DE2343579A1 - METHOD AND DEVICE FOR FORMING A METAL STRIP WITH A LENGTH OF ITS WIDTH OF DIFFERENT THICKNESS - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR FORMING A METAL STRIP WITH A LENGTH OF ITS WIDTH OF DIFFERENT THICKNESS

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DE2343579A1
DE2343579A1 DE19732343579 DE2343579A DE2343579A1 DE 2343579 A1 DE2343579 A1 DE 2343579A1 DE 19732343579 DE19732343579 DE 19732343579 DE 2343579 A DE2343579 A DE 2343579A DE 2343579 A1 DE2343579 A1 DE 2343579A1
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Roger Edward Laigle
Antone Frank Rakich
William John Sivakoff
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Anaconda Co
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Anaconda Co
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines Metallstreifens mit längs seiner Breite unterschiedlicher· DickeMethod and apparatus for molding of a metal strip with different thicknesses along its width

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung eines Metallstreifens mit genauen Abmessungen und einer Vielzahl von Dicken längs seiner Breite.The invention relates to a method and apparatus for forming a metal strip of precise dimensions and a variety of thicknesses along its width.

Metallstreifen mit nicht rechtwinkligem Querschnitt wurden bisher in maschineller, meist spanabhebender Bearbeitung derart in ihrem Umriß hergestellt bzw. ausgeformt, daß bestimmte Bereiche des Metalls entfernt wurden. Diese Technik erfordert sehr teure Metallzerspanungsvorgänge, die auch erhebliche, durch Abfälle bedingte Verluste mit sich bringen. Auch Walzbearbeituiig wurde zur Formung solcher Metallstreifen verwendet; mit den bisherigen Walztechniken war es jedoch nicht möglich, die Geradlihigkeit des Streifens in ausreichender Weise aufrechtzuerhalten und für bestimmte Anwendungen die erforderlichen Toleranzen einzuhalten.Metal strips with a non-rectangular cross-section have so far been produced or shaped in their outline in such a way that certain areas of the metal have been removed. This technique requires very expensive metal cutting operations, which also involve considerable, incur losses due to waste. Rolling was also used to form such metal strips used; with the previous rolling techniques, however, it was not possible to make the strip more straight Manner and to adhere to the required tolerances for certain applications.

409810/0977409810/0977

~ 2 - 1A-43 362~ 2 - 1A-43 362

In den US-PSen 3 488 988 und 3 488 989 sind Doppelwalzformvorgänge beschrieben, die aber unter bestimmten Bedingungen nicht zur Herstellung profilierter Streifen mit Abmessungen innerhalb eines begrenzten Toleranzbereiches geeignet sind.U.S. Patents 3,488,988 and 3,488,989 are double roll forming operations described, but under certain conditions not for the production of profiled strips with dimensions are suitable within a limited tolerance range.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung von Metallstreifen mit längs seiner Breite unterschiedlicher Dicke und mit genauen Abmessungen zu schaffen, bei dem ohne teure Arbeitsvorgänge und ohne hohe Materialverluste die Ausbildung profilierter Metallstreifen möglich ist.The object of the invention is to provide a method and a device for forming metal strips along with it To create widths of different thicknesses and with precise dimensions, without expensive operations and without high Material losses the formation of profiled metal strips is possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung eines Metallstreifens mit längs seiner Breite unterschiedlicher Dicke mit genauen Abmessungen gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Zulaufstreifen zwischen einem Paar von Arbeitswalzen hindurchgeführt wird, deren eine oder beide einen erhöhten Abschnitt zur Ausbildung der gewünschten Form während der Reduzierung aufweisen, daß beide Arbeitswalzen von Stützrollen gestützt werden, die in Eingriff mit den Arbeitswalzen drehen und deren eine oder beide eine eingekerbte Aussparung zur Aufnahme der erhöhten Abschnitte der Arbeitswalzen haben. This object is achieved by a method and apparatus for forming a metal strip along its width different thickness with exact dimensions solved that thereby is characterized in that an inlet strip between one Pair of work rolls is passed, one or both of which have a raised portion to form the desired Have form during the reduction that both work rolls are supported by support rollers which are in engagement with the work rolls rotate and one or both of which have a notched recess for receiving the raised portions of the work rolls.

Der Zulaufstreifen wird zu einem fertigen Streifen mit erheblichen Dickenunterschieden ausgewalzt; dafür wird eine Vierwalzenvorrichtung verwendet, in der eine oder beide an dem Streifen eingreifende Arbeitsrollen einen erhöhten Abschnitt haben und .jede Arbeitswalze von einer komplementär eingekerbten Stützwalze abgestützt wird, entsprechend wie es zum Erreichen einer gleichzeitigen Reduzierung und Ausformung einer Vielzahl von Bereichen des Zulaufstreifens nötig ist.The feed strip is rolled into a finished strip with considerable differences in thickness; for that there will be a Four roll apparatus is used in which one or both of the strip engaging work rolls has a raised section have and. Each work roll is supported by a complementary notched support roll, according to how it to achieve a simultaneous reduction and shaping of a plurality of areas of the inlet strip is necessary.

— 3 — 409810/0977- 3 - 409810/0977

- 3 - . 1A-43- 3 -. 1A-43

Ein Kennzeichen der Erfindung liegt darin, daß eine Kombination von Arbeitswalze und Stützwalze verwendet wird, um eine Herstellung von dünneren Querschnitten, wie sie bisher unter Verwendung nur eines Paares von konturierten Arbeitswalzen erreichbar war, zu ermöglichen. Die untere Grenze der durch Walzen erreichbare Dicke ist eine Funktion des Durchmessers der Arbeitswalze. Die Verwendung, einer 4-Walzen-Anordnung schafft die Möglichkeit, Arbeitswalzen mit kleineren Durchmessern zu verwenden und dadurch dünneres Material herzustellen, das den Abmessungserfordernissen gut gerecht wird.A characteristic of the invention is that a combination of work roll and backup roll is used, to produce thinner cross-sections as previously using only a pair of contoured work rolls was achievable to enable. The lower limit of the thickness that can be achieved by rolling is a function of the Diameter of the work roll. The use of a 4-roller arrangement creates the possibility of using work rolls with smaller diameters and therefore thinner material manufacture that meets the dimensional requirements well.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen mit vorteilhaften Einzelheiten erläutert.The invention is described below with the aid of schematic drawings of exemplary embodiments with advantageous Details explained.

Es stellen dar:They represent:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 shows a schematic view of a device according to the invention,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4, 5, 6 Schnittansichten verschiedener Streifenausbildungen, wie sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt v/erden können, Fig. 7 eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.Fig. 2 is a sectional view along the line 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 is a sectional view along the line 3-3 in Fig. 1, 4, 5, 6 sectional views of various strip designs as they are according to the invention Method can be produced, FIG. 7 a sectional view of a modified embodiment the invention.

Gemäß Fig. 1 läuft von einer Ablaufrolle 11 ein Zulaufstreifen 12 ab. Der Zulaufstreifen 12 kann durch Längszusammenschweißen zweier oder mehrerer Streifen ausgebildet sein, um einen zusammengesetzten Zulaufstreifen zu schaffen, der einen der erwünschten Form ähnlicheren Querschnitt hat; es können auch andere Techniken zur Ausbildung des Zulaufstreifens verwendet werden. Wahlweise kann der Streifen durch Vialzen,According to FIG. 1, an inlet strip 12 runs off a run-off roller 11. The inlet strip 12 can be welded together longitudinally two or more strips can be formed to create a composite inlet strip, which has a cross-section more similar to the desired shape; other techniques for forming the inlet strip can also be used be used. Optionally, the strip can be vialed,

- 4 409810/0977 - 4 409810/0977

- 4 - ■ 1Α-43 362- 4 - ■ 1Α-43 362

Schneiden, Fräsen, Gesenkbearbeitung oder zum Teil spanabhebende Bearbeitung hergestellt werden. Fig. 2 stellt eine Schnittansicht eines geschweißten zusammengesetzten Zulaufstreifens mit zwei Bereichen 13, 14 dar, die durch eine Schweißnaht 15 zusammengefügt sind* Ein Verfahren zur Herstellung eines in Längsrichtung zusammengeschweißten zusammengesetzten Streifens ist in der US-Patentanmeldung 169 203 beschrieben. Cutting, milling, die machining or partly machining can be produced. Fig. 2 illustrates a Sectional view of a welded composite inlet strip with two areas 13, 14, which by a weld seam 15 are put together * A method of manufacture a longitudinally welded composite strip is described in U.S. Patent Application No. 169,203.

Andere Ausführungsbeispiele von Zulaufstreifen sind in Pig. 4 bis 6 dargestellte Weil das Ausmaß der Reduzierung und der Ausformung des Streifens normalerweise gering ist, gleicht die fertige bzw. konturierte oder profilierte Form im wesentlichen der des ZulaufStreifens und ist daher nicht in den Figuren dargestellt«Other embodiments of feed strips are in Pig. 4 to 6 because the amount of reduction and the shape of the strip is normally small, the finished or contoured or profiled shape is essentially the same that of the inlet strip and is therefore not shown in the figures «

Der Zulaufstreifen 12 wird zwischen mit dem Streifen in Eingriff befindlichen bzw» Arbeitswalzen 16 und 17 hindurchgeführt, -üie Arbeitswalze 16 weist einen erhöhten Abschnitt auf, dem eine eingekerbte Aussparung 22 in einem Bereich einer Stützwalze 23 angeglichen ist bzw. der darin aufgenommen ist. Die untere Arbeitswalze 17 ist mit einer eingekerbten Aussparung 21 dargestellt, sie kann jedoch, vorausgesetzt, daß ihr Abstand von der oberen Arbeitswalze 16 geeignet ist, über ihre Länge gleichen Durchmesser haben.The inlet strip 12 is between with the strip in Engaged or »work rolls 16 and 17 passed through, - The work roll 16 has a raised section to which a notched recess 22 is matched in a region of a support roller 23 or which is received therein. The lower work roll 17 is shown with a notched recess 21, but it may, provided that their distance from the upper work roll 16 is suitable to have the same diameter over their length.

Die Stützwalzen 23 und 24 haben vorzugsweise wesentlich größere Durchmesser als die Arbeitsv/alzen 16 und 17 und dienen wegen ihrer Größe und Lage als Führung und Stabilisierung für die Arbeitswalzen 16 und 17 und üben einen Druck auf diese aus· Die Stützwalzen 23 und 24 sind zwar größer als die Arbeitswalzen 16 und 17,dies ist aber für eine zufriedenstellende Arbeitsweise nicht notwendig. Die Form und die Breite der Arbeit swal ze η und der Stützwalzen kann zum Bearbeiten von Strei-The backup rolls 23 and 24 preferably have substantially larger diameters than the work rolls 16 and 17 and are used because of their size and position as a guide and stabilization for the work rolls 16 and 17 and exert a pressure on them The backup rolls 23 and 24 are larger than the work rolls 16 and 17, but this is satisfactory for a Working method not necessary. The shape and width of the work swal ze η and the back-up rolls can be used for processing

■ - 5 409810/0977 ■ - 5 409810/0977

- 5 - 1A-43 362- 5 - 1A-43 362

fen verschiedener Breite und Form, wie sie beispielsweise in Fig. 4 bis 6 dargestellt sind, verändert werden.fen different width and shape, as shown for example in Fig. 4 to 6, can be changed.

In Fig. 7 hat die obere Stützwalze 30 eine eingekerbte Aussparung 31» die den erhöhten Bereich 32 der oberen Arbeitswalze 33 aufnimmt. Der Zulaufstreifen 12 a wird von der oberen Arbeitswalze 33 und der unteren Arbeitswalze 34 ausgeformt, die einen erhöhten Abschnitt 35 aufweist. Die untere Stützwalze 36 hat einen komplementär ausgesparten Bereich 37. In einigen Ausführungsformen steht der erhöhte Abschnitt 32 nicht über die Oberfläche der Arbeitswalze 33 hinaus und in solchen Fällen müssen die Stützwalzen nicht komplementär eingekerbt sein.In FIG. 7, the upper backup roll 30 has a notched recess 31 which receives the raised area 32 of the upper work roll 33. The inlet strip 12 a is from the upper Work roll 33 and the lower work roll 34 are formed, which has a raised section 35. The lower support roller 36 has a complementarily recessed area 37. In some embodiments, the raised portion 32 does not protrude and into the surface of the work roll 33 In such cases, the back-up rollers do not have to be notched in a complementary manner.

Gemäß den Fig. 3 und 7 kann oder können einige der bzw. beide Arbeitswalzen eingekerbt sein, ausgesparte oder erhöhte Bereiche aufweisen und ähnlich können die Stützwalzen eingekerbt sein oder mit ausgesparten bzw. erhöhten Bereichen versehen sein, um die Gestaltung der Streifen mit der jeweiligen Ouerschnittausbildung ohne eine Berührung zwischen den Walzen zu bewerkstelligen und dabei ausreichenden Eingriff zwischen den Arbeite- und Stützwalzen aufrechtzuerhalten, um die Führung, die Stabilisierung und die Druckausübung durch die Stützwalzen zu gewährleisten.Referring to Figures 3 and 7, some or both of the work rolls may be notched, recessed, or raised Have areas and similarly the backup rollers can be notched or provided with recessed or raised areas be to the design of the strips with the respective Ouschnittausbildung without a contact between the rollers to accomplish and thereby sufficient intervention between to maintain the work and backup rolls in order to guide, stabilize and apply pressure through the To ensure backup rolls.

In allen oder einigen Abmessungen des fertigen Streifens kann eine sehr genaue Dimensionierung erreicht werden, vorausgesetzt, daß die erhöhten Abschnitte 18, 32 und 35 der . Arbeitswalzen und andere in Eingriff befindliche Bereiche zwischen Arbeitswalze und Streifen miteinander in Eingriff sind und die Bewegung des Metalls in denjenigen Flächenbereichen, steuern, in denen eine solche genaue Dimensionierung erwünscht ist.In all or some dimensions of the finished strip very precise sizing can be achieved provided that the raised portions 18, 32 and 35 of the. Work rolls and other areas of engagement between the work roll and the strip are engaged and control the movement of the metal in those surface areas in which such precise dimensioning is desirable.

-6 -409810/0977-6 -409810/0977

- 6 - 1A-43 362- 6 - 1A-43 362

Als Anwendungsbeispiel des beschriebenen Verfahrens wurde ein gemäß Pig. 2 geformter Zulaufstreifen unter Verwendung von Arbeitswalzen von etwa 3*8 cm Durchmesser bearbeitet. Es wurde mit zwei Durchläufen gearbeitet. Die Abmessungen (vgl, Fig. 2) nach dem Zusammenschweißen,nach dem ersten Durchlauf und nach dem zweiten und letzten Durchlauf sind in der folgenden Tabelle angegeben!As an application example of the method described an according to Pig. Using 2 shaped inlet strips processed by work rolls of about 3 * 8 cm in diameter. Two runs were used. The dimensions (see, Fig. 2) after welding together, after the first pass and after the second and last run are given in the following table!

Arbeitsschritt AB C DWork step AB C D

geschweißtwelded 11 ,214, 214 O,O, 170170 33 ,409, 409 0,0, 0b080b08 1. Durchlauf1st run 11 ,219, 219 0,0, 141141 33 ,409, 409 0,0, 04170417 2. Durchlauf2nd run 11 ,219 ., 219. o,O, 126126 33 ,409, 409 0,0, 03730373

alle Angaben in cmall information in cm

Zum Antrieb einer oder mehrerer Walzen können verschiedene Antriebsanordnungen verwendet werden· Beispielsweise können eine oder beide Arbeitswalzen oder eine oder beide Stützwalzen angetrieben werden. Bevorzugt wird der Antrieb beider Arbeit swalzen«Various drive arrangements can be used to drive one or more rollers one or both work rolls or one or both backup rolls are driven. The drive of both is preferred Roll work «

PatentansprücheClaims

409810/0977409810/0977

Claims (16)

Pate ntansprücheSponsorship claims 1.J Verfahren zur Herstellung eines Metallstreifens mit längs seiner Breite unterschiedlicher Dicke, gekennzeichnet durch 1. J Method for producing a metal strip with different thicknesses along its width, characterized by a) Einführen eines Zulaufstreifens, dessen Querschnitt dem des fertigen herzustellenden Streifens ähnlich ist, zwischen zwei Arbeitswalzen, deren eine einen erhöhten Abschnitt hat,a) Introducing an inlet strip, the cross-section of which is similar to that of the finished strip to be produced, between two work rolls, one of which has a raised section Has, b) Abstützen jeder Arbeitswalze mittels einer Stützwalze, wobei die Stützwalzen so angeordnet sind, daß sie mit den Arbeitswalzen in Eingriff sind und auf diese Druck ausüben, b) supporting each work roll by means of a back-up roll, the back-up rolls being arranged so that they are with the work rolls are engaged and exert pressure on them, c) Verwenden von Stützwalzen mit eingekerbten" Aussparungen, die die erhöhten, von der Oberfläche der Arbeitswalzen vorstehenden Abschnitte aufnehmen undc) Using back-up rolls with "notched" recesses that are raised from the surface of the work rolls include the previous sections and d) Antreiben einer oder mehrerer Walzen zum Fortführen des Streifens zwischen den Arbeitswalzen hindurch für eine genaue Reduzierung und Ausformung des Streifens.d) driving one or more rollers to advance the strip between the work rollers for one precise reduction and shaping of the strip. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine einer Arbeitswalze mit einem erhöhten Abschnitt benachbarte Stützwalze eine Aussparung zur Aufnahme des vorstehenden erhöhten Abschnittes aufweist.2. The method according to claim 1, characterized in that one of a work roll with a raised Section adjacent support roller has a recess for receiving the protruding raised portion. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß nur eine der Stützwalzen angetrieben ist.3. The method according to claim 1, characterized in that only one of the support rollers is driven is. 4. Verfahren nach, Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Arbeitswalzen einen erhöhten Abschnitt haben.4. The method according to claim 1, characterized in that both work rolls have an increased Have section. 4098107097740981070977 - 8 - . 1A-43 362- 8th - . 1A-43 362 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß beide Stützwalzen einen eingekerbten, ausgesparten Bereich aufweisen.5. The method according to claim 1, characterized in that both support rollers have a notched, have recessed area. 0. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Arbeitswalze angetrieben ist. 0. The method according to claim 1, characterized in that a work roll is driven. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bfcide Arbeitswalzen angetrieben sind. 7. The method according to claim 1, characterized in that bfcide work rolls are driven. Θ. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -. zeichnet , daß beide Stutzwalzen angetrieben sind.Θ. Method according to claim 1, characterized in that g e k e η η -. shows that both backup rollers are driven. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Zulaufstreifen ein durch ein Längszusammenschweißen von mindestens zwei Streifen zusammengesetzter Streifen ist.9. The method according to claim 1, characterized in that the inlet strip one through one Longitudinal welding of at least two strips together Strip is. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß dpr Zulaufstreifen vorher spangebend bearbeitet ist.10. The method according to claim 1, characterized in that dpr inlet strips previously machined is processed. 11. Vorrichtung zum Walzen eines Zulaufstreifens zu einem Streifen mit längs seiner Breite unterschiedlicher Dicke, gekennzeichnet durch11. Device for rolling a feed strip into one Strips of varying thickness along its width, characterized by a) ein Paar von Arbeitswalzen (16, 17i 30, 31), von denen eine einen erhöhten Abschnitt (18; 35) und zwei Endbereiche auf jeder Seite des erhöhten Abschnittes (18; 35) aufweist,a) a pair of work rolls (16, 17i 30, 31), one of which one having a raised portion (18; 35) and two end regions on each side of the raised portion (18; 35), b) eine eingekerbte Stützwalze (23; 30) mit einer Aussparung (22; 31) zur Aufnahme des erhöhten Abschnittes (18; 32), die an den Endbereichen der mit dem erhöhten Abschnitt versehenen Arbeitswalze eingreifend angeordnet ist und eine Abstützung für die Arbeitswalze bildet undb) a notched support roller (23; 30) with a recess (22; 31) for receiving the raised section (18; 32), which is arranged engagingly at the end regions of the work roll provided with the raised section and a support for the work roll forms and - 9 -409810/0977- 9 -409810/0977 - 9 - 1A-43 362-- 9 - 1A-43 362- c) eine Stützwalze (24j 36) zur Abstützung der der gekerbten Arbeitswalze benachbarten Arbeitswalze·c) a support roller (24j 36) for supporting the notched work roll adjacent work roll 12« Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet t daß die der mit einem erhöhten Abschnitt (18j32) versehenen Arbeitswalze (16j 33) benachbarte Stützwalze (23? 3CD eine eingekerbte Aussparung (22j 31) zur Aufnahme des erhöhten Abschnittes (18; 32) aufweist.12 «Apparatus according to claim 11, characterized in t that the provided with a raised portion (18j32) working roll (16j 33) adjacent support roller 3CD (23 a notched recess (22j 31) for receiving the raised portion (18; comprising 32)? . 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß beide Stützwalzen (30, 36) eine eingekerbte Aussparung (31, 37) zur Aufnahme der erhöhten Abschnitte (32, 35) der Arbeitswalzen (33, 34-) aufweisen.13. The apparatus according to claim 11, characterized in that both support rollers (30, 36) have a notched Have recess (31, 37) for receiving the raised sections (32, 35) of the work rolls (33, 34-). Ή. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß nur eine Stützwalze angetrieben ist. Ή. Device according to Claim 11, characterized in that only one support roller is driven. 15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß beide Stützwalzen angetrieben sind. 15. The device according to claim 11, characterized in that both support rollers are driven. 16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , daß beide Arbeitswalzen angetrieben sind·16. The device according to claim 11, characterized in that g e k e η η ζ e ic h η e t that both work rolls are driven 17· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η ze i chnet, daß eine Arbeitswalze angetrieben ist.17 · Device according to claim 11, characterized in that it is e k e η η ze I think a work roll is being driven. 67XXII67XXII 409810/0977409810/0977 LeerseiteBlank page
DE19732343579 1972-08-30 1973-08-29 METHOD AND DEVICE FOR FORMING A METAL STRIP WITH A LENGTH OF ITS WIDTH OF DIFFERENT THICKNESS Pending DE2343579A1 (en)

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