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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Durchbrüchen in
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Bandmaterial Die Erfindung betrifft ein Verfahren uhd eine Vorrichtung
zur Herstellung von Vurchbrüchen in Bandmaterial und auf diese Weise hergestellter
Bandmaterial.
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Durchgehende Löcher in einem an sich ungelochten Ausgangswerkstoff,
z.I3. Stahlblech, anzubringen, geschieht bisher auf zweierlei Weise.
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In den Ausgangs werkstoff Stahlblech werden mit geeigneten Stanzwerkzeugen
die Löcher eingestanzt. Durch diese mechanische Bearbeitung, nämlich das Stanzen,
und durch den relativ hohen Anteil an Abfall, nämlich die ausgestanzten Teile des
Ausgangswerkstoffs, wird das gestanzte Lochblech so teuer, daß das Lochblech nur
dort zum Einsatz kommt, wo beispielsweise Streckmetall, Drahtgewebe oder dergleichen
aus anderen Gründen nicht eingesetzt werden können. Die zweite Möglichkeit zur }lerstellung
von durchgehenden Orfnungen in Blech ist die tierstellung von Streckmetall. Dabei
werden durch Schneidwerkzeuge Schlitze in dem Ausgangswerkstoff angebracht, und
danach wird der geschlitzte Ausgangswerkstoff axial
gestreckt, wobei
sich die zwischen den Schlitzen befindlichen Stege um ihre Längsachse bis zu 900
verbiegen. Die Verbiegung der Stege und die in dem Material vorhandenen Risse und
Spannungen rühren dazu, daß das Streckmetall mechanisch nur wenig belastbar ist.
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Daher kann das Streckmetall auch nur dort Anwendung finden, wo geringe
mechanische Kräfte auftreten, beispielsweise als Abdeckung von Schlitzen in Bauwerken,
Sicherheitsabdeckungen zum Schutz vor rotierenden Einrichtungen, Abdeckungen von
Luftschächten und dergleichen. Ein weiterer Nachteil, der sowohl bei Lochblech als
auch bei Streckmetall vorhanden ist, besteht darin, daß die Gestalt der Ränder der
durchgehenden Löcher auf wenige Ausführungen beschränkt ist. Dies hat dann Nachteile,
wenn das Lochblech oder das Streckmetall mit Kunststoffen zu einem Verbundwerkstoff
weiterverarbeitet werden sollen, weil die Beschichtung der Lochränder bei diesen
bekannten Materialien mit Kunststoff Schwierigkeiten macht.
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Wenn man preisgünstige, großflächige Werkstoffe herstellen will, die
einerseits eine gute mechanische Belastbarkeit haben und andererseits gegen Korrosion
geschützt sind, besteht bisher folgendes Problem. Preiswerte in Massenproduktion
hergestellte Metallblech haben zwar die erwünschten mechanischen Eigenschaften,
leiden jedoch unter der erheblichen Korrosionsgefahr. Preiswerte Kunststoffe haben
demgegenüber keinerlei Korrosionsneigung, jedoch mangelt es ihnen an der erforderlichen
mechanischen Festigkeit und einer ausreichenden Dauertemperaturbeständigkeit. Um
die Vorteile der Kunststoffe und der Bleche miteinander zu vereinigen, ist es nicht
mehr rru, Lochbleche oderStreckmetalle mit Kunststoff zu beschichten, wodurch sogenannte
Verbundwerkstoffe hergestellt werden. Auch diese Verbundwerkstoffe haben jedoch
die oben erwähnten Nachteile von Lochblechen bzw. Streckmetallen. Verbundwerkstoffe
aus Lochblech und Kunststoff sind schon wegen des Materialverlustes bei der Jierstellung
des Lochblechs so teuer, daß in den meisten Fällen auch nichtrostender Stahl preislich
mit solchen Verbundwerkstoffen konkurrieren könnte. Bei der herstellung von Massengütern,
z.B.
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Trinkwasserrohren und Profilen aller Art, scheidet somit ein Verbundwerkstoff
aus kunststoffbeschichtetem Lochblech aus Kostengründen aus.Ein Verbundwerkstoff
aus Streckmetall und Kunststoff hat nach
wie vor die mangelhafte
mechanische Belastbarkeit des Streckmetalls.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, in einem Bandmaterial
als Ausgangswerkstoff, z.B. Metallblech, Durchbrüche in der Weise herzustellen,
daß von dem Ausgangswerkstoff nichts verlorengeht, und daß dennoch die mechanische
Belastbarkeit des Ausgangswerkstoffes trotz der durchbrüche erhalten bleibt. Auch
die Weiterverarbeitung des mit Durchbrüchen versehenen Bandmaterials, insbesondere
die Beschichtung oder Umhüllung mit nichtmetallischen Werkstoffen, beispielsweise
Kunststoff, Emaille, Lack und dergleichen, soll durch die Form und Anordnung der
Durchbrüche erleichtert werden.
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Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
von Durchbrüchen in Bandmaterial dadurch gekennzeichnet, daß man das Bandmaterial
mit Kerben versieht und Teilbereiche des gekerbten Bandmaterials durch eine dickenreduzierende
Bearbeitung streckt, wobei die zwischen den gestreckten Teilbereichen des gekerbten
Bandmaterials liegenden Kerben in Durchbrüche aufgeweitet werden. Bei diesem Herstellungsverfahren
tritt kein Verlust an Ausgangswerkstoff auf, und das auf diese Weise mit Durchbrüchen
versehene Bandmaterial hat dennoch die gewünschten mechanischen Eigenschaften. Sowohl
das Verhältnis der Gesamt fläche der Durchbrüche zu der Gesamt fläche des Bandmaterials
als auch die Flächenform der Durchbrüche und die Gestaltung der Ränder der Durchbrüche
kann durch das Ausmaß der Streckung bei der Dickenreduzierung bzw. die Querschnittsform
der Kerben in weiten Grenzen variiert werden, wie noch im einzelnen beschrieben
wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, daß die Kerben in Bahnen in Längsrichtung des Bandmaterials angeordnet werden,
und daß die dickenreduzierende Bearbeitung zwischen den mit den Kerben versehenen
Bahnen durchgeführt wird. Durch diese flächenmäßige Trennung der mit den Kerben
versehenen Bahnen und der Teilbereiche, in der die dickenreduzierende Bearbeitung
stattfindet, können die Parameter des durchbrochenen Bandmaterials, insbesondere
die Form und Ausgestaltung
der Durchbrüche und die Querschnittsform
des Endproduktes besser definiert werden, und es ergeben sich auch Vereinfachungen
bei der Vorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß die Kerben in Bahnen in Längsrichtung des Bandmaterials angeordnet
werden, und daß die dickenreduzierende Bearbeitung in Bahnen ausgeführt wird, die
so breit sind, daß die Kerben an ihren Enden von der dickenreduzierenden Bearbeitung
mit erfasst werden. Bei dem Arbeitsgang, bei dem bestimmte Teilbereiche des Bandmaterials
in ihrer Dicke reduziert und gestreckt werden, während andere an die bearbeitenden
Teilbereiche angrenzenden Bereiche in ihrer Dicke gleich bleiben, treten gewisse
Spannungen an den Grenzbereichen auf, die an den Übergängen zwischen den bearbeiteten
Teilbereichen und den nicht bearbeiteten Teilbereichen bilden. Wenn nun die Enden
der Kerben bei der dickenreduzierenden Bearbeitung mit erfasst werden, findet in
den Grenzbereichen ein Materialfluß statt, wodurch die Spannungen an den Grenzbereichen
teilweise ausgeglichen werden. In diesem Spannungsausgleich liegt der Vorteil der
zuletzt genannten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einer Vorrichtung zur Herstellung
von Durchbrüchen in Bandmaterial durchgeführe, die eine Einrichtung, durch die Kerben
an dem Bandmaterial erzeugt werden, und eine Einrichtung aufweist, durch die Teilbereiche
des gekerbten Bandmaterials durch eine Dickenreduzierung gestreckt werden, wobei
die zwischen den gestreckten Teilbereichen des gekerbten Bandmaterials liegenden
Kerben zu Durchbrüchen aufgeweitet werden. Sowohl die Einrichtung zur Erzeugung
der Kerben als auch die Einrichtung zur Dickenreduzierung und Streckung des gekerbten
Bandmaterials können in verschiedener Weise verwirklicht werden.
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Eine bevorzugte Vorrichtung zur Herstellung von Durchbrüchen in Bandmaterial
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Kerben eine Walze
und eine Gegenwalze aufweist, und daß wenigstens eine der Walzen als Kerbwalze mit
an ihrer Umfangsfläche
verteilten Kerbzähnen ausgebildet ist. Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin,
daß die Einrichtung zur Dickenreduzierung und Streckung der Teilbereiche ebenfalls
eine Walze und eine Gegenwalze aufweist, wobei wenigstens eine der Walzen eine Profilwalze
ist, deren erhöhte Profilflächen zur Dickenreduzierung und Streckung der Teilbereiche
vorgesehen sind. Prinzipiell könnte die Einrichtung zur Erzeugung der Kerben und/oder
die Einrichtung zur Dickenreduzierung und Streckung des Bandmaterials auch mit hin-
und hergehenden Stößeln ausgebildet sein, wobei die Stößel der Einrichtung zur Erzeugung
der Kerben entsprechende Profile haben und die Stößel der Einrichtung zur Dickenreduzierung
und Streckung stumpf ausgebildet sein können und eine Art Schmiedebearbeitung durchführen.
Im Hinblick auf die konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung zur Erzeugung der
Durchbrüche in dem Bandmaterial ist jedoch der Einsatz von Walzen bevorzugt.
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Die Anordnung der Kerbzähne auf der Kerbwalze kann in weiten Grenzen
variiert werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Kerbzähne in Laufrichtung der Kerbwalze in Reihen angeordnet sind. Damit
erzeugt die Kerbwalze an dem Bandmaterial in Längsrichtung des Bandmaterials Bahnen
von Kerben, so daß die Teilbereiche, in denen die Dickenreduzierung und Streckung
des Bandmaterials erfolgt, in definierter Weise entweder zwischen die mit den Kerben
versehenen Bahnen oder so gelegt werden können, daß die Kerben mit ihren Enden etwas
in die zu bearbeitenden Teilbereiche hineinragen. Mit anderen Worten kann die Lage
der Kerben und die Lage der zu bearbeitenden Teilbereiche genau definiert werden,
so daß bei der Herstellung der Durchbrüche entlang der Länge des Bandmaterials immer
die gleichen geometrischen Verhältnisse und Druck- bzw. Spannungsverhältnisse herrschen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbwalze einen Walzenkern und auf diesem angeordnete
Walzenringe aufweist, von denen wenigstens einige Walzenringe Kerbzähne haben. Nach
einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung ist die erfindungsgemaße
Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Profilwalze einen Walzenkern und darauf
angeordnete Walzenringe aufweist, die die erhöhten Profilflächen bilden. Wenn die
Kerbwalze und/oder die Profilwalze jeweils als Vollwalze ausgebildet sind, ist einerseits
eine verhältnismäßig aufwendige Bearbeitung der Walzenoberfläche zur Herstellung
der Kerbzähne oder der Profilflächen erforderlich und andererseits muß die gesamte
Walze aus dem Betrieb genommen werden, wenn eine Beschädigung an den Zähnen oder
an den Profilflächen auftritt. Bei einem Aufbau der Walzen mit einem Walzenkern
und darauf angeordneten Walzenringen können die Ringe für sich hergestellt und auch
ausgetauscht werden, was sowohl bei der Herstellung als auch bei der Reparatur zu
erheblichen Einsparungen an Arbeitszeit und Ausfallzeit der Vorrichtung führt.
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Ein weiterer Vorteil der aus Ringen aufgebauten Walzen besteht darin,
daß man das Muster der Kerbungen durch entsprechende Anordnung von mit Kerben versehenen
Walzenringen und Distanzringen auf dem Walzenkern in weiten Grenzen variieren kann.
Entsprechendes gilt für die Profilwalze, deren Walzprofil ebenfalls durch Austausch
oder verschiedene Anordnung der Walzenringe verändert werden kann.
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In der einfachsten Ausführung können die Kerbzähne aus dem Material
der Walzenringe herausgearbeitet werden. Dies bedeutet, daß man entweder mit einer
geringeren Härte der Kerbzähne auskommen muß, oder es ist erforderlich, für den
gesamten Walzenring einen hochwertigen Stahl ausgezeichneter Härte zu verwenden.
In dieser Beziehung ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung dadurch
gekennzeichnet, daß die Kerbzähne aus Eingüssen in den Walzenringen bestehen. Bei
dieser Art der Walzenringe kann der weitaus größte Teil des Walzenringes aus einem
Stahl geringerer Güte bestehen, während die Eingüsse aus hochwertigem Stahl hergestellt
werden können, so daß einerseits die Kerbzähne eine hohe Lebensdauer haben und andererseits
die Kosten für das gesamte Material des Walzenringes herabgesetzt werden können.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung ist dadurch
gekennzeichnet,
daß die Walzenringe aus miteinander formschlüssig verbundenen Ringabschnitten bestehen.
Bei einem solchen Walzenring können einzelnen Abschnitte ausgetauscht werden, wenn
eine Beschädigung auftritt, so daß sich die Lagerhalterung für Ersatzteile vereinfacht.
Mit anderen Worten müssen nicht mehr ganze Walzenringe sondern nur noch einzelne
Ringabschnitte auf Vorrat gehalten werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die KerbzAhne einzeln am Umfang der Walzenringe
befestigt sind. Wenn ein Kerbzahn bricht, wird nur dieser ausgetauscht, was sich
wiederum vorteilhaft bei der Reparaturzeit und auch der Lagerhalterung von Ersatzteilen
auswirkt.
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Eine einfache und sichere Befestigung der Kerbzähne an den Walzenringen
kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht werden, daß die Walzenringe
aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilringen bestehen, die in der Nähe
des Aussenumfangs eine hinterschnittene Ausnehmung bilden, in der die Kerbzähne
mit komplementär ausgebildeten Füßen verankert sind. Zum Austausch eines Kerbzahnes
wird die Verbindung zwischen den Teilringen gelöst, der defekte Kernzahn herausgenommen
und der neue Kerbzahn eingesetzt. Darauf ist der Walzenring wieder voll einsatzbereit.
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Es ist ersichtlich, daß verschiedene Walzenanordnungen geeignet sind,
um das Bandmaterial mit Durchbrüchen zu versehen. So ist es beispielsweise möglich,
ein Walzengerüst mit zwei übereinanderliegenden Walzen zu verwenden, wobei die obere
Walze die Kerbwalze ist. Das Bandmaterial wird dann in einem ersten Durchgang mit
den Kerben versehen. Danach wird die Kerbwalze gegen die Profilwalze ausgetauscht,
und in einem zweiten Durchgang wird die Bearbeitung zur Dickenreduzierung und Streckung
an den entsprechenden Teilbereichen durchgeführt. Dasselbe Ergebnis kann auch mit
zwei Walzengerüsten mit je zwei Walzen erreicht werden, wobei in dem einen Walzengerüst
die Kerbwalze und in dem anderen Walzengerüst die Profilwalze über einer Gegenwalze,
beispielsweise einer Glattwalze, angeordnet sind. Das Bandmaterial wird dann in
einem Durchgang zuerst durch das Walzengerüst mit der Kerbwalze und dann durch das
Walzengerüst
mit der Profilwalze geschickt. Die beiden Walzenpaare
können auch in einem einzigen Walzengerüst zusammengerasst werden.
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Eine in Bezug auf die Walzenanordnung vorteilhafte Ausführung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Kerbzähnen
und Profil versehene Kombinationswalze unter einer Gegenwalze vorgesehen ist, und
daß die Kerbzähne der Kombinationswalze zum Erzeugen der Kerben und die erhöhten
Profilflächen der Kombinationswalze zur gleichzeitigen Dickenreduzierung und Streckung
der zu bearbeitenden Teilbereiche vorgesehen sind. Bei dieser Ausführung der Walzenvorrichtung
sind lediglich zwei Walzen zur Herstellung des mit Durchbrüchen versehenen Bandmaterials
erforderlich.
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Auch diese Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise so ausgestaltet
werden, daß die Kombinationswalze einen Walzenkern aufweist, auf dem Profilwalzenringe
und mit Kerbzähne versehene Walzenringe angeordnet sind.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, durch die Kerben an dem Bandmaterial
erzeugt werden, eine Kerbwalze mit Kerbzähnen aufweist, daß die Einrichtung durch
die die Teilbereiche des gekerbten Bandmaterials durch eine Dickenreduzierung gestreckt
werden, eine Profilwalze aufweist, deren erhöhte Profilflächen den Teilbereichen
entsprechen, und daß die Kerbwalze und die Profilwalze an ein und derselben Gegenwalze
angeordnet sind. Bei dieser Ausgestaltung sind nur drei Walzen erforderlich, wobei
die Anordnung der Kerbzähne auf der Kerbwalze und die Anordnung der Profile auf
der Profilwalze weitgehend unabhängig voneinander gewählt werden können.
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Das erfindungsgemäß hergestellte, durchbrochene Bandmaterial hat eine
gute Eigenstabilität und ist mechanisch, beispielsweise durch Druck, Zug und Stauchung,
stark beanspruchbar. Bei speziellen Anwendungsfällen, bei denen das durchbrochene
Bandmaterial andauernden Schwingungen ausgesetzt wird, zeigen sich Risse an den
Enden der Kerben oder den Durchbrüchen. Obwohl diese Rissebildung erst bei erheblich
größeren Schwingungsbelastungen als bei dem Streckmetall
auftreten,
ist es dennoch erwünscht, das erfindungsgemäß hergestellt, durchberochene Bandmaterial
in dieser Beziehung zu verbessern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung
der Durchbrüche in dem Bandmaterial ist dazu in vorteilhafter Weise ferner gekennzeichnet
durch eine Heizeinrichtung, um die Kanten der Durchbrüche des durchbrochenen Bandmaterials
schmelzflüssig zu verformen.
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Die einfachste Ausführung der Ileizeinrichtung besteht in einer Anordnung
von Gasflammen, die auf das Bandmaterial gerichtet sind.
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Durch die Gas flammen werden die Kanten der Durchbrüche schmelzflüssig
gemacht und bilden nach Erstarren des Materials wulstartige Verstärkungen der Durchbruchsenden
und der Ränder der Durchbrüche.
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Das mit der Heizeinrichtung behandelte, durchbrochene Bandmaterial
hat dann die erwünschte Beständigkeit bei einer Schwingungsbeanspruchung. Es sind
auch andere Ausführungen für die Heizeinrichtung denkbar, beispielsweise kann die
Heizeinrichtung auch eine Induktionsheizung sein.
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Die Erfindung umfasst auch das erfindungsgemäß hergestellte, durchbrochene
Bandmaterial. Das erfindungsgemäße Bandmaterial ist für eine große Anzahl von Anwendungsfällen
geeignet. In der praktischen Erprobung hat sich das erfindungsgemäße Bandmaterial
bereits zur herstellung von kunststoffbeschichteten Rohren, als Träger- und Formmaterial
beim Stahlbetonbau oder als Innenrohr bei Kraft fahrzeugauspuffrohren bewährt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben: Es zeigen: F i g. 1 Eine schematische Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Stahlblech-Walzvorrichtung; F i g. 2a und 2b schematische Seitenansichten
von einem Teil einer anderen erfindungsgemäßen Stahlblech-Walzvorrichtung, wobei
nur die beiden Walzenpaare auf getrennten Walzengerüsten dargestellt sind; F i g.
3a und 3b Seitenansichten der in den F i g. 2a bzw. 2b gezeigten Walzenpaare; F
i g. 4a und 4b eine Draufsicht auf das Blechband, wobei F i g.4a
das
Ergebnis der Kerbung durch das in F i g. 2a gezeigte Walzenpaar und F i g. 4b das
Ergebnis der Dickenreduzierung und Streckung durch das in F i g. 2b gezeigte Walzenpaar
darstellt; F i g. 5a und 5b schematische Seitenansichten von zwei Walzenpaaren,
wobei das Walzenpaar in F i g. 5a die Kerbung und das Walzenpaar in F i g. 5b die
Dickenreduzierung und Streckung durchführt; F i g. 5c eine schematische Draufsicht
auf das Band bei seinem Durchlauf durch die beiden in den F i g. 5a und 5b gezeigten
Walzenpaare; F i g. 6a bis 6d Schnitte durch das in F i g. 5c gezeigte Band entland
den Linien A bis D in F i g. 5c; F i g. 7a, b und c Schnitte durch das Band, wobei
F i g. 7a einen Schnitt durch das Ausgangsmaterial zeigt, welches erfindungsgemäß
verarbeitet wird, F i g. 7b das Band nach einem ersten Durchgang und F i g. 7c das
Band nach einem zweiten Durchgang darstellt; F i g. 8 eine vergrößerte Draufsicht
auf das durchbrochene Band aus F i g. leib; F i g. 9 einen Schnitt durch den Abschnitt
des Bandes in F i g. 8 entlang der Linie IX-IX; F i g. 10 eine schematische Darstellung
von zwei Kerbwalzen, die auf den beiden Seiten des Bandes Kerben anbringen; F i
g. 11 eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Bandes mit Durchbrüchen, die sich
aus den gemäß F i g. 10 angebrachten Kerben ergeben; F i g. 12 einen Schnitt durch
den Abschnitt des Bandes von F i g. 11 entlang der Linie XII-XII; F i g. 13 eine
schematische Darstellung von zwei Kerbwalzen, ähnlich wie in F i g. 10, wobei die
Zahnreihen der Kerbwalzen gegeneinander versetzt sind; F i g. 14 einen Schnitt durch
ein Band mit Durchbrüchen, die sich aus den gemäß F i g. 13 angebrachten Kerben
ergeben; F i g. 15 eine schematische Darstellung einer Heizeinrichtung, um die Kanten
der Durchbrüche schmelzflüssig zu verformen;
F i g. 16 eine Draufsicht
auf einen Abschnitt des durchbrochenen Bandes, bei dem die Kanten der Durchbrüche
schmelzflüssig verformt worden sind; F i g. 17 eine schematische Seitenansicht verschiedener
Anordnungen der zwischen den Durchbrüchen vorhandenen Stege; F i g. 18 einen Schnitt
durch ein Band, welches nach oder während der Herstellung der Durchbrüche mit einem
Profil versehen worden ist; F i g. 19a bis 19g eine schematische Draufsicht auf
verschiedene Kerbenformen; F i g. 20 eine schematische Draufsicht auf einen Bandabschnitt
mit verschiedenen Anzahlen von Durchbrüchen in verschiedenen Bahnen; F i g. 21a
bis 21e eine Seitenansicht der Kerbzähne, wobei insbesondere der seitliche Verlauf
der Schneidkante der Kerbzähne dargestellt ist; F i g. 22 einen Schnitt durch eine
Walze mit zwei Walzenringen und einem Abstandsring; F i g. 23 eine Seitenansicht
eines Walzenringes mit Kerbzähnen; F i g. 24 eine Seitenansicht eines Walzenringes
mit Kerbzähnen, der in Ringabschnitte unterteilt ist; F i g. 25 eine Seitenansicht
eines Walzenringes, dessen Kerbzähne durch Eingüsse gebildet sind; F i g. 26 eine
Seitenansicht eines Walzringes mit am Umfang des Walzenringes befestigten Kerbzähnen;
F i g. 27 einen Schnitt durch den Walzenringvon Fig. 26, wobei ein Kerbzahn in Seitenansicht
dargestellt ist; F i g. 28a bis 280 verschiedene Zahnformen für die mit dem Band
in Berührung kommenden Teile der Kerbzähne; F i g. 29 ein Walzengerüst mit zwei
Walzen, wobei die oben liegende Walze eine sowohl als Kerbwalze als auch als Profilwalze
wirkende Kombinationswalze ist; F i g. 30 einen Schnitt durch einen Abschnitt eines
aus dem erfindungsgemäßen, durchbrochenen Band hergestellten, kunststoffbeschichteten
Rohres; und
F i g. 31 einen Schnitt durch ein aus dem erfindungsgemäßen,durchbrochenen
Band hergestellten Halbfabrikats, welches beispielsweise zu Fensterrahmen weiterverarbeitet
werden kann.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Herstellung von durchbrochenem
Band aus Stahlblech, das ein billiges Massenprodukt ist, beschrieben. Die Erfindung
kann jedoch auch mit anderen metallischen Werkstoffen und auch mit einigen thermoplastischen
Kunststoffen durchgeführt werden.
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F i g. 1 zeigt schematisch eine Walzvorrichtung, mit der die Durchbrüche
in dem Band hergestellt werden können. Das Band 1 ist auf einer Haspel 4 aufgewickelt,
die in an sich bekannter Weise auf einem Ständer 5 gelagert ist. Von der Haspel
4 verläuft das Band durch eine Bandführung 6, eine Einrichtung 8 zur Zugregulierungwzu
dem Walzenspalt zwischen einer Kerbwalze 10 und einer Gegenlagerwalze 12, um die
Gegenlagerwalze 12 herum zu einem zweiten Walzenspalt zwischen der Gegenlagerwalze
12 und einer Profilwalze 14, eine weitere Bandführung 16 zu einer zweiten Haspel
18, auf der das nunmehr durchbrochene Band 3 aufgewickelt wird. Die Haspel 18 ist
ebenfalls in an sich bekannter Weise auf einem Ständer 20 gelagert. Die Bandführungen
6,16, die Zugregulierungseinrichtung 8 und Walzen 10,12,14 sind an dem Walzengerüst
22 in an sich bekannter Weise angeordnet, so daß sich eine detaillierte Beschreibung
insoweit erübrigt. Das Walzengerüst 22 steht mit einem Sockel 24 auf dem Boden 26.
Ein solches Walzengerüst mit drei Walzen ist mit Ausnahme der für die Erfindung
charakteristischen Ausgestaltung der Walzen 10 und 14 an sich bekannt. Bei solchen
Walzengerüsten mit drei Walzen sind die Walzenspalte verstellbar, und wenigstens
eine der Walzen wird angetrieben. Die Einrichtungen zum Verstellen der Walzenspalte
und zum Antrieb der Vorrichtung sind Vereinfachung nicht gezeigt, weil es sich auch
um an sich bekannte Einrichtungen handelt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann der Antrieb der Walzen selbst entfallen, wobei der Bandtransport durch die
Haspel übernommen wird, die das durchbrochene Band aufwickelt. Es wird angenommen,
daß der Antrieb der Walzen selbst deshalb entfallen kann, weil die Walzen 10 und
14
aufgrund ihrer speziellen Funktion bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, nämlich der Herstellung von Kerben bzw. der Dickenreduzierung und Streckung
von Teilbereichen des Bandes, bei einem externen Bandtransport mitgenommen werden.
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Wie noch im einzelnen beschrieben wird, kann es erwünscht sein, das
durchbrochene Band mehrmals der dickereduzierenden und streckenden Bearbeitung zu
unterziehen. Zu diesem Zweck kann die Walzvorrichtung von F i g. 1 reve#sierend
ausgebildet sein, wobei sowohl an der Haspel 18 als auch an der Haspel 4 ein Bandantrieb
vorgesehen ist. Während der wiederholten Bearbeitung durch die Profilwalze 14 und
die Gegenwalze 12 wird dann die Kerbwalze 10 außer Funktion gesetzt.
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Die F i g. 2a und 2b zeigen eine weitere Aus führungs form der erfindungsgemäßen
Walzvorrichtung. Hier sind zwei Walzengerüste 30 und 32 vorgesehen, In dem Walzengerüst
30, das auf einem Sockel 34 steht, sind eine Kerbwalze 36 und eine glatte Gegendruckwalze
38 angeordnet. In dem Walzengerüst 32 liegen die Profilwalze 40 und die Gegendruckwalze
42.
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Die Kerbwalze 36 hat einen Walzenkern 44, in dem schematisch ein Kupplungselement
46 zum Ankoppeln des Antriebs für diese Walze dargestellt ist. Auf dem Walzenkern
44 sind Walzenringe 48 mit den Kerbzähnen 50 angeordnet. F i g. 3a zeigt die Walze
36 und zdie Walze 38 in Seitenansicht. Aus F i g. 3a ist zu ersehen, wie die Walze
36 aus Walzenringen 48 mit Kerbzähnen 50 und Distanzringen 52 aufgebaut ist.
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Auch die Walze 40 kann aus Walzenringen aufgebaut sein. F i g. 3b
zeigt eine Seitenansicht der Walze 40 und der Walze 42. Die Walze 40 hat abwechselnd
Profilwalzenringe 60 und Abstandsringe 62. Der Durchmesser der Abstandsringe 62
ist wenigstens um den doppelten Betrag der Dickenreduzierung kleiner als der Durchmesser
der Profilringe 60.
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Das Band 1 läuft von links (siehe F i e. 2a) in den Walzenspalt
zwischen
den Walzen 36 und 38 ein, wo es durch die Zähne 50 der Walze 36 mit Kerben versehen
wird.Das gekerbte Band 2 läuft dann weiter durch den Walzenspalt zwischen den Walzen
40 und 42, wo die Kerben durch die Dickenreduzierung und Streckung in den Bereichen
der Profilringe 60 aufgeweitet werden. Die Art der Kerbung und die Aufweitung der
Kerben zu Durchbrüchen ist in den F i g. 4a und 4b im einzelnen gezeigt. Entsprechend
der Anordnung der mit den Zähnen 50 versehenen Walzenringe 38 an der Walze 36 werden
an dem Band 2 (F i g. 4a) Kerben 70 erzeugt, die in zwei Bahnen nebeneinander liegen.
Das in F i g. 4b gezeigte, durchbrochene Band 3 ist das Produkt nach der Bearbeitung
durch die Walze 40. Wie aus F i g. 4b zu ersehen ist, sind die Bereiche 72, in denen
eine Dickenreduzierung und Streckung stattfindet, so gelegt, daß die Enden der Kerben
und damit die seitlichen Enden der Durchbrflche 74 von der dickenreduzierenden Bearbeitung
mit erfasst werden. Die Breite der Bereiche 72 entspricht der Breite der Profilwalzenringe
60 (F i g. 3b). Die Durchbrüche in dem Bandmaterial können erfindungsgemäß sowohl
durch Warmwalzen (Temperatur des Bandes beim Walzen etwa 400-5000C) oder durch Kaltwalzen
(Temperatur des Bandes bis etwa 800C) durchgeführt werden. Wenn die Bereiche 72
in der beschriebenen Weise die Enden der Kerben 70 bzw. der Durchbrüche 74 überlappen,
tritt beim Warmwalzen eine Verschweißung der Kerbenenden und ein Materialfluß in
der Weise auf, daß ein Spannungsausgleich an den Grenzbereichen zwischen den dünner
gewalzten Bereichen 72 und den Bereichen erfolgt, die den Walzenspalt zwischen den
Walzen 40 und 42 ohne Dickenreduzierung durchlaufen haben und in denen der Hauptteil
der Durchbrüche 74 liegt.
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Auch beim Kaltwalzen tritt bei der Überlappung der Bereiche 72 mit
den Enden der Kerben bzw. Durchbrüche 74 ein Spannungsausgleich ein, da die Enden
der Kerben durch die Verformungsarbeit zusammengedrückt werden.
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Die F i g. 5a,b und c entsprechen im wesentlichen den oben beschriebenen
F i g. 2a,b und 4a, b, da die F i g. 5a, b und c zwei Walzenpaare zur Herstellung
der Durchbrüche in dem Band und die Art der Veränderung an dem Band darstellen.
In F i g. 5a ist eine Kerbwalze 80 gezeigt, die aus Kerbwalzenringen 82, einem Walzenkern
84
mit einer Walzenachse 86 besteht. Die Kerbwalzenringe 82 haben Kerbzähne 88. Auch
die Gegenlagerwalze 90 ist aus Ringen 92, einem Walzenkern 94 und einer Walzenachse
96 aufgebaut. Das Band 1 läuft von links (siehe F i g. 5a) in den Walzenspalt zwischen
den Walzen 80 und 90 ein, wo es mit Kerben 98 versehen wird. Dieser Vorgang ist
in F i g. 5c im oberen Teil schematisch in Draufsicht dargestellt. Das einlaufende
Band 1 hat den in F i g. 6a gezeigten Querschnitt an der Linie, die in F i g. 5c
mit A bezeichnet ist.
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Das Band läuft dann unter der Walze 80 hindurch, die in F i g. 5c
in Draufsicht gezeigt ist. Aus der Draufsicht der Walze 80 ist noch zu ersehen,
daß die Walze 80 vollständig aus Kerbwalzenringen aufgebaut ist, wobei die Kerbzähne
88 nebeneinanderliegender Ringe 82 jeweils um den halben Abstand zwischen den Kerbzähnen
auf einem Ring gegeneinander versetzt sind. Die daraus resultierende Anordnung der
Kerben 98 auf dem Band 2 ist in F i g. 5c unterhalb der Walze 80 dargestellt. Die
Enden der Kerben 98 liegen im wesentlichen auf Linien, die parallel zu den Bandkanten
verlaufen. Die Querschnittsform des Bandes 2 an der Linie B in F i g. 5c ist in
F i g. 6b dargestellt.
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In F i g. 5b ist das Walzenpaar dargestellt, welches aus der Profilwalze
100 und der zugehörigen Gegenwalze 102 besteht. Die Walze 100 weist Profilwalzenringe
104, Distanzringe 106, einen Walzenkern 108 und eine Walzenachse 110 auf. Die Walze
102 ist ebenfalls aus Walzenringen 112, einem Walzenkern 114 und einer Achse 116
ausfgebaut, obwohl diese Walze auch eine einfache Glattwalze sein kann. Die Walze
100 ist in F i g. 5c wiederum in Draufsicht dargestellt. Insbesondere ist die Anordnung
der Profilwalzenringe 104 und der Distanzringe 106 dargestellt. Die Prorilwalzenringe
104 haben etwa die halbe Breite der Kerbwalzenringe 82 der Walze 80. Außerdem liegen
die Profilwalzenringe 104 mit ihrer Mittellinie im wesentlichen jeweils über einer
Linie auf der wiederum die Enden der Kerben 98 liegen. Durch diese Dimensionierung
der Breite der Profilwalzenringe 104 und der Lage der Profllwalzenringe auf der
Breite der Walze 100 wird erreicht, daß die von der Walze 100 dünner gewalzten Bereiche
118 die Enden der Kerben bzw.
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der Durchbrüche 120 überlappen. Es ist jedoch zu beachten, daß
jeweils
die Hälfte der Länge der Kerben 98 bzw. der Durchbrüche 120 nicht von den Bereichen
118 überdeckt werden, so daß die gewünschte Aufweitung der Kerben zu den Durchbrüchen
120 stattfinden kann, wie im unteren Teil von F i g. 5c gezeigt ist. F i g. 6c ist
ein Schnitt durch das durchbrochene Band 3 in F i g. 5c bei der mit C bezeichneten
Linie, während 6d einen Schnitt durch das durchbrochene Band 3 entlang der Linie
D in F i g. 5 darstellt. Aus F i 6. 6c ist insbesondere der Verlauf der Seitenflächen
122 der Durchbrüche 120 zu ersehen. Sowohl F i g. 6c als auch 6d zeigt die Dickenreduzierung
des Bandes 3 an den Bereichen 118.
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Bisher wurde davon ausgegangen, daß das aufgegebene Band 1 einen durchgehend
gleichen Querschnitt hat. In diesem Fall entsteht bei Herstellung des durchbrochenen
Bandes 3 ein Oberflächenprofil, wie es in F i g. 6d gezeigt ist. Bei der Herstellung
des durchbrochenen Bandes 3 kann man jedoch von einem Ausgangsmaterial ausgehen,
welches einen profilierten Querschnitt hat, wie es in F i g. 7 gezeigt ist. Das
zugeführte Band 1 hat gemäß F i g. 7a ein beidseitiges Profil der Art, daß dicke
Abschnitte 130 mit dünneren Abschnitten 132 abwechseln. Die Kerben werden hier in
den dünneren Abschnitten 132 angebracht, und das Material wird sodann auf gleiche
Dicke gewalzt, wobei die dickeren Abschnitte 130 auf die Stärke der dünneren Abschnitte
132 reduziert werden. Das Ergebnis ist ein durchbrochenes Band 3 mit dem in F i
g. 7b gezeigten gleichmäßigen Querschnitt. Dieses Band 3 kann noch einmal durch
die Profilwalze bearbeitet werden, so daß die Abschnitte 132', die den Abschnitten
132 entsprechen, nunmehr eine größere Dicke als die einzelnen Bereiche 130' haben,
die ursprünglich dicker als die Abschnitte 132 waren. Durch die zweifache Bearbeitung
mit der Profilwalze werden die Durchbrüche selbstverständlich noch mehr aufgeweitet,
so daß man durch Abstimmung des Querschnittsprofils in dem Ausgangsmaterial und
der Zahl der Durchgänge das Flächenverhältnis von der Fläche der Durchbrüche zu
der Fläche des Bandes 3 variieren kann. Es ist auf diese Weise möglich, ein Flächenverhältnis
von 50S zu erreichen, das heißt, daß 50S der Fläche des Bandes 3 aus Durchbrüchen
besteht. Ein solchen Flächenverhältnis entspricht in etwa den Erfordernissen bei
Baustahlmatten.
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Anhand der F i g. 8 bis 14 wird im folgenden erläutert, wie die Formgebung
der Kanten der Durchbrüche durch die Form und Anbringung der Kerben in dem Band
beeinflußt werden kann. Wenn die Kerben in dem Band 1 in der Weise ausgebildet sind,
wie im Zusammenhang mit F i g. 2a und 4a beschrieben wurde, haben die Durchbrüche
74 eine Form, wie sie vergrößert in F i g. 8 und im Schnitt in F i g. 9 dargestellt
ist. Das Material des Bandes reisst nahe bei der Unterseite des Bandes auf, während
die Teilbereiche des Bandes dünner gewalzt werden. Dabei ergeben sich mehr oder
weniger ausgefranste Ränder 74t (F i g. 8 und 9) und eine konische Form der Seitenflächen
der Durchbrüche. In F i g. 10 sind schematisch zwei Kerbwalzen 140 dargestellt,
die an dem Band 1 auf beiden Seiten Kerben derart anbringen, daß die Spitzen der
Kerben einander gegenüberliegen. Diese Anordnung der Kerben führt bei der anschließenden
dickenreduzierenden Bearbeitung zu Durchbrüchen 142, wie sie an dem Abschnitt des
durchbrochenen Bandes 3 in F i g. 11 in Draufsicht und in F i g. 12 im Schnitt dargestellt
sind. Die Durchbrüche 142 haben dabei eine doppelt konische Seitenfläche und sie
bilden eine glatte Kante 144. Wenn die beiden Kerbwalzen 140 in der in F i g. 13
gezeigten Weise so gegeneinander ausgerichtet werden, daß die von den Kerbzähnen
erzeugten Kerben in dem Band 1 in Längsrichtung des Bandes gegeneinander versetzt
sind, ergibt sich die in F i g. 14 gezeigte Querschnittsform des Bandes 3 mit den
Durchbrüchen 146, die sich abwechselnd zu den Seiten des Bandes hin aufweiten.
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Dies sind einige Beispiele, wie die Kantenform der Durchbrüche je
nach den Erfordernissen unterschiedlich ausgestaltet werden können. Der konische
Verlauf der Seitenflächen der Durchbrüche ist besonders vorteilhaft bei der Beschichtung
des durchbrochenen Bandes mit Kunststoff, weil dadurch ein besserer Verbund zwischen
dem durchbrochenen Band und und dem Kunststoff erzielt wird als zwischen Lochblech
mit Löchern mit senkrechten Seitenflächen und Kunststoff.
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Wie bereits erwähnt wurde, besteht bei einer starken Schwi>ueXbeanspruchung
des durchbrochenen Bandes 3 die #Jöglichkeit, daß die Durchbrüche an ihren Enden
ausreissen. Um das durchbrochene Band in seiner Schwingungsbelastbarkeit zu verbessern
~wird das durchbrochene Band erfindungsgemEß so weit kurzzeitig aufgeheizt, daß
die Kanten der Durchbrüche schmelzflüssig verformt werden. Zu diesem Zweck ist in
der Bahn des durchbrochenen Bandes 3 eine Heizeinrichtung 150 vorgesehen, die in
F i g. 1 als Kasten und in F i g.
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15 schematisch dargestellt ist. In F i g. 1 ist noch gezeigt, wie
das Band außer durch die Führungen 16 durch weitere Führungsrollen 152
derart
geführt wird, daß es die Heizeinrichtung 150 auf einer geraden Bahn durchläuft.
Die Heizeinrichtung 150 besteht gemäß F i g. 15 aus einer Anordnung von Gasbrennern
154, die sowohl in Laufrichtung des Bandes als auch quer zu der Laufrichtung in
einem Feld angeordnet sind. Die Brenner 154 sitzen auf einem Gehause 156, das die
Gaszuleitungen enthält. Ein Schutzgehäuse 158 ist um die Brenner herum nahe bis
zu der Stelle vorgesehen, an der das durchbrochene Band 3 die Heizeinrichtung durchläuft.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Bandes 3 ist eine Haube 160 vorgesehen, in
die Schutzgas zugeführt wird. Solche Schutzgase sind aus der Lichtbogenschweißtechnik
bekannt. Die Schutzgase verhindern den Sauerstoffzutritt, so daß die Oberfläche
des durchbrochenen Bandes durch die Behandlung mit den Gasflammen nicht von einer
Oxidschicht überzogen wird.
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Wird ein durchbrochenes Band, wie es in Draufsicht in F i g. 8 gezeigt
ist, durch die Heizeinrichtung 150 geschickt, so ergibt sich ein durchbrochenes
Band 3, wie es als Abschnitt in F i g. 16 in Draufsicht gezeigt ist. Die Kanten
170 der Durchbrüche 172 sind schmelzflüssig verformt. Bei den Enden der Durchbrüche
sind Wulste 174 vorhanden, die ein Weiterreissen der Durchbrüche an den Enden 176
der früheren Kerben verhindern. Das in F i g. 16 gezeigte durchbrochene Band 3 hat
somit eine wesentlich bessere Beständigkeit gegen Schwingungsbeanspruchung als die
früher gezeigten Ausführungs formen.
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Die F i g. 17 und 18 zeigen eine mögliche Weiterbearbeitung des durchbrochenen
Bandes. In F i g. 17 ist gezeigt, wie die Stege, die zwischen den Durchbrüchen stehenbleiben,
durch eine zusätzliche Bearbeitung aus der Ebene des Bandes heraus verformt werden.
Diese zusätzliche Bearbeitung kann durch entsprechend profilierte Walzen, durch
Stößel oder dergleichen Einrichtungen erfolgen. Dem durchbrochenen Band kann auch
während dem Durchlauf durch die Profilwalzen oder in einem nachfolgenden Arbeitgang
ein Profil gegeben werden, wie es beispielsweise in F i g. 18 gezeigt ist. Die F
i g. 17 und 18 zeigen, daß der Walzdurchgang, bei dem die Durchbrüche erfindungsgemäß
hergestellt werden, auch noch andere
Arbeitsgänge an dem Endprodukt
mit ausgeführt werden können. Die in den F i g. 17 und 18 gezeigten weiteren Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen, durchbrochenen Bandes haben zusätzliche Vorteile insbesondere
bei der Beschichtung des durchbrochenen Bandes mit Kunststoffen bzw. bei einigen
Anwendungsfällen des durchbrochenen Bandes, beispielsweise als Formen oder Konstruktionsmaterial
im Bauwesen.
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Die F i g. 19a bis 19g zeigen schematisch in Draufsicht einige verschiedene
Ausgestaltungen und Anordnungen der Kerben an dem Band.
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Die Durchbrüche, die aus solchen Kerben entstehen, sind in ihrem Kantenverlauf
im wesentlichen ähnlich wie die ursprünglichen Kerben, wobei sich die Änderungen
im Kantenverlauf nur durch die Streckung ergibt, wie beispielsweise in F i g. 5c
für eine Anordnung von Kerben gezeigt ist, die ähnlich wie F i g. 19a ausgebildet
ist. Es ist jedoch zu beachten, daß die Durchbruchsfläche durch den Winkel beeinflußbar
ist, den die Kerben mit der Laufrichtung des Bandes einschließen. So ist beispielsweise
die Fläche der Durchbrüche bei gleicher Streckung größer, wenn die Kerben wie in
F i g. 19a senkrecht zur Lauf- und Längsrichtung des Bandes angeordnet werden als
in dem Fall, in dem die Kerben wie in F i e. 19b schräg zu der Laufrichtung gestellt
sind. Die Kerbenanordnung von F i g. 19c führt beim Friktionieren der Walzen, wobei
die Walzen schräg zur Längsrichtung des Bandes stehen und eine unterschiedliche
Dickenreduzierung des Bandes über seiner Breite stattfindet, zu minimalen Durchbrüchen,
die jedoch für bestimmte Zwecke, beispielsweise für feine Siebe, erwünscht sind.
Die in den F i g. 19d bis 19f gezeigten Kerbenformen zeigen, wie groß die Möglichkeit
für die geometrische Ausgestaltung der Kerben ist, wobei die verschiedensten mechanischen
und ästhetischen Effekte erzielt werden können.
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Anhand von F i g. 20, die einen Abschnitt des durchbrochenen Bandes
3 darstellt, ist zu ersehen, daß die Anordnung der Durchbrüche in der Fläche ebenfalls
in weiten Grenzen variiert werden kann. Indem man in den einzelnen Bahnen 180 der
Kerben bzw. der Durchbrüche unterschiedlich viele Durchbrüche pro Längeneinheit
anbringt, kann die Fläche der einzelnen Durchbrüche 182 inQuerrichtung des Bandes
variiert werden. Je weniger Durchbrüche pro Längeneinheit in einer Bahn angeordnet
sind, desto größer ist die Fläche eines einzelnen Durchbruches.
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Wie F i g. 19 im wesentlichen den Verlauf der Schneidkante der Kerbzähne
in einer zu der Bandebene parallelen Ebene darstellt, so zeigt F i g. 21 den Verlauf
der Schneidkante verschiedener Kerbzähne in einer Ebene senkrecht zur Bandebene.
Durch die in F i g. 21 gezeigten Formen der Schneidkanten läßt sich beispielsweise
der Schwerpunkt der Durchbrüche variieren. Ein Durchbruch, der mit dem in F i g.
21a gezeigten Kerbzahn vorbereitet worden ist, wird zuerst in der Mitte der Kerben
aufplatzen und sich dann nach aussen fortpflanzen. Bei Verwendung des Kerbzahnes
gemäß F i g. 21b ist zu erwarten, daß der Durchbruch mehr oder weniger gleichmäßig
auf seiner gesamten Länge aufbricht. Bei einem Zahn gemäß F i g.21c beginnt der
Durchbruch ruckartig am linken Ende aufzuplatzen, während bei einem Zahn gemäß F
i g. 21d ein weniger rückartiges Aufplatzen des Durchbruches zu erwarten ist. F
i g. 21e läßt ein wenig ruckartiges Aufplatzen des Durchbruches von der Mitte der
Kerbe nach aussen erwarten.
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Wie bereits erwähnt wurde, werden die Kerbwalzen und die Profilwalzen
vorzugsweise aus Walzenringen aufgebaut. Anhand der F i g.
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22 bis 26 werden einige Ausführungsformen der Walzenringe in Zusammenhang
mit den Kerbwalzen beschrieben, wobei die Ausführungen zu den F i g. 22 bis 24 sinngemäß
auch für die Profilwalzenringe und die Distanzringe gelten. F i g. 22 zeigt eine
Walze 190 im Schnitt, wobei die Anordnung der Walzenringe 192, bei denen es sich
sowohl um Kerbwalzenringe als auch um Profilringe handeln kann, gezeigt ist. Zwischen
den Walzenringen 192 ist ein Distanzring 194 gezeigt. Die Ringe sitzen auf einer
Zwischenwalze 196, die ihrerseits auf dem Walzenkern 198 angeordnet ist. Mit dem
Walzenkern 198 sind die Walzenachszapfen 200 verbunden. F i g. 23 zeigt einen Kerbwalzenring
202, an dem einstückig die Kerbzähne 204 ausgebildet sind. Der Walzenring 202 hat
eine Nut 206 Der Walzenring 202 wird auf der Walze 190 dadurch befestigt, daß ein
Keil in die Nut 206 und eine entsprechende, an der Walze 190 vorgesehene Nut eingetrieben
wird. Der Walzenring 202 hat ferner Bohrungen 208, durch die beim Zusammenbau der
Walze Bolzen gesteckt werden, die die Walzenringe untereinander verbinden. F i g.
24 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Walzenringes 210, der als Kerbwalzenring
gezeigt
ist. Im Unterschied zu dem Kerbwalzenring 202 besteht der Kerbwalzenring 210 aus
einzelnen Ringabschnitten 212, die an den Grenzflächen 214, an denen die Ringabschnitte
aneinander stoßen, formschlüssig miteinander verbunden sind. Der auf diese Weise
gebildete Walzenring 210 wird ähnlich wie der Walzenring 202 auf der Walze durch
eine Keilverbindung befestigt, bei der die Nuten 216 verwendet werden. Bohrungen
218 dienen wieder zur Verbindung der einzelnen Walzenringe durch Bolzen.
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F i g. 25 zeigt ein Ausführungsbeispiel für Kerbwalzen bzw. Kerbwalzenringe
220, die zum größten Teil nicht aus gehärtetem Edelstahl sondern aus billigem Massenstahl
bestehen. Die Ringe sind mit Kerbzähnen 222 aus Edelstahl bestückt. Der gezeigte
Kerbwalzenring wird dadurch hergestellt, daß zunächst Bohrungen 224 angebracht werden,
die dann mit Edelstahl ausgegossen werden. Danach werden entsprechend geformte Nuten
226 ausgefräst, so daß die Kerbzähne 222 aus Edelstahl stehen bleiben.
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Bei dem Kerbwalzenring gemäß F i g. 26 sind die Kerbzähne 230 einzeln
an einem Ring 232 befestigt. Der Ring 232 hat wiederum eine Nut 2311 zur Befestigung
an dem Walzenkern, wie oben beschrieben wurde. F i g. 27 zeigt einen radialen Schnitt
durch den Ring 232 und eine Seitenansicht eines Kernzahnes 230. Der Ring 232 besteht
aus zwei Teilringen 234, 236, die mit Bolzen 240 miteinander verschraubt sind. Die
Teilringe 236, 238 haben in der Nähe ihres Außenumfangs auf den einander zugewandten
Seiten eine solche Form, daß eine hinterschnittene Ausnehmung 242 gebildet wird.
In dieser Ausnehmung 242 wird der Zahn 230 mit einem entsprechend geformten Fuß
2¾4 verankert. Die F i e. 28a bis 28o zeigen verschiedene Zalnoformerl im Besseren
Bereich der ZShne 230 im wesentlichen entlang den Schnitt XXVIII-XXVlII von F i
g. 27. Wie bereits ernt wurde, läßt sich die Form der Durchbruchskanten auch durch
die Form der Zähne beeinflussen. Die Formen der Kerben, die durch die in F i g.
28 gezeigten Zähne gebildet werden, ergeben sich aus den in F i g. 28 gezeigten
Querschnittsformen der Zähne unter BerUcksichtigung der Abwälzung der Zähne beim
Kerb-Walzvorgang.
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Wie bereits erwähnt wurde, können die Walzdurchgänge, die zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind, in verschiedenen Walzvorrichtungen
durchgeführt werden. Eine vorteilhafte Walzenanordnung wurde bereits anhand von
F i 6. 1 beschrieben.
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Eine weitere vorteilhafte Walzenanordnung ist in F i g. 29 schematisch
gezeigt. Dabei ist ein Walzenpaar auf einem Walzengerdst 250 angeordnet, welches
auf einem Sockel 252 steht. Die obere Walze ist eine sowohl mit Kerbwalzenringen
als auch mit Profilwalzenringen versehene Kombinationswalze 25, während die untere
l^laltr eine glatte Gegenwalze 256 ist. Die Kerbwalzenringe können so ausgebildet
sein, wie in den F i g. 23 bis 26 gezeigt ist, während die dazwischen angeordneten
Profilwalzenringe in der in F i g. 3b gezeigten Art ausgeführt sein können.Wenn
man das Band 1 durch den Walzenspalt zwischen den Walzen 254 und 256 schickt, werden
die Kerben durch die Kerbwalzenringe der Walze 25 angebracht, und gleichzeitig wird
das Band an den entsprechenden Teilbereichen durch die Profilwalzenringe dünner
gewalzt und Gestreckt. Wie auch bei den anderen Ausführungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist auch hier die Tiefe der Kerben und das Ausmaß der Dickenreduzierung
beim Walzdurchgang nicht kritisch. An sich könnten die Kerben auch das Bandmaterial
vollständig durchdringen. Dann ergibt sich jedoch eine verstärkte Abnutzung der
Gegenwalze. Da andererseits die vollständige Durchdringung des Bandmaterials bei
der Kerbung für das Funktionieren des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich
ist, kann man die Gegenwalze schonen, indem die Kerben nur eine ausreichende Schwächung
des Bandquerschnittes herbeiführen. Das Ausmaß der Dickenreduzierung bei der Streckung
des Bandes richtet sich nach den allgemeinen Werten, die beim Kaltwalzen oder beim
Warmwalzen von Blechen erzielt werden können, und die dem Fachmann an sich bekannt
sind.
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Mit den oben beschriebenen Walzvorrichtungen ist es möglich, das durchbrochene
Band mit einer Geschwindigkeit von etwa oo m pro Minute herzustellen, was als ein
sehr gutes Ergebnis zu betrachten ist. Bei umfangreichen Versuchen zur Herstellung
des durchbrochenen Bandes hat es sich darüberhinaus herausgestellt, daß ein Zwangsantrieb
nur einer Walze genügt und daß es in einigen Fällen sogar
möglich
ist, alle Walzen geschleppt zu fahren, das heißt, daß der Antrieb des Bandes ausschließlich
von der Aufwickelhaspel her erfolgt. Dies bedeutet in der Praxis den Vorteil, daß
alte, unbrauchbar gewordene, im Durchmesser unterschiedliche Walzen, die für andere
Zwecke nicht mehr verwendbar sind, als glatte Gegenlagerwalzen oder auch als Walzenkerne
als Träger für die Walzenringe verwendet werden können. Dadurch ergeben sich erhebliche
Einsparungen auf der Maschinenseite. Ein weiterer Vorteil bei den erfindungsgemäßen
Vorrichtungen ergibt sich daraus, daß das spezielle Problem der beim Walzen sonst
entstehenden Spannungen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw.
bei dem Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtungen nicht auftritt. Bei Bearbeitung
eines Ausgangswerkstoffes auf Metallbasis, beispielsweise Kupfer, Stahl oder Aluminium,
entstehen bekanntlich unerwünschte Spannungen.
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Aus diesem Grund ist es bisher erforderlich, das Material zwischen
einzelnen Durchgängen zu glühen, wodurch wieder elastisch und bearbeitungsfähig
gemacht wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entstehen zwar auch Spannungen
in dem Band, es wurde jedoch festgestellt, daß ein zusätzliches Glühen vor oder
nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich ist, weil
im Zuge der querschnittsreduzierenden und streckenden Bearbeitung die auftretenden
Eigenspannungen des metallischen Bandes in die entstehenden Durchbrüche ausweichen
können.
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Schließlich liegt ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß hergestellten,
durchbrochenen Bandes darin, daß es sich ausgezeichnet zur Beschichtung und/oder
Umhüllung mit Kunststoff eignet. Dies wird an dem folgenden Anwendungsbeispiel erläutert.
In F i g. 30 ist Schnitt durch ein Metallrohr gezeigt, welches unter Verwendung
des erfindungsgemäßen, durchbrochenen Bandes 3 hergestellt ist. Das Band 3 wird
zu einem Rohr gebogen und verschweißt, und dann mit Kunststoff 260 überzogen, wobei
die Durchbrüche in dem Band 3 mit Kunststoff ausgefüllt werden. Der konische Verlauf
der Seiten der Durchbrüche in dem Band 3 ermöglicht es, das Rohr innen und außen
in einem Arbeitsgang mit Kunststoff zu beschichten, und gestattet einen Verbund
zwsichen dem durchbrochenen Band 3 als Metalleinlage und dem Kunststoff 260. Dieses
Rohr hat im wesentlichen die mechanische
Festigkeit des aus dem
Band 3 gebildeten Metallrohres und die Korrosionsbeständigkeit des die Metalleinlage
umgebenden Kunststoffes.
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Ein weiteres Anwendungsbeispiel des durchbrochenen Bandes ist in F
i g. 31 gezeigt, wo ein Profil, beispielsweise zur Herstellung von Fensterrahmen,
dargestellt ist. Das innere des Profils ist mit Schaumstoff 262 ausgeschäumt, wodurch
eine gute Wärmedämmung erzielt wird. Das durchbrochene Bandmaterial 3 bildet praktisch
die Form für den Schaumstoff. Ein in der Weise vorbereitetes Profil wird dann in
an sich bekannter Weise auch aussen mit Kunststoff beschichtet, so daß ein vollständig
korrosionsfreies Profil entsteht.
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Andere Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen, durchbrochenen
Bandes liegen im Bauwesen als Baustahlmatten oder tragende Elemente.
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Dabei bleibt das durchbrochene Band unbeschichtet. Das durchbrochene
Band mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung, beispielsweise Kunststoff, Emaille,
Farbe oder dergleichen und offenen Durchbrüchen eignet sich zur Geräuschdämmung.
Weitere Anwendungsfälle sind dann gegeben, wenn flächiges Material mit hoher mechanischer
Belastbarkeit und Korrosionsbeständigkeit verlangt wird.