DE2249568A1

DE2249568A1 - Verfahren und vorrichtung zum richten von blechen und baendern aus metall, insbesondere aus eisenmetall

Info

Publication number: DE2249568A1
Application number: DE2249568A
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Frank Harvey; Norbert Kuhn
Original assignee: John Lysaght Australia Pty Ltd
Current assignee: John Lysaght Australia Pty Ltd
Priority date: 1971-09-14
Filing date: 1972-10-10
Publication date: 1973-04-19
Also published as: AU4655172A; FR2156175B1; CA985610A; US3841132A; FR2156175A1; GB1373729A; DE2249568B2; DE2249568C3; AU466254B2

Description

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Karl Λ-. B rose

Dipl.-Ing.

D-8023 MüricY-n Pullach
Wienfrsfr 2,1 Milm.793917t, 793178?

DBR/No - D.B. 15? P München-Pidlach, 10. Oktober 1972

JOHH LYSAGHT (AUSTRALIA) LIMITED, eine Firma nach den Gesetzen der Provinz Neu-Süd-Wales, Commonwealth Australien, 50 Young Street, Sydney, Neu-Süd-Wales, Australien .

Verfahren und Vorriohtiing sum Richten von Blechen und Bändern aus Metall, insbesondere aus,Eisenmetall

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Richten von Bändern aus Metall von derjenigen Art, die normalerweise TJnstetigkeiten der Streckgrenze zeigen, bei dem gleichzeitig die unstetige Streckgrenze des Materials unterdrückt wird. Insbesondere kann die Erfindung für angelassene, geglühte oder getemperte Bleche aus Eisenmetallen in Bandform verwendet werden, die für·viele Anwendungsfälle absolut flach sein, eine gute Oberflächenbeschaffenheit und frei von Stre*ckgrenzen-Uhstetigkeiten sein,müssen.

Fach daü Kaltwalzen und Anlassen zeigt Metallband in vielen Fällen nicht den Grad an Ebenheit oder Flachheit, wie er erforderlich ist. Dies wird durch eine Welligkeit von Teilen des Bandmetalles angezeigt, wenn dieses auf eine flache Oberfläche gelegt wird und durch eine seitliche Wölbung, die bei schmalen aus einem breiterem Band herausgeschnittenen Bändern auftreten kann. ' ·.

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ORIGINAL INSPECTED

Die beim Walzrichten oder Ualzglätten von Bandmetall verwendeten Prinzipien, um ein gerichtetes oäer Geglättetes Erzeugnis zu erhalten, sind allgemein bekannt, und es gibt viele Arten von bekannten Rieht- oder Glätteinrichtungen. 'Wenn, in den üblichen Rieht- oder Glättvorrichtunken ein Bsndrnetall gerichtet oder geglättet wird, welches Unstetigkeiten in der Streckgrenze aufweist, vjird eine Anzahl von dicht nebeneinanderliegenden Knicken, die allgemein als Mikroriffeiung bekannt sind, in dem Bandmaterial gebildet. TMes sind schmale Streifen von deformiertem Material, die quer zur Rieht- oder Glättrichtung verlaufen und die durch Streifen von mehr oder weniger undeformiertem Material voneinander getrennt sind. Deren Ausbildung stellt eine Folge der Unstetigkeiten der Streckgrenze des angelassener. Materials dar, welches in die Richtvorrichtung einläuft. Nach dem Richten kann es vorkommen, daß das Materini nicht mehr eine -ausgesprochen unstetige Streckgrenze aufweist, was eine Folge -der durch die Richtvorrichtung erzeugten Mikroriffelung ist. Das durch die Mikroriffelung gebildete Muster jedoch ist bei einigen Erzeugnissen von Nachteil, bei denen insbesondere die Oberflächengüte von Bedeutung ist, und ea kann durch diese Formation gleichzeitig die Verformbarkeit des Bleches verringert werden, was insbesondere bei Eisen-oder Stahlblechen niedrigen Kohlenstoffgehaltes der Fall ist, vrelche im Bereich der deformierten Streifen einer Reckalterung unterliegen.

Das Problem der Mikroriffeiung kann mittels der bekannten Verfahrensweise des Dressierens des angelassenen Bandmaterials vor dem Walzrichten gelöst v/erden, bei dem ein oberflächliches V/alzen mit geringem Druck vorgenommen wird. Eine Walzlängung von ungefähr 1 % reicht aus, um die Unstetigkeiten der Streckgrenze des Bandmaterials zu unterdrücken und um somit die Ausbildung von Mikrorif feiungen während des anschließenden Walzglättens oder Walzrichtens zu verhindern. Diese Arbeitsweise bedingt jedoch zwei Verfahren, zwei mit hohen Kosten belastete Anlagen und ist schwierig in eine kontinuierlich arbeitende Anlaß- und Galvanisierproduktionsstrecke einzugliedern.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu·schaffen, mittels deren ein Bandmetall, welches Unstetigkeiten '"1er Streckgrenze aufweist, beispielsweise angelassenes Bandmaterial aus Ei s.enmet allen, geglättet werden kann, ohne daß es zu der- Ausbildung der Mikroriffeiung kommt.

V- t

Diese Aufgabe wird nach einem Gesichtspunkt der Erfindung dadurch gelöst, daß eine neue Walzenanordnung geschaffen wird, welche das Bandmaterial gleichzeitig der kombinierten Wirkung von Zugbeanspruchungen, Biegebeanspruehungen und Druckheanspruchungen aussetzt, xtfodurch die Druckbeanspruchun^en mehr das Fließverhalten steuern, als beim Dressieren das Strecken bewirken.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, ein von Mikrorif feiungen freies glattes Bandmaterial mit lediglich einem kleinen Betrag.an plastischer Deformation zu erzeugen, um dadurch die Verschlechterungen der mechanischen Eigenschaften des Bandes aufgrund der Reckalterung zu verringern«

Nach einem ihrer Gesichtspunkte besteht die Erfindung aus einer Vorrichtung zum Glätten oder Richten von Bandmaterial aus Metall, welches folgende Bestandteile aufweist* eine Arbeitswalze, eine erste Reaktionswalze, eiche mit der Arbeits-* walze einen ersten Walzspalt bildet, eine zweite Reaktionswalze, die mit der Arbeitswalze einen zweiten Walzspalt bildet, Einrichtungen, um ein zu glättendes Bandmetall durch die Walzspalt e hindurch und um denjenigen Bereich der Arbeitswalze zwischen den Walzspalten zu ziehen, während das Band unter Spannung gehalten wird, mindestens eine Druckwalze in Berührung mit der Arbeitswalze, welchediese in Richtung der beiden Reaktionswalzen vorspannt, und₍ Einrichtungen,, um die liäherungs^ linie des Bandes zu dem ersten Walzspalt derart zu bestimmen, daß des Band in den ersten Walzspalt in einem Winkel -zu der^n Tangente in dem Bereich zwischen ?° nnd ?O° in dein .Sinne piptritt," daß das Band um die "Arbeitwalze ppbo^rr;pn- νήτδ , wnbni dir·

BAD ORIGINAL

Anordnung derart getroffen ist, daß zwischen der Arbeits- \'ialze und der ersten Reaktionswaise eine größere Reaktionslcraft als zwischen der Arbeitswalze und der zweiten Reaktionswalze herrscht.

Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung besteht diese aus einem Verfahren zum Richten oder Glätten von Blechen und Bändern aus Netall, bei dem die Unstetigkeiten der Streckgrenze des Bandmetalles unterdrückt werden, welches auβ den folgenden Verfahrensschritten besteht: Biegen des Bandmetalls im elastischen Bereich,während dieses unter Längsspannung steht_t und anschließendes seitliches Zusanmendrücken des Bandes unter Aufrechterhaltung der Biege- und Zugbeanspruchungen an dem Band in einer derartigen Weise, daß das Band gleichzeitig einer Biegung, einer Längsspannung und einer Kompression durch die Band stärke ausgesetzt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung beispielhaft veranschaulichten skizzenhaften Barstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.

Die Skizze zeigt eine Endansicht der Walzen der Rieht- oder Glättvorrichtung, die in einer Weise angeordnet sind, welche die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht;.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dap Bandraetall, welches Unstetigkeiten der Streckgrenze zeigt, durch die Rieht- oder Glättvorrichtung gemäß der Skizze unter Längsspannunr hindurchgezogen, welche durch Zuganne oder irgendwelche anderen üblichen Einrichtungen aufgebracht werden kann. Die durchschnittliche Zugspannung in dem Band liegt vorzugsweise zwischen 10 % und 50 % der unteren Strecfcspanming.

Das Band verläuft um eine Arbeitswalze 1. Der zwischen den Walzen erfolpende Druck wird auf das Band zwischen der Walze und den Re^ktionswalzen 2 und ⁷> mittels einer Druckwalze f> auf-

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gebracht. Der Druck auf das Band in dem Walzspalt der Walzen "and 2 ist hoch genug, um in Verbindung mit den Biegebeanspruchungen des Band ausreichend zii verformen, um die Unstetigfceiten der Streckgrenze zu unterdrücken. Der zwischen den Walzen herrschende Druck zwischen den Walzen Λ und 3 ist geringer als der zwischen den Walzen Λ und 2 v.vM> ist vorzugsweise niedrig genug, daß keine weitere Deformation des Bandes durch Walzen erfolgt, wenn es zwischen den Walzen 1 und 3 hindurchläuft. Die Größe der plastischen Deformation des Bandes kann somit bei dem Minimum gehalten werden, welches erforderlich ist, um ein flaches oder glattes Band frei von Mikroriffelungen zu -erzeugen. Dies führt zu der geringst möglichen Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften. ' .

Der Unterschied zwischen den zwischen den Walzen herrschenden Brücken, die auf das Band in den beiden Walζspalten zwischen den Walzen 1 und 2 und den Walzen 1 und 3 aufgebracht werden, wird vorzugsweise dadurch erzielt, daß die Druckwalze 5 um einen Winkel eC* gegenüber derjenigen Linie versetzt wird, welche den Winkel halbiert, der durch die linien gebildet ist, welche durch die Mittelpunkte der Walzen 1 und 2 und der Walzen t und verlaufen. Die Richtung dieser Versetzung ist derart, daß der auf das Band zwischen den Walzen 1 und 2 aufgebrachte Druck größer ist als zwischen den Walzen 1 und 3« Die Größe dieses Versetzungswinkels oL· hängt von dem in den beiden; WaUzspalten erforderlichen Druckunterschied, den Walzendurchmessern, ihrer geometrischen Anordnung und der Bandspannung ab. Es muß diese Versetzung .jedoch ausreichend klein sein, daß die Walze 1 in einer stabilen Form arbeitet. ,

Um den Walzdruck, so klein wie möglich zu machen,., tritt das Band vorzugsweise in die Rieht- oder Glatteinrichtung derart ein, daß es mit der Tangente an-die Walze 1 im Walzspalt zwischen den Walzen A--und 2 in einem Winkel W^ einläuft. Der Beanspruehungszustand des Bandes in diesem Walzspalt ist aus der Kombination von Biegebeanspruchungen, längsgerichteten Zugbeanspruchungen und zwischen den Walzen oder durch die Dicke

wirkenden Driickbeanspruchungen zusammengesetzt. Somit ist der zwischen den Walzen herrschende Druck, der erförderlich ist, um das Band ausreichend zu deformieren, damit die Unstetigkeiten der Streckgrenze unterdrückt werden, geringer als ein Druck, der beim normalen Dressierwalzen erforderlich wäre. Der Winkel ρ muß klein genug sein, um zu gewährleisten, daß das Band nicht Mikroriffeiungen erhält, ehe es den Walzspalt zwischen den Walzen Λ und 2 erreicht. Der Winkel hängt folglich von der Banddicke, der Streckbeanspruchung und der angelegten Zugspannung ab. Der Winkel ^p liegt normalerweise in dem Bereich zwischen 2 und 20°.

Der zwischen den Walzen 1 und 2 herrschende Druck muß hoch genug sein, damit in. Verbindung mit den im dem Band an diesem Druckpunkt vorhandenen Biegebeanspruchungen das Material in eine Größe verformt wird, welche ausreicht, um die Unstetigkeiten der Streckgrenze zumindest in den im Bereich der Oberfläche liegenden Schichten zu unterdrücken. Die erforderlichen Deformationen führen normalerweise zu Längungen in dem Bereich zwischen 0,2 bis 1 %.

Nachdem die Unstetigkeiten der Streckgrenze des Bandes zwischen den Walzen 1 und 2 unterdrückt wurden, wird dieses nun gleichmäßig um die Walze 1 gebogen, ohne daß Mikroriffeiungen auftreten, und die Walze 1 wirkt als die erste Biegewalze für die Walzenrichteinrichtung unter Zugspannung. Eine zusätzliche Verformung an dem Druckpunkt zwischen den Walzen 1 und führt lediglich zu einer weiteren Kalthärtung des Bandmetalles ohne dessen äußere Erscheinung oder Glattheit zu verbessern. Folglich wird der Versetzungswinkel Oi^ normalerweise derart gewählt, daß der Druck an diesem Punkt ausreicht, um die Walze 1 örtlich festzulegen, ohne eine weitere Längung des Bandmetalles zu erzeugen.

Es soll hervorgehoben werden, daß die hier beschriebene Einheit in.,,Verbindung mit anschließenden Biege- und/oder Glättwalzen in ,^eder Form, Anordnung und mit .jeder möglichen Anzahl von

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anschließenden Walzen'verwendet.werden kann. Diese können verwendet werden,"-um eine weitere Glättwirkung zu erzielen oder um den Rollensatz, welcher auch als Querbiegung oder Rillung bezeichnet wird, zu entfernen.

Um die-erforderliche Glättwirkung über die Walze 1 zu erzielen, liegt das Verhältnis von deren Durchmesser d zu der Banddicke t normalerweise in dem Bereich zwischen 4-0 bis 200, jedoch können höhere oder niedrigere Vierte für spezielle Anwendamgs fälle erforderlich sein. Der Durchmesser der Reaktionswalzen 2 und 3 wird normalerweise in dem Bereich zwischen dem Λ- bis 6-fachen der Durchmesser der Walze 1 liegen. Die Reaktionswalzen können auch einer, ver schied en en Durchmesser aufweisen. Weitere Stützwalzen 4 können ebenfalls erforderlich sein, insbesondere, wenn breites Bandmaterial behandelt wird. Der Druck^und die .Reaktionswalzen-können ijpter Verwendung jeder zweckdienlichen Konfiguration angeordnet sein und können mit Einrichtungen für die Walzenbiegung versehen sein, falls es für erforderlich gehalten wird, und können ebenfalls in einer derartigen Weise gelagert sein, daß eine gleichmäßige oder jede andere angestrebte Druckverteilung über die Bandbreite zwischen den Walzen 1 und 2 aufgebracht werden kann.

Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung. . ·

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Claims

Patentansprüche

1 . JVerfahren zum Richten und Glätten von Blechen und Bändern aus Metall unter Unterdrückung vor Unstetigkeiten der Streckgrenze derartiger Bänder, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandmetall unter Zugspannung in Längsrichtung gebogen und anschließend das Band quer zusammengepreßt wird, während die daran angelegten Biege- und Zugbeanspruchungen aufrechterhalten bleiben, derart, daß das Bandmeterial gleichzeitig Biegebeanspruchungen, Zugspannung in Längsrichtung und einer Kompression durch die Dicke des Bandes ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Bandmaterial aufgebrachten Beanspruchungen derart sind, daß die gesamte Längung des Bandmaterials in dem Bereich zwischen 0,2 % bis 1 % gehalten wird.
3. Vorrichtung zum Richten und Glätten von Blechen und Bändern as Metall, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Bestandteile: eine Arbeitswalze (1), eine erste Reaktionswalze (2), die mit der Arbeitswalze (1) einen frsten Walzspalt bildet, eine zweite Reaktionswalze (3)» die mit der Arbeitswalze (1) einen_f zweiten Walzspalt bildet, Einrichtungen, um ein Metallband, welches geglättet werden soll, durch öie Walzspalte und um den zwischen den Walzspalten liegenden Abschnitt der Arbeitswalze (1) zu ziehen, während da© Bwidmaterial unter Zugspannung gehalten ist, mindestens ^]ein4 Druckwalze, (5) in Berührung mit der Arbeitewalze (1), welche diese in Richtung der beiden Reaktionswalzen (2, 3) vorspannt, und Einrichtungen zur Bestimmung der Näherungslinie des Bandinetalles zu dem ersten Walzspalt derart, daß das Metallband in dem ersten Walzspalt in einem Winkel p(p zur Tangente in dem Bereich zwischen 2° bis 20° in demjenigen Sinne eintritt, der erforderlich ist, um das Metallband um die ArbeitSWaIZe(I)ZU biegen, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß zwischen der Arbeitewalze(λ) und der ersten Reaktionswal ze fß)eine größere Heaktionskraft besteht als zwischen der Arbeitswalze(i)und der zweiten Reak-

309816/0315 4* '

tiönswaize (3), -■. ' . ."
4. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet^ daß zur Erzeugung der größeren Reaktion skr aft zwischen'"d'er '- '-"■" Arbeitswalze (1) und der ersten Reafctiönswalze (21-im Vergleich mit der Reaktionskraft zwisähen der Arbeitswalze (I)' und der zx^eiten Reaktiönswälze (2) eine einzelne Druckwalze (5) derart angeordnet ist, daß ihre Achse auf einer Seite'der Winkelhalbierenden des Winkels zwischen den den Mittelpunkt der Ärbeitswalze (1) mit den Hittelpunkten der Reaktionswalzen (2y 3) verbindenden Linien liegt. ^:

5* Vorrichtung nach einem oder beiden Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekentizeiöhnet, daß das Verhältnis des Durchme'ssers der Arbeitswalze (1) zu der Dicke des Metallbandes in dem Bereich zwischen 40 und 200 liegt. ·

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