DE3913713A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von blechen und metallbaendern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Blechen und Metallbän­ dern und insbesondere auf eine Kombination aus einem Walzgerüst und einer nachgeordneten Richtmaschine. Wei­ terhin betrifft die Erfindung ein spezielles Dressier- Walzgerüst sowie eine spezielle Ausgestaltung einer Richtmaschine.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, gewalzte Bleche oder Bänder nach einer Dickenreduzierung in einem Walz­ gerüst und einer möglicherweise nachfolgend vorgenomme­ nen Wärmebehandlung geringfügig zu verformen, um die Bleche oder Bänder für eine nachfolgende Verarbeitung, beispielsweise einen Tiefziehvorgang oder ähnliches vorzubereiten. Üblicherweise erfolgt das Nachwalzen oder Dressieren (Zustandswalzen) in einem Dressierwalz­ werk, mit Hilfe dessen eine sehr geringe Dickenreduzie­ rung des Materials erfolgt. Alternativ dazu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Bleche oder Bänder durch eine Walkmaschine zu führen, in welcher das Mate­ rial wechselseitig gebogen wird.

Die Notwendigkeit der Nachbehandlung gewalzter, geglüh­ ter und gealteter Bänder oder Bleche besteht insbeson­ dere bei Stahllegierungen mit niedrigem Kohlenstoffge­ halt wegen des Auftretens einer ausgeprägten Streck­ grenze und den sich daraus ergebenen Bandknickerschei­ nungen und Fließfiguren (Lüdersche Linien). Weiterhin ist es insbesondere nach längerer Lagerzeit erforder­ lich, die Bleche oder Bänder zu dressieren (Zustands­ walzung) oder mittels einer Richtmaschine zu Walkrich­ ten, um diffusionsbedingte Alterungserscheinungen (freigesetzte Versetzungen) zu beseitigen.

Die ausschließliche Verwendung eines bekannten Dres­ sierwalzwerkes erweist sich bei den bekannten Vorrich­ tungen wegen der Biegesteifigkeit der Walzensysteme als schwierig, da das Walzgut über seine Breite keine gleichmäßige Dicke aufweist oder über seine Länge un­ terschiedlich dick ist, ergeben sich bei dem Dressier­ stich (Zustandwalzungsstich) Probleme, da die Stichab­ nahme und damit der Dressiervorgang (wegen der nicht Anpaßbarkeit der Walzen) an unterschiedlichen Blechbe­ reichen unterschiedlich ist. Dies führt zu örtlichen Spannungsunterschieden und, je nach Materialverhalten, zu Unplanheiten des Walzguts. Weiterhin ist es vielfach üblich, dem Walzgut im Dressierstich eine spezifische Oberflächenstruktur aufzuerlegen, um das nachfolgende Tiefziehen durch Oberflächenschmierung zu verbessern. Bei Unterschieden in der Dicke des Walzgutes ergeben sich somit auch unterschiedliche Rauhtiefen der Ober­ fläche (unterschiedliche Ölbenetzung).

Die Verwendung bekannter Richtmaschinen gestattet es zwar, Bleche oder Bänder bei hoher Leistung zu verfor­ men, um Alterungserscheinungen bis zu einem gewissen Grad und Unebenheiten zu beseitigen, es erweist sich jedoch als nachteilig, daß zur Bedienung einer Richtma­ schine ein erhebliches Know-how erforderlich ist, so daß hohe Anforderungen an die Bedienungsperson gestellt werden müssen. Weiterhin besteht bei allen bekannten Richtmaschinen Relativbewegung zwischen dem Walzgut und den Walzen, so daß entweder die Oberfläche der Walzen mit Abrieb versetzt und das Walzgut beschädigt wird. Weiterhin führt die Relativbewegung zwischen dem Walz­ gut und den Richtwalzen zu hohen Belastungen der Lage­ rungen und des Antriebs der Richtwalzen, so daß die Reibungsleistung verloren geht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von Blechen und Metallbändern zu schaf­ fen, welches bei einfacher und betriebssicherer Durch­ führbarkeit eine effektive Nachbehandlung der Bleche und Bänder ermöglicht.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von Blechen und Metall­ bändern zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und betriebssicherer Wirkungsweise die Nachteile des Stan­ des der Technik vermeidet und eine den metallurgischen Anforderungen genügende Nachbehandlung ermöglicht.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Walzgerüst zu schaffen, mit welchem unter Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile bei einfachem Aufbau und betriebssicherer Wirkungsweise ein Nachwalzen oder Dressieren von Blechen und Bändern mög­ lich ist, ohne daß Schwankungen in der Dimension der Bänder oder Bleche das Dressierergebnis im wesentlichen beeinflussen.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Richtmaschine zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und betriebssicherer Wirkungsweise die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermeidet und ein Wal­ ken und Richten von Bändern oder Blechen so ermöglicht, daß bei Erzielung optimaler metallurgischer Werte eine hohe Oberflächengüte des zu verarbeitenden Materials erhalten werden kann.

Verfahren

Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das zu behandelnde Material einer Dressierwalzung unterworfen wird und nachfolgend mittels einer Richtmaschine gewalkt und gerichtet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Die Kombination einer Dressierwalzung und einer nachfolgenden Walk- und Richtbehandlung eröffnet die Möglichkeit, Ungleich­ mäßigkeiten in den Dimensionen des Walkgutes durch den Dressierwalzvorgang bei einer geringen Stichabnahme auszugleichen, während in der nachfolgenden Walk- und Richtbehandlung sowohl ein Planrichten des Materials als auch eine metallurgische Beeinflussung hinsichtlich der Alterungsvorgänge und der ausgeprägten Streckgrenze durchgeführt werden können.

In einer günstigen Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dressierwalzung mit einem einheit­ lichen spezifischen Walzdruck über die gesamte Walz­ breite erfolgt. Durch diese Vorgehensweise wird sicher­ gestellt, daß alle Bereiche des zu walzenden Materials in gleicher Weise druckbeaufschlagt werden, so daß ver­ mieden werden kann, daß einzelne Bereiche des Walzgutes unterschiedlich nachgewalzt werden.

Erfindungsgemäß kann es weiterhin günstig sein, daß das Richten ohne positiven oder negativen Schlupf zwischen dem Material und den Richtwalzen erfolgt. Durch die Vermeidung einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Oberfläche des Materials und der jeweiligen Richtwal­ zenoberfläche wird verhindert, daß sich Metallpartikel auf der Oberfläche der Richtwalze ansammeln und dort kaltverschweißt werden. Auf die aus dem Stand der Tech­ nik bekannte Nachbearbeitung der Richtwalzen kann weit­ gehend verzichtet werden, die Standzeiten der Richtwal­ zen sind somit erheblich vergrößerbar. Weiterhin wird die Oberflächengüte des zu bearbeitenden Materials nicht beeinflußt, so daß insbesondere eine auf das Ma­ terial in dem Dressierwalzwerk aufgebrachte Oberflä­ chenstruktur nicht zerstört oder beschädigt wird.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn das Material während des Walkens und Richtens unter einer Zugspannung gehalten wird. Durch diese Maßnahme ist ein engeres Anliegen des Materials an die Richtwalzen si­ chergestellt, so daß der Walk- und Richtvorgang in be­ sonders zuverlässiger Weise durchgeführt werden kann, da das Material jeweils die wahrscheinlichen Konturen der Richtwalzen annimmt, besonders in dünnerem Richt­ gutbereich.

In einer weiteren, besonders günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß das Material durch die Richtmaschinen so geführt wird, daß keine Relativbewegungen zu den Richtwalzen auftre­ ten. Durch diese Maßnahme wird insbesondere verhindert, daß eine Reibung zwischen den Richtwalzen, sowohl in Bewegungsrichtung des Materials als auch in entgegenge­ setzter Richtung auftritt, welche zu Beschädigungen der Oberfläche des Materials und/oder der Richtwalzen füh­ ren könnte und übermäßigen Verschleiß des Antriebes verursachen kann.

Walzgerüst

Hinsichtlich des Walzgerüstes wird die Aufgabe erfin­ dungsgemäß (siehe Anspruch 6) dadurch gelöst, daß bei einem Walzgerüst mit einem Paar von Arbeitswalzen und jeweils je Arbeitswalze zwei Zwischenwalzen, welche über Stützrollenträger in einem Walzeneinbauständer ge­ lagert sind, am Fußbereich des Walzeneinbauständers eine biegeelastisch verformbare Lagerplatte angeordnet ist, gegen welche von oben die Stützrollenträger der unteren Arbeitswalze anliegen, wobei die Lagerplatte gegen die Walzebene mit Walzdruck hydraulisch belastbar ist.

Das erfindungsgemäße Walzgerüst zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. So ist es erfin­ dungsgemäß möglich, das Walzgerüst, bedingt durch die Vorspannbarkeit (Walzdruck) der Lagerplatte selbsttätig an das Ouerschnittsprofil des Walzgutes anzupassen, um auf diese Weise eine einheitliche Verformung und damit die gewünschten einheitlichen Werkstoffeigenschaften zu erzielen. Diese können bei Verwendung des erfindungsge­ mäßen Walzgerüstes sowohl über die Breite als auch über die Länge des Walzgutes besonders exakt eingehalten werden. Durch die elastische Vorspannbarkeit ist es so­ mit möglich, sowohl Dimensionsänderungen des Walzguts in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung hinsicht­ lich der Nachwalzvorgänge unberücksichtigt zu lassen.

Bevorzugterweise ist die Vorspannung der Lagerplatte mittels kommunizierend-fluidbeaufschlagbarer Druckele­ mente zu ermöglichen. Da die Lagerplatte selbst biegee­ lastisch verformbar ist, kann durch die Druckelemente ein gleichmäßiger Anpreßdruck (Walzdruck) der Arbeits­ walzen durch die Regelung erzielt und gehalten werden, da es bei Verwendung einer Hydraulikschaltung besonders einfach möglich ist, jeweils unterschiedliche Vorspann­ drücke (Walzendrücke) über die Fläche der Lagerplatte aufzubringen.

Bevorzugterweise ist (gemäß Anspruch 8) für alle Stütz­ rollenträger der unteren Arbeitswalze eine im Hub me­ chanisch begrenzbare Lagerplatte vorgesehen. Durch die­ ses Merkmal wird der Gesamtaufbau des Walzgerüstes we­ sentlich vereinfacht, insbesondere können Justier- und Einstellvorgänge in einfacher und zeitsparender Weise durchgeführt werden. Weiterhin ist sichergestellt, daß ein gleichmäßiger Walzdruck der Arbeitswalzen erfolgt.

Die Abstützung der Arbeitswalzen erfolgt bei dem erfin­ dungsgemäßen Walzgerüst bevorzugterweise so, daß jeder Arbeitswalze zwei Zwischenwalzen zugeordnet sind, wel­ che jeweils von Stützrollen abgestützt werden. Durch die Abstützung der Zwischenwalzen ist es möglich, die biegeelastische Verformung der Lagerplatte direkt auf die Arbeitswalzen zu übertragen. Dabei erweist es sich als besonders günstig, wenn sich die Zwischenwalzen über die gesamte Länge der Arbeitswalzen erstrecken und die Stützrollen mit einer geringeren Breite ausgebildet sind, wobei über die Breite einer Zwischenwalze mehrere Stützrollen vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform kann durch die Biegeelastizität des Walzensystems über die gesamte Walzenbreite zur automatischen, einheitli­ chen Aufteilung des Walzdruckes der Arbeitswalzen be­ sonders gut ausgenützt werden.

Das erfindungsgemäße Dressierwalzgerüst weist den Vor­ teil auf, daß es in üblicher Weise zur Reduktions-Tole­ ranzwalzung (Enddickenwalzung) benutzt werden kann, da es bei Benutzung der formschlüssigen Oberwalzen-Grund­ anstellung ohne eingesetzte kraftschlüssige Unterwal­ zenanstellung mit einem Sendsimir- oder Zwanzigwalzen­ gerüst vergleichbar ist. Und beim Einsatz als Zustands­ walzgerüst bei formschlüssigen Oberwalzenanstellung mit der kraftschlüssigen Unterwalzenanstellung hat das Dressiergerüst bis jetzt keine Vergleiche, weil die biegeelastische Lagerplatte mit den formschlüssigen auf die Walzbreite Unterwalzenanstellung begrenzenden ein­ stellbaren Lagerplatte-Hubbegrenzer, die die Auswalzung (Ondulation) der Band- oder Blechränder verhindern.

Richtmaschine

Hinsichtlich der Richtmaschine wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Richtmaschine mit mehreren in Durchlaufrichtung gegeneinander versetzten oberen und unteren Richtwalzen gelöst, bei welcher eine Einlaufrichtstrecke, eine nachfolgende Walk- und Richt­ strecke und eine Auslauf-Planrichtstrecke vorgesehen sind.

Die erfindungsgemäße Richtmaschine zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Durch die Auftei­ lung der gesamten Richtstrecke in eine Einlaufricht­ strecke, eine Walk- und Richtstrecke und eine Auslauf­ planrichtstrecke ist es möglich, bei einem Durchlauf durch eine Maschine eine vollständige und den Anforde­ rung gerecht werdende Bearbeitung des Band- oder Blech­ materials durchzuführen. Dabei erweist es sich erfin­ dungsgemäß als besonders günstig, daß durch die eine sinnvolle Funktion gewährleistende Kombination dieser drei Richtstrecken das zu richtende Band oder Blech be­ sonders gut geführt (weicher Anbiß; Verformungsanfang) und gegen die Richtwalzen enger angelegt wird (Bandzug­ einfluß in der Richt-Walk-Richtstrecke), so daß stets eine intensivere Verformung erfolgt.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Er­ findung ist vorgesehen, daß der Richtwalzenantrieb der Walk- und Richtstrecke mit einer Geschwindigkeit als Leitgeschwindigkeit starr angetrieben werden (starr ohne Schlupfkupplungen), welche bis zu den Schlupfkupp­ lungen von den Teilrichtstrecken I und III größer ist als die Geschwindigkeit der Richtwalzen der Einlauf­ richtstrecke und kleiner als die Geschwindigkeit der Richtwalzen der Auslauf-Planrichtstrecke. Die Durch­ laufgeschwindigkeit durch die Walk- und Richtstrecke, welche im mittleren Teil der Richtmaschine vorgesehen ist, ist somit erfindungsgemäß die Leitgeschwindigkeit, welche in optimaler Weise an die Materialien der zu verarbeitenden Bleche und Bänder und an die Anlagen-Ge­ schwindigkeit angepaßt werden kann, während die An­ triebsgeschwindigkeit bis zu den Schlupfkupplungen im Einlaufbereich und im Auslaufbereich von dieser Leitge­ schwindigkeit entsprechend abweicht. Dadurch wird si­ chergestellt, daß die Bänder oder Bleche stets unter einem gewissen Zug durch die Richtmaschine bei syn­ chroner Geschwindigkeit von dem Richtgut und von den Richtwalzen von der gesamten Richtstrecke geführt wer­ den, welcher ein engeres Anschmiegen der Bleche oder Bänder an die jeweiligen Richtwalzen fördert. Weiterhin ist es günstig, daß die Geschwindigkeit der mittleren Walk- und Richtstrecke so gewählt ist, daß in diesem Bereich kein Schlupf zwischen dem Band- oder Blechmate­ rial und den jeweiligen Richtwalzen auftritt, welcher zu einer Beschädigung der Walzen und/oder der Oberflä­ che der Bänder oder Bleche führen würde.

Bevorzugterweise ist die Geschwindigkeitsdifferenz zwi­ schen den einzelnen Richtstrecken so gewählt, daß die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Einlaufricht­ strecke und der Walk- und Richtstrecke sowie zwischen der Walk- und Richtstrecke und der Auslauf-Planricht­ strecke jeweils minimal Mischreibungsgrenze, maximal 0,5% beträgt. Ein derartiger Geschwindigkeitsunter­ schied sichert eine ausreichende ruckfreie Kraftüber­ tragung des zu richtenden Gutes auf die Richtwalzen, verhindert jedoch andererseits das Auftreten von Schlupferscheinungen zwischen dem Richtgut und den Richtwalzen.

Um einen differenzierenden und zuverlässigen Antrieb der Richtstrecken sicherzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Einlaufrichtstrecke, die Walk- und Richtstrecke und die Auslauf-Planrichtstrecke jeweils mittels separater Antriebe antreibbar sind. Die An­ triebe können beispielsweise in Form von Elektromoto­ ren, Hydraulikmotoren oder ähnlichen ausgebildet sein. Alternativ dazu kann es erfindungsgemäß auch möglich sein, die drei Richtteilstrecken mittels eines gemein­ samen Antriebs unter Zwischenschaltung zumindest einer Verteiler-Getriebestufe anzutreiben.

Bei der letztgenannten Ausgestaltungsform des Antriebs der Richtstrecken kann es sich weiterhin als besonders vorteilhaft erweisen, für jeden Antriebsstrang, d. h. bei den Antriebselementen, welche jeweils den Richt­ strecken zugeordnet sind, zumindest eine Schlupfkupp­ lung oder Reibungskupplung vorzusehen. Dabei kann es sich als günstig erweisen, diese Kupplungen so auszuge­ stalten, daß sie in ihrem Schlupfverhalten regelbar sind, so wie dies beispielsweise bei hydrostatischen Kupplungen möglich ist. Durch die Regelbarkeit kann die vorgenannte Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den drei Richtstrecken jeweils exakt eingestellt werden, wobei auf einfache Weise eine Anpassung an unterschiedliche Band- oder Blechmaterialien vorgenommen werden kann.

Zur Verhinderung eines Schlupfes zwischen dem Bandmate­ rial und den Richtwalzen kann es sich weiterhin als günstig erweisen, wenn die Richtwalzen der jeweiligen Richtstrecken mit jeweils gleicher Geschwindigkeit wie ein durchlaufendes Material antreibbar sind. Diese Art des Antriebs ist in einfacher Weise durch Einstellung der Schlupfkupplungen bzw. der separaten Antriebe ge­ währleistet.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Ein­ laufrichtstrecke mehrere von unten mittels Stützrollen abgestützte untere Richtwalzen umfaßt und daß die Stützrollen an einem unteren Richtwalzenjoch gelagert sind, welches um eine parallel zu den Richtwalzen ange­ ordnete Achse zur Einlaufseite hin keilförmig öffnend kippbar ist. Dabei wird das einlaufende Material im Be­ reich der ersten Richtwalzen nicht in maximal möglichem Maße verformt, vielmehr dienen die ersten Richtwalzen zum sicheren (weicheren) Einfangen und Einführen des Materials, so daß auch stärker gebogene Bänder oder Bleche in sicherer Weise verarbeitet werden können.

Erfindungsgemäß befindet sich die Einzelstützverstel­ lung in der Einlaufteilrichtstrecke.

In ähnlicher Weise ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Auslauf-Planrichtstrecke mehrere mittels Stützrol­ len abgestützte untere Richtwalzen umfaßt und daß die Stützrollen und die Richtwalzen an einem unteren Richt­ walzenjoch gelagert sind, welches um eine parallel zu den Richtwalzen angeordnete Achse zur Auslaufseite hin keilförmig öffnend kippbar ist. Das auslaufende Mate­ rial wird durch die keilförmige Öffnung, d. h. durch den vergrößerten Abstand zwischen den letzten Richtwal­ zen weniger stark verformt und verläßt die Richtma­ schine in einem ebenen Zustand.

Die jeweiligen Richtwalzenjoche der Einlaufrichtstrecke bzw. der Auslauf-Planrichtstrecke sind bevorzugterweise um eine quer zur Durchlaufrichtung angeordnete Achse schwenkbar an einem Richtwalzenjoch der mittleren Walk­ und Richtstrecke gelagert. Diese übernimmt den Gesamt­ richtdruck und kann dabei gleichzeitig als Ständer für die gesamte Richtmaschine dienen.

Weiterhin kann es sich als besonders günstig erweisen, wenn der Auslauf-Planrichtstrecke ein Paar von Zugwal­ zen nachgeordnet ist, mittels derer das Material aus der Auslauf-Planrichtstrecke abgezogen werden kann.

Die erfindungsgemäße Richtmaschine weist den Vorteil auf, daß, im Gegensatz zu den bekannten Wechselbiege­ richtmaschinen mit einer keilförmigen Anstellung die dort bekannten Schlupfprobleme zwischen dem zu bearbei­ tenden Material und den Richtwalzen nicht auftreten, da der Antrieb der Richtwalzen bereits so ausgebildet ist, daß die zwangsläufig auftretenden Geschwindigkeitsdif­ ferenzen (Schlupf) nicht zwischen dem Material und den Richtwalzen, sondern im Bereich der Drehmoment regelba­ ren Schlupfkupplungen der Antriebsstränge der einzelnen Richtwalzen ausgeglichen werden. Es ist somit möglich, eine besonders hohe Oberflächengüte des Materials zu gewährleisten und längere Standzeiten für die Richtwal­ zen zu erzielen, da diese nicht durch kaltverschweißte Materialpartikel rauh und uneben werden und, wie beim Stand der Technik, nachbearbeitet werden müssen. Erfin­ dungsgemäß ist es somit möglich, auch die Bereiche der Richtmaschine, welche üblicherweise mit einem Schlupf arbeiten, kraftschlüssig und in einem regelbaren dyna­ mischen Zustand zu betreiben. Da es erfindungsgemäß möglich ist, entweder unter Verwendung von Schlupfkupp­ lungen oder unter Verwendung separater Antriebe eine dynamische Einstellung der Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen dem zu bearbeitenden Material und den Richt­ walzen vorzunehmen, ist auch ein konstantes, stickslip­ freies Abrollen der Richtwalzen in dem Einlaufbereich bzw. dem Auslaufbereich möglich. Daraus ergibt sich ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Richtmaschine, welcher darin liegt, daß es möglich ist, die Vergröße­ rung der Bandkrümmungsradien, welche bei den bekannten Richtmaschinen durch den negativen Schlupf in der Richtstrecke zusätzlich auftritt, zu beseitigen, so daß das austretende Band in höherem Maße plan ist. Weiter­ hin wird erfindungsgemäß durch die steigende Antriebs- Geschwindigkeitsdifferenzbildung (größer als die Mischreibung der Schlupfkupplungen erforderlich aber kleiner als 0,5%) zwischen den drei Teilrichtstrecken- Antrieben im Getriebereduktionsteil vor den Verteiler­ getrieben, eine Verkleinerung der Bandkrümmungsradien begünstigt.

Die mittlere Walk- und Richtstrecke kann bei der erfin­ dungsgemäßen Richtmaschine, in Abhängigkeit von Richt­ guteigenschaften und seine Abmessungen den Anforderun­ gen entsprechend, groß ausgebildet sein, so daß in die­ sem Bereich eine zuverlässige Bearbeitung des Materials erfolgt.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Antriebs der Richtmaschine, insbesondere der Antriebsstränge zu den einzelnen Richtstrecken werden übermäßige Beanspru­ chungen der Lagerungen, der Antriebsstränge und der Richtwalzen vermieden, so daß bei der erfindungsgemäßen Richtmaschine bei gleicher Anzahl der Richtwalzen eine effektivere Richtleistung zu erreichen ist, als bei der Richtmaschine nach dem Stand der Technik üblich.

Vorrichtung zur Behandlung von Blechen und Metallbän­ dern

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zur Nachbehandlung von Blechen und Metallbändern gelöst, welche ein Dressierwalzgerüst und eine nachgeordnete Richtmaschine umfaßt. Durch die Kombination des Dressierwalzengerüsts und der Richtma­ schine ist es möglich, die zu behandelnden Bleche oder Bänder zunächst mit einem geringen Stich nachzuwalzen um Rollknicke zu verhindern und anschließend in der Richtmaschine gleichzeitig zu walken und zu richten. Auf diese Weise ist es möglich, zum einen in zuverläs­ siger Weise eine ausgeprägte Streckgrenze und Alte­ rungserscheinungen bei dem Material zu beidseitigen und zum anderen das Material plan zu richten, wobei sicher­ gestellt ist, daß die zur Gefügebehandlung erforderli­ che Verformung des Materials in der Richtmaschine er­ folgt. Weiterhin erweist es sich als günstig, daß mit­ tels des Walzgerüstes eine Bearbeitung der Oberfläche der Bänder oder Bleche zur Erzielung einer besseren Ölbenetzung und dadurch einer tiefziehfähigen Mi­ krooberfläche möglich ist.

Um das Richtgut durch die Richtmaschine zu transportie­ ren, ist erfindungsgemäß weiterhin beim Planrichten von Metallbändern mit nicht ausreichenden Federungseigen­ schaften in sich und Reibungseigenschaften zwischen dem Richtgut und den Richtwalzen, ein Nachschalten einer Bandzugeinheit in Duo- oder S-Rollenform erforderlich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfin­ dungsgemäßen Richtmaschine;

Fig. 2 eine schematische Seiten-Teilansicht des Auf­ baus des Antriebs der in Fig. 1 dargestellten Richtmaschine;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 + 2 ge­ zeigte Richtmaschine und den zugehörigen An­ trieb;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht, teils im Schnitt, der erfindungsgemäßen Anordnung aus einem Walzgerüst, der Richtmaschine und einem Zugwalzpaar;

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht, ähnlich Fig. 2, der in Fig. 4 gezeigten Anordnung, wobei die jeweiligen Antriebsverhältnisse darge­ stellt sind;

Fig. 6 eine Draufsicht, ähnlich Fig. 3, auf eine weitere Ausgestaltungsform der erfindungsge­ mäßen Richtmaschine und des zugehörigen An­ triebs;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform, ähnlich Fig. 6, der in Fig. 4 gezeigten Anordnung und es zu­ gehörigen Antriebs; und

Fig. 8 eine vergrößerte seitliche Teil-Schnittan­ sicht des erfindungsgemäßen Walzgerüsts.

In Fig. 1 ist in schematischer Weise eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Richt­ maschine dargestellt. Diese umfaßt obere Richtwalzen 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 und untere Richtwalzen 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19. Die Richtmaschine (die Wechselbiegerichtstrecke) 20 ist erfindungsgemäß in drei Bereiche unterteilt, nämlich eine Einlaufricht­ strecke I, eine Walk- und Richtstrecke II und eine Aus­ lauf-Planrichtstrecke III. Demgemäß sind die Richtwal­ zen 1 bis 5 der Einlaufrichtstrecke I, die Richtwalzen 6 bis 14 der Walk- und Richtstrecke II und die Richt­ walzen 15 bis 19 der Auslauf-Planrichtstrecke III zuge­ ordnet.

Die einzelnen Richtwalzen sind jeweils mittels Stütz­ rollen 21 abgestützt, wobei, abgesehen von den jeweils äußersten Richtwalzen, jeweils eine Stützrolle 21 zur Abstützung zweier benachbarter Richtwalzen dient.

Die Walk- und Richtstrecke II umfaßt ein unteres Richt­ walzenjoch 30, an welchem die unteren Richtwalzen 7, 9, 11 und 13 sowie die zugehörigen Stützrollen 21 gelagert sind. Die Einlaufrichtstrecke I umfaßt ein unteres Richtwalzenjoch 29, an welchem die unteren Richtwalzen 1, 3, 5 und die zugehörigen Stützrollen 21 gelagert sind. Das untere Richtwalzenjoch 29 ist über eine pa­ rallel zu den Achsen der Richtwalzen angeordnete Schwenkachse 22I an dem unteren Richtwalzenjoch 30 der Walk- und Richtstrecke II gelagert und relativ zu die­ ser verkippbar. In gleicher Weise ist ein unteres Richtwalzenjoch 31 der Auslauf-Planrichtstrecke mittels einer Schwenkachse 22III an dem unteren Richt­ walzenjoch 30 der Walk- und Richtstrecke II gelagert und relativ zu dieser verschwenkbar. Die unteren Richt­ walzen 15, 17, 19 und die zugehörigen Stützrollen 21 der Auslauf-Planrichtstrecke III sind an dem unteren Richtwalzenjoch 31 gelagert.

Die Lagerung der jeweiligen Stützrollen 21 erfolgt mit­ tels Stützrollenträgern 25, 26 und 27, welche den je­ weiligen Richtwalzenjochen zugeordnet und mit diesen verbunden sind. Die jeweils außenliegenden unteren Richtwalzen 1 und 19 werden von einer Stützrolle 21 ab­ gestützt, welche jeweils in einem Stützrollenträger 23 gelagert ist.

Weiterhin umfaßt die erfindungsgemäße Richtmaschine ein oberes Richtwalzenjoch 28, an welchem obere Stützrol­ lenträger 24 gelagert sind, welche die oberen Stützrol­ len 21 tragen. Die jeweils außen angeordneten Stützrol­ len zur Abstützung der Richtwalzen 2 und 18 sind in ei­ nem separaten Stützrollenträger 23 gelagert, welcher, ebenso wie die unteren Stützrollenträger 23, relativ zu den Stützrollenträgern einstellbar sind.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Einlaufrichtstrecke I und die Auslauf- Planrichtstrecke III in einem vorgegebenen Winkelbe­ reich zu verschwenken, um ein Einführen bzw. Planrich­ ten des zu richtenden Materials zu erleichtern und zu ermöglichen.

In Fig. 2 ist in schematischer Weise die Aufteilung des Antriebs der einzelnen in Fig. 1 dargestellten Richt­ walzen 1 bis 19 abgebildet. Der Antrieb umfaßt An­ triebselemente 41 bis 49, welche jeweils, in Art zusam­ menwirkender Zahnradpaarungen, durch die Teilkreise der Zahnräder dargestellt sind, deren Durchmesser das Dreh­ moment bzw. die Drehzahl wiedergibt. Durch die Pfeile sind jeweils die Abhängigkeiten in der Kraftübertragung dargestellt.

Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 1 ge­ zeigte Richtmaschine sowie auf den in Fig. 2 schema­ tisch gezeigten Antrieb.

Die Richtstrecke 20 ist im vorderen und im hinteren Richtmaschinen-Ständerrahmen 63 und 64 in den Richtwal­ zenlagerbalken 61 und 62 gelagert. Angrenzend an die Richtstrecke 20 ist antriebsseitig ein Richtmaschine- Fundamentkasten 65 als Verlängerung des unteren Walk­ und Richtmaschinenjoches der Walk- und Richtstrecke angeordnet, auf welchem die Lagerbalken 58 und 60 zur Lagerung der Gelenkwellen 59 befestigt sind. Die Lager­ balken 60, 61 und 62 sind zweiteilig für die Lagerung der unteren und oberen Richtwalzen- und Gelenkwellen- Reihen bestimmt. Dabei sind die unteren Teile der La­ gerbalken 60, 61 und 62 jeweils entsprechend der Tei­ lung der Richtstrecke 20, untere Richtwalzen- und Ge­ lenkwellenreihe 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 aufgeteilt, ausgeführt mit Scharnierungen um Schwenk­ punkte 22I und 22III. Die oberen Hälften der Lagerbal­ ken 60, 61 und 62 für die Lagerungen der oberen Richt­ walzen und Gelenkwellen 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 und 18 sind einteilig. Zum Antrieb der Richtwalzen der Richtstrecke 20 dient bei dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel Fig. 2, 3, und 7 ein einziger Motor 67, welcher in form eines Hydraulikmotors, eines Gleichstrom- bzw. Drehstrom-Elektromotors ausgebildet sein kann.

Zwischen dem Motor 67 und den Gelenkwellen 59 bzw. dem Drehmoment regelbaren Schlupfkupplungen 56 in der Ein­ laufrichtstrecke I und 57 in der Auslauf-Plan-Richt­ strecke III Fig. 1, 3 und 7 sind ein Leistungs- und Ge­ schwindigkeitsverzweigungsgetriebeteil 48/47 und 48/49, dreimal Reduktionsstufen 46/45, einmal Leistungsver­ zweigungsgetriebeteil 44/44 und 44/44, Fig. 3, 6 und 7, und dreiteilige Verteilergetriebeteil 1′ bis 5′, 6′ bis 14′ und 15′ bis 19′; Fig. 2 oder 41, 42 und 43 Fig. 3, 6 und 7.

In Fig. 4 ist in seitlicher Darstellung im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche ein Walzwerk umfaßt, dem die in Fig. 1 gezeigte Richtmaschine nachgeschaltet ist. In Durchlaufrichtung nach der Richtstrecke 20 ist ein Zug­ walzenpaar 70 nachgeschaltet, mittels dessen das zu be­ arbeitende Richtgut, bei nicht ausreichender Federungs­ eigenschaft in sich und nicht ausreichender Reibung zwischen dem Richtgut und den Richtwalzen, das Richtgut 51 plangerichtet werden kann.

Das in Fig. 4 gezeigte Walzgerüst ist im vergrößerten Maßstab in Fig. 8 gezeigt und umfaßt einen Walzenein­ bauständer 35, in welchem die Lagerplatte 36 mit dem Stützrollenträger 38 mit Stützrollen 75, Zwischenwalzen 39 und Arbeitswalzen 40 angeordnet sind. Unterhalb der Lagerplatte 36 sind bei dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel zwei Walzendruckerzeuger 37 angeordnet, welche fluidbeaufschlagbar sind und die Lagerplatte 36 in Richtung auf die Walzebene hin mit Walzdruck belasten können. Die Lagerplatte 36 wird seitlich mittels Hubbe­ grenzer 34 gehalten, welche in den Walzeneinbauständer 35 einschraubbar sind. Wie insbesondere aus Fig. 8 er­ sichtlich ist, welche einen unbelasteten Zustand der Walzdruckerzeuger 37 bzw. der Lagerplatte 36 zeigt, ist die Lagerplatte 36 so in dem Walzeneinbauständer 35 ge­ führt, daß die Randbereiche der Lagerplatte 36 einen geringen Abstand (Spalt 76) zu dem Walzenständer 35 aufweisen. Durch Betätigung der Walzdruckerzeuger 37 ist es somit möglich, die Lagerplatte 36 um die Dicke des Spaltes 76 anzuheben und/oder nachfolgend gegen Walzgut elastisch zu verformen.

Die Fig. 5 zeigt, ähnlich der Fig. 2, eine schematische Darstellung des Antriebsschemas der in Fig. 4 gezeigten Anordnung. Der mittlere Bereich der Fig. 5 entspricht der Fig. 2, so daß auf eine nochmalige detaillierte Be­ schreibung verzichtet werden kann. Das Zugwalzenpaar 70 wird über einen Antrieb 50 angetrieben. Weiterhin dient ein Motor 72 zum Antrieb eines Zwischengetriebes, wel­ ches die Arbeitswalzen 40 antreibt. Die Größe der dar­ gestellten Kreise entspricht wiederum in schematischer Weise Zahnradübersetzungen und gibt das Drehzahlver­ hältnis wieder.

Die Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Aus­ führungsbeispiel der erfindungsgemäßen Richtmaschine, ähnlich der in Fig. 3 gezeigten Anordnung. Der Unter­ schied zu der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform be­ steht darin, daß drei Motoren 66 (I), 67 (II), 68 (III) vorgesehen sind, wodurch auf das Verteilergetriebe 48/47, 48/49 des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbei­ spiels verzichtet werden kann.

In Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 4 bzw. Fig. 5 gezeigte Anordnung dargestellt, wobei der An­ trieb der Richtmaschine dem in Fig. 1, 2 und 3 gezeig­ ten Antrieb entspricht. Zusätzlich sind bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel Motoren 72 und 69 dar­ gestellt, welche über Gelenkwellen 71, 73 das Zugwal­ zenpaar 70 bzw. die Arbeitswalzen 40 bzw. die Zwischen­ walzen 39 des Walzgerüsts antreiben. Die Motoren 69 und 72 können ähnlich den Motoren 66 bis 68 ausgebildet sein, wobei diesen Motoren 69 und 72 bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Getriebe vorgeschal­ tet ist.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungs­ beispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann vielfältige Abwandlungsmöglichkeiten und Va­ riationen. So ist es beispielweise möglich, die elasti­ sche Vorspannung des Walzgerüstes sowie das Walzgerüst selber zu modifizieren, beispielsweise durch Einbau mehrerer separater Walzdruckerzeuger. Auch die erfin­ dungsgemäße Richtmaschine kann in weitem Rahmen vari­ iert werden, beispielsweise durch die Veränderung der Anzahl und der Art der Richtwalzen.

Claims (28)

1. Verfahren zur Behandlung von Blechen und Metallbän­ dern, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Material (51) einer Dressierwalzung unterworfen wird und nachfolgend mittels einer Richtmaschine (20) ge­ walkt und gerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dressierwalzung mit einheitlichem spezifischem Walzdruck über die gesamte Walzbreite erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Walken und Richten ohne positiven oder negativen Schlupf zwischen dem Material (51) und den Richtwalzen (1 bis 19) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (51) während des Wal­ kens und Richtens unter einer Zugspannung gehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (51) durch die Richt­ maschine (20) so geführt wird, daß keine Relativbewe­ gungen zu den Richtwalzen (1 bis 19) auftreten.

6. Walzgerüst mit einem Paar von Arbeitswalzen (40) und jeweils zwei Zwischenwalzen (39), welche über Stützrol­ lenträger (38) in einem Walzeneinbauständer (unten) (35) bzw. Walzeneinbaustück (oben) (35 a) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stützrollen­ trägern (38) und dem Walzeneinbauständer (unten) (35) eine biegeelastisch verformbare Lagerplatte (36) ange­ ordnet ist, die eine formschlüssige wie auch kraft­ schlüssige Verbindung zwischen dem Walk-Richtmaterial (51) und dem Walzeneinbauständer (unten) (35) über die Arbeitswalzen (40), Zwischenwalzen (39) und Stützrol­ lenträger (38) ermöglicht.

7. Walzgerüst nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzkraft der Lagerplatte (36) bei kraftschlüs­ siger Verbindung (bei Zustandswalzung) mittels fluidbe­ aufschlagbarer Druckelemente (37) erfolgt.

8. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß für alle Stützrollenträger (38) je ein Lagerplatte-Hubbegrenzer (34) zwischen der biegeelastisch verformbaren Lagerplatte (36) und dem Walzeneinbauständer (35) geschaltet ist.

9. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (36) in ihrem An­ stellweg über die Breite durch die Kraftwegbegrenzung über die Breite partiell mittels der Lagerplatte-Hubbe­ grenzungen (34) anstellbar ist.

10. Walzgerüst nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrollenträger (38) mit einer minimal mögli­ chen Baubreite bei maximal möglicher Belastbarkeit aus­ gebildet sind, wobei über die Breite einer Zwischen­ walze (39) mehrere Stützrollenträger (38) vorgesehen sind.

11. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 6 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (36) an der, in Durchlaufrichtung des Walzgutes (51) betrachtet, Vorderseite und an der Rückseite um einen geringen, der größten Unplanheit entsprechenden, Betrag höhenverän­ derbar an dem Walzeneinbauständer (35) gelagert ist.

12. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 6 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (37) unter­ einander nicht kommunizierend in einem Abstand zueinan­ der im mittleren Bereich der Lagerplatte (36) in dem Walzeneinbauständer (35) angeordnet sind.

13. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (36) in ihrer Länge mittels der Druckelemente (37) biegeelastisch verformbar ist.

14. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 6 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Arbeitswalzen (40), und die Zwischenwalzen (39) biegeelastisch ausgebildet sind.

15. Richtmaschine mit mehreren in Durchlaufrichtung ge­ geneinander um 1/2-Walzenteilung versetzten oberen (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18) und unteren (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19) (Fig. 1, 4) Richtwalzen, gekenn­ zeichnet durch eine Einlaufrichtstrecke (I) auf dem Richt-Walzenjoch (29), eine nachfolgende Walk- und Richtstrecke (II) auf dem Richtwalzenjoch (30) und eine Auslauf-Planrichtstrecke (III) auf dem Richtwalzenjoch (31) (Fig. 1,4).

16. Richtmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Richtwalzen (6 bis 14) der Walk- und Richtstrecke (II) mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden, welche größer ist, als die Geschwindigkeit der Richtwalzen (1 bis 5) der Einlaufrichtstrecke (I) und kleiner als die Geschwindigkeit der Richtwalzen (15 bis 19) der Auslauf-Planrichtstrecke (III) (Fig. 1, 4).

17. Richtmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Geschwindigkeitsdifferenz max. 0,5% beträgt.

18. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufrichtstrecke (I), die Walk- und Richtstrecke (II) und die Auslauf- Planrichtstrecke (III) jeweils mittels separater An­ triebe (66 bis 68) (Fig. 6) antreibbar sind.

19. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufrichtstrecke (I), die Walk- und Richtstrecke (II) und die Auslauf- Planrichtstrecke (III) mittels eines Antriebs (67) (Fig. 3, 7) unter Zwischenschaltung zumindest einer Verteiler-Getriebeeinheit (41 bis 49) (Fig. 2, 3, 5, 6, 7) antreibbar sind.

20. Richtmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Verteilergetriebe (41 bis 49) für je­ den Antriebsstrang zumindest eine Drehmoment regelbare Schlupfkupplung (56, 57) (Fig. 3, 6, 7) nachgeschaltet ist.

21. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtwalzen (1 bis 19) (Fig. 1, 4) der jeweiligen Richtstrecken (I, II und III) (Fig. 1, 4) mit jeweils gleicher Geschwindigkeit wie ein durchlaufendes Material (51) (Fig. 1, 4) an­ treibbar sind.

22. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufrichtstrecke (I) mehrere von unten mittels Stützrollen (21) (Fig. 1, 4) abgestützte untere Richtwalzen (1, 3, 5) (Fig. 1, 4) um­ faßt und daß die Stützrollen (21) (Fig. 1, 4) und die Richtwalzen (1, 3, 5) (Fig. 1, 4) an einem unteren Richtwalzenjoch (29) gelagert sind, welches um eine parallel zu den Richtwalzen (1, 3, 5) (Fig. 1, 4) ange­ ordnete Achse (22I) (Fig. 1, 4) zur Einlaufseite hin keilförmig öffnend kippbar ist.

23. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslauf-Flanricht­ strecke (III) (Fig. 1, 4) mehrere von unten mittels Stützrollen (21) (Fig. 1, 4) abgestützte untere Richt­ walzen (15, 17, 19) (Fig. 1, 4) umfaßt und daß die Stützrollen (21) (Fig. 1, 4) und die Richtwalzen (15, 17, 19) (Fig. 1, 4) an einem unteren Richtwalzenjoch (31) gelagert sind, welches um eine parallel zu den Richtwalzen (15, 17, 19) angeordnete Achse (22III) zur Auslaufseite hin keilförmig öffnend kippbar ist.

24. Richtmaschine nach Anspruch 22 oder 23, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Walk- und Richtstrecke (II) ein unteres Richtwalzenjoch (30) umfaßt, an welchem untere Richtwalzen (7, 9, 11, 13) und Stützrollen (21) gela­ gert sind und an welchem das Richtwalzenjoch (29) der Einlaufrichtstrecke (I) und das Richtwalzenjoch (31) der Auslauf-Planrichtstrecke (III) gelagert sind (Fig. 1, 4).

25. Vorrichtung zur Behandlung von Blechen und Metall­ bändern, gekennzeichnet durch ein Dressierwalzengerüst und eine nachgeordnete Richt-Walk-Planrichtstrecke (20).

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich­ net, daß der Richt-Walk-Planrichtstrecke (20) ein Zug­ walzenpaar (70) nachgeordnet ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Walzengerüst nach einem der An­ sprüche 6 bis 14 ausgebildet ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, da­ durch gekennzeichnet, daß die Richtmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 24 ausgebildet ist.