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Spaltkerbeinrichtung für Blechbänder Das Schneiden von Blechen und
Bändern mittels Rollenscherenmessern erzeugt je nach der Blechstärke und dem Hesserspalt
einen mehr oder weniger großen Grat, der sich nachteilig auf die Weiterverarbeitung
in mechanischer wie physikalischer Hinsicht auswirkt, und daher durch ein zusätzliches
Entgratungsverfahren entfernt werden muß. Einfacher und wirtschaftlicher wäre, es
zu einer Gratentstehung überhaupt nicht kommen zu- lassen.
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Man hat daher versucht, den Grat dadurch zu vermeiden, daß man mit
Profilrolien beidseitig in das Blech kerbartig eine Rille einschneidet und durch
ein weiteres normales Rundmesserpaar tiefer nachschneidet, um die endgültige Trennung
dem selbsttätigen Brechen zu überlassen. Wie Erfahrungen zeigtor, ist eine zweimalige
Messerzustellung praktisch zu fein unterteilt, besonders wenn es sich um dünne Bleche
handelt, und schwer zu beherrschen (österr. Patentschrift 206 259). ußrdem erzeugt
jedes Nachschneiden durch den erforderlichen
Schneidspalt einen
Grat; dies um so mehr, je kleiner der Schneid spalt ist, da der Grat um so mehr
gestreckt wird. Dazu kommt, daß beim nachfolgenden, sich selbst überlas senden Bruch
die Blechkanten unter zunehmender Gratbildung aneinander vorbeigleiten. Außerdem
muß ein zu großer Kerbwinkel von mehr als 90° bei derartiger Messeraufteilung angewendet
werden, was sich durch die zu hohen Eindrück- und Reibungskräfte sannungserhöhend
und auf den Blechstreifen verwerfend bzw. wellenerzeugend auswirkt. Es sind auch
Einrichtungen bekannt (Deutsche Patentschrift 957 713), die bei dicken Walzprofilen
Einkerbungen im warmen Zustand vornehmen, um die Trennung hinterher durch Brechen
im kalten Zustand zu vollführen.
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Jedoch muß hier zur Vermeidung eines Auseinanderklaffens der geschnittenen
Profilhälften die Einkerbung erst hinter dem Kopfende beginnen und vor dessen Endzunge
enden was abgesehen vom Abstechen der Profilenden vor dem Miseinanderbrechen nicht
bei kaltem Material geht- und dazu eine Längenänderung durch das Einkerben - besonders
bei dünnem MateriaL - nicht berücksichtigen würde, was somit We.rfllngen und Wellungen
der Profilhälften zur Folge hätte, da die hälften zwangsweise durch die nicht eingekerbton
Enden an einem Längenausgleich behindert sind. In allen Fällen, wo man nach Einkerbungen
durch nachgeschaltete Messerpaare (s. USA - Patentschrift Nr. 2 109 921) ein
Abscheren
vornimmt, nuß durch das entstehende Kräftepaar ein Grat entstehen und in den Fällen,
wo man durch eine Einkerbung ein automatisches, sich selbst überlassenes Auseinanderbrechen
oder Auseinanderplatzen und damit keine Gratbildung zu erzeugen glaubt, ist nur
so lange möglich, als eine vollkommen gleichmäRie Verfestigung und Stegbildung bei
plastisch verformbaren Werkstoffen erzeugt wird, was praktisch nicht zu verwirklichen
ist infolge nicht vollkommen gleicher WerkstoTf-Struktur, durch Unterschiede in
der Blechdicke, durch Unterschiede in der Oberflächenhärte und durch Unterschiede
in den Rlechspannungen. Eine Verfestigung ist nur bei dehnbaren, plastischen und
nicht bei spröden Werkstoffen möglich. Je zäher und dehnbarer ein Werkstoff, um
so mehr tritt beim Einkerben eine Verfestigung ein und umso weniger kann es von
selbst zu einem Auseinanderbrechen bzw. -platzen kommen. Da es sich im vorliegenden
Falle nur um plastische Werkstoffe handelt, kann nur eine von der jeweiligen Verfestiglmx
gesteuerte Trenneinrichtung eine die Einkerbun.g ausnutzende Gratverlegung in die
Blechkantenmitte bewerkstelligen und obige Nachteile beseitigen.
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Ferner berücksichtigen alle bekannt gewordenen Einrichtungen für ein
angestrebtes gratloses Trennen durch Einkerbungen
nicht die Breite
der zu durchtrennenden Werkstoffe (Bleche, Bänder). Breite Bänder auseinanderzutrennen
rufen in der Keilzone höhere horizontale Gegendrücke hervor als schmale Bänder oder
als das Besäumen beim Abtrennen eines schmalen Bandes, so daß im ersteren Falle
ein selbsttätiges Auseinanderplatzen erschwert wird bzw. überhaupt nicht geht, im
letzteren Falle das Ausweichen der Streifenhälften ein zu tiefes Eindringen des
Schneidkeiles erfordert und eine zu-hohe Verfestigung unter wellonförmiger Streifenbildung
auslöst mit einem unregelmäßigen selbsttätigen Auseinanderplatzen.
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Schließlich erfordern die verschiedenen Materialstärken und -arten
eine Abstimmung der Spaltwinkelgröße teigen den auftretenden verschiedenen Flankenreibungen
zur Vermeidung unzulässiger Spaltverbreiterungen, Werfungen und unnötiger Spaltkrafterhögungen.
Oberflächenharte Bänder mit zähem Kern erfordern ein anderes Eindringen bezüglich
Spaltwinkelgröße und Eindringtiefe als homogen ausgebildete Bänder. Dementsprechend
müssen beide Faktoren-bis zur mölichst @wirtschaftlichen Standzeitgröße der Spaltmesser
zueinander abstimmbar sein, as praktisch nicht jeder Phase eines Spaltvorganges
anzupassen und daher ein selbsttäti.-ger Spaltvorgang nicht zu beherrschen ist.
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Eine praktische Auskompensation obiger Faktoren ist nur durch ein
zwangsweises Brechen in kontinuierliacker Folge der ein zwangsweises Brechen ermöglichenden
Vorspaltung unter stetiger selbsttätiger Abstimmung beider Vorgänge möglich. Dies
soll durch vorliegenden erfinderischen Gedanken einer kombinierten Spaltkerb- und
Erecheinrichtung erfüllt wurden.
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Ein optimales Trennen wird durch eine Einrichtung zum gratlosen Trennen
von Blechen aus Eisen- oder NE-Metallen in Band- oder Tafelform mittels Einkerbrollen
auf beiden Seiten des Bleches entlang der Trennlinie erreicht, bei welcher erfindungsgemäß
die Einkerbrollen bei weicheren und dickeren Blechen auf beiden Findringseiten einen
symmetrischen und bei härteren und dünneren Werkstoffen einen asyrrtirietrischen
Kerbwinkel aufweisen, wobei der gesamte Einkerbwinkol stets kleiner als 900 ist
und die Einkerbrollen einen solchen Abstand aufweisen, daß eine Kaltverfestigung
des verbleibenden Steges eintritt, und den Einkerbrollen .Spaltdrückrollen nachgeschaltet
sind, die ein Auslenken des Bleches aus der Achse Kerbrollenspaltmitte - Aufl1ickelhaspel
und damit ein Brechen der Kerbstelle bewirken.
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Das Trennen bzw. nach der üblichen Verfahrensbezeichnung das Spalten
von Blechen und besonders von Bändern aus Eisen- und NE-Metallen erfolgt in der
ersten Phase gemäß Fig. 1 und 2 durch Einkerbrollen 1, 2, indem diew se beidseitig
des Bleches 3 entlang der Trennlinie so weit in das Blech eindringen, als ein minimaler
Steg 4 mit entsprechender bruchfähiger Verfestigung stehen bleibt. Der verbleibende
Steg muß eine solche Stärke 4 aufweisen, daß eine definierte gratlose Wuchfläche
in der Blechkantenmitte entsteht.
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Findet die Einkerbung in weicheren und dickeren Werkstoffen wie in
Fig. 1 statt, kann der Kerbwinkel zwecks Reibungs- und Kraftminderung beim Eindringen
so klein als möglich und symmetrisch in der Form zwecks Kräftegleichheit gehalten
werden - also kleiner als 900. Bei härteren und dünneren Werkstoffen 5 in Fig. 3,
wobei als Härte besonders die Oberflächenhärte von kaltgewalzten Bändern zu verstehen
ist, ist das Eindringen der Kerbrollen schwierignr und die Standzeit geringer als
in obengenannten anderen Fällen, so daß der Kerbwinkel ohne Ge,amtvergpößerung eine
asymmetrische Eingriffsform erhalten muß z.B. nach Fig. 3 # ß = 60 und = 60 - 70°,
also ein Gesamtkerbwinkel von 66 -760, damit der kleinere Kerbwinkelteil von 60
eine orhdhte horizontale Kraft zwecks erhöhter Vorspannung ar
nachträglichen
leichteren Brechwirkung und der anschließend größere Kerbwinkelteil von 60 - 70°
eine definierte Einkerbung bei dünnen Blechen bei gleichzeitig höherer Standzeit
infolge geringerer Abnutzung - z.B. besonders bei hochsilizierten Trafoblechen von
nur 0,35 mm Stärke - auslöst.
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Mit sehr geringer Abbiegekraft können nunmehr in der zweiten Phase
des Spaltvorganges die Blechhälften 6 und 7 in Fig. 4 und 5 dadurch zum Auseinanderbrechen
gebracht pferden, daß gemäß Fig. 4 und 5 unterhalb der Keilfuge eine Spaltdruckrolle
8 angebracht ist, die bei breiten Trennstreifen symmetrisch zur Trennlinie so ausgebildet
ist, daß ihre konyexe Form ein Abbiegen der Streifenhälften und ein Auseinanderbrechen
ermöglicht. Bei Besäunungen gem. Fig. 6 ist ein Abdrücken eines schmalen Streifens
9 nur nach einer Seite 10 erforderlich und dementsprechend eine auch nur as'rnmmetrisch
ausgebildete Spaltdrückrolle 11. In allen Fällen muß die Spaltdrückrolle nicht in
derselben Ebene I - I (Fig. 1, 2) wie der Blechauslaß aus der Kerbvorrichtung wirken,
sondern in einer erhöhten Auflaufebene II - II (Fig. 4, 5), damit die durch das
Verdrängen der Kerbe entstandene 1iängenänderung gemäß dem Gesetz der Volumenkonstanz
zwischen der.Kerbeinrichtung
und dem Auflaufhaspel ausgeglichen
wird. Verbunden hiermit ist ein'Anheben des auflaufenden Bandes um einen Betrag
a (Fig. 5) gegenüber der Einkerbebene I - I bei gleichzeitiger Blechspannungserzeugung
zwischen Kerbeinrichtung und Auflaufhaspel, die der Überwindung der Bruchfestigkeit
an der Kerbstelle gleichkommt. Infolge automatischer Regelung der einzuhaltenden
Brechspannung (Druckeinstellung) und des ijängenausgleiches (Höheneinstellirng)
ist ein definiertes Brechen ohne eine Welligkeit der Streifenhälften gegeben. Unter-Stützend
für das Brechen und vorrangig für eine definierte Führung und Haltung der Lage der
getrennten Strezfen ist nach Fig. 4 - 5 die Anbringung einer Spaltführungsrolle
12 oberhalb der Spaltdrückrolle 8s die sich unter Zustellung elastisch der Wirkung
der Abdruckrollenform entsprechend der Kontur 13 anpaßt, da sie aus einem elastischen
Stoff besteht und sich entsprechend ihrer Zustellung auf dem abgebogenen Streifen
14 abwälzt. Die SpaAtführungsrolle wirkt somit spannungsbrecherhöhend und verhindert
ein Auseinanderspreizen oder ein federartiges Vorbeitänzeln und Aneinandergleiten
der gebrochenen Bänderkanten. Man könnte sie auch als Niederhalterrolle bezeichnen.
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Nur im Zusammenwirken von Einkerb-, Spaltdruck- und Spaltführungsrolle
unter gegenseitiger automatischer Abstimmung von Einkerbwinkel und -tiefe, Druckrollenhöhe
und -spannung mit Spaitführungsrollenzustellung ist ein gratloses Spalten von Blechen
oder Bändern möglich.
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9 Seiten Beschreibung 6 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 6 Figuren