DE202018006802U1

DE202018006802U1 - System und Vorrichtung zur Steuerung einer Oberflächentexturierung eines Metallsubstrats mit Niedrigdruckwalzen

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Publication number: DE202018006802U1
Application number: DE202018006802.0U
Authority: DE
Original assignee: Novelis Inc Canada
Current assignee: Novelis Inc Canada
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2023-01-23
Anticipated expiration: 2028-07-21
Also published as: RU2746514C1; KR102336217B1; ES2939738T3; CA3069979A1; CA3069981A1; CA3069978C; CN110958918A; KR20210128037A; RU2741942C1; CA3069978A1; EP3655174A1; WO2019018742A1; KR102392047B1; US20190022720A1; KR20200033891A; JP2020528007A; EP3655172B1; ES2928992T3; WO2019018738A1; JP6926333B2

Abstract

Vorrichtung zum Aufbringen einer Textur auf ein Substrat (108), wobei die Vorrichtung umfasst:
einen Arbeitsstand eines Spule-zu-Spule-Vorgangs (100), welcher dazu eingerichtet ist, eine Textur auf ein Substrat (108) aufzubringen, wobei der Arbeitsstand (102) eine obere Arbeitswalze (104A) und eine untere Arbeitswalze (104B) umfasst, welche vertikal mit der oberen Arbeitswalze (104A) ausgerichtet ist, wobei wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze (104A) und der unteren Arbeitswalze (104B) eine Textur umfasst, und wobei
die obere Arbeitswalze (104A) dazu eingerichtet ist, einen ersten Arbeitswalzendruck auf eine obere Fläche (110) des Substrats (108) aufzubringen; und
die untere Arbeitswalze (104B) dazu eingerichtet ist, einen zweiten Arbeitswalzendruck auf eine untere Fläche (112) des Substrats (108) aufzubringen;
wobei die Vorrichtung ferner umfasst:
einen Sensor, welcher dazu eingerichtet ist, über eine Breite des Substrats (108), eine Kontaktdruckverteilung von wenigstens einem aus dem ersten Arbeitswalzendruck und dem zweiten Arbeitswalzendruck zu messen;
eine Verarbeitungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Daten von dem Sensor (124) zu empfangen; und
Mittel zum Anpassen eines Kontaktdruckparameters des Arbeitsstands (102), sodass der Arbeitsstand (102) dazu in der Lage ist, eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Substrats (108) bereitzustellen und eine Dicke des Substrats (108) nachdem die Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/535,345 , welche am 21. Juli 2017 unter dem Titel SYSTEME UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINER OBERFLÄCHENTEXTURIERUNG EINES METALLSUBSTRATS MIT NIEDRIGDRUCKWALZEN eingereicht wurde; die vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/535,341 , welche am 21. Juli 2017 unter dem Titel MIKROTEXTURIERTE OBERFLÄCHEN MITTELS NIEDRIGDRUCKWALZEN eingereicht wurde; die vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/535,349 , welche am 21. Juli 2017 unter dem Titel SYSTEME UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINER EBENHEIT EINES METALLSUBSTRATS MIT NIEDRIGDRUCKWALZEN eingereicht wurde; die vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/551,296 , welche am 29. August 2017 unter dem Titel SYSTEME UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINER OBERFLÄCHENTEXTURIERUNG EINES METALLSUBSTRATS MIT NIEDRIGDRUCKWALZEN eingereicht wurde; die vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/551,292 , welche am 29. August 2017 unter dem Titel MIKROTEXTURIERTE OBERFLÄCHEN MITTELS NIEDRIGDRUCKWALZEN eingereicht wurde; und die vorläufige US-Anmeldung Nr. 62/551,298 , welche am 29. August 2017 unter dem Titel SYSTEME UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINER EBENHEIT EINES METALLSUBSTRATS MIT NIEDRIGDRUCKWALZEN eingereicht wurde, wobei diese hiermit allesamt in ihrer Gesamtheit durch Verweis aufgenommen sind.
Anwendungsbereich der Erfindung
Diese Anmeldung bezieht sich auf Steuerungssysteme und Vorrichtungen zum Steuern einer Oberflächentexturierung eines Metallsubstrats mit Niedrigdruckwalzen in einem Spule-zu-Spule-Vorgang.
Hintergrund
Während eines Spule-zu-Spule-Vorgangs passiert ein Metallstreifen, ein Walzgut, eine Platte oder ein Substrat (nachfolgend „Metallsubstrat“) ein Paar Walzen. In einigen Fällen kann es bevorzugt sein, während des Spule-zu-Spule-Vorgangs eine Textur oder ein Muster auf eine Fläche des Metallsubstrats aufzubringen. Die Kraft, welche während des Spule-zu-Spule-Vorgangs durch die Walzen auf dem Metallsubstrat aufgebracht wird, kann jedoch die Eigenschaften des Metallsubstrats und/oder des Musters auf dem Metallsubstrat verzerren.
Übersicht
Die Begriffe „Erfindung“, „die Erfindung“, „diese Erfindung“ sowie „die vorliegende Erfindung“, welche in dieser Anmeldung verwendet werden, sollen sich umfassend auf den gesamten Gegenstand dieser Anmeldung und der nachfolgenden Ansprüche beziehen. Aussagen, welche diese Begriffe beinhalten, sollen nicht dahingehend verstanden werden, dass sie den hiermit beschriebenen Gegenstand limitieren oder dass sie die Bedeutung oder den Umfang der nachfolgenden Ansprüche limitieren. Durch diese Anmeldung abgedeckte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind durch die nachfolgenden Ansprüche definiert, hingegen nicht durch diese Übersicht. Diese Übersicht ist ein allgemeiner Überblick verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung und führt einige der Konzepte ein, welche in dem nachfolgenden ausführlichen Beschreibungsabschnitt weiter beschrieben sind. Diese Übersicht dient weder dazu, Hauptmerkmale oder essentielle Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch dient sie dazu, alleinstehend dazu verwendet zu werden, den Umfang des beanspruchten Gegenstands zu bestimmen. Der Gegenstand soll durch Bezug auf geeignete Abschnitte der gesamten Beschreibung dieser Anmeldung, eine oder alle Zeichnungen und jeden Anspruch verstanden werden.
Bestimmte Aspekte und Merkmale der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Textur auf einem Substrat. In einigen Beispielen kann das Substrat ein Metallsubstrat (beispielsweise ein Metallblech oder ein Blech aus einer metallischen Legierung) oder ein Nicht-Metallsubstrat. Das Substrat kann beispielsweise Aluminium, Aluminiumlegierungen, Stahl, stahlbasierte Materialien, Magnesium, magnesiumbasierte Materialien, Kupfer, kupferbasierte Materialien, Verbundwerkstoffe, in Verbundwerkstoffen verwendete Bleche oder jegliche anderen geeigneten Metalle, Nicht-Metalle oder Kombination von Materialien umfassen.
In einigen Aspekten ist das Substrat ein Metallsubstrat. Obwohl die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf das Metallsubstrat bereitgestellt ist, versteht es sich, dass die Beschreibung auf verschiedene andere Arten metallischer oder nichtmetallischer Substrate anwendbar ist. Gemäß verschiedener Beispiele umfasst eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Textur auf ein Metallsubstrat einen Arbeitsstand eines Spule-zu-Spule-Vorgangs, welcher dazu eingerichtet ist, eine Textur auf ein Metallsubstrat aufzubringen. Der Arbeitsstand umfasst eine obere Arbeitswalze und eine untere Arbeitswalze, welche vertikal mit der oberen Arbeitswalze ausgerichtet ist. Die obere Arbeitswalze und die untere Arbeitswalze werden von Zwischenwalzen gehaltert. Lager sind entlang der Zwischenwalzen bereitgestellt und dazu eingerichtet, Lagerlasten auf die Zwischenwalzen zu übermitteln. Wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze und der unteren Arbeitswalze umfasst die Textur. Das Aufbringen der Textur umfasst ein Aufbringen eines ersten Arbeitswalzendrucks durch die obere Arbeitswalze an einer oberen Fläche des Metallsubstrats und ein Aufbringen eines zweiten Arbeitswalzendrucks durch die untere Arbeitswalze an einer unteren Fläche des Metallsubstrats. Die Vorrichtung umfasst ebenfalls einen Sensor, welcher dazu eingerichtet ist, eine Kontaktdruckverteilung von wenigstens einem aus dem ersten Arbeitswalzendruck und dem zweiten Arbeitswalzendruck über eine Breite des Metallsubstrats zu messen, und eine Verarbeitungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Daten von dem Sensor zu empfangen. Ferner umfasst die Vorrichtung Mittel zum Anpassen eines Druckparameters des Arbeitsstands, sodass der Arbeitsstand eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Metallsubstrats bereitstellt und eine Dicke des Metallsubstrats nachdem die Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
Die Streckgrenze eines Substrats bezieht sich auf einen Betrag an Belastung oder Druck, bei welchem plastische Deformation über einen Abschnitt der Dicke oder Spurweite des Substrats erfolgt (beispielsweise ein Betrag an Belastung oder Druck, welcher eine dauerhafte Veränderung in einem Abschnitt der Dicke oder Spurweite des Metallsubstrats erzeugen kann). Während eines Texturierungsvorgangs sind die Lager dazu eingerichtet, Lagerlasten auf die Zwischenwalzen zu übermitteln, um zu verhindern, dass die Dicke des Metallsubstrats reduziert wird (beispielsweise bleibt die Dicke des Metallsubstrats im Wesentlichen konstant und es tritt im Wesentlichen keine Reduzierung der Dicke des Metallsubstrats auf). Daraufhin übertragen die Zwischenwalzen die Last auf die Arbeitswalzen, sodass die Arbeitswalzen einen Arbeitswalzendruck auf das Metallsubstrat übermitteln, welcher unterhalb der Streckgrenze des Metallsubstrats liegt, wenn das Metallsubstrat zwischen den Arbeitswalzen passiert. Eine Kontaktdruckverteilung bezieht sich auf die Verteilung des Arbeitswalzendrucks über die Fläche und über die Breite des Substrats, während es zwischen den Arbeitswalzen passiert. Da der Arbeitswalzendruck, welcher von den Arbeitswalzen auf das Metallsubstrat übermittelt wird, einen Druck erzeugt, welcher unter der Streckgrenze des Metallsubstrats liegt, bleibt die Dicke des Metallsubstrats im Wesentlichen konstant (beispielsweise tritt im Wesentlichen keine Reduzierung der Dicke des Metallsubstrats auf).
Während der von den Arbeitswalzen aufgebrachte Arbeitswalzendruck unter der Streckgrenze des Metallsubstrats liegt, kann die Textur an den Arbeitswalzen eine Topographie aufweisen, welche lokale Bereiche auf der Fläche des Metallsubstrats erzeugt, an welchen der lokale Druck über der Streckgrenze des Metallsubstrats liegt, wenn das Metallsubstrats zwischen den Arbeitswalzen passiert. Diese lokalen Bereiche können verschiedene Unebenheiten oder Versätze bilden, welche in Abhängigkeit einer gewünschten Anwendung oder Verwendung des Metallsubstrats Erhebungen oder Einkerbungen auf der Fläche des Metallsubstrats in jeglicher geeigneten Höhe, Tiefe, Form oder Größe darstellen. Mit anderen Worten formuliert, können die Arbeitswalzen lokalen Druck an Unebenheitkontakten erzeugen, welcher hoch genug sein kann, um die Streckgrenze des Metallsubstrats in diesen lokalen Bereichen zu überwinden. Da der Druck, welcher durch die Textur erzeugt wird, größer als die Streckgrenze des Metallsubstrats ist, erzeugt die Textur an diesen lokalen Bereichen lokale Bereiche partieller plastische Deformation an der Fläche des Metallsubstrats und trägt verschiedene Texturen, Merkmale oder Muster auf die Fläche des Metallsubstrats, während der Rest des Metallsubstrats nicht deformiert bleibt (beispielsweise bewirkt die Textur eine plastische Deformation an einer spezifischen Stelle auf der Fläche des Metallsubstrats, während die Dicke des Metallsubstrats entlang des Metallsubstrats im Wesentlichen konstant bleibt). In einigen Beispielen ist der von der Textur an den lokalen Bereichen erzeugte lokale Druck größer als die Streckgrenze, sodass die verschiedenen Texturen, Merkmale oder Muster auf die Fläche geprägt werden können, der Gesamtarbeitswalzendruck ist jedoch nicht ausreichend, um eine substantielle Reduzierung einer Dicke des Metallsubstrats an den lokalen Bereichen zu bewirken. So ist der lokale Druck, welcher von der Textur an den lokalen Bereichen erzeugt wird, beispielsweise größer als die Streckgrenze des Metallsubstrats, sodass die verschiedenen Texturen, Merkmale oder Muster auf die Fläche geprägt werden können, bewirkt jedoch keine substantielle Reduzierung einer Dicke des Metallsubstrats über ein Breite oder entlang einer Länge des Metallsubstrats. So kann der Druck beispielsweise eine Reduzierung von weniger als 1 % der Dicke des Metallsubstrats über die Breite oder entlang einer Länge des Metallsubstrats bewirken. Daher können die Arbeitswalzen in einigen Beispielen verwendet werden, um lokale Bereiche plastischer Deformation an der Fläche des Metallsubstrats zu bewirken (d.h. um die Textur von den Arbeitswalzen auf die Fläche des Metallsubstrats zu übertragen), ohne dass die Gesamtdicke des Metallsubstrats verändert wird.
In einigen Beispielen kann ein Prägen verschiedener Texturen, Muster oder Merkmale auf die Fläche des Metallsubstrats bewirken, dass das Metallsubstrat verbesserte Eigenschaften aufweist, umfassend beispielsweise eine erhöhte Schmiermittelaufnahme, erhöhte Abstapelfähigkeiten, eine erhöhte Widerstandspunktschweißbarkeit, eine erhöhte Haftung, reduziertes Abreiben, verbesserte optische Eigenschaften, Friktionsgleichförmigkeit, usw.
Unter anderem diese Vorteile können es dem Metallsubstrat erlauben, oft in der Form von Blechen oder Platten, weiter in Automobilteile, Getränkedosen und Flaschen und/oder andere hochformbare Metall Produkte mit größer Leichtigkeit und Effizienz verarbeitet zu werden. So können beispielsweise die verbesserten tribologischen Eigenschaften des Metallsubstrats, welches eine Fläche mit hierin beschriebenen verschiedenen Texturen aufweist, ein schnelleres und sichereres Verarbeiten von Automobilprodukten mit hohem Volumen erlauben, da die Reibungseigenschaften des texturierten Metallsubstrats, welches gebildet wird, zwischen verschiedenen Materialchargen und/oder entlang des gleichen Streifens des Metallsubstrats einheitlicher und isotroper sind. Zusätzlich könnte ein Einführen negativ geneigter Flächentexturen (beispielsweise Mikrogrübchen auf der Fläche des Metallsubstrats) dazu beitragen, die Oberflächenspannung zwischen geschmierten Metallsubstraten zu beeinträchtigen, welche zusammengestapelt sind, wodurch eine Abstapelfähigkeit verbessert wird. Des Weiteren kann die verbesserte Fähigkeit der Fläche des Metallsubstrats Schmiermittel zu bewahren Reibungskräfte zwischen dem Formstempel und den Blechflächen weiter reduzieren und/oder stabilisieren, was zu einer besseren Formbarkeit mit reduzierten Zipfelbildungs-, Faltenbildungs- und Abrissraten; höheren Verarbeitungsgeschwindigkeiten; reduziertem Abreiben, verbesserter Werkzeuglebensdauer und verbesserter Flächenqualität der gebildeten Teile führt.
Verschiedene Implementierungen, welche in der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden, können zusätzliche Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile umfassen, welche hierin nicht zwangsläufig ausdrücklich offenbart sind, einem Durchschnittsfachmann jedoch im Zuge einer Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung und zugehörigen Zeichnungen offensichtlich sein werden. Es ist vorgesehen, dass alle diese Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile von der vorliegenden Offenbarung umfasst sein sollen und von den zugehörigen Ansprüchen geschützt sein sollen.
Figurenliste
Die Merkmale und Komponenten der folgenden Figuren sind dargestellt, um die allgemeinen Grundsätze der vorliegenden Offenbarung hervorzuheben. Entsprechende Merkmale und Komponenten können in den Zeichnungen durchgängig zum Zwecke von Einheitlichkeit und Klarheit durch übereinstimmende Bezugszeichen vorgesehen sein.

1 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Stands eines Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystems gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
2 veranschaulicht eine weitere schematische Darstellung des Stands aus 1.
3 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht des Stands aus 2.
4 veranschaulicht einen Graphen einer Kontaktdruckverteilung einer Arbeitswalze auf drei Metallsubstraten gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
5 veranschaulicht einen Graphen einer weiteren Kontaktdruckverteilung einer Arbeitswalze auf drei Metallsubstraten gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
6 veranschaulicht einen Graphen einer weiteren Kontaktdruckverteilung einer Arbeitswalze auf drei Metallsubstraten gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
7 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Arbeitsstands gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
8 veranschaulicht eine schematische Endansicht des Arbeitsstands aus 7.
9 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Arbeitsstands gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
10 veranschaulicht eine schematische Endansicht des Arbeitsstands aus 9.

Ausführliche Beschreibung
Der Gegenstand von Beispielen der vorliegenden Erfindung wird hier spezifisch beschrieben, um gesetzliche Vorgaben zu erfüllen, diese Beschreibung ist jedoch nicht notwendigerweise dazu vorgesehen, den Umfang der Ansprüche zu limitieren. Der beanspruchte Gegenstand kann auf andere Weise ausgebildet sein, kann verschiedene Elemente oder Schritte umfassen und kann zusammen mit anderen bestehenden oder zukünftigen Technologien verwendet werden. Diese Beschreibung soll nicht dahingehend interpretiert werden, dass eine bestimmte Reihenfolge oder Anordnung unter oder zwischen verschiedenen Schritten oder Elementen impliziert ist, außer wenn die Reihenfolge einzelner Schritte oder die Anordnung von Elementen explizit beschrieben ist.
Wie hierin verwendet, bezieht sich eine Länge einer Komponente des Systems im Allgemeinen auf eine Abmessung dieser Komponente, welche sich in der Richtung 201 erstreckt, welche in Figur zwei veranschaulicht ist. Eine breite einer Komponente des Systems bezieht sich im Allgemeinen auf eine Abmessung dieser Komponente, welche sich in der Richtung 203 erstreckt, welche transversal zu der Richtung 201 ist.
Bestimmte Aspekte und Merkmale der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein Verfahren zum Aufbringen einer Textur auf ein Substrat. In einigen Beispielen kann das Substrat ein Metallsubstrat (beispielsweise ein Metallblech oder ein Metalllegierungsblech) oder ein Nicht-Metallsubstrat sein. Das Substrat kann beispielsweise Aluminium, Aluminiumlegierungen, Stahl, stahlbasierte Materialien, Magnesium, magnesiumbasierte Materialien, Kupfer, kupferbasierte Materialien, Verbundwerkstoffe, in Verbundwerkstoffen verwendete Bleche oder jegliche anderen geeigneten Metalle, Nicht-Metalle oder eine Kombination von Materialien umfassen. In einigen Aspekten ist das Substrat ein Metallsubstrat. Obwohl die folgende Beschreibung in Bezug auf das Metallsubstrat bereitgestellt ist, versteht es sich, dass die Beschreibung auf verschiedene andere Arten von metallischen oder nicht-metallischen Substraten anwendbar ist.
bestimmte Aspekte und Merkmale der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Steuerungssysteme und Verfahren zum Steuern einer oder mehrerer Druckparameter (beispielsweise Parameter, welche den Arbeitswalzendruck der Arbeitswalzen gegen das Metallsubstrat beeinflussen), um eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über der Fläche und über der Breite eines Metallsubstrats bereitzustellen. In einigen Fällen minimiert die gewünschte Kontaktdruckverteilung sowohl Druckverteilungen und reduziert auch Randeffekte des Metallsubstrats bei einer Verarbeitung, sodass eine Dicke des Metallsubstrats während eines Kaltwalzens bei einem Spule-zu-Spule-Vorgang im Wesentlichen konstant bleibt. Durch das Steuern der Kontaktdruckverteilung kann auch eine Gleichförmigkeit der Textur (beispielsweise eine Einheitlichkeit einer Texturgröße, -tiefe, -höhe, - form, -grobheit, -verteilung, -konzentration, usw.) gesteuert/verbessert werden. In verschiedenen Fällen erzeugt die Verwendung des Steuerungssystems zum Anpassen oder Adaptieren von Druckparametern ein Metallsubstrat mit verbesserter Textureinheitlichkeit.
Ein Spule-zu-Spule-Vorgang umfasst wenigstens einen Stand und in einigen Beispielen kann der Spule-zu-Spule-Vorgang mehrere Stände umfassen. Kaltwalzen bezieht sich auf ein Walzen des Metalls bei jeglichen Temperaturen, welche niedrig genug für das Auftreten einer Kaltverfestigung sind, selbst wenn sich das Substrat für menschliche Sinne heiß anfühlen würde. Als ein nichtlimitierendes Beispiel kann die Starttemperatur eines Substrats in einem Spule-zu-Spule-Vorgang in einigen Fällen von ungefähr 50 °C bis ungefähr 100 °C beträgt, und die Temperatur des Substrats, welches aus dem Spule-zu-Spule-Vorgang austritt, kann bis zu ungefähr 200 °C betragen. Verschiedene andere Temperaturen können verwendet werden, welche niedrig genug für das Auftreten einer Kaltverfestigung sind.
Jeder Stand umfasst ein Paar Arbeitswalzen, welche vertikal ausgerichtet sind. Die Arbeitswalzen werden von Zwischenwalzen gehaltert und Lager sind entlang der Zwischenwalzen bereitgestellt, um Lagerlasten auf die Zwischenwalzen zu übermitteln. Ein Walzenspalt ist zwischen den Arbeitswalzen definiert und das Metallsubstrat passiert während der Verarbeitung durch den Walzenspalt. Während das Metallsubstrat durch den Walzenspalt passiert, bringen die Arbeitswalzen einen Arbeitswalzendruck auf das Metallsubstrat auf. In einigen Beispielen umfasst wenigstens eine der Arbeitswalzen eine Textur, sodass die Textur auf eine Fläche des Metallsubstrats übertragen wird, wenn die Arbeitswalzen den Arbeitswalzendruck auf das Metallsubstrat aufbringen.
Während eines Texturierungsvorgangs sind die Lager dazu eingerichtet, Lagerlasten, welche unter einer Streckgrenze des Substrats liegen, auf die Zwischenwalzen zu übermitteln, um zu verhindern, dass die Dicke des Metallsubstrats reduziert wird (beispielsweise bleibt die Dicke des Metallsubstrats im Wesentlichen konstant und es tritt im Wesentlichen keine Reduzierung der Dicke des Metallsubstrats auf). Die Zwischenwalzen übertragen die Last auf die Arbeitswalzen, sodass die Arbeitswalzen einen Arbeitswalzendruck, welcher unter der Streckgrenze des Metallsubstrats liegt, auf das Metallsubstrat übermitteln, wenn das Metallsubstrat zwischen den Arbeitswalzen passiert. Da der Arbeitswalzendruck, welcher von den Arbeitswalzen auf das Metallsubstrat übermittelt wird, unter der Streckgrenze des Metallsubstrats liegt, bleibt die Dicke des Metallsubstrats im Wesentlichen konstant (beispielsweise tritt im Wesentlichen keine Reduzierung der Dicke des Metallsubstrats auf).
Während der Arbeitswalzendruck, welcher durch die Arbeitswalzen aufgebracht wird, unter der Streckgrenze des Metallsubstrats liegt, kann die Textur auf den Arbeitswalzen eine Topographie aufweisen, welche lokale Bereiche auf der Fläche des Metallsubstrats erzeugt, an welchen der lokale Druck, welcher durch die Arbeitswalzen aufgebracht wird, über der Streckgrenze des Metallsubstrats liegt, wenn das Metallsubstrat zwischen den Arbeitswalzen passiert. Mit anderen Worten formuliert, kann das Flächenprofil der Textur in Kombination mit dem Arbeitswalzendruck, welcher niedriger als die Streckgrenze des Metallsubstrats ist, Bereiche erzeugen, an welchen der Druck auf der Fläche des Metallsubstrats größer als die Streckgrenze des Metallsubstrats ist. Da der Druck, welcher durch die Textur erzeugt wird, größer als die Streckgrenze des Metallsubstrats ist, erzeugt die Textur an diesen lokalen Bereichen lokale Bereiche partieller plastischer Deformation auf der Fläche des Substrats, wodurch der Rest des Metallsubstrats nicht deformiert wird (beispielsweise bewirkt die Textur eine plastische Deformation an einer spezifischen Stelle auf der Fläche des Metallsubstrats, während sie es der Dicke des Metallsubstrats entlang des Rests des Metallsubstrats ermöglicht im Wesentlichen konstant zu bleiben). Daher können die Arbeitswalzen in einigen Beispielen verwendet werden, um lokale Bereiche plastischer Deformation auf der Fläche des Metallsubstrats zu erzeugen (d.h. um die Textur von den Arbeitswalzen auf die Fläche des Metallsubstrats zu übertragen), ohne die Dicke des Metallsubstrats zu verändern.
Unter Bezugnahme auf 1-3, umfasst ein Spule-zu-Spule-Vorgang 100 wenigstens einen Stand 102. Der Stand 102 umfasst eine obere Arbeitswalze 104A und eine untere Arbeitswalze 104B, welche vertikal mit der oberen Arbeitswalze 104A ausgerichtet ist. Ein Spalt 106 ist zwischen der oberen Arbeitswalze 104A und der unteren Arbeitswalze 104B definiert und dazu eingerichtet, ein Metallsubstrat 108 während einer Texturierung des Metallsubstrats 108 aufzunehmen, wie im weiteren Verlauf im Detail beschrieben wird. In anderen Beispielen kann ein Substrat verschiedenen anderen metallischen oder nicht-metallischen Substraten entsprechen. Während einer Verarbeitung sind die obere Arbeitswalze 104A und die untere Arbeitswalze 104B dazu eingerichtet, die obere Fläche 110 und die untere Fläche 112 des Metallsubstrats 108 zu kontaktieren und einen Arbeitswalzendruck auf diese aufzubringen, wenn das Metallsubstrat 108 durch den Spalt 106 passiert.
Über eine Breite des Metallsubstrats 108, welche transversal zu einer Bewegungsrichtung 101 des Metallsubstrats 108 ist, weist das Metallsubstrat 108 im Allgemeinen Randabschnitte (d.h. die Abschnitte in der Nähe der äußersten Ränder des Metallsubstrats 108, welche sich in der Bewegungsrichtung 101 erstrecken) und Nicht-Randabschnitte auf (d.h. die Abschnitte zwischen den Randabschnitten). In einigen Beispielen kann ein Dickenprofil der Randabschnitte durch ein Verarbeiten des Metallsubstrats 108 vor der Texturierung relativ zu den Nicht-Randabschnitten unterschiedlich sein. Im Allgemeinen wird die Gleichförmigkeit der Nicht-Randabschnitte durch eine Bereitstellung einer Kontaktdruckverteilung erhöht, welche Variationen des Arbeitswalzendrucks entlang der Breite des Metallsubstrats 108 minimiert. Aufgrund der potenziell unterschiedlichen Dickenprofile der Randabschnitte und der Nicht-Randabschnitte kann der Arbeitswalzendruck, welcher an den Randabschnitten benötigt wird, jedoch unterschiedlich zu dem Arbeitswalzendruck sein, welcher an den Nicht-Randabschnitten benötigt wird, um eine gleichförmige Textur über die Breite des Metallsubstrats 108 bereitzustellen. Daher muss eine Kontaktdruckverteilung, welche die Texturgleichförmigkeit verbessert, Anforderungen des Arbeitswalzendrucks sowohl an den Randabschnitten und den Nicht-Randabschnitten des Metallsubstrats 108 berücksichtigen.
Die Arbeitswalzen 104A-B sind im Allgemeinen zylindrisch mit einer bestimmten Rundheit oder Walzenform und sind aus verschiedenen Materialien, beispielsweise Stahl, Messing oder verschiedenen anderen geeigneten Materialien hergestellt. Die Rundheit oder Walzenform jeder der Arbeitswalzen 104A-B kann unter Verwendung verschiedener Messuhren und/oder anderer Indikatoren bestimmt werden, welche an mehreren Stellen entlang der Breite der Arbeitswalze 104A-B positioniert sind. Jede Arbeitswalze 104A-B weist einen Arbeitswalzendurchmesser auf. Der Arbeitswalzendurchmesser kann von ungefähr 20 mm bis ungefähr 200 mm betragen. Eine Distanz von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende einer jeden Arbeitswalze 104A-B wird als Arbeitswalzenbreite bezeichnet, welche im Allgemeinen eine zu der Bewegungsrichtung 101 des Metallsubstrats 108 während einer Verarbeitung transversale Richtung ist. Die Arbeitswalzen 104A-B können von einem Motor oder einer anderen geeigneten Vorrichtung zum Antreiben der Arbeitswalzen 104A-B und zum Veranlassen einer Rotation der Arbeitswalzen 104A-B angetrieben werden. Die Arbeitswalzen 104A-B bringen während einer Verarbeitung Druck auf das Metallsubstrat 108 entlang der Arbeitswalzenbreite auf. Der Gesamtdruck, welcher durch die Arbeitswalzen erzeugt wird, wird als Arbeitswalzendruck bezeichnet. Wie bereits beschrieben, liegt der Arbeitswalzendruck, welcher von den Arbeitswalzen 104A-B aufgebracht wird, unter der Streckgrenze des Metallsubstrats 108. Beispielsweise kann der Arbeitswalzendruck von ungefähr 1 MPa bis ungefähr der Streckgrenze des Metallsubstrats 108 betragen.
Lokale Bereiche entlang der Arbeitswalze erzeugen lokale Drücke, welche gleich oder unterschiedlich zu anderen lokalen Bereichen entlang der Arbeitswalze sein können. Daher kann der Druck entlang der Arbeitswalzenbreite variiert werden. Eine Kontaktdruckverteilung bezieht sich auf eine Verteilung von Druck, welcher von jeder Arbeitswalze 104A-B über die Fläche des Substrats und entlang der Breite der Arbeitswalzen 104A-B aufgebracht wird, wenn das Metallsubstrat 108 zwischen den Arbeitswalzen 104A-B passiert. Eine Kontaktdruckverteilung für jede Arbeitswalze 104A-B kann auf Grundlage einer Verteilung lokaler Biegungen entlang der Breite der jeweiligen Arbeitswalze 104A-B als ein Resultat des Lastprofils berechnet werden, welches auf Lager 116A-B des Arbeitsstands 102 aufgebracht wird. Die Berechnung einer Kontaktdruckverteilung berücksichtigt ferner die Steifigkeit der Materialien und des Metalls oder Materials, welches das Substrat 108 bildet.
Wie im weiteren Verlauf im Detail beschrieben, können verschiedene Druckparameter während einer Verarbeitung des Metallsubstrats 108 gesteuert werden, um eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Metallsubstrats 108 zu erreichen (umfassend sowohl Randabschnitte als auch Nicht-Randabschnitte), während eine Dicke des Metallsubstrats 108 im Wesentlichen konstant bleibt.
In verschiedenen Beispielen umfasst eine oder beide der Arbeitswalzen 104A-B eine oder mehrere Texturen entlang einer äußeren Fläche der Walze. Während einer Texturierung werden eine oder mehrere Texturen wenigstens teilweise auf eine oder beide der Flächen 110 und 112 des Metallsubstrats 108 übertragen, wenn das Metallsubstrat 108 durch den Spalt 106 passiert. In verschiedenen Beispielen kann die Arbeitswalze 104A durch verschiedene Texturierungstechniken texturiert werden, welche Electro-Discharge-Texturing (EDT), Electro-Deposition-Texturing, Electrofusion-Coating, Electron-Beam-Texturing (EBT), Laser-Beam-Texturing und verschiedene andere geeigneten Techniken umfassen, jedoch nicht auf diese limitiert sind. Die eine oder mehreren Texturen auf dem Metallsubstrat 108 können verschiedene Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise können die eine oder mehrere Texturen eine Größe, Form, Tiefe, Höhe, Grobheit, Verteilung, und/oder Konzentration aufweisen. Eine Texturgleichförmigkeit bezieht sich auf wenigstens eine der innerhalb vorbestimmter Toleranzen bezüglich Einheitlichkeit bei Länge und Breite des Metallsubstrats liegenden Eigenschaften der Textur, welche durch die Arbeitswalzen 104A-B auf das Metallsubstrat 108 übertragen wird, und korreliert im Allgemeinen mit einer Kontaktdruckverteilung.
Während einer Texturierung passiert das Metallsubstrat 108 durch den Spalt 106, wenn die Arbeitswalzen 104A-B rotieren. Die Arbeitswalzen 104A-B bringen den Arbeitswalzendruck auf das Metallsubstrat 108 auf, sodass die Textur von wenigstens einer der Arbeitswalzen 104A-B auf wenigstens eine aus den Flächen 110 und 112 des Metallsubstrats 108 übertragen wird. In einigen Beispielen kann der Betrag des Arbeitswalzendrucks, welcher von den Arbeitswalzen 104A-B über die Breite des Metallsubstrats 108 aufgebracht wird, durch eine Optimierung verschiedener Druckparameter gesteuert werden, um eine gewünschte Kontaktdruckverteilung bereitzustellen, wie nachfolgend im Detail beschrieben. Durch das Steuern der Kontaktdruckverteilung kann ebenfalls die Gleichförmigkeit der Textur (beispielsweise einer Einheitlichkeit in Größe, Tiefe, Höhe, Form, Grobheit, Verteilung, Konzentration, usw.) des Metallsubstrats 108 gesteuert werden.
In verschiedenen Beispielen ermöglicht es der Arbeitswalzendruck, welcher von den Arbeitswalzen 104A-B auf das Metallsubstrat 108 aufgebracht wird, der Dicke des Metallsubstrats 108 im Wesentlichen konstant zu bleiben, beispielsweise gibt es im Wesentlichen keine Reduzierung der Gesamtdicke des Metallsubstrats 108). Der Arbeitswalzendruck, welcher von den Arbeitswalzen 104A-B aufgebracht wird, kann beispielsweise eine Verringerung der Dicke des Metallsubstrats 108 zwischen ungefähr 0% und ungefähr 1 % bewirken. Die Dicke des Metallsubstrats 108 kann beispielsweise um weniger als ungefähr 0,5% verringert werden, wenn das Metallsubstrat 108 durch den Spalt 106 passiert.
Die Arbeitswalzen 104A-B bringen insbesondere einen Arbeitswalzendruck auf, welcher unter einer Streckgrenze des Metallsubstrats 108 liegt, wodurch verhindert werden kann, dass die Dicke des Metallsubstrats 108 wesentlich reduziert wird (beispielsweise um mehr als ein 1 % reduziert wird), wenn das Metallsubstrat einer der acht durch den Spalt 106 passiert. Die Streckgrenze eines Substrats bezieht sich auf einen Betrag einer Stärke oder eines Drucks, bei welchem plastische Deformation über im Wesentlichen die gesamte Dicke oder Spurweite des Substrats 108 auftritt (beispielsweise einen Betrag einer Stärke oder eines Drucks, welcher eine im Wesentlichen permanente Veränderung über im Wesentlichen die gesamte Dicke oder Spurweite des Substrats 108 bewirkt). Während einer Texturierung wird eine Last auf die Arbeitswalzen 104A-B übermittelt, sodass die Arbeitswalzen 104A-B einen Arbeitswalzendruck auf das Metallsubstrat 108 übermitteln, welcher unter der Streckgrenze des Metallsubstrats 108 liegt, um zu verhindern, dass die Dicke des Metallsubstrats reduziert wird, wenn das Metallsubstrat 108 durch den Spalt 106 passiert. Da der Arbeitswalzendruck, welcher von den Arbeitswalzen 104A-B auf das Metallsubstrat 108 übermittelt wird, unter der Streckgrenze des Metallsubstrats 108 liegt bleibt die Dicke des Metallsubstrats im Wesentlichen konstant (beispielsweise bleibt die Dicke des Metallsubstrats 108 im Wesentlichen konstant und es tritt im Wesentlichen keine Reduzierung der Dicke des Metallsubstrats 108 auf).
Während der Arbeitswalzendruck, welcher von den Arbeitswalzen 104A-B aufgebracht wird, unter der Streckgrenze des Metallsubstrats 108 liegt, kann die Textur auf den Arbeitswalzen 104A-B eine Topographie aufweisen, welche lokale Bereiche auf der Fläche des Metallsubstrats 108 erzeugt, an welchen der von den Arbeitswalzen 104A-B aufgebrachte Druck über der Streckgrenze des Metallsubstrats 108 liegt, wenn das Metallsubstrat 108 Tischen den Arbeitswalzen 104A-B passiert. Mit anderen Worten formuliert, kann die Arbeitswalze lokale Drücke an Unebenheitkontakten erzeugen, welche hoch genug sein können, um die Streckgrenze des Metallsubstrats 108 in diesen lokalen Bereichen zu überwinden. In diesen lokalen Bereichen erzeugt die Textur lokale Bereiche partieller plastischer Deformation auf der Fläche des Metallsubstrats 108, welche das Metallsubstrat 108 nicht-deformiert lässt (beispielsweise bewirkt die Textur eine plastische Deformation an einer spezifischen Stelle auf der Fläche 110 und/oder 112 des Metallsubstrats 108, während die Dicke des Metallsubstrats 108 entlang des Metallsubstrats 108 im Wesentlichen konstant bleibt), da der lokale Druck, welcher durch die Textur erzeugt wird, größer als die Streckgrenze des Metallsubstrats 108 ist. Somit können die Arbeitswalzen 104A-B in einigen Beispielen dazu verwendet werden, lokale Bereiche plastischer Deformation auf der Fläche 110 und/oder 112 des Metallsubstrats 108 zu verursachen, ohne dass sich die Dicke des Metallsubstrats 108 verändert (beispielsweise ohne Reduzierung der Dicke des gesamten Metallsubstrats 108). In verschiedenen Beispielen beträgt eine Variation der Dicke über die Breite des Metallsubstrats als ein Resultat des Texturierungsvorgangs weniger als ungefähr 1 %, nachdem die Textur aufgebracht worden ist. In verschiedenen Beispielen beträgt eine Variation der Dicke über die Breite des Metallsubstrats als ein Resultat sowohl des Texturierungsvorgangs als auch des Walzens während einer Spule-zu-Spule-Verarbeitung weniger als ungefähr 2%.
In einigen Beispielen wird der Arbeitswalzendruck von den Arbeitswalzen 104A-B derart aufgebracht, dass eine Länge des Metallsubstrats 108 im Wesentlichen konstant bleibt (beispielsweise tritt im Wesentlichen keine Dehnung oder Erhöhung der Länge des Metallsubstrats 108 auf), wenn das Metallsubstrat 108 durch den Spalt 106 passiert. Der Arbeitswalzendruck, welcher von den Arbeitswalzen 104A-B aufgebracht wird, kann beispielsweise bewirken, dass die Länge des Metallsubstrats 108 zwischen ungefähr 0% und ungefähr1 % erhöht wird. Die Länge des Metallsubstrats 108 kann beispielsweise um weniger als ungefähr 0,5% erhöht werden, wenn das Metallsubstrat 108 durch den Spalt 106 passiert.
Wie in den 1-3 veranschaulicht, wird die obere Arbeitswalze 104A von oberen Zwischenwalzen 114A gehaltert und die untere Arbeitswalze 104B wird von unteren Zwischenwalzen 114B gehaltert. Obwohl zwei obere Zwischenwalzen 114A und zwei untere Zwischenwalzen 114B veranschaulicht sind kann die Anzahl oberer Zwischenwalzen 114A und unterer Zwischenwalzen 114B, welche jede Arbeitswalze 104A-B haltern, variiert werden. In verschiedenen Beispielen sind die Zwischenwalzen 114A-B bereitgestellt, um dazu beizutragen, zu verhindern, dass die Arbeitswalzen 104A-B voneinander separiert werden, wenn das Metallsubstrat 108 durch den Spalt 106 passiert. Die Zwischenwalzen 114A-B sind ferner bereitgestellt, um Lagerlasten von Lagern 116A-B auf die entsprechenden Arbeitswalzen 104A-B zu übertragen, sodass die Arbeitswalzen 104A-B den Arbeitswalzendruck auf das Metallsubstrat 108 aufbringen.
In ähnlicher Weise wie die Arbeitswalzen 104 sind die Zwischenwalzen 114A-B im Allgemeinen zylindrisch mit einer bestimmten Rundheit oder Walzenform. Die Rundheit oder Walzenform jeder der Zwischenwalzen 114A-B kann unter Verwendung verschiedener Messuhren und/oder anderer Indikatoren bestimmt werden, welche an mehreren Stellen entlang der Breite der Zwischenwalzen 114A-B positioniert sind. Die Zwischenwalzen 114A-B können aus verschiedenen Materialien, beispielsweise Stahl, Messing und verschiedenen anderen geeigneten Materialien hergestellt sein. Jede Zwischenwalze 114A-B definiert einen Zwischenwalzendurchmesser. Der Zwischenwalzendurchmesser kann von ungefähr 20 mm bis ungefähr 30 mm betragen. In einigen Beispielen ist der Zwischenwalzendurchmesser größer als der Arbeitswalzendurchmesser, es muss jedoch nicht so sein.
Wie in den 1-3 veranschaulicht, umfasst der Stand 102 außerdem die Mehrzahl von Lagern 116A-B. Obere Lager 116A sind entlang der oberen Zwischenwalzen 114A bereitgestellt und dazu eingerichtet, Lagerlasten auf die oberen Zwischenwalzen 114A aufzubringen, welche daraufhin die Last derart auf die obere Arbeitswalze 104A übertragen, dass die obere Arbeitswalze 104A den Arbeitswalzendruck auf die Fläche 110 des Metallsubstrats 108 aufbringt. In ähnlicher Weise sind untere Lager 116B entlang der unteren Zwischenwalzen 114B bereitgestellt und dazu eingerichtet, Lagerlasten auf die unteren Zwischenwalzen 114B aufzubringen, welche daraufhin die Last derart auf die untere Arbeitswalze 104B übertragen, dass die untere Arbeitswalze 104B den Arbeitswalzendruck auf die Fläche 112 des Metallsubstrats 108 aufbringt. In einigen Fällen bringen die Lager 116A-B beispielsweise vertikale Lagerlasten auf, wenn sich das Metallsubstrat 108 horizontal in der Bewegungsrichtung 101 bewegt. In einigen Beispielen beträgt die Lagerlast von ungefähr 2 kgf bis ungefähr 20.000 kgf. In einigen Beispielen sind wenigstens einige der Lager 116AB unabhängig voneinander relativ zu der entsprechenden Arbeitswalze 104A-B anpassbar, sodass der lokale Druck an diskreten Stellen entlang der Breite der Arbeitswalze 104A-B unabhängig gesteuert werden kann. In anderen Beispielen können zwei oder mehr Lager 116A-B unisono eingestellt werden.
Während einer Texturierung kann in einigen Fällen die obere Arbeitswalze 104A in der Richtung betätigt werden, welche im Allgemeinen durch den Pfeil 103 indiziert ist, und die untere Arbeitswalze 104B kann in der Richtung betätigt werden, welche im Allgemeinen durch den Pfeil 105 indiziert ist. In diesen Beispielen werden die Arbeitswalzen sowohl gegen die obere Fläche 110 als auch gegen die untere Fläche 112 des Metallsubstrats 108 betätigt. In anderen Beispielen kann jedoch nur eine Seite des Stands 102 / nur einer der Arbeitswalzen 104A-B betätigt werden und eine Betätigung, welche durch den Pfeil 103 indiziert ist, oder eine Betätigung, welche durch den Pfeil 105 indiziert ist, kann weggelassen werden. In diesen Beispielen können die Lager an einer Seite erstarrt sein und/oder können gänzlich weggelassen werden, sodass eine der Arbeitswalzen 104A-B nicht betätigt wird (d.h. eine Betätigung an dem Metallsubstrat wird nur von einer Seite des Metallsubstrats durchgeführt). In einigen Fällen können die unteren Lager 116B beispielsweise derart erstarrt sein, dass die untere Arbeitswalze 104B erstarrt ist (und nicht in der Richtung betätigt wird, welche durch den Pfeil 105 indiziert ist). In anderen Beispielen können die unteren Lager 116B weggelassen werden, sodass die untere Arbeitswalze 104B erstarrt ist.
Jedes Lager 116A-B ist im Allgemeinen zylindrisch und kann aus Werkzeugstahl und/oder verschiedenen anderen geeigneten Materialien hergestellt werden. Jedes Lager 116A-B weist außerdem einen Lagerdurchmesser auf. In einigen Beispielen ist der Lagerdurchmesser größer als der Arbeitswalzendurchmesser, es muss jedoch nicht so sein. Unter Bezugnahme auf 3 umfasst jedes Lager 116A-B einen ersten Rand 118 und einen zweiten Rand 120, welcher dem ersten Rand 118 entgegengesetzt ist. Eine Distanz von dem ersten Rand 118 zu dem zweiten Rand 120 wird als eine Lagerbreite 119 bezeichnet. In einigen Beispielen beträgt die Lagerbreite 119 von ungefähr 55 mm bis ungefähr 110 mm. In einem nicht-limitierenden Beispiel beträgt die Lagerbreite 119 ungefähr 100 mm. In einigen Beispielen weist jedes Lager 116A-B ein Profil mit einem Scheitel oder einer Fase über die Lagerbreite 119 auf, wobei sich ein Scheitel im Allgemeinen auf eine Differenz des Durchmessers zwischen einer Mittellinie und den Rändern 118,120 der Lager bezieht (das Lager ist beispielsweise tonnenförmig). Der Scheitel oder die Fase kann in Höhe von ungefähr 0 µm bis ungefähr 50 µm betragen. In einem nicht-limitierenden Beispiel beträgt der Scheitel ungefähr 30 µm. In einem anderen nicht-limitierenden Beispiel beträgt der Scheitel ungefähr 20 µm.
In einigen Beispielen, in welchen eine Mehrzahl von Lagern 116A-B bereitgestellt ist, können die Lager 116A-B in einen oder mehreren Reihen angeordnet sein. Die Anzahl oder Konfiguration der Lager 116A-B soll jedoch nicht als limitierend für die vorliegende Offenbarung betrachtet werden. Unter Bezugnahme auf 2 und 3 sind innerhalb jeder Reihe von Lagern 116A-B benachbarte Lager 116A-B um einen Lagerabstand 121 voneinander beabstandet, welcher eine Distanz zwischen benachbarten Enden von benachbarten Lagern 116A-B darstellt. In verschiedenen Beispielen beträgt der Lagerabstand 121 von ungefähr 1 mm bis ungefähr der Breite jedes Lagers. In bestimmten Aspekten kann eine Dichte der Lager 116A-B oder eine Anzahl von Lagern, welche auf einen spezifischen Abschnitt der Arbeitswalzen 104A-B wirken, entlang der Arbeitswalzen 104A-B variiert werden. In einigen Fällen kann die Anzahl von Lagern 116A-B beispielsweise an Randregionen der Arbeitswalzen 104A-B unterschiedlich zu der Anzahl von Lagern 116A-B an einem Mittelbereich der Arbeitswalzen 104A-B sein.
In verschiedenen Beispielen können die Lager zusätzlich zu deren vertikaler Anpassbarkeit zur Steuerung der Lagerlast ebenfalls relativ zu der entsprechenden Arbeitswalze 104 A-B lateral anpassbar sein, wodurch eine Position der Lager 116A-B entlang einer Breite der entsprechenden Arbeitswalze 104A-B eingestellt werden kann. In Beispielen, in welchen die Lager 116A-B in wenigstens einer Reihe angeordnet sind, umfasst die Reihe beispielsweise zwei Randlager 117, welche die äußersten Lager 116A-B der Reihe von Lagern 116A-B darstellen. In einigen Beispielen sind wenigstens die Randlager 117 lateral anpassbar.
In einigen Beispielen kann eine Eigenschaft der Lager 116A-B entsprechend einer gewünschten Stelle der spezifischen Lager 116A-B entlang der Breite der Arbeitswalzen eingestellt oder gesteuert werden. In einem nicht-limitierenden Beispiel kann der Scheitel oder die Fase der Lager 116A-B, welche nahe an Rändern der Arbeitswalzen sind, unterschiedlich von dem Scheitel oder der Fase der Lager 116A-B in Richtung der Mitte der Arbeitswalzen sein. In anderen Aspekten kann der Durchmesser, die Breite, der Abstand, usw. derart gesteuert oder eingestellt werden, sodass die spezifische Eigenschaft der Lager 116A-B je nach Bereich die gleiche oder eine unterschiedliche sein kann. In einigen Aspekten können Lager, welche unterschiedliche Eigenschaften an den Randregionen der Arbeitswalzen aufweisen, im Vergleich zu Lagern in den Mittelbereichen der Arbeitswalzen ferner einen gleichförmigen Druck oder andere gewünschte Druckprofile während einer Texturierung erlauben. In einigen Fällen können die Lager beispielsweise gesteuert werden, um die Flachheit und/oder Textur des Metallsubstrats 108 absichtlich zu verändern. In einigen Beispielen können die Lager 116A-B gesteuert werden, um absichtlich eine Randwelle zu erzeugen, einen dünneren Rand zu erzeugen, usw. verschiedene andere Profile können erzeugt werden.
Das Walzwerk 100 umfasst verschiedene Druckparameter, welche die Kontaktdruckverteilung der Arbeitswalzen 104A-B auf dem Metallsubstrat 108 beeinflussen. Diese Druckparameter umfassen, sind jedoch nicht limitiert auf, die Walzenform der Arbeitswalzen 104A-B und/oder der Zwischenwalzen 114A-B, den Arbeitswalzendurchmesser, den Zwischenwalzendurchmesser, den Lagerdurchmesser, die Lagerbreite 119, den Lagerscheitel, den Lagerabstand 121, die Lagerlast, die Lagerlastverteilung (d.h. ein aufgebrachtes Lastprofil oder - verteilung der Lagerlast entlang der Breite der Walze) und die Position des Randlagers 117 relativ zu einem Rand des Metallsubstrats 108. Einige dieser Druckparameter können durch eine Steuerungseinrichtung eines Steuerungssystems 122 angepasst und gesteuert werden und/oder können durch einen Operator oder Benutzer des Walzwerks 100 angepasst und gesteuert werden. In verschiedenen Beispielen können die Druckparameter zur Installation in einem neuen Walzwerk 100 ausgewählt und vorbestimmt werden. In anderen Beispielen können die Druckparameter angepasst und gesteuert werden, um ein bestehendes Walzwerk 100 umzurüsten.
In verschiedenen Beispielen kann die Rundheit oder Walzenform der Arbeitswalzen 104A-B und/oder der Zwischenwalzen 114A-B durch eine Auswahl von Arbeitswalzen 104A-B und/oder Zwischenwalzen 114A-B mit einer vorbestimmten Rundheit oder Walzenform oder durch ein Entfernen der Arbeitswalzen 104A-B und/oder der Zwischenwalzen 114A-B, welche bereits in dem Walzwerk 100 installiert sind, und dessen Ersatz mit Ersatzarbeitswalzen 104A-B und/oder Ersatzzwischenwalzen 114A-B angepasst werden, welche eine unterschiedliche vorbestimmte Rundheit oder Walzenform aufweisen. Die Ersatzwalzen können je nach den Bedürfnissen des Systems runder oder weniger rund sein, um die gewünschte Kontaktdruckverteilung bereitzustellen. Wie bereits erwähnt, kann die Rundheit oder Walzenform jeder der Walzen unter Verwendung verschiedener Messuhren und/oder anderer Indikatoren bestimmt werden, welche an mehreren Stellen entlang der Breite der entsprechenden Walze positioniert sind. In verschiedenen Beispielen wird die Rundheit oder Walzenform einer Walze derart angepasst, dass eine Variation der Walzenform weniger als ungefähr 10 µm entlang der Breite der Walze beträgt (d.h. eine Variation entlang der Breite der Walze beträgt von ungefähr 0 µm bis ungefähr 10 µm).
In einigen Beispielen kann der Arbeitswalzendurchmesser, der Zwischenwalzendurchmesser und/oder der Lagerdurchmesser durch eine Auswahl von Arbeitswalzen 104A-B, Zwischenwalzen 114A-B, und/oder Lager 116A-B mit einem vorbestimmten Durchmesser oder durch ein Entfernen der Arbeitswalzen 104A-B, Zwischenwalzen 114A-B und/oder Lager 116A-B, welche bereits in dem Walzwerk 100 installiert sind, und dessen Ersatz mit Ersatzarbeitswalzen 104A-B, Ersatzzwischenwalzen 114A-B und/oder Ersatzlagern 116A-B angepasst werden, welche einen unterschiedlichen vorbestimmten Durchmesser aufweisen. Die Ersatzarbeitswalzen 104A-B, Ersatzzwischenwalzen 114A-B und/oder Ersatzlager 116A-B können je nach den Bedürfnissen des Systems einen erhöhten Durchmesser oder einen verringerten Durchmesser aufweisen, um die gewünschten Kontaktdruckverteilung bereitzustellen. In einigen Fällen kann der Arbeitswalzendurchmesser, der Zwischenwalzendurchmesser und/oder der Lagerdurchmesser um einen Faktor von 1,5 verringert werden, um die Variation der Kontaktdruckverteilung zu verringern. In anderen Beispielen ist der Arbeitswalzendurchmesser, der Zwischenwalzendurchmesser und/oder der Lagerdurchmesser um einen Faktor von 2 erhöht, um die Variation der Kontaktdruckverteilung zu verringern. In verschiedenen Beispielen verringert sich die Druckvariation der Kontaktdruckverteilung, wenn sich die Durchmesser erhöhen, die Fähigkeit, einen Arbeitswalzendruck an diskreten Stellen (d.h. unterschiedliche lokale Drücke) an dem Metallsubstrat 108 zu steuern, ist jedoch ebenfalls reduziert und somit erhöhen sich Randeffekte.
In verschiedenen Fällen kann die Lagerbreite 119 und der Lagerabstand 121 durch eine Auswahl von Lagern 116A-B mit einer vorbestimmten Lagerbreite 119 und dessen Beabstanden an vorbestimmten Lagerabständen und/oder durch ein Entfernen der Lager 116A-B, welche bereits in dem Walzwerk 100 installiert sind, und dessen Ersatz mit Ersatzlagern 116A-B angepasst werden, welche eine unterschiedliche vorbestimmte Lagerbreite 119 und/oder einen unterschiedlichen vorbestimmten Lagerabstand 121 aufweisen. In einigen Fällen kann die Breite der Ersatzlager 116A-B erhöht oder verringert werden. In einigen Beispielen beträgt die vorbestimmte Lagerbreite 119 von ungefähr 20 mm bis ungefähr 400 mm. In einigen Fällen beträgt die Lagerbreite 119 beispielsweise von ungefähr 55 mm bis ungefähr 110 mm. In verschiedenen Beispielen beträgt die vorbestimmte Lagerbreite 119 ungefähr 100 mm. Die Lagerbreite 119 kann je nach den Bedürfnissen des Systems erhöht oder verringert werden, um die gewünschte Kontaktdruckverteilung bereitzustellen. In einigen Fällen kann die Lagerbreite 119 beispielsweise erhöht werden, um dazu beizutragen, eine Texturgleichförmigkeit über die Breite und an den Rändern des Metallsubstrats 108 zu verringern. In anderen Beispielen kann die Lagerbreite 119 verringert werden, um dazu beizutragen, die Texturgleichförmigkeit über die Breite und an den Rändern des Metallsubstrats 108 zu erhöhen.
In verschiedenen Beispielen sind die Ersatzlager 116A-B derart installiert, dass laterale Positionen der Lager 116A-B relativ zu den Zwischenwalzen 114A-B beibehalten werden. Falls die Ersatzlager 116A-B eine erhöhte Lagerbreite 119 aufweisen, kann der Lagerabstand 121 zwischen benachbarten Lagern 116A-B reduziert werden. In einigen Beispielen ist der vorbestimmte Lagerabstand 121 ein minimaler Lagerabstand 121 von ungefähr 34 mm. Hingegen, falls die Ersatzlager 116A-B eine verringerte Lagerbreite 119 aufweisen, kann der Lagerabstand 121 zwischen benachbarten Lagern 116A-B erhöht werden. In anderen Beispielen sind die Ersatzlager 116A-B derart installiert, dass Positionen der Lager 116A-B relativ zu den Zwischenwalzen 114A-B lateral angepasst sind. Die Ersatzlager 116A-B können beispielsweise positioniert sein, um den Lagerabstand 121 zu erhöhen oder zu verringern. In einigen Beispielen ist der vorbestimmte Lagerabstand 121 ein minimaler Lagerabstand 121 von ungefähr 34 mm. In anderen Beispielen beträgt der Lagerabstand 121 von ungefähr 1 mm bis ungefähr der Breite eines Lagers. In verschiedenen Fällen umfasst ein Anpassen des Lagerabstands 121 ein Beibehalten der gleichen Anzahl an Lagern 116A-B in jeweils einer Reihe entlang der Zwischenwalzen 114A-B. In einigen weiteren Beispielen kann eine Erhöhung des Lagerabstands 121 ferner ein Reduzieren der Anzahl an Lagern 116A-B in jeweils einer Reihe entlang der Zwischenwalzen 114A-B umfassen. Hingegen, in anderen optionalen Beispielen, kann ein Reduzieren des Lagerabstands 121 ferner eine Erhöhung der Anzahl an Lagern 116A-B in jeweils einer Reihe entlang der Zwischenwalzen 114A-B umfassen. In verschiedenen Beispielen verringern Lager mit geringeren Breiten 119 und/oder reduzierten Lagerabständen 121 die Druckvariation der Kontaktdruckverteilung und können dazu beitragen die Gleichförmigkeit des Arbeitswalzendrucks und Textur an den Substraträndern zu verbessern.
Der Scheitel der Lager 116A-B kann durch Auswahl von Lagern 116A-B mit einem vorbestimmten Scheitel oder durch Entfernen der Lager 116A-B, welche bereits in dem Walzwerk 100 installiert sind, und dessen Ersatz mit Ersatzlagern 116A-B angepasst werden, welche einen unterschiedlichen vorbestimmten Scheitel aufweisen. Lager 116A-B mit erhöhten Scheiteln können beispielsweise bereitgestellt sein, um eine Druckvariation der Kontaktdruckverteilung zu erhöhen. Lager 116A-B mit verringerten Scheiteln können bereitgestellt sein, um eine Druckvariation der Kontaktdruckverteilung zu reduzieren. In verschiedenen Beispielen beträgt der vorbestimmte Lagerscheitel von ungefähr 0 µm bis ungefähr 50 µm.
Die Lagerlast kann durch ein vertikales Anpassen einer oder mehrerer der Lager 116A-B relativ zu deren jeweiliger Arbeitswalzen 104A-B angepasst werden, sodass das Lagerlastprofil (d.h. die Verteilung der Lagerlasten entlang der Breite der Arbeitswalzen 104A-B) und dadurch der Arbeitswalzendruck an lokalen Bereichen angepasst wird (d.h. lokale Drücke an spezifischen Bereichen werden angepasst). In einigen Beispielen kann die vertikale Position der Lager 116A-B relativ zu den jeweiligen Arbeitswalzen 104A-B durch die Steuerungseinrichtung gesteuert werden. In anderen Beispielen kann ein Operator die vertikale Position der Lager 116A-B steuern. In einigen Beispielen sind die Lager 116A-B oder ein Teil der Lager 116A-B vertikal weg von den jeweiligen Arbeitswalzen 104A-B angepasst, um die Lagerlast zu reduzieren und dadurch den Arbeitswalzendruck auf dem Metallsubstrat 108 an lokalen Bereichen zu reduzieren (d.h. der lokale Druck an einem spezifischen Bereich oder Bereichen wird reduziert). In anderen Beispielen sind die Lager 116A-B oder ein Teil der Lager 116A-B vertikal in Richtung der jeweiligen Arbeitswalzen 104A-B angepasst, um die Lagerlast zu erhöhen und dadurch den Arbeitswalzendruck auf dem Metallsubstrat 108 an lokalen Bereichen zu erhöhen (d.h. der lokale Druck an einem spezifischen Bereich oder Bereichen wird erhöht). Die Lager 116A-B oder ein Teil der Lager 116A-B kann derart angepasst werden, dass die Last auf jedem Lager 116A-B von ungefähr 2 kgf bis ungefähr 20.000 kgf beträgt. In einem nicht-limitierenden Beispiel kann die Last auf jedem Lager 116A-B von ungefähr 300 kgf bis ungefähr 660 kgf betragen. In einigen Beispielen sind die Lager 116A-B oder ein Teil der Lager 116A-B derart angepasst, dass der Arbeitswalzendruck an einem oder mehreren lokalen Bereichen ungefähr 610 kgf beträgt. In verschiedenen Beispielen kann die Last auf jedem Lager 116A-B von den Abmessungen des Lagers, einer Härte des Substrats 108 und/oder der gewünschten Textur abhängen.
Wie bereits erwähnt, kann jedes der Lager 116A-B einzeln angepasst werden oder Teile der Lager 116A-B können zusammen angepasst werden. In einigen Fällen umfasst ein vertikales Anpassen der Lager 116A-B beispielsweise ein vertikales Anpassen aller Lager 116A-B. In anderen Beispielen wird jedes Lager 116A-B einzeln angepasst. In einigen Fällen wird das Randlager 117 beispielsweise vertikal relativ zu den Rändern des Metallsubstrats 108 angepasst, um den lokalen Druck an den Randabschnitten des Metallsubstrats 108 anzupassen. Das vertikale Anpassen der Randlager 117 kann sich von dem vertikalen Anpassen der anderen Lager 116A-B unterscheiden, welche eine Last auf die Nicht-Randabschnitte des Metallsubstrats 108 indirekt aufbringen. Ein vertikales Anpassen der Randlager 117 kann ein vertikales Bewegen der Randlager 117 in Richtung der Arbeitswalzen 104A-B umfassen, um den lokalen Druck an den Randabschnitten des Metallsubstrats 108 zu erhöhen. Ein vertikales Anpassen der Randlager 117 kann außerdem ein vertikales Bewegen der Randlager 117 weg von den Arbeitswalzen 104A-B umfassen, um den lokalen Druck an den Randabschnitten des Metallsubstrats 108 zu verringern.
Die laterale Position des Randlagers 117 relativ zu einem Rand des Metallsubstrats 108 kann außerdem durch die Steuerungseinrichtung oder einen Operator angepasst werden. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass durch ein Steuern einer Position des Randabschnitts des Metallsubstrats 108 relativ zu dem ersten Rand 118 und dem zweiten Rand 120 des Randlagers 117 Randeffekte kontrolliert werden können. In einigen Beispielen sind die Randlager 117 lateral angepasst, sodass der Rand des Metallsubstrats 108 zwischen dem ersten Rand 118 und einer Zwischenposition zwischen dem ersten Rand 118 und dem zweiten Rand 120 liegt. In anderen Beispielen ist das Randlager 117 lateral angepasst, sodass der Rand des Metallsubstrats 108 zwischen dem zweiten Rand 120 und der Zwischenposition zwischen dem ersten Rand 118 und dem zweiten Ende 120 liegt. In verschiedenen Beispielen ist das Randlager 117 derart lateral angepasst, dass der Rand des Metallsubstrats 108 lateral außen zu dem zweiten Rand 120 liegt (d.h. wenigstens ein Teil des Metallsubstrats 108 erstreckt sich über das Randlager 117).
Durch Anpassen eines oder mehrerer der oben genannten Druckparameter des Walzwerks 100 kann eine gewünschte Kontaktdruckverteilung der Arbeitswalzen 104A-B auf dem Metallsubstrat 108 bereitgestellt werden, um zu einem Metallsubstrat 108 mit verbesserter Textureinheitlichkeit oder einer gleichförmigeren Textur über die Fläche und über die Breite des Metallsubstrats 108 zu führen. In einigen Beispielen werden die Druckparameter derart angepasst und gesteuert, dass eine Dicke des Metallsubstrats 108 im Wesentlichen konstant bleibt. In verschiedenen Beispielen werden ein oder mehrere Druckparameter gesteuert, um eine gewünschte Kontaktdruckverteilung bereitzustellen, welche sowohl eine Druckvariation minimiert und Randeffekte des Metallsubstrats 108 reduziert, welche während einer Texturierung auftreten.
In einigen Beispielen umfasst das Steuerungssystem 122 eine Steuerungseinheit (nicht dargestellt), welche eine jegliche geeignete Verarbeitungsvorrichtung sein kann, und einen oder mehrere Sensoren 124. Die Anzahl und Stelle der Sensoren 124, wie in 1 dargestellt, dient lediglich für illustrative Zwecke und kann beliebig variiert werden. Die Sensoren 124 sind dazu eingerichtet, die Verarbeitungsbedingungen des Walzwerks 100 und/oder des Stands zu überwachen. In einigen Fällen überwachen die Sensoren 124 beispielsweise die Kontaktdruckverteilung der Arbeitswalzen 104A-B auf dem Metallsubstrat 108. Je nach der erfassten Kontaktdruckverteilung werden ein oder mehrere Druckparameter angepasst (durch die Steuereinrichtung und/oder den Walzwerkoperator oder anderweitig), um die gewünschte Kontaktdruckverteilung bereitzustellen. In einigen Beispielen werden ein oder mehrere Druckparameter derart angepasst, dass eine Druckvariation und Randeffekte minimiert werden, ohne dass sich die Dicke des Metallsubstrats 108 verändert. In einigen Beispielen werden der eine oder die mehreren Druckparameter derart angepasst, dass eine gleichförmige Textur auf dem Metallsubstrat 108 erreicht wird.
In verschiedenen Beispielen umfasst eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Textur auf ein Metallsubstrat 108 Mittel zum Passieren bzw. Leiten des Metallsubstrats 108 durch den Spalt 106. Wenn das Metallsubstrat 108 durch den Spalt 106 passiert, bringen die Arbeitswalzen 104A-B den Arbeitswalzendruck auf die obere Fläche 110 und die untere Fläche 112 des Metallsubstrats 108 über die Breite des Metallsubstrats 108 auf, sodass die Textur der einen oder mehreren Arbeitswalzen 104A-B auf das Metallsubstrat 108 übertragen wird, während die Dicke des Metallsubstrats im Wesentlichen konstant bleibt. In einigen Beispielen umfasst die Vorrichtung Mittel zum Messen der Kontaktdruckverteilung über die Breite des Metallsubstrats 108 mit wenigstens einem der Sensoren 124 und Mittel zum Empfangen von Daten von dem Sensor an der Verarbeitungsvorrichtung des Steuerungssystems 122. In verschiedenen Beispielen umfasst die Vorrichtung Mittel zum Beibehalten oder Anpassen wenigstens eines Druckparameters des Walzwerks 100, sodass der Arbeitswalzendruck, welcher von den Arbeitswalzen 104A-B über die Breite des Metallsubstrats 108 aufgebracht wird, die gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Metallsubstrats 108 bereitstellt und die Dicke des Metallsubstrats 108 im Wesentlichen konstant bleibt.
In einigen Beispielen wird wenigstens einer der Druckparameter angepasst, um eine Druckvariation der Kontaktdruckverteilung über die Fläche und über die Breite des Metallsubstrats 108 bereitzustellen, welche weniger als einen bestimmten Prozentsatz beträgt. In einigen Fällen wird beispielsweise wenigstens einer der Druckparameter angepasst, sodass die Druckvariation der Kontaktdruckverteilung über die Breite des Metallsubstrats 108 weniger als ungefähr 25% beträgt. In anderen Fällen wird wenigstens einer der Druckparameter derart angepasst, dass die Druckvariation der Kontaktdruckverteilung über die Breite des Metallsubstrats 108 weniger als ungefähr 13% beträgt. In weiteren Beispielen wird wenigstens einer der Druckparameter derart angepasst, dass die Druckvariation der Kontaktdruckverteilung über die Breite des Metallsubstrats 108 weniger als ungefähr 8% beträgt. Durch eine Reduzierung der Variation der Kontaktdruckverteilung über die Breite des Metallsubstrats 108 wird die Textur, welche auf das Metallsubstrat 108 übertragen wird, in Bezug auf wenigstens eine Textureigenschaft im Vergleich zu unter Kontaktdruckverteilungen aufgebrachten Texturen gleichförmiger, welche eine größere Variation aufweisen.
Einer oder mehrere der bereits beschriebenen Druckparameter können angepasst werden, um die gewünschte Kontaktdruckverteilung bereitzustellen, welche sowohl eine Druckvariation minimiert und Randeffekte des Metallsubstrats 108 von einer Verarbeitung reduziert, um eine gleichförmigere Textur entlang des Metallsubstrats 108 bereitzustellen, während eine Gesamtdicke des Metallsubstrats 108 im Wesentlichen konstant bleibt. In einem nicht-limitierenden Beispiel kann die Vorrichtung zur Bereitstellung der gewünschten Kontaktdruckverteilung wenigstens eines aus Mittel zum Erhöhen des Arbeitswalzendurchmessers und/oder des Zwischenwalzendurchmessers, Mittel zum Reduzieren des Lagerabstands 121 auf den minimalen Lagerabstand 121 und Mittel zum Positionieren der Randlager 117 umfassen, sodass sich der Rand des Metallsubstrats 108 über den zweiten Rand 120 des Randlagers 117 erstreckt. In einem anderen nicht-limitierenden Beispiel wird das aufgebrachte Lastprofil (d.h. die Verteilung einer Last über die Lager entlang der Breite der Walzenkonfiguration) zur Bereitstellung der gewünschten Kontaktdruckverteilung angepasst, um einen gewünschten Arbeitswalzendruck und Textur über die Breite des Substrats 108 zu erhalten.
4-6 veranschaulichen Beispiele des Effekts eines Anpassens zweier beispielhafter Druckparameter (Walzendurchmesser sowie Position des Randlagers 117 relativ zu dem Rand des Metallsubstrats 108) auf eine Kontaktdruckverteilung. In jeder der 4-6 stellt Linie 402 die Druckverteilung auf einem Metallsubstrat dar, bei welcher der Rand des Metallsubstrats 108 zwischen dem ersten Rand 118 und einer Zwischenposition zwischen dem ersten Rand 118 und dem zweiten Rand 120 liegt. Linie 404 stellt in jeder der 4-6 die Druckverteilung eines Metallsubstrats dar, bei welcher der Rand des Metallsubstrats 108 zwischen dem zweiten Rand 120 und der zwischen Position zwischen dem ersten Rand 118 und dem zweiten Rand 120 liegt. Linie 404 stellt in jeder der 4-6 Druckverteilung eines Metallsubstrats dar, bei welcher sich der Rand des Metallsubstrats 108 von dem zweiten Rand 120 nach außen erstreckt.
In jeder der 4-6 sind für Linie 402 acht Lager veranschaulicht. Für die Lager 1-6 betrug der lokale Druck, welcher von jedem Lager aufgebracht wurde, 610 kgf. Für das Lager 7 betrug der lokale Druck 610/4 kgf. Das Lager 8 wurde in der y-Richtung fixiert, sodass kein lokaler Druck aufgebracht wurde.
In jeder der 4-6 sind für Linie 404 acht Lager veranschaulicht. Für die Lager 1-6 betrug der lokale Druck, welcher von jedem Lager aufgebracht wurde, 610 kgf. Für das Lager 7 betrug der lokale Druck 610/2 kgf. Das Lager 8 wurde in der y-Richtung fixiert, sodass kein lokaler Druck aufgebracht wurde.
In jeder der 4-6 sind für Linie 404 acht Lager veranschaulicht. Für die Lager 1-7 betrug der lokale Druck, welcher von jedem Lager aufgebracht wurde, 610 kgf. Das Lager 8 wurde in der y-Richtung fixiert, sodass kein lokaler Druck aufgebracht wurde.
In 4 sind die Durchmesser der Arbeitswalzen identisch, welche den Arbeitswalzendruck auf jedes der Metallsubstrate aufbringen. In 5 sind die Arbeitswalzendurchmesser relativ zu den Arbeitswalzendurchmessern der 4 um einen Faktor von 1,5 erhöht. In 6 sind die Arbeitswalzendurchmesser relativ zu den Arbeitswalzendurchmessern an der 4 um einen Faktor von 2 erhöht.
Im Allgemeinen veranschaulicht 4 für jede der Linien 402, 404 oder 406 eine erhöhte Variation der Kontaktdruckverteilung sowie erhöhte Randeffekte (beispielsweise dargestellt durch die Druckvariation, welche bei Lager 7 beginnt. Für jede der Linien 402, 404 oder 406 veranschaulicht 6 eine optimale Steuerung einer Druckvariation (d.h. die Variation der Kontaktdruckverteilung ist minimiert), jedoch sind Randeffekte erhöht. Von den 4-6 veranschaulicht 5 für jede der Linien 402, 404 oder 406 eine optimale Kombination aus minimierter Druckvariation, während Randeffekte in der Kontaktdruckverteilung reduziert sind.
Daher kann das offenbarte System dazu verwendet werden, eine gleichförmigere Textur auf einem Metallsubstrat durch Anpassen des einen oder der mehreren Druckparameter zu erreichen, um eine Kontaktdruckverteilung zu erzeugen, welche eine Druckvariation minimiert, während Randeffekte reduziert werden. Aufgrund einer Optimierung der Druckparameter zur Erzeugung der gewünschten Kontaktdruckverteilung können Metallsubstrate mit verbesserter Texturgleichförmigkeit erzeugt werden.
In einigen Beispielen kann eine Seite des Arbeitsstands erstarrt sein, sodass lediglich eine Seite des Stands betätigt wird (d.h. der Stand wird nur in der Richtung 103 oder nur in der Richtung 105 betätigt). In diesen Beispielen ist die vertikale Position der unteren Arbeitswalze 104B konstant, fixiert und/oder bewegt sich nicht vertikal gegenüber dem Metallsubstrat.
In einigen Aspekten, bei welchen Lager an sowohl der oberen als auch der unteren Seite des Stands umfasst sind, kann eine Seite des Arbeitsstands durch Steuern eines Teils der Lager erstarrt sein, sodass diese nicht betätigt werden. In einigen Fällen können die unteren Lager 116B beispielsweise derart erstarrt sein, dass die untere Arbeitswalze 104B nicht in der Richtung 105 betätigt wird. In anderen Beispielen können die unteren Lager 116B weggelassen werden, sodass die untere Arbeitswalze 104B erstarrt ist. In anderen Beispielen können verschiedene andere Mechanismen verwendet werden, sodass eine Seite des Stands erstarrt ist. 7 und 8 veranschaulichen beispielsweise ein zusätzliches Beispiel eines Arbeitsstands, bei welchem eine Seite erstarrt ist, und 9 und 10 veranschaulichen ein weiteres Beispiel eines Arbeitsstands, bei welchem eine Seite erstarrt ist. Es können verschiedene andere geeignete Mechanismen und/oder Walzenkonfigurationen zum Erstarren einer Seite des Arbeitsstands verwendet werden, solange die notwendige Halterung für die erstarrte Seite des Arbeitsstands bereitgestellt wird.
7 und 8 veranschaulichen ein anderes Beispiel eines Arbeitsstands 702. Der Arbeitsstand 702 ist im Wesentlichen ähnlich zu dem Arbeitsstand 102, mit der Ausnahme, dass der Arbeitsstand 702 fixierte Stützwalzen 725 anstelle der unteren Lager 116B umfasst. In diesem Beispiel werden die fixierten Stützwalzen 725 nicht vertikal betätigt, wodurch der Arbeitsstand 702 lediglich in der Richtung 103 betätigt wird. Optional sind die Stützwalzen 725 an einem Ständer 723 oder, je nach Wunsch, einer anderen geeigneten Halterung gehaltert. Optional haltert der Ständer 723 jede Stützwalze 725 an einer oder mehreren Stellen entlang der Stützwalze 725. In dem Beispiel der 7 und 8 sind drei Stützwalzen 725 bereitgestellt; in anderen Beispielen kann jedoch eine jegliche gewünschte Anzahl an Stützwalzen 725 bereitgestellt sein. In diesen Beispielen ist die untere Arbeitswalze 104B erstarrt, da die Stützwalzen 725 vertikal fixiert sind, sodass die untere Arbeitswalze 104B konstant ist, fixiert ist und/oder sich vertikal gegenüber dem Metallsubstrat nicht bewegt. In diesen Beispielen wird der Stand 702 während einer Texturierung lediglich von einer Seite des Stands 702 betätigt (d.h. eine Betätigung findet lediglich von der oberen Seite des Stands mit der oberen Arbeitswalze 104A).
9 und 10 veranschaulichen ein anderes Beispiel eines Arbeitsstands 902. Der Arbeitsstand 902 ist im Wesentlichen ähnlich zu dem Arbeitsstand 102, mit der Ausnahme, dass die Zwischenwalzen und Aktuatoren weggelassen sind und ein Durchmesser der unteren Arbeitswalze 104B größer ist als der Durchmesser der oberen Arbeitswalze 104A. In diesem Beispiel wird der Arbeitsstand 902 lediglich in der Richtung 103 betätigt. In einigen Aspekten stellt die untere Arbeitswalze 104B mit größerem Durchmesser die notwendige Halterung gegen die Betätigung dar, sodass das gewünschte Profil des Metallsubstrats 108 während einer Texturierung erzeugt wird. Es versteht sich, dass in anderen Beispielen Zwischenwalzen und/oder verschiedene andere Stützwalzen mit der unteren Arbeitswalze 104B bereitgestellt sein können. In weiteren Beispielen kann die untere Arbeitswalze 104B einen ähnlichen Durchmesser wie die obere Arbeitswalze 104A aufweisen und der Arbeitsstand umfasst ferner eine jegliche gewünschte Anzahl an Zwischenwalzen und/oder Stützwalzen, um die benötigte Halterung für die untere Arbeitswalze 104B bereitzustellen, wenn eine Seite erstarrt ist.
Eine Auswahl von Ausführungsbeispielen, welche eine Vielzahl von Ausführungsformen im Einklang mit den hierin beschriebenen Konzepten zusätzlich beschreibt, wird nachfolgend angeführt, wobei wenigstens einige ausdrücklich als „ECs“ („Example Combinations“ - beispielhafte Kombinationen) genannt werden. Diese Beispiele sind nicht dazu gedacht, gegenseitig ausschließen, erschöpfend oder einschränkend zu sein; und die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele limitiert, sondern umfasst vielmehr alle möglichen Modifikationen und Variationen innerhalb des Umfangs der veröffentlichten Ansprüche und ihrer Äquivalente.
EC1. Verfahren zum Aufbringen einer Textur auf ein Substrat, wobei das Verfahren umfasst: Aufbringen einer Textur auf ein Substrat mit einem Arbeitsstand eines Spule-zu-Spule-Vorgangs, wobei der Arbeitsstand eine obere Arbeitswalze und eine untere Arbeitswalze umfasst, welche vertikal mit der oberen Arbeitswalze ausgerichtet ist, wobei wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze und der unteren Arbeitswalze eine Textur umfasst, und wobei das Aufbringen der Textur umfasst: Aufbringen, durch die obere Arbeitswalze, eines ersten Arbeitswalzendrucks auf eine obere Fläche des Substrats; und Aufbringen, durch die untere Arbeitswalze, eines zweiten Arbeitswalzendrucks auf eine untere Fläche des Substrats; Messen, über eine Breite des Substrats mit einem Sensor, einer Kontaktdruckverteilung von wenigstens einem aus dem ersten Arbeitswalzendruck und dem zweiten Arbeitswalzendruck; Empfangen, von dem Sensor, von Daten an einer Verarbeitungsvorrichtung; und Anpassen eines Kontaktdruckparameters des Arbeitsstands, sodass der Arbeitsstand eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Substrats bereitstellt und eine Dicke des Substrats nachdem die Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
EC 2. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters wenigstens eine Eigenschaft der Textur auf dem Substrat anpasst.
EC 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die wenigstens eine Eigenschaft eine Höhe der Textur, eine Tiefe der Textur, eine Form der Textur, eine Größe der Textur, eine Verteilung der Textur, eine Rauigkeit der Textur, oder eine Konzentration der Textur umfasst.
EC 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Bereitstellen der gewünschten Kontaktdruckverteilung mit einer Kontaktdruckvariation von weniger als 25% über die Breite des Substrats umfasst.
EC 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die Kontaktdruckvariation über die Breite des Substrats weniger als 13% beträgt.
EC 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die Kontaktdruckvariation über die Breite des Substrats weniger als 8% beträgt.
EC 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Anpassen einer Walzenform der Arbeitswalzen umfasst, sodass eine Variation der Walzenform weniger als 10 µm beträgt.
EC 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Arbeitsstand ferner eine obere Zwischenwalze, welche die obere Arbeitswalze haltert, und eine untere Zwischenwalze umfasst, welche die untere Arbeitswalze haltert.
EC 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Anpassen einer Walzenform der Zwischenwalzen umfasst, sodass eine Variation der Walzenform weniger als 10 µm beträgt.
EC 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die Arbeitswalzen einen Arbeitswalzendurchmesser aufweisen und die Zwischenwalzen einen Zwischenwalzendurchmesser aufweisen, und wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Anpassen wenigstens eines aus dem Arbeitswalzendurchmesser und dem Zwischenwalzendurchmesser umfasst.
EC 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Arbeitswalzendurchmesser von ungefähr 20 mm bis ungefähr 200 mm beträgt, und wobei der Zwischenwalzendurchmesser von ungefähr 20 mm bis ungefähr 300 mm beträgt.
EC 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Erhöhen wenigstens eines aus dem Arbeitswalzendurchmesser und dem Zwischenwalzendurchmesser um einen Faktor von 1,5 umfasst.
EC 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Erhöhen wenigstens eines aus dem Arbeitswalzendurchmesser und dem Zwischenwalzendurchmesser um einen Faktor von 2 umfasst.
EC 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die obere Zwischenwalze eine erste obere Zwischenwalze ist und die untere Zwischenwalze eine erste untere Zwischenwalze ist, und wobei der Arbeitsstand ferner umfasst: eine zweite obere Zwischenwalze, welche die obere Arbeitswalze haltert; und eine zweite untere Zwischenwalze, welche die untere Arbeitswalze haltert.
EC 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Arbeitsstand ferner umfasst: ein Set oberer Lager entlang der oberen Zwischenwalze, wobei jedes obere Lager eine Lagerlast auf die obere Zwischenwalze aufbringt, sodass die obere Zwischenwalze die obere Arbeitswalze dazu veranlasst, den ersten Arbeitswalzendruck auf das Substrat aufzubringen; und ein Set unterer Lager entlang der unteren Zwischenwalze, wobei jedes untere Lager eine Lagerlast auf die untere Zwischenwalze aufbringt, sodass die untere Zwischenwalze die untere Arbeitswalze dazu veranlasst, den zweiten Arbeitswalzendruck auf das Substrat aufzubringen.
EC 16. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Set oberer Lager wenigstens zwei Reihen oberer Lager umfasst, und wobei das Set unterer Lager wenigstens zwei Reihen unterer Lager umfasst.
EC 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Anpassen eines Abstands zwischen benachbarter oberer Lager umfasst.
EC 18. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Abstands ein Verringern des Abstands zwischen benachbarten oberen Lagern durch Verändern einer lateralen Position wenigstens einer der oberen Lager relativ zu einem benachbarten oberen Lager umfasst.
EC 19. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Verringern des Abstands ein Verringern des Abstands auf einen minimalen Abstand von ungefähr 1 mm umfasst.
EC 20. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Verringern des Abstands ein Erhöhen einer Anzahl oberer Lager entlang der oberen Zwischenwalzen umfasst.
EC 21. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Anpassen einer Lagerabmessung wenigstens eines oberen Lagers aus dem Set oberer Lager umfasst.
EC 22. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen der Lagerabmessung ein Verändern wenigstens eines aus einer Lagerbreite oder einem Lagerdurchmesser umfasst.
EC 23. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die Lagerbreite von ungefähr 20 mm bis ungefähr 400 mm beträgt, und wobei der Lagerdurchmesser von ungefähr 20 mm bis ungefähr 400 mm beträgt.
EC 24. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die Lagerbreite ungefähr 100 mm beträgt.
EC 25. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen der Lagerabmessung ein Erhöhen einer Lagerbreite umfasst, während laterale Positionen der oberen Lager beibehalten werden, wobei das Erhöhen der Lagerbreite einen Abstand zwischen benachbarten oberen Lagern verringert.
EC 26. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Erhöhen der Lagerbreite ein Reduzieren einer Anzahl oberer Lager entlang der oberen Zwischenwalzen umfasst.
EC 27. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Reduzieren einer Scheitel- oder Fasenhöhe jedes der oberen Lager oder der unteren Lager auf weniger als ungefähr 50 µm umfasst.
EC 28. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Reduzieren einer Scheitel- oder Fasenhöhe jedes der oberen Lager oder der unteren Lager auf weniger als ungefähr 20 µm umfasst.
EC 29. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei jedes der oberen Lager relativ zu der oberen Zwischenwalze einzelnen anpassbar ist, und wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Anpassen der Lagerlast umfasst, welche durch wenigstens eines der oberen Lager auf die obere Zwischenwalze aufgebracht wird.
EC 30. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Erhöhen der Lagerlast umfasst, welche durch alle der oberen Lager auf die obere Zwischenwalze aufgebracht wird.
EC 31. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Set oberer Lager ein äußerstes oberes Lager umfasst, welches ein inneres Ende und ein äußeres Ende aufweist, und wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Anpassen des äußersten oberen Lagers relativ zu einem Rand des Substrats umfasst.
EC 32. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des äußersten oberen Lagers ein Bewegen des äußersten oberen Lagers umfasst, sodass der Rand des Substrats zwischen dem äußeren Ende und einer Zwischenposition des äußersten oberen Lagers liegt, wobei die zwischen Position zwischen dem äußeren Ende und dem inneren Ende liegt.
EC 33. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des äußersten oberen Lagers ein Bewegen des äußersten oberen Lagers umfasst, sodass der Rand des Substrats zwischen dem inneren Ende und einer Zwischenposition des äußersten oberen Lagers liegt, wobei die zwischen Position zwischen dem äußeren Ende und dem inneren Ende liegt.
EC 34. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des äußersten oberen Lagers ein Bewegen des äußersten oberen Lagers umfasst, sodass sich der Rand des Substrats von dem äußeren Ende des äußersten oberen Lagers axial nach außen erstreckt.
EC 35. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des äußersten oberen Lagers ein Erhöhen der Lagerlast umfasst, welche durch das äußerste obere Lager auf die obere Zwischenwalze aufgebracht wird, um die obere Arbeitswalze dazu zu veranlassen, den Arbeitswalzendruck an dem Rand des Substrats zu erhöhen.
EC 36. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der erste Arbeitswalzendruck und der zweite Arbeitswalzendruck von ungefähr 1 MPa bis ungefähr einer Streckgrenze des Substrats betragen.
EC 37. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei eine Variation der Dicke über die Breite des Substrats nachdem die Textur aufgebracht worden ist weniger als 2% beträgt.
EC 38. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Arbeitsstand ein erster Arbeitsstand ist, die obere Arbeitswalze eine erste obere Arbeitswalze ist, die Textur eine erste Textur ist und die untere Arbeitswalze eine erste untere Arbeitswalze ist, und wobei das Verfahren ferner umfasst: Aufbringen einer zweiten Textur auf ein Substrat mit einem zweiten Arbeitsstand des Spule-zu-Spule-Vorgangs, wobei der zweite Arbeitsstand eine zweite obere Arbeitswalze und eine zweite untere Arbeitswalze umfasst, welche vertikal mit der zweiten oberen Arbeitswalze ausgerichtet ist, wobei wenigstens eine aus der zweiten oberen Arbeitswalze und der zweiten unteren Arbeitswalze die zweite Textur umfasst, und wobei das Aufbringen der zweiten Textur umfasst: Aufbringen, durch die zweite obere Arbeitswalze, eines dritten Arbeitswalzendrucks auf die obere Fläche des Substrats; und Aufbringen, durch die zweite untere Arbeitswalze, eines vierten Arbeitswalzendrucks auf eine untere Fläche des Substrats, wobei die Dicke des Substrats nachdem die zweite Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
EC 39. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der erste Arbeitswalzendruck und der zweite Arbeitswalzendruck weniger als eine Streckgrenze des Substrats betragen.
EC 40. Substrat, welches nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele gebildet ist.
EC 41. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei sich die Dicke des Substrats um nicht mehr als 1 % reduziert nachdem die Textur aufgebracht worden ist.
EC 42. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei sich die Dicke des Substrats (108) um nicht mehr als 0,5% reduziert nachdem die Textur aufgebracht worden ist.
EC 43. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der erste Arbeitswalzendruck und der zweite Arbeitswalzendruck im Wesentlichen identisch sind.
EC 44. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem, umfassend: einen Arbeitsstand, umfassend: eine obere Arbeitswalze, welche dazu eingerichtet ist, einen ersten Arbeitswalzendruck auf eine obere Fläche eines Substrats aufzubringen; und eine untere Arbeitswalze, welche vertikal mit der oberen Arbeitswalze ausgerichtet ist und dazu eingerichtet ist, einen zweiten Arbeitswalzendruck auf eine untere Fläche des Substrats aufzubringen, wobei wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze und der unteren Arbeitswalze eine Textur umfasst, sodass wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze und der unteren Arbeitswalze dazu eingerichtet ist, dem Substrat durch Aufbringen des ersten Arbeitswalzendrucks oder durch Aufbringen des zweiten Arbeitswalzendrucks die Textur zu verleihen; und einen Sensor, welcher dazu eingerichtet ist, eine Kontaktdruckverteilung von wenigstens einem aus dem ersten Arbeitswalzendruck und dem zweiten Arbeitswalzendruck über die Breite des Substrats zu messen; eine Verarbeitungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Daten von dem Sensor zu empfangen; und einen Kontaktdruckparameter, wobei der Kontaktdruckparameter auf Grundlage der gemessenen Kontaktdruckverteilung anpassbar ist, um eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Substrats zu erreichen und eine Dicke des Substrats nachdem die Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
EC 45. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Kontaktdruckparameter eine Walzenform der Arbeitswalzen umfasst, wobei die Arbeitswalzen eine Variation der Walzenform von weniger als 10 µm entlang einer Breite der Arbeitswalzen umfassen.
EC 46. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Arbeitsstand ferner eine obere Zwischenwalze, welche die obere Arbeitswalze haltert, und eine untere Zwischenwalze umfasst, welche die untere Arbeitswalze haltert.
EC 47. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Kontaktdruckparameter eine Walzenform der Zwischenwalzen umfasst, und wobei die Zwischenwalzen eine Variation der Walzenform von weniger als ungefähr 10 µm entlang der Breite der Zwischenwalzen umfassen.
EC 48. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die Arbeitswalzen einen Arbeitswalzendurchmesser aufweisen und die Zwischenwalzen einen Zwischenwalzendurchmesser aufweisen, und wobei der Kontaktdruckparameter wenigstens einen aus dem Arbeitswalzendurchmesser und dem Zwischenwalzendurchmesser umfasst.
EC 49. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Arbeitswalzendurchmesser von ungefähr 20 mm bis ungefähr 200 mm beträgt, und wobei der Zwischenwalzendurchmesser von ungefähr 20 mm bis ungefähr 300 mm beträgt.
EC 50. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die obere Zwischenwalze eine erste obere Zwischenwalze ist, und wobei die untere Zwischenwalze eine erste untere Zwischenwalze ist, wobei der Arbeitsstand ferner umfasst: eine zweite obere Zwischenwalze, welche die obere Arbeitswalze haltert; und eine zweite untere Zwischenwalze, welche die untere Arbeitswalze haltert.
EC 51. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Arbeitsstand ferner umfasst: ein Set oberer Lager entlang der oberen Zwischenwalze, wobei jedes obere Lager dazu eingerichtet ist, eine Lagerlast auf die obere Zwischenwalze aufzubringen, sodass die obere Zwischenwalze die obere Arbeitswalze dazu veranlasst, den ersten Arbeitswalzendruck auf das Substrat aufzubringen; und ein Set unterer Lager entlang der unteren Zwischenwalze, wobei jedes untere Lager dazu eingerichtet ist, eine Lagerlast auf die untere Zwischenwalze aufzubringen, sodass die untere Zwischenwalze die untere Arbeitswalze dazu veranlasst, den zweiten Arbeitswalzendruck auf das Substrat aufzubringen.
EC 52. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Set oberer Lager wenigstens zwei Reihen oberer Lager umfasst, und wobei das Set unterer Lager wenigstens zwei Reihen unterer Lager umfasst.
EC 53. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Kontaktdruckparameter einen Abstand zwischen benachbarten oberen Lagern umfasst.
EC 54. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Abstand ungefähr 34 mm beträgt.
EC 55. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Kontaktdruckparameter eine Lagerabmessung wenigstens eines oberen Lagers aus dem Set oberer Lager umfasst.
EC 56. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die Lagerabmessung einen Lagerdurchmesser und eine Lagerbreite umfasst.
EC 57. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Lagerdurchmesser von ungefähr 20 mm bis ungefähr 400 mm beträgt, und wobei die Lagerbreite von ungefähr 20 mm bis ungefähr 400 mm beträgt.
EC 58. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die Lagerbreite ungefähr 100 mm beträgt.
EC 59. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Kontaktdruckparameter eine Scheitel- oder Fasenhöhe von jedem der oberen Lager oder der unteren Lager von weniger als ungefähr 50 µm umfasst.
EC 60. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Scheitel von jedem der oberen Lager oder der unteren Lager ungefähr 20 µm beträgt.
EC 61. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei jedes der oberen Lager relativ zu der oberen Zwischenwalze einzeln anpassbar ist, und wobei der Kontaktdruckparameter die Lagerlast umfasst, welche durch wenigstens eines der oberen Lager auf die obere Zwischenwalze aufgebracht wird.
EC 62. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der Kontaktdruckparameter die Lagerlast umfasst, welche durch alle oberen Lagern auf die obere Zwischenwalze aufgebracht wird.
EC 63. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Set oberer Lager ein äußerstes oberes Lager umfasst, welches ein inneres Ende und ein äußeres Ende aufweist, und wobei der Kontaktdruckparameter eine Position des äußersten oberen Lagers relativ zu einem Rand des Substrats umfasst.
EC 64. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das äußerste obere Lager derart positioniert ist, dass der Rand des Substrats zwischen dem inneren Ende und einer Zwischenposition des äußersten oberen Lagers liegt, wobei die Zwischenposition zwischen dem äußeren Ende und dem inneren Ende liegt.
EC 65. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das äußerste obere Lager derart positioniert ist, dass der Rand des Substrats zwischen dem äußeren Ende und einer Zwischenposition des äußersten oberen Lagers liegt, wobei die Zwischenposition zwischen dem äußeren Ende und dem inneren Ende liegt.
EC 66. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das äußerste obere Lager derart positioniert ist, dass sich der Rand des Substrats von dem äußeren Ende des äußersten oberen Lagers axial nach außen erstreckt.
EC 67. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei eine Variation der Dicke über die Breite des Substrats nachdem die Textur aufgebracht worden ist weniger als 2% beträgt.
EC 68. Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei der erste Arbeitswalzendruck und der zweite Arbeitswalzendruck weniger als eine Streckgrenze des Substrats betragen.
EC 69. Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei das Anpassen des Kontaktdruckparameters ein Anpassen der Lagerlasten umfasst, welche durch die oberen Lager auf die obere Zwischenwalze aufgebracht wird, um eine Verteilung der Lagerlasten anzupassen.
EC 70. System oder Verfahren nach einem der vorhergehenden oder nachfolgenden Beispiele, wobei die obere Arbeitswalze vertikal anpassbar ist, und wobei die untere Arbeitswalze vertikal fixiert ist, sodass lediglich die obere Arbeitswalze betätigbar ist.
Die vorstehend beschriebenen Aspekte sind lediglich mögliche Beispiele oder Implementierungen, welche lediglich für ein eindeutiges Verständnis der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung dargelegt sind. Viele Variationen und Modifikationen können an den vorstehend beschriebenen Beispielen durchgeführt werden, ohne wesentlich von dem Wesen und den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Alle diese Modifikationen und Variationen sind hiermit in dem Umfang der vorliegenden Offenbarung umfasst und es ist vorgesehen, alle möglichen Ansprüche von einzelnen Aspekten oder Kombinationen von Elementen oder Schritten durch die vorliegende Offenbarung zu stützen. Des Weiteren, obwohl hierin und in den nachfolgenden Ansprüchen spezifische Begriffe verwendet werden, werden diese lediglich in generischer sowie beschreibender Hinsicht verwendet und nicht zu dem Zweck, um die beschriebene Erfindung oder die nachfolgenden Ansprüche zu limitieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62535345 [0001]
US 62535341 [0001]
US 62535349 [0001]
US 62551296 [0001]
US 62551292 [0001]
US 62551298 [0001]

Claims

Vorrichtung zum Aufbringen einer Textur auf ein Substrat (108), wobei die Vorrichtung umfasst: einen Arbeitsstand eines Spule-zu-Spule-Vorgangs (100), welcher dazu eingerichtet ist, eine Textur auf ein Substrat (108) aufzubringen, wobei der Arbeitsstand (102) eine obere Arbeitswalze (104A) und eine untere Arbeitswalze (104B) umfasst, welche vertikal mit der oberen Arbeitswalze (104A) ausgerichtet ist, wobei wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze (104A) und der unteren Arbeitswalze (104B) eine Textur umfasst, und wobei die obere Arbeitswalze (104A) dazu eingerichtet ist, einen ersten Arbeitswalzendruck auf eine obere Fläche (110) des Substrats (108) aufzubringen; und die untere Arbeitswalze (104B) dazu eingerichtet ist, einen zweiten Arbeitswalzendruck auf eine untere Fläche (112) des Substrats (108) aufzubringen; wobei die Vorrichtung ferner umfasst: einen Sensor, welcher dazu eingerichtet ist, über eine Breite des Substrats (108), eine Kontaktdruckverteilung von wenigstens einem aus dem ersten Arbeitswalzendruck und dem zweiten Arbeitswalzendruck zu messen; eine Verarbeitungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Daten von dem Sensor (124) zu empfangen; und Mittel zum Anpassen eines Kontaktdruckparameters des Arbeitsstands (102), sodass der Arbeitsstand (102) dazu in der Lage ist, eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Substrats (108) bereitzustellen und eine Dicke des Substrats (108) nachdem die Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, wenigstens eine Eigenschaft der Textur auf dem Substrat (108) anzupassen, und wobei die wenigstens eine Eigenschaft wenigstens eines aus einer Höhe der Textur, einer Tiefe der Textur, einer Form der Textur, einer Größe der Textur, einer Verteilung der Textur, einer Rauigkeit der Textur, oder einer Konzentration der Textur umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, die gewünschte Kontaktdruckverteilung mit einer Kontaktdruckvariation von weniger als 25% über die Breite des Substrats (108) bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, eine Walzenform der Arbeitswalzen (104A, 104B) anzupassen, sodass eine Variation der Walzenform weniger als 10 µm beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Arbeitsstand (102) ferner eine obere Zwischenwalze (114A) umfasst, welche die obere Arbeitswalze (104A) haltert.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Arbeitswalzen (104A, 104B) einen Arbeitswalzendurchmesser aufweisen und die Zwischenwalzen (114A) einen Zwischenwalzendurchmesser aufweisen, und wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, wenigstens eines aus dem Arbeitswalzendurchmesser und dem Zwischenwalzendurchmesser anzupassen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Arbeitsstand (102) ferner ein Set oberer Lager (116A) entlang der oberen Zwischenwalze (114A) umfasst, wobei jedes obere Lager (116A) dazu eingerichtet ist, eine Lagerlast auf die obere Zwischenwalze (114A) aufzubringen, sodass die obere Zwischenwalze (114A) die obere Arbeitswalze (104A) dazu veranlasst, den ersten Arbeitswalzendruck auf das Substrat (108) aufzubringen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, wenigstens eines durchzuführen aus: einem Anpassen eines Abstands zwischen benachbarten oberen Lagern (116A), einem Anpassen einer Lagerabmessung wenigstens eines oberen Lagers (116A) aus dem Set oberer Lager (116A), einem Reduzieren einer Scheitel- oder Fasenhöhe jedes der oberen Lager (116A), einem Erhöhen der Lagerlast, welche durch alle oberen Lager (116A) auf die obere Zwischenwalze (114A) aufgebracht wird, oder einem Anpassen der Lagerlasten, welche durch die oberen Lager (116A) auf die obere Zwischenwalze (114A) aufbringbar ist, um eine Verteilung der Lagerlasten anzupassen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei jedes der oberen Lager (116A) relativ zu der oberen Zwischenwalze (114A) anpassbar ist, und wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, ein Erhöhen der Lagerlast anzupassen, welche durch wenigstens ein oberes Lager (116A) auf die obere Zwischenwalze (114A) aufbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Set oberer Lager (116A) ein äußerstes oberes Lager umfasst, welches ein inneres Ende und ein äußeres Ende aufweist, und wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, das äußerste obere Lager relativ zu einem Rand des Substrats (108) anzupassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Variation der Dicke über die Breite des Substrats (108) nachdem die Textur aufgebracht worden ist weniger als 2% beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Arbeitsstand (102) ein erster Arbeitsstand ist, die obere Arbeitswalze (104A) eine erste obere Arbeitswalze ist, die Textur eine erste Textur ist und die untere Arbeitswalze (104B) eine erste untere Arbeitswalze ist, und wobei die Vorrichtung ferner umfasst: einen zweiten Arbeitsstand (102) des Spule-zu-Spule-Vorgangs (100), welcher dazu eingerichtet ist, eine zweite Textur auf ein Substrat (108) aufzubringen, wobei der zweite Arbeitsstand (102) eine zweite obere Arbeitswalze (104A) und eine zweite untere Arbeitswalze (104B) umfasst, welche vertikal mit der zweiten oberen Arbeitswalze (104A) ausgerichtet ist, wobei wenigstens eine aus der zweiten oberen Arbeitswalze (104A) und der zweiten unteren Arbeitswalze (104B) die zweite Textur umfasst, und wobei die zweite obere Arbeitswalze (104A) dazu eingerichtet ist, einen dritten Arbeitswalzendruck auf die obere Fläche des Substrats (108) aufzubringen; und die zweite untere Arbeitswalze (104B) dazu eingerichtet ist, einen vierten Arbeitswalzendruck auf eine untere Fläche des Substrats (108) aufzubringen, wobei die Dicke des Substrats (108) nachdem die zweite Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die Dicke des Substrats (108) um nicht mehr als 1% reduziert nachdem die Textur aufgebracht worden ist.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100), umfassend: einen Arbeitsstand (102), umfassend: eine obere Arbeitswalze (104A), welche dazu eingerichtet ist, einen ersten Arbeitswalzendruck auf eine obere Fläche (110) eines Substrats (108) aufzubringen; und eine untere Arbeitswalze (104B), welche vertikal mit der oberen Arbeitswalze (104A) ausgerichtet ist und dazu eingerichtet ist, einen zweiten Arbeitswalzendruck auf eine untere Fläche (112) des Substrats (108) aufzubringen, wobei wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze (104A) und der unteren Arbeitswalze (104B) eine Textur umfasst, sodass wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze (104A) und der unteren Arbeitswalze (104B) dazu eingerichtet ist, dem Substrat (108) durch Aufbringen des ersten Arbeitswalzendrucks oder durch Aufbringen des zweiten Arbeitswalzendrucks die Textur zu verleihen; und einen Sensor (124), welcher dazu eingerichtet ist, eine Kontaktdruckverteilung von wenigstens einem aus dem ersten Arbeitswalzendruck und dem zweiten Arbeitswalzendruck über die Breite des Substrats (108) zu messen; eine Verarbeitungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Daten von dem Sensor (124) zu empfangen; und einen Kontaktdruckparameter, wobei der Kontaktdruckparameter auf Grundlage der gemessenen Kontaktdruckverteilung anpassbar ist, um eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Substrats (108) zu erreichen und eine Dicke des Substrats (108) nachdem die Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 14, wobei der Arbeitsstand (102) ferner umfasst: eine obere Zwischenwalze (114A), welche die obere Arbeitswalze (104A) haltert; und ein Set oberer Lager (116A) entlang der oberen Zwischenwalze (114A), wobei jedes obere Lager (116A) dazu eingerichtet ist, eine Lagerlast auf die obere Zwischenwalze (114A) aufzubringen, sodass die obere Zwischenwalze (114A) die obere Arbeitswalze (104A) dazu veranlasst, den ersten Arbeitswalzendruck auf das Substrat (108) aufzubringen.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 15, wobei der Kontaktdruckparameter wenigstens eines aus einem Abstand zwischen benachbarten oberen Lagern (116A), einer Lagerabmessung wenigstens eines oberen Lagers (116A) aus dem Set oberer Lager (116A), einem Lagerdurchmesser und einer Lagerbreite, oder einer Scheitel- oder Fasenhöhe jedes der oberen Lager (116A) oder der unteren Lager (116B) von weniger als 50 µm umfasst.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 15, wobei jedes der oberen Lager (116A) relativ zu der oberen Zwischenwalze (114A) einzeln anpassbar ist, und wobei der Kontaktdruckparameter die Lagerlast umfasst, welche durch wenigstens eines der oberen Lager (116A) auf die obere Zwischenwalze (114A) aufgebracht wird.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 15, wobei das Set oberer Lager (116A) ein äußerstes oberes Lager umfasst, welches ein inneres Ende und ein äußeres Ende aufweist, und wobei der Kontaktdruckparameter eine Position des äußersten oberen Lagers relativ zu einem Rand des Substrats (108) umfasst.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 14, wobei die obere Arbeitswalze (104A) vertikal anpassbar ist und wobei die untere Arbeitswalze (104B) vertikal fixiert ist, sodass lediglich die obere Arbeitswalze (104A) betätigbar ist.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 14, wobei eine Variation der Dicke über die Breite des Substrats (108) nachdem die Textur aufgebracht worden ist weniger als 2% beträgt, und wobei der erste Arbeitswalzendruck und der zweite Arbeitswalzendruck weniger als eine Elastizitätsgrenze des Substrats (108) betragen.
Vorrichtung zum Aufbringen einer Textur auf ein Substrat (108), wobei die Vorrichtung umfasst: einen Arbeitsstand eines Spule-zu-Spule-Vorgangs (100), welcher dazu eingerichtet ist, eine Textur auf ein Substrat (108) aufzubringen, wobei der Arbeitsstand (102) eine obere Arbeitswalze (104A) und eine untere Arbeitswalze (104B) umfasst, welche vertikal mit der oberen Arbeitswalze (104A) ausgerichtet ist, wobei wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze (104A) und der unteren Arbeitswalze (104B) eine Textur umfasst, und wobei die obere Arbeitswalze (104A) dazu eingerichtet ist, einen ersten Arbeitswalzendruck auf eine obere Fläche (110) des Substrats (108) aufzubringen; und die untere Arbeitswalze (104B) dazu eingerichtet ist, einen zweiten Arbeitswalzendruck auf eine untere Fläche (112) des Substrats (108) aufzubringen; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner umfasst: einen Sensor, welcher dazu eingerichtet ist, über eine Breite des Substrats (108), eine Kontaktdruckverteilung von wenigstens einem aus dem ersten Arbeitswalzendruck und dem zweiten Arbeitswalzendruck zu messen; eine Verarbeitungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Daten von dem Sensor (124) zu empfangen; und Mittel zum Anpassen, auf Grundlage der gemessenen Kontaktdruckverteilung, eines Kontaktdruckparameters des Arbeitsstands (102), sodass der Arbeitsstand (102) dazu in der Lage ist, eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Substrats (108) bereitzustellen und eine Dicke des Substrats (108) nachdem die Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
Vorrichtung nach Anspruch 21 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, wenigstens eine Eigenschaft der Textur auf dem Substrat (108) anzupassen, und wobei die wenigstens eine Eigenschaft wenigstens eines aus einer Höhe der Textur, einer Tiefe der Textur, einer Form der Textur, einer Größe der Textur, einer Verteilung der Textur, einer Rauigkeit der Textur, oder einer Konzentration der Textur umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, die gewünschte Kontaktdruckverteilung mit einer Kontaktdruckvariation von weniger als 25% über die Breite des Substrats (108) bereitzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, eine Walzenform der Arbeitswalzen (104A, 104B) anzupassen, sodass eine Variation der Walzenform weniger als 10 µm beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei der Arbeitsstand (102) ferner eine obere Zwischenwalze (114A) umfasst, welche die obere Arbeitswalze (104A) haltert, und wobei der Arbeitsstand (102) vorzugsweise ferner ein Set oberer Lager (116A) entlang der oberen Zwischenwalze (114A) umfasst, wobei jedes obere Lager (116A) dazu eingerichtet ist, eine Lagerlast auf die obere Zwischenwalze (114A) aufzubringen, sodass die obere Zwischenwalze (114A) die obere Arbeitswalze (104A) dazu veranlasst, den ersten Arbeitswalzendruck auf das Substrat (108) aufzubringen.
Vorrichtung nach Anspruch 25 sowie nach Anspruch 5, wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, wenigstens eines durchzuführen aus: einem Anpassen eines Abstands zwischen benachbarten oberen Lagern (116A), einem Anpassen einer Lagerabmessung wenigstens eines oberen Lagers (116A) aus dem Set oberer Lager (116A), einem Reduzieren einer Scheitel- oder Fasenhöhe jedes der oberen Lager (116A), einem Erhöhen der Lagerlast, welche durch alle oberen Lager (116A) auf die obere Zwischenwalze (114A) aufgebracht wird, einem Anpassen eines Arbeitswalzendurchmessers wenigstens einer der Arbeitswalzen (104A), einem Anpassen eines Zwischenwalzendurchmessers wenigstens einer der Zwischenwalzen (114A), einem Anpassen eines äußersten oberen Lagers aus dem Set oberer Lager (116A) relativ zu einem Rand des Substrats (108), oder einem Anpassen der Lagerlasten, welche durch die oberen Lager (116A) auf die obere Zwischenwalze (114A) aufbringbar sind, um eine Verteilung der Lagerlasten anzupassen.
Vorrichtung nach Anspruch 25 sowie nach Anspruch 5, wobei jedes der oberen Lager (116A) relativ zu der oberen Zwischenwalze (114A) anpassbar ist, und wobei die Mittel zum Anpassen des Kontaktdruckparameters dazu eingerichtet sind, ein Erhöhen der Lagerlast anzupassen, welche durch wenigstens ein oberes Lager (116A) auf die obere Zwischenwalze (114A) aufbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei eine Variation der Dicke über die Breite des Substrats (108) nachdem die Textur aufgebracht worden ist weniger als 2% beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei der Arbeitsstand (102) ein erster Arbeitsstand ist, die obere Arbeitswalze (104A) eine erste obere Arbeitswalze ist, die Textur eine erste Textur ist und die untere Arbeitswalze (104B) eine erste untere Arbeitswalze ist, und wobei die Vorrichtung ferner umfasst: einen zweiten Arbeitsstand (102) des Spule-zu-Spule-Vorgangs (100), welcher dazu eingerichtet ist, eine zweite Textur auf ein Substrat (108) aufzubringen, wobei der zweite Arbeitsstand (102) eine zweite obere Arbeitswalze (104A) und eine zweite untere Arbeitswalze (104B) umfasst, welche vertikal mit der zweiten oberen Arbeitswalze (104A) ausgerichtet ist, wobei wenigstens eine aus der zweiten oberen Arbeitswalze (104A) und der zweiten unteren Arbeitswalze (104B) die zweite Textur umfasst, und wobei die zweite obere Arbeitswalze (104A) dazu eingerichtet ist, einen dritten Arbeitswalzendruck auf die obere Fläche des Substrats (108) aufzubringen; und die zweite untere Arbeitswalze (104B) dazu eingerichtet ist, einen vierten Arbeitswalzendruck auf eine untere Fläche des Substrats (108) aufzubringen, wobei die Dicke des Substrats (108) nachdem die zweite Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei sich die Dicke des Substrats (108) um nicht mehr als 1% reduziert nachdem die Textur aufgebracht worden ist.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100), umfassend: einen Arbeitsstand (102), umfassend: eine obere Arbeitswalze (104A), welche dazu eingerichtet ist, einen ersten Arbeitswalzendruck auf eine obere Fläche (110) eines Substrats (108) aufzubringen; und eine untere Arbeitswalze (104B), welche vertikal mit der oberen Arbeitswalze (104A) ausgerichtet ist und dazu eingerichtet ist, einen zweiten Arbeitswalzendruck auf eine untere Fläche (112) des Substrats (108) aufzubringen, wobei wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze (104A) und der unteren Arbeitswalze (104B) eine Textur umfasst, sodass wenigstens eine aus der oberen Arbeitswalze (104A) und der unteren Arbeitswalze (104B) dazu eingerichtet ist, dem Substrat (108) durch Aufbringen des ersten Arbeitswalzendrucks oder durch Aufbringen des zweiten Arbeitswalzendrucks die Textur zu verleihen; dadurch gekennzeichnet, dass das Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) ferner umfasst: einen Sensor (124), welcher dazu eingerichtet ist, eine Kontaktdruckverteilung von wenigstens einem aus dem ersten Arbeitswalzendruck und dem zweiten Arbeitswalzendruck über die Breite des Substrats (108) zu messen; eine Verarbeitungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Daten von dem Sensor (124) zu empfangen; wobei das Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass es dazu eingerichtet ist, einen Kontaktdruckparameter anzupassen, wobei der Kontaktdruckparameter auf Grundlage der gemessenen Kontaktdruckverteilung anpassbar ist, um eine gewünschte Kontaktdruckverteilung über die Breite des Substrats (108) zu erreichen und eine Dicke des Substrats (108) nachdem die Textur aufgebracht worden ist im Wesentlichen konstant bleibt.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 31 sowie nach Anspruch 14, wobei der Arbeitsstand (102) ferner umfasst: eine obere Zwischenwalze (114A), welche die obere Arbeitswalze (104A) haltert; und ein Set oberer Lager (116A) entlang der oberen Zwischenwalze (114A), wobei jedes obere Lager (116A) dazu eingerichtet ist, eine Lagerlast auf die obere Zwischenwalze (114A) aufzubringen, sodass die obere Zwischenwalze (114A) die obere Arbeitswalze (104A) dazu veranlasst, den ersten Arbeitswalzendruck auf das Substrat (108) aufzubringen.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 32 sowie nach Anspruch 15, wobei der Kontaktdruckparameter wenigstens eines aus einem Abstand zwischen benachbarten oberen Lagern (116A), einer Lagerabmessung wenigstens eines oberen Lagers (116A) aus dem Set oberer Lager (116A), einem Lagerdurchmesser und einer Lagerbreite, einer Position eines äußersten oberen Lagers aus dem Set oberer Lager (116A), welche relativ zu einem Rand des Substrats (108) ist, oder einer Scheitel- oder Fasenhöhe jedes der oberen Lager (116A) oder der unteren Lager (116B) von weniger als 50 µm umfasst.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 32 sowie nach Anspruch 15, wobei jedes der oberen Lager (116A) relativ zu der oberen Zwischenwalze (114A) einzeln anpassbar ist, und wobei der Kontaktdruckparameter die Lagerlast umfasst, welche durch wenigstens eines der oberen Lager (116A) auf die obere Zwischenwalze (114A) aufgebracht wird.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 31 sowie nach Anspruch 14, wobei die obere Arbeitswalze (104A) vertikal anpassbar ist und wobei die untere Arbeitswalze (104B) vertikal fixiert ist, sodass lediglich die obere Arbeitswalze (104A) betätigbar ist.
Spule-zu-Spule-Verarbeitungssystem (100) nach Anspruch 31 sowie nach Anspruch 14, wobei eine Variation der Dicke über die Breite des Substrats (108) nachdem die Textur aufgebracht worden ist weniger als 2% beträgt, und wobei der erste Arbeitswalzendruck und der zweite Arbeitswalzendruck weniger als eine Elastizitätsgrenze des Substrats (108) betragen.