularly simple and effective in this way.

Typischerweise sind die oberen und unteren Richtwalzen so aufeinander angestimmt, dass die Anzahl der unteren Richtwalzen um „1“ größer ist als die Anzahl der oberen Richtwalzen und jeweils eine obere Richtwalze jeweils einem der durch zwei benachbarte untere Richtwalzen begrenzten Zwickelräume zugeordnet ist. Umgekehrt kann genauso die Anzahl der oberen Richtwalzen um „1“ größer sein als die Anzahl der unteren Richtwalzen und jeweils eine obere Richtwalze jeweils einem der durch zwei benachbarte untere Richtwalzen begrenzten Zwickelräume zugeordnet sein.Typically, the upper and lower straightening rollers are matched to one another in such a way that the number of lower straightening rollers is “1” greater than the number of upper straightening rollers and one upper straightening roller is assigned to one of the gusset spaces delimited by two adjacent lower straightening rollers. Conversely, the number of upper straightening rollers can be “1” greater than the number of lower straightening rollers and each upper straightening roller can be assigned to one of the gusset spaces delimited by two adjacent lower straightening rollers.

Wenn hier von „oberen“ und „unteren“ Richtwalzen die Rede ist, so bezieht sich dies auf eine Anordnung längs eines horizontal ausgerichteten Förderwegs. Es versteht sich von selbst, dass sich die Erfindung genauso nutzen lässt, wenn der Förderweg nicht exakt horizontal, sondern schräg im Raum verläuft oder vertikal ausgerichtet ist. Auch bei diesen Anordnungen des Förderwegs behalten die Richtwalzen selbstverständlich sinngemäß ihre Position ober- bzw. unterhalb des Förderwegs bei.When we talk about “upper” and “lower” straightening rollers, this refers to an arrangement along a horizontally aligned conveying path. It goes without saying that the invention can be used in exactly the same way if the conveying path does not run exactly horizontally but rather at an angle in space or is aligned vertically. With these arrangements of the conveying path, too, the straightening rollers naturally retain their position above or below the conveying path.

Eine für die Praxis weitere wichtige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder der oberen Richtwalzen und jeder der unteren Richtwalzen ein separater Antrieb zugeordnet ist. Grundsätzlich ist es zwar denkbar, bei einer erfindungsgemäßen Biegerichtmaschine die Richtwalzen alle gemeinsam oder in Gruppen über einen zentralen Antrieb anzutreiben, wobei zwischen dem jeweiligen Antrieb und den Richtwalzen ein Getriebe angeordnet ist, über das die Drehzahl und das Drehmoment (Bremswirkung/Zugwirkung/neutral) eingestellt werden kann. Jedoch können dadurch, dass jeder einzelnen Richtwalze ein eigener, individuell steuerbarer Antrieb zugeordnet wird, die in einer erfindungsgemäßen Biegerichtmaschine auf das zu richtende Flachprodukt aufgebrachten Brems- und Zugkräfte auf besonders einfache Weise exakt dosiert werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn für jede der Richtwalzen die Drehzahl und das Antriebsmoment separat einstellbar sind.Another embodiment of the invention that is important in practice is characterized in that each of the upper straightening rollers and each of the lower straightening rollers is assigned a separate drive. In principle, it is conceivable to drive the straightening rolls all together or in groups via a central drive in a bend straightening machine according to the invention, with a gear being arranged between the respective drive and the straightening rolls, via which the speed and the torque (braking effect/tractive effect/neutral) can be adjusted. However, since each individual straightening roller is assigned its own, individually controllable drive, the braking and tensile forces applied to the flat product to be straightened in a bend straightener according to the invention can be precisely metered in a particularly simple manner. This applies in particular when the speed and the drive torque can be set separately for each of the straightening rollers.

Der Walzenverschleiß und die Belastung des zu richtenden Flachprodukts können dabei dadurch minimiert werden, dass die oberen Richtwalzen und die unteren Richtwalzen getrennt voneinander angetrieben werden und im Richtbetrieb die Drehzahl der Richtwalzen jeweils so eingestellt wird, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit des an ihnen jeweils anliegenden Oberflächenabschnitts des Flachprodukts ist.The roller wear and the load on the flat product to be straightened can be minimized by driving the upper straightening rollers and the lower straightening rollers separately from one another and by adjusting the speed of the straightening rollers in straightening operation in such a way that their peripheral speed is equal to the speed of the rollers that are in contact with them Surface portion of the flat product is.

Eine erfindungsgemäße Biegerichtmaschine eignet sich insbesondere zum Richten von Metallbändern, insbesondere Stahl- oder Leichtmetallbändern, mit Dicken von bis zu 20 mm.A bend-straightening machine according to the invention is particularly suitable for straightening metal strips, in particular steel or light metal strips, with thicknesses of up to 20 mm.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

  • 1 eine Biegerichtmaschine in seitlicher Ansicht;
  • 2 einen Ausschnitt X von 1 in vergrößerter Ansicht;
  • 3 eine zweite Biegerichtmaschine in seitlicher Ansicht.
The invention is explained below with reference to a drawing showing an exemplary embodiment. They each show schematically:
  • 1 a side view of a bend straightening machine;
  • 2 a section X of 1 in enlarged view;
  • 3 a second bend straightening machine in side view.

Von der Biegerichtmaschine B sind hier der Übersichtlichkeit halber nur die Bauelemente gezeigt, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind.For the sake of clarity, only the components of the bend-straightening machine B that are necessary for understanding the invention are shown here.

Demgemäß umfasst die Biegerichtmaschine B einen Satz von fünf oberen Richtwalzen 2,4,6,8,10 und einen Satz von sechs unteren Richtwalzen 1,3,5,7,9,11. Die unteren Richtwalzen 1,3,5,7,9,11 sind mit parallel zueinander ausgerichteten Drehachsen oberhalb eines horizontal ausgerichteten Förderwegs 12 angeordnet, über den das zu richtende Flachprodukt P im Richtbetrieb von einem Eingangsbereich E, an dem das Flachprodukt P in die Biegerichtmaschine B eingespeist wird, in Förderrichtung F durch die Biegerichtmaschine B zu einem Ausgangsbereich A gefördert wird, an dem das Flachprodukt P aus der Biegerichtmaschine B austritt.Accordingly, the bend straightening machine B comprises a set of five upper straightening rolls 2,4,6,8,10 and a set of six lower straightening rolls 1,3,5,7,9,11. The lower straightening rollers 1,3,5,7,9,11 are arranged with axes of rotation aligned parallel to one another above a horizontally aligned conveyor path 12, via which the flat product P to be straightened in straightening operation from an input area E, where the flat product P into the bend straightener B is fed in, is conveyed in the conveying direction F through the bend-straightening machine B to an output region A, at which the flat product P emerges from the bend-straightening machine B.

Die oberen Richtwalzen 2,4,6,8,10 sind in entsprechender Weise achsparallel zu den unteren Richtwalzen 1,3,5,7,9,11 unterhalb des Förderwegs 12 positioniert. Dabei sind die oberen Richtwalzen 2,4,6,8,10 jeweils in Förderrichtung F derart versetzt gegenüber den unteren Richtwalzen 1,3,5,7,9,11 angeordnet, dass jeweils eine obere Richtwalze 2,4,6,8,10 in dem Zwickelbereich 13 zugeordnet ist, der durch zwei jeweils benachbarte untere Richtwalzen 1,3; 3,5; 5,7; 7,9; 9,11 begrenzt ist.The upper straightening rollers 2,4,6,8,10 are positioned parallel to the axis of the lower straightening rollers 1,3,5,7,9,11 below the conveying path 12 in a corresponding manner. The upper straightening rollers 2,4,6,8,10 are each offset in the conveying direction F in relation to the lower straightening rollers 1,3,5,7,9,11 so that an upper straightening roller 2,4,6,8, 10 is assigned in the gusset area 13, which is formed by two adjacent lower straightening rollers 1.3; 3.5; 5.7; 7.9; 9:11 is limited.

Jeder der Richtwalzen 1 - 11 ist ein eigener, individuell einstellbarer Drehantrieb 14 - 24 sowie eine Stelleinrichtung zugeordnet, über die die Richtwalzen 1 - 11 in vertikaler Richtung V in Richtung des Förderwegs 12 zugestellt werden können. Diese Zustellung erfolgt in an sich bekannter Weise so, dass die Richtwalzen 1 - 11 in den Förderweg 12 eintauchen und infolgedessen das zu richtende Flachprodukt P bei seinem Weg durch die Biegerichtmaschine B jede der Richtwalzen 1 - 11 über einen Teilbereich ihres Umfangs umschlingt. Demzufolge wird das Flachprodukt P auf dem Förderweg 12 durch die Biegerichtmaschine B an jeder der Richtwalzen 1 - 11 gebogen, wobei die Biegerichtung von Richtwalze zu Richtwalze 1 - 11 wechselt.Each of the straightening rollers 1 - 11 is assigned its own individually adjustable rotary drive 14 - 24 and an actuating device, via which the straightening rollers 1 - 11 can be advanced in the vertical direction V in the direction of the conveying path 12 . This infeed takes place in a manner known per se such that the straightening rollers 1 - 11 dip into the conveying path 12 and as a result the flat product P to be straightened wraps around each of the straightening rollers 1 - 11 over a partial area of its circumference on its way through the bend straightening machine B. Accordingly, the flat product P is bent on the conveyance path 12 by the bend straightener B at each of the straightening rolls 1-11, with the bending direction changing from straightening roll to straightening roll 1-11.

Zusätzlich können den Richtwalzen 1 - 11 in an sich bekannter Weise hier nicht dargestellte Stützrollen oder -walzen zugeordnet sein, die die Richtwalzen 1 - 11 während des Richtbetriebs gegen die dabei auftretenden Belastungen abstützen.In addition, the straightening rollers 1-11 can be associated in a manner known per se with supporting rollers or rollers, which are not shown here and which support the straightening rollers 1-11 against the loads that occur during the straightening operation.

Die Antriebe 14 - 24 sind mit einer Steuereinrichtung 25 verkoppelt, über die die Drehzahl und die Antriebsleistung jedes einzelnen Antriebs 14 - 24 individuell einstellbar ist.The drives 14 - 24 are coupled to a control device 25 via which the speed and the drive power of each individual drive 14 - 24 can be set individually.

Die Richtwalzen 1 - 11 sind in eine Gruppe GB von als Bremswalzen betriebenen Richtwalzen 1 - 5 und in eine Gruppe GZ von als Zugwalzen betriebenen Richtwalzen 6 - 11 aufgeteilt. Selbstverständlich wäre es ebenso denkbar, die Richtwalzen1 - 5 auch als Zugwalzen und die Richtwalzen 6 - 11 als Bremswalzen zu betreiben.The straightening rollers 1-11 are divided into a group GB of straightening rollers 1-5 operated as braking rollers and a group GZ of straightening rollers 6-11 operated as pull rollers. Of course, it would also be conceivable to operate straightening rollers 1-5 as pull rollers and straightening rollers 6-11 as braking rollers.

Die Gruppe GB umfasst die unteren Richtwalzen 1,3,5 und die oberen Richtwalzen 2,4,6, die jeweils näher zum Eingangsbereich E angeordnet sind als die anderen Richtwalzen 7 - 11. Als solche sind die Richtwalzen 1 - 6 dem Eingangsbereich E zugeordnet.The group GB includes the lower straightening rolls 1,3,5 and the upper straightening rolls 2,4,6, each located closer to the entry area E than the other straightening rolls 7-11 .

Dagegen umfasst die Gruppe GZ die als Zugwalzen betriebenen oberen Richtwalzen 6, 8, 10 und der unteren Richtwalzen 7,9,11, die näher zum Ausgangsbereich A positioniert sind als die Richtwalzen 7 - 11. Als solche sind die Richtwalzen 6 - 11 dem Ausgangsbereich A zugeordnet.On the other hand, the group GZ comprises the upper straightening rollers 6, 8, 10 operated as pull rollers and the lower straightening rollers 7,9,11, which are positioned closer to the exit area A than the straightening rollers 7 - 11. As such, the straightening rollers 6 - 11 are the exit area assigned to A.

Als Resultat der an den Richtwalzen 1 - 11 erfolgenden Biegung weist das zu richtende Flachprodukt P an seiner bezogen auf die jeweilige Richtwalze 1 - 11 jeweils außen liegenden Oberfläche PO, PU eine größere Geschwindigkeit auf als an seiner unmittelbar an der betreffenden Richtwalze 1 - 11 anliegenden anderen Oberfläche PU,PO.As a result of the bending taking place on the straightening rollers 1 - 11, the flat product P to be straightened has a greater speed on its outer surface PO, PU in relation to the respective straightening roller 1 - 11 than on its surface directly adjacent to the relevant straightening roller 1 - 11 other surface PU,PO.

Im Richtbetrieb wird über die Steuereinrichtung 25 und die zugeordneten Antriebe 14 - 24 jede der Richtwalzen 1 - 11 so angetrieben, dass die Walzenumfangsfläche 28,29, mit der die Richtwalzen 1 -11 jeweils auf der zugewandten Oberfläche PO,PU des zu richtenden Flachprodukts P sitzen, mit einer Umfangsgeschwindigkeit Vu rotiert, die gleich der Geschwindigkeit Vo der jeweils an den Richtwalzen 1 - 11 anliegenden Oberfläche PO,PU des Flachprodukts P ist. Auf diese Weise ist im Bereich der Umschlingung, d.h. in dem Bereich, in dem es zum Kontakt zwischen dem zu richtenden Flachprodukt P und der jeweiligen Richtwalze 1 - 11 kommt, die Relativgeschwindigkeit zwischen den Walzenumfangsflächen 28,29 und der jeweils mit ihnen in Kontakt kommenden Oberfläche PO,PU gleich „0“ mit der Folge, dass der abrasive Verschleiß an den Richtwalzen 1 - 11 und dem Flachprodukt P minimiert ist.During straightening operation, each of the straightening rollers 1 - 11 is driven via the control device 25 and the associated drives 14 - 24 in such a way that the circumferential surface 28, 29 of the roller, with which the straightening rollers 1 - 11 are each on the facing surface PO, PU of the flat product P seated, rotates at a peripheral speed Vu, which is equal to the speed Vo of the surface PO,PU of the flat product P in contact with the straightening rollers 1-11. In this way, in the area of contact, i.e. in the area in which there is contact between the flat product P to be straightened and the respective straightening roller 1 - 11, the relative speed between the circumferential roller surfaces 28, 29 and the rollers coming into contact with them Surface PO,PU equals "0" with the result that the abrasive wear on the straightening rollers 1 - 11 and the flat product P is minimized.

Gleichzeitig sind die über die Richtwalzen 1 - 5 aufgebrachten Bremskräfte FB1 - FB6 und die über die Richtwalzen 6 - 11 aufgebrachten Zugkräfte FZ7 - FZ11 so aufeinander abgestimmt, dass das zu richtende Flachprodukt P im Bereich des Übergangs 30 von der Gruppe GB der als Bremswalzen betriebenen Richtwalzen 1 -5 zur Gruppe GZ der als Zugwalzen betriebenen Richtwalzen 6 - 11 um einen Betrag in der hier mit der Förderrichtung F zusammenfallenden Längsrichtung des Flachprodukts P dauerhaft gelängt wird, der einer plastischen Dehnung von 0,2 - 0,3 % entspricht.At the same time, the braking forces FB1 - FB6 applied via the leveling rollers 1 - 5 and the tensile forces FZ7 - FZ11 applied via the leveling rollers 6 - 11 are matched to one another in such a way that the flat product P to be leveled in the area of the transition 30 from the group GB of those operated as braking rollers Straightening rollers 1 -5 to the group GZ of straightening rollers 6 - 11 operated as pull rollers is permanently lengthened by an amount in the longitudinal direction of the flat product P, which coincides here with the conveying direction F, which corresponds to a plastic elongation of 0.2 - 0.3%.

Beim Biegerichten des Flachprodukts P werden etwa 80 % des Querschnitts des Flachprodukts P in den plastischen Bereich gebracht. Dadurch reduziert sich der für eine dauerhafte plastische Längung des Flachprodukts P zu berücksichtigende Querschnitt auf 20 % des ursprünglichen Querschnitts des Flachprodukts P mit der Folge, dass für die erfindungsgemäße angestrebte plastische Längenänderung auch nur 20 % der Zugkraft erforderlich sind, die bei einem konventionellen Streckrichten benötigt würden, um das Flachprodukt P abschnittsweise soweit in die Länge zu ziehen, dass eine bleibende plastische Längsdehnung von 0,2 - 0,3 % erreicht wird. Hierdurch wird eine effektive Verbesserung der Planheit des Flachprodukts P gegenüber einer reinen Biegericht-Behandlung erzielt.When straightening the flat product P, about 80% of the cross section of the flat product P is brought into the plastic range. This reduces the cross section to be taken into account for permanent plastic elongation of the flat product P to 20% of the original cross section of the flat product P, with the result that only 20% of the tensile force required for conventional stretch straightening is required for the plastic length change sought according to the invention to stretch the flat product P section by section until a permanent plastic longitudinal elongation of 0.2 - 0.3% is reached. This achieves an effective improvement in the planarity of the flat product P compared to a pure bend-straightening treatment.

Handelt es sich bei dem zu richtenden Flachprodukt beispielsweise um ein aus einem hochfesten Stahlwerkstoff bestehendes gewalztes Bandmaterial mit einer Dicke d von 10 mm, einer Breite b von 2000 mm sowie einer Streckgrenze σz von 1000 N/mm2, so ergibt sich der für eine plastische Längung bei einachsiger Belastung erforderliche Zug Z zu Z = d × b × E = 10  mm × 2000  mm × 1000  N / mm 2 = 20.000  KN .

Figure DE102017101777B4_0001
If the flat product to be straightened is, for example, a rolled strip material consisting of a high-strength steel material with a thickness d of 10 mm, a width b of 2000 mm and a yield point σz of 1000 N/mm 2 , the result is for a plastic elongation with uniaxial load required tension Z to Z = i.e × b × E = 10 mm × 2000 mm × 1000 N / mm 2 = 20,000 KN .
Figure DE102017101777B4_0001

Aus den voranstehend erläuterten Gründen beträgt der in einer erfindungsgemäßen Biegerichtmaschine B für eine bleibende Längung mindestens erforderliche Zug Z'min jedoch nur 20 % des Zuges Z, beim hier betrachteten Beispiel also Z'min = 0,2 × Z = 4.000  KN .

Figure DE102017101777B4_0002
For the reasons explained above, the minimum tension Z′min required for a permanent elongation in a bend straightening machine B according to the invention is only 20% of the tension Z, ie in the example considered here Z'min = 0.2 × Z = 4,000 CN .
Figure DE102017101777B4_0002

Demzufolge werden die als Bremswalzen wirkenden Richtwalzen 1 - 6 und die als Zugwalzen wirkenden Richtwalzen 7 - 11 bei der Biegerichtmaschine B so eingestellt, dass der auf das Flachprodukt P im Bereich des Übergangs 30 wirkende Zug Z', der sich aus der Differenz der im Bereich des Übergangs 30 wirksamen, von den Richtwalzen 1 - 6 aufgebrachten Bremskräfte FB und von den Richtwalzen 7 - 11 aufgebrachten Zugkräfte FZ bestimmt, um so viel größer ist als der in der voranstehend genannten Weise ermittelte Zug Z'min, dass die angestrebte dauerhafte Längung des Flachprodukts um 0,2 - 0,3 % erreicht wird.Accordingly, the straightening rollers 1 - 6 acting as brake rollers and the straightening rollers 7 - 11 acting as tension rollers are adjusted in the bend straightening machine B in such a way that the tension Z' acting on the flat product P in the area of the transition 30, which results from the difference in the in the area of the transition 30 effective braking forces FB applied by the straightening rollers 1 - 6 and tensile forces FZ applied by the straightening rollers 7 - 11 is determined by so much greater than the tension Z'min determined in the manner mentioned above that the desired permanent elongation of the flat product is achieved by 0.2 - 0.3%.

Die in 3 dargestellte, für die Praxis besonders geeignete Variante einer Biegerichtmaschine B' ist prinzipiell in der gleichen Weise aufgebaut wie die Biegerichtmaschine B, weist jedoch nur drei obere Richtwalzen 2',4',6' und vier untere Richtwalzen 1',3',5',7' auf.In the 3 illustrated variant of a straightening machine B', which is particularly suitable for practice, is in principle constructed in the same way as the straightening machine B, but has only three upper straightening rollers 2', 4', 6' and four lower straightening rollers 1', 3', 5''7' on.

Diese Anzahl von Richtwalzen 1' - 7' sind bei dem in 3 betrachteten Anwendungsfall ausreichend, um die für die erfindungsgemäß angestrebte dauerhafte Längung erforderlichen Bremskräfte FB' und Zugkräfte FZ' auf das in der Biegerichtmaschine B' biegezurichtende Stahlband P' aufzubringen.This number of straightening rollers 1' - 7' are in the in 3 considered application is sufficient to apply the braking forces FB′ and tensile forces FZ′ required for the permanent elongation desired according to the invention to the steel strip P′ to be bend-straightened in the bend-straightening machine B′.

Die obere, im von den unteren Richtwalzen 1',3' begrenzten Zwickelbereich sitzende Richtwalze 2' und die beiden unteren Richtwalzen 1',3' sind zu diesem Zweck zu einer Gruppe GB' zusammengefasst und wirken als Bremswalzen, die dem Eingangsbereich E' der Biegerichtmaschine B' zugeordnet sind und dementsprechend vom Stahlband P' auf seinem Weg durch die Biegerichtmaschine B' zuerst passiert werden.For this purpose, the upper straightening roller 2', which is located in the gusset area delimited by the lower straightening rollers 1',3', and the two lower straightening rollers 1',3' are combined into a group GB' and act as braking rollers, which Are assigned bend-straightening machine B 'and accordingly the steel strip P' on its way through the bend-straightening machine B 'passed first.

Die oberen Richtwalzen 4',6' und die unteren Richtwalzen 5',7' sind dagegen zu einer Gruppe GZ' zusammengefasst und wirken als Zugwalzen, die dem Ausgangsbereich A' der Biegerichtmaschine B' zugeordnet sind.The upper straightening rollers 4′, 6′ and the lower straightening rollers 5′, 7′, on the other hand, are combined into a group GZ′ and act as pull rollers that are assigned to the output area A′ of the bend straightener B′.

Das die Biegerichtmaschine B' in Förderrichtung F' vom Eingangsbereich E' zum Ausgangsbereich A' durchlaufende Stahlband P' wird somit im Bereich der Biegewalzen 1' - 3' mit einer gegen die Förderrichtung F' gerichteten Bremskraft FB' beaufschlagt, wogegen es im Bereich der Biegewalzen 4' - 7' einer Zugkraft FZ' unterworfen wird. In Folge dessen wird das Stahlband P' im Bereich des Übergangs zwischen der Gruppe GB' und GZ' bleibend gelängt.The steel strip P' passing through the bend-straightening machine B' in the conveying direction F' from the entry area E' to the exit area A' is thus subjected in the area of the bending rollers 1' - 3' to a braking force FB' directed against the conveying direction F', whereas in the area of the bending rollers 4'-7' is subjected to a tensile force FZ'. As a result, the steel strip P' is permanently lengthened in the area of the transition between the group GB' and GZ'.

Mit der Erfindung stehen somit eine Maschine und ein Verfahren zur Verfügung, mit denen sich durch Biegerichten optimierte Planheiten von aus einem Metallwerkstoff bestehenden Flachprodukten P erzielen lassen. Dabei weist die erfindungsgemäße Biegerichtmaschine B untere Richtwalzen 1,3,5,7,9,11 und obere Richtwalzen 2,4,6,8,10 sowie mindestens einen Antrieb 14 - 24 zum Antreiben der Richtwalzen 1-11 auf. Die Richtwalzen 1 - 11 sind längs eines sich zwischen einem Eingangsbereich E und einem Ausgangsbereich A der Biegerichtmaschine B erstreckenden Förderwegs 12 angeordnet, den das zu richtende Flachprodukt P im Richtbetrieb passiert, und wobei die oberen und unteren Richtwalzen 1-11 derart angeordnet sind, dass das zu richtende Flachprodukt P bei seiner Passage des Förderwegs 12 die Richtwalzen 1-11 jeweils um einen Teilabschnitt ihres Umfangs umschlingt. Erfindungsgemäß ist mindestens eine der dem Eingangsbereich E zugeordneten Richtwalzen 1-6 als Bremswalze und mindestens eine der dem Ausgangsbereich A zugeordneten Richtwalzen 7 - 11 als Zugwalze ausgelegt, wobei die Differenz zwischen der von der Bremswalze 1 - 6 auf das zu richtende Flachprodukt P aufgebrachten Bremskraft FB1 - FB6 und der von der Zugwalze 7 - 11 auf das zu richtende Flachprodukt P aufgebrachten Zugkraft FZ7 - FZ11 in Abhängigkeit von einer Solldehnung einstellbar ist, um die das Flachprodukt P bei seiner Passage des Förderwegs 12 dauerhaft gelängt werden soll.With the invention, a machine and a method are thus available with which optimized flatness of flat products P made of a metal material can be achieved by straightening the bends. The bend-levelling machine B according to the invention has lower straightening rollers 1,3,5,7,9,11 and upper straightening rollers 2,4,6,8,10 and at least one drive 14-24 for driving the straightening rollers 1-11. The straightening rollers 1 - 11 are arranged along a conveyor path 12 which extends between an entry area E and an exit area A of the bend straightener B, along which the flat product P to be straightened passes during straightening operation, and the upper and lower straightening rollers 1 - 11 are arranged in such a way that the flat product P to be straightened wraps around the straightening rollers 1-11 around a partial section of their circumference as it passes through the conveying path 12. According to the invention, at least one of the straightening rollers 1-6 assigned to the entry area E is designed as a braking roller and at least one of the straightening rollers 7 - 11 assigned to the exit area A is designed as a pulling roller, with the difference between the braking force applied by the braking roller 1 - 6 to the flat product P to be straightened FB1 - FB6 and the tensile force FZ7 - FZ11 applied by the pull roller 7 - 11 to the flat product P to be straightened can be adjusted as a function of a target elongation by which the flat product P is to be permanently lengthened as it passes through the conveying path 12.

BezugszeichenlisteReference List

B, B'B, B'
Biegerichtmaschinenbend straighteners
1, 3, 5, 7, 9, 111, 3, 5, 7, 9, 11
untere Richtwalzenlower straightening rolls
1', 3', 5', 7'1', 3', 5', 7'
untere Richtwalzenlower straightening rolls
2, 4, 6, 8, 102, 4, 6, 8, 10
obere Richtwalzenupper straightening rolls
2', 4', 6'2', 4', 6'
obere Richtwalzenupper straightening rolls
1212
Förderwegconveyor path
1313
Zwickelbereichgusset area
14 - 2414 - 24
Drehantrieberotary drives
2525
Steuereinrichtungcontrol device
28, 2928, 29
Walzenumfangsflächeroller peripheral surface
3030
Übergang zwischen der Gruppe GB von Richtwalzen 1 - 6 und der Gruppe GZ von Richtwalzen 7 - 11Transition between the group GB of straightening rollers 1 - 6 and the group GZ of straightening rollers 7 - 11
P, P'P, P'
zu richtende Flachprodukte (beispielsweise aus einem Metallwerkstoff, insbesondere einem Stahlwerkstoff, gewalztes Bandmaterial)flat products to be straightened (e.g. made of a metal material, in particular a steel material, rolled strip material)
A, A'A, A'
Ausgangsbereich der jeweiligen Biegerichtmaschine B,B'Output area of the respective bend straightening machine B, B'
E, E'E, E'
Eingangsbereich der jeweiligen Biegerichtmaschine E,E'Entry area of the respective bend straightener E,E'
Ff
Förderrichtungconveying direction
FB1 - FB6FB1 - FB6
Bremskräftebraking forces
FB1' - FB3'FB1' - FB3'
Bremskräftebraking forces
FZ7 - FZ11FZ7 - FZ11
Zugkräftetensile forces
FZ4' - FZ7'FZ4' - FZ7'
Zugkräftetensile forces
GBGB
Gruppe von als Bremswalzen betriebenen Richtwalzen 1 - 6Group of straightening rollers 1 - 6 operated as braking rollers
GB'GB'
Gruppe von als Bremswalzen betriebenen Richtwalzen 1' - 3'Group of straightening rollers 1' - 3' operated as braking rollers
GZGZ
Gruppe von als Zugwalzen betriebenen Richtwalzen 7 - 11Group of straightening rollers 7 - 11 operated as pull rollers
GZ'GZ'
Gruppe von als Zugwalzen betriebenen Richtwalzen 4' - 7'Group of straightening rollers 4' - 7' operated as pull rollers
PO, PUPO, PU
Oberflächen des Flachprodukts PSurfaces of the flat product P
VV
vertikale Richtungvertical direction
Vuvu
Umfangsgeschwindigkeit der Walzenumfangsfläche 28,29Circumferential speed of the roll peripheral surface 28.29
VoVo
Geschwindigkeit der jeweils an den Richtwalzen 1 - 11 anliegenden Oberfläche PO,PU des Flachprodukts PSpeed of the surface PO,PU of the flat product P in contact with the straightening rollers 1 - 11
Z'Z'
im Bereich des Übergangs 30 auf das Flachprodukt wirkender Zugtension acting on the flat product in the region of the transition 30

Claims (11)

Biegerichtmaschine zum Richten eines aus einem Metallwerkstoff bestehenden Flachprodukts (P), wobei die Biegerichtmaschine (B) einen Satz von unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und einen Satz von oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) sowie mindestens einen Antrieb (14 - 24) zum Antreiben der Richtwalzen (1-11) umfasst, wobei die unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und die oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) längs eines sich zwischen einem Eingangsbereich (E) und einem Ausgangsbereich (A) der Biegerichtmaschine (B) erstreckenden Förderwegs (12) angeordnet sind, den das zu richtende Flachprodukt (P) im Richtbetrieb passiert, und wobei die oberen und unteren Richtwalzen (1-11) derart in Förderrichtung (F) des Flachprodukts (P) versetzt und gegeneinander zugestellt angeordnet sind, dass das jeweils zu richtende Flachprodukt (P) bei seiner Passage des Förderwegs (12) die Richtwalzen (1-11) jeweils um einen Teilabschnitt ihres Umfangs umschlingt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und jeder der oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) ein separater Antrieb (14 - 24) zugeordnet ist, dass die Drehzahl und das Drehmoment der Antriebe (14 - 24) für jede der Richtwalzen (1 - 11) separat einstellbar sind, dass mindestens eine der dem Eingangsbereich (E) zugeordneten Richtwalzen (1-6) als Bremswalze und mindestens eine der dem Ausgangsbereich (A) zugeordneten Richtwalzen (7 - 11) als Zugwalze ausgelegt ist und das s eine Steuereinrichtung (25) vorgesehen ist, über die und den jeweils zugeordneten Antrieb (14 - 24) jede der Richtwalzen (1 - 11) im Gebrauch so angetrieben ist, dass die Walzenumfangsfläche (28,29), mit der die Richtwalzen (1 - 11) jeweils auf der zugewandten Oberfläche (PO,PU) des zu richtenden Flachprodukts (P) sitzen, mit einer Umfangsgeschwindigkeit (Vu) rotiert, die gleich der Geschwindigkeit Vo der jeweils an den Richtwalzen (1 - 11) anliegenden Oberfläche (PO,PU) des Flachprodukts (P) ist, wobei gleichzeitig die Differenz zwischen der im Richtbetrieb von der jeweiligen Bremswalze (1 - 6) auf das zu richtende Flachprodukt (P) aufgebrachten Bremskraft (FB1 - FB6) und der von der jeweiligen Zugwalze (7 -11) auf das zu richtende Flachprodukt (P) aufgebrachten Zugkraft (FZ7 - FZ11) in Abhängigkeit von einer Solldehnung einstellbar ist, um die das Flachprodukt (P) bei seiner Passage des Förderwegs (12) dauerhaft gelängt werden soll.Bending straightening machine for straightening a flat product (P) consisting of a metal material, the bend straightening machine (B) having a set of lower straightening rolls (1,3,5,7,9,11) and a set of upper straightening rolls (2,4,6, 8,10) and at least one drive (14 - 24) for driving the straightening rollers (1-11), the lower straightening rollers (1,3,5,7,9,11) and the upper straightening rollers (2,4, 6,8,10) are arranged along a conveyor path (12) extending between an input area (E) and an output area (A) of the straightening machine (B), which the flat product (P) to be straightened passes during straightening operation, and the upper and the lower straightening rollers (1-11) are offset in the conveying direction (F) of the flat product (P) and positioned opposite one another in such a way that the flat product (P) to be straightened in each case as it passes through the conveying path (12) presses the straightening rollers (1-11) each wraps around a portion of its circumference, characterized in that each of the lower guide whale zen (1,3,5,7,9,11) and each of the upper straightening rollers (2,4,6,8,10) is assigned a separate drive (14 - 24) that the speed and torque of the drives ( 14 - 24) can be adjusted separately for each of the straightening rollers (1 - 11), that at least one of the straightening rollers (1-6) assigned to the entry area (E) can be used as a braking roller and at least one of the straightening rollers (7 - 11 ) is designed as a pull roller and that s a control device (25) is provided, via which and the respectively assigned drive (14 - 24) each of the straightening rollers (1 - 11) is driven in use in such a way that the roller peripheral surface (28,29) , with which the straightening rollers (1 - 11) each sit on the facing surface (PO, PU) of the flat product (P) to be straightened, rotates at a peripheral speed (Vu) which is equal to the speed Vo of the respective straightening rollers (1 - 11) adjacent surface (PO,PU) of the flat product (P), where at the same time the difference between the R t operation of the braking force (FB1 - FB6) applied by the respective braking roller (1 - 6) to the flat product (P) to be straightened and the tensile force (FZ7 - FZ11) applied by the respective pulling roller (7 -11) to the flat product (P) to be straightened ) can be adjusted as a function of a target stretch by which the flat product (P) is to be permanently lengthened as it passes through the conveying path (12). Biegerichtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens eine der dem Eingangsbereich (E) zugeordneten unteren Richtwalzen (1,3,5) und mindestens eine der dem Eingangsbereich (E) zugeordneten oberen Richtwalzen (2,4,6) als Bremswalze ausgelegt ist.bend straightening machine claim 1 , characterized in that at least one of the lower straightening rollers (1,3,5) assigned to the entry area (E) and at least one of the upper straightening rollers (2,4,6) assigned to the entry area (E) is designed as a braking roller. Biegerichtmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr untere oder obere Richtwalzen (1 - 6), die dem Eingangsbereich (E) zugeordnet sind, als Bremswalzen ausgelegt sind.Bending straightening machine according to one of the preceding claims, characterized in that two or more lower or upper straightening rollers (1 - 6) assigned to the entry area (E) are designed as braking rollers. Biegerichtmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens eine der dem Ausgangsbereich (A) zugeordneten untere Richtwalzen (7,9,11) und mindestens eine der dem Ausgangsbereich (A) zugeordneten obere Richtwalzen (8,10) als Zugwalze ausgelegt ist.Bending straightening machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the lower straightening rollers (7, 9, 11) assigned to the exit area (A) and at least one of the upper straightening rollers (8, 10) assigned to the exit area (A) are designed as pull rollers is. Biegerichtmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr untere oder obere Richtwalzen (7 - 11), die dem Ausgangsbereich (A) zugeordnet sind, als Zugwalzen ausgelegt sind.Bending straightening machine according to one of the preceding claims, characterized in that two or more lower or upper straightening rollers (7 - 11), which are assigned to the exit area (A), are designed as pull rollers. Biegerichtmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und die oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) jeweils in eine dem Eingangsbereich (E) zugeordnete eingangsseitige Gruppe (GB) von Richtwalzen (1-6), die als Bremswalzen ausgelegt sind, und eine dem Ausgangsbereich (A) zugeordnete ausgangsseitige Gruppe (GZ) von Richtwalzen (7 - 11) aufgeteilt sind, die als Zugwalzen ausgelegt sind, so dass das zu richtende Flachprodukt (P) entlang des Förderwegs (12) zwischen der eingangsseitigen Gruppe (GB) und der ausgangsseitigen Gruppe (GZ) von Richtwalzen (1-11) seine plastische Dehnung erfährt.Bending straightening machine according to one of the preceding claims, characterized in that the lower straightening rollers (1, 3, 5, 7, 9, 11) and the upper straightening rollers (2, 4, 6, 8, 10) are each located in one of the entry areas (E) assigned input-side group (GB) of straightening rollers (1-6), which are designed as braking rollers, and the output area (A) assigned output-side group (GZ) of straightening rollers (7 - 11), which are designed as pull rollers, see above that the flat product (P) to be straightened undergoes its plastic elongation along the conveying path (12) between the group (GB) on the inlet side and the group (GZ) on the outlet side of straightening rollers (1-11). Biegerichtmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) um „1“ größer ist als die Anzahl der oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) und jeweils eine untere Richtwalze (2,4,6,8,10) jeweils einem der durch zwei benachbarte obere Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) begrenzten Zwickelräume (13) zugeordnet ist.Bending straightening machine according to one of the preceding claims, characterized in that the number of lower straightening rolls (1,3,5,7,9,11) is "1" greater than the number of upper straightening rolls (2,4,6,8, 10) and a respective lower straightening roller (2,4,6,8,10) is assigned to one of the gusset spaces (13) delimited by two adjacent upper straightening rollers (1,3,5,7,9,11). Biegerichtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der oberen Richtwalzen um „1“ größer ist als die Anzahl der unteren Richtwalzen und jeweils eine untere Richtwalze jeweils einem der durch zwei benachbarte untere Richtwalzen begrenzten Zwickelräume zugeordnet ist.Bending machine according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the number of upper straightening rollers is “1” greater than the number of lower straightening rollers and one lower straightening roller is assigned to one of the gusset spaces delimited by two adjacent lower straightening rollers. Biegerichtmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Richtwalzen (1 - 11) die Drehzahl und das Antriebsmoment separat einstellbar sind.Bending straightening machine according to one of the preceding claims, characterized in that the speed and the drive torque can be adjusted separately for each of the straightening rollers (1 - 11). Verfahren zum Biegerichten eines metallischen Flachprodukts (P) mittels einer Biegerichtmaschine (B), die einen Satz von unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und einen Satz von oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) sowie mindestens einen Antrieb (14 - 24) zum Antreiben der Richtwalzen (1 - 11) umfasst, wobei die unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und die oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) längs eines sich zwischen einem Eingangsbereich (E) und einem Ausgangsbereich (A) der Biegerichtmaschine (B) erstreckenden Förderwegs (12) angeordnet sind, den das zu richtende Flachprodukt (P) im Richtbetrieb passiert, und wobei die unteren und oberen Richtwalzen (1 - 11) derart in Förderrichtung (F) des Flachprodukts (P) versetzt und gegeneinander zugestellt angeordnet sind, dass das jeweils zu richtende Flachprodukt (P) bei seiner Passage des Förderwegs (12) die Richtwalzen (1 - 11) jeweils um einen Teilabschnitt ihres Umfangs umschlingt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine dem Eingangsbereich (E) der Biegerichtmaschine (B) zugeordnete Richtwalze (1 - 6) als Bremswalze und mindestens eine dem Ausgangsbereich (A) der Biegerichtmaschine (B) zugeordnete Richtwalze (7 - 11) als Zugwalze betrieben wird und dass die Differenz zwischen der im Richtbetrieb von der jeweiligen Bremswalze (1 - 6) auf das zu richtende Flachprodukt (P) aufgebrachten Bremskraft (FB) und der von der jeweiligen Zugwalze (7 - 11) auf das zu richtende Flachprodukt (P) aufgebrachten Zugkraft (FZ) derart eingestellt wird, dass das Flachprodukt (P) bei seiner Passage des Förderwegs (12) um einen Solldehnungsbetrag dauerhaft gelängt wird und dass die unteren Richtwalzen (1,3,5,7,9,11) und die oberen Richtwalzen (2,4,6,8,10) getrennt voneinander angetrieben werden und im Richtbetrieb die Drehzahl der Richtwalzen (1 - 11) jeweils so eingestellt wird, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit (Vu) gleich der Geschwindigkeit (Vo) des an ihnen jeweils anliegenden Oberflächenabschnitts (PO,PU) des Flachprodukts (P) ist.Method for straightening a metal flat product (P) by means of a straightening machine (B) comprising a set of lower straightening rolls (1,3,5,7,9,11) and a set of upper straightening rolls (2,4,6,8, 10) and at least one drive (14 - 24) for driving the straightening rollers (1 - 11), the lower straightening rollers (1,3,5,7,9,11) and the upper straightening rollers (2,4,6, 8,10) are arranged along a conveyor path (12) extending between an entry area (E) and an exit area (A) of the straightening machine (B), which the flat product (P) to be straightened passes during straightening operation, and the lower and upper Straightening rollers (1 - 11) are offset in the conveying direction (F) of the flat product (P) and positioned opposite one another in such a way that the flat product (P) to be straightened in each case moves the straightening rollers (1 - 11) by wraps around a section of its circumference, characterized in that at least one of the input area (E) d he straightening roller (1 - 6) assigned to the straightening machine (B) is operated as a braking roller and at least one straightening roller (7 - 11) assigned to the output area (A) of the straightening machine (B) is operated as a pulling roller and that the difference between the in straightening operation of the respective braking roller (1 - 6) the braking force (FB) applied to the flat product (P) to be straightened and the tensile force (FZ) applied by the respective draw roller (7 - 11) to the flat product (P) to be straightened is adjusted in such a way that the flat product ( P) is permanently lengthened during its passage through the conveying path (12) by a desired stretching amount and that the lower straightening rollers (1,3,5,7,9,11) and the upper straightening rollers (2,4,6,8,10) are separated are driven by each other and in straightening operation the speed of the straightening rollers (1 - 11) is set in such a way that their peripheral speed (Vu) is equal to the speed (Vo) of the surface section (PO, PU) of the flat product (P) that is in contact with them. Verfahren nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Eingangsbereich (E) zugeordnete erste Gruppe (GB) von unteren und oberen Richtwalzen (1-6) gebildet wird, die gemeinsam als Bremswalzen betrieben werden, und eine dem Ausgangsbereich (A) zugeordnete zweite Gruppe (GZ) von unteren und oberen Richtwalzen (7 - 11) gebildet wird, die gemeinsam als Zugwalzen betrieben werden.procedure after claim 10 , characterized in that a first group (GB) assigned to the entry area (E) is formed by lower and upper straightening rollers (1-6) which are operated together as braking rollers, and a second group (GZ) assigned to the exit area (A) is formed by lower and upper straightening rollers (7 - 11), which are operated together as drawing rollers.
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Red Bud Industries: Stretcher Levelers. Red Bud, Illinois, 2014. S. 1-3. URL: http://redbudindustries.com/stretcher-levelers/ [abgerufen am 18.07.2017]. - Firmenschrift

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