EP0040316B1

EP0040316B1 - Verfahren zum Profilieren von Metallbändern, insbes. von Pressbändern in Doppelbandpressen

Info

Publication number: EP0040316B1
Application number: EP81102726A
Authority: EP
Inventors: Kurt Held
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1981-04-10
Publication date: 1983-07-27
Also published as: EP0040316A1; DE3018759C2; US4598564A; DE3018759A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Profilieren von Metallbändern, insbesondere von Preßbändern in Doppelbandpressen.
Das Profilieren von Werkstückoberflächen, in diesem Fall von Preßbandoberflächen, kann durch Prägen oder durch Entfernen oder Abtragen von Werkstoff am Werkstück zum Zwecke der Formgebung erfolgen; letzteres ist als sogenannte spanende oder spanabhebende Bearbeitung allgemein bekannt. Hierzu gehören beispielsweise das Meißeln, Hobeln, Stoßen, Sägen, Drehen, Fräsen, Schleifen, Bohren usw.
Es ist weiter bekannt, das Abtragen von Material auf elektrothermischem, funkenerosivem oder elektrochemischem Wege vorzunehmen. Das elektrothermische Abtragen erfolgt in einem stationären Entladungsvorgang im Lichtbogen, wobei der Abtragevorgang rein thermischer Natur ist. Beim elektroerosiven Verfahren erfolgt das Abtragen durch Funkenerosion, bei der die Entladungsvorgänge nicht stationär sind, sondern durch besondere Energiequellen gesteuert werden, die die Funkenstrecke mit impulsartigen Energiestößen versorgen. Dabei können die Elektroden zur Unterstützung der Abtragewirkung zusätzliche mechanische Schwing- und Rotationsbewegungen ausführen. Durch Einbringen einer dielektrischen Arbeitsflüssigkeit zwischen die Elektroden kann ihre Entfernung voneinander wesentlich verringert werden, wodurch die Abtragewirkung der Entladung ganz erheblich vergrößert werden kann. Das Abtragen auf elektrochemischem Wege oder auch elektrochemisches Senken genannt, geschieht dadurch, daß man das kathodisch gepolte Bearbeitungswerkzeug oder die Werkzeugelektrode mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit in das anodisch gepolte Werkstück oder die Werkstückelektrode einsenkt. Zwischen Werkstück und Werkzeug bildet sich prozeßbedingt ein Arbeitsspalt aus, durch den die Elektrolytlösung mit hoher Geschwindigkeit strömt und dabei die im Arbeitsspalt entstehenden Abtragprodukte und die durch den Stromfluß entstehende Wärme abführt.
Schließlich kann man eine Formgebung auch mit Hilfe von Prägewalzen oder Moletten durchführen. Das Molettieren erfolgt dadurch, daß man die profilierte Oberfläche einer unter Druck stehenden Formwalze auf der zu profilierenden Fläche abformt.
Es sind nun eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen zum elektroerosiven oder elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken bzw. zum Bearbeiten von Werkstücken unter Verwendung des Prägevorgangs bekannt, wobei sich die Bearbeitung auf eine Anzahl von Werkstükken verschiedener Art, jedoch nicht auf Metallbänder bzw. Prägebänder bezieht, da in der Fachwelt ein Vorurteil gegen die Anwendung der seit langem bekannten Verfahren für die Zwecke der Formgebung oder Profilierung von Metallbändern, insbesondere von Preßbändern, bestand. Darüber hinaus bestand die Schwierigkeit, die geometrisch unbestimmte Form der Preßband-Außenfläche und deren Abmessungen so den Bearbeitungswerkzeugen zuzuordnen, daß für das anspruchsvolle Auge befriedigende Oberflächentexturen ohne Ansätze hergestellt werden konnten. Zum Stand der Technik wird dabei beispielsweise auf die DE-C-1 298 854, 1 440 999, 1 565 468 und 1 961 676, die GB-A-856 340, die FR-A-1 224109 und auf die US-A-3 042 789 und 3 363 082 verwiesen.
Aus der US-A-2472863 ist schließlich eine Vorrichtung zum Perforieren von Metallbändern bekannt, bei der die zu perforierenden Bänder außerhalb des zu bearbeitenden Teiles am Außenrand mit einer Perforation versehen werden, die mit einer entsprechenden Teilung am Bearbeitungswerkzeug in Eingriff steht, wodurch eine Synchronisation von Werkzeug-und Werkstückbewegung erreicht wird.
Allgemein bekannt ist es auch, die Mantelfläche von Walzen zum Bedrucken und Prägen von Werkstückoberflächen mit den erwähnten Verfahren zu profilieren. Dabei werden der Umfang des Werkzeuges (oder der Elektrode bei den elektrothermischen und den elektrochemischen Verfahren) und der Umfang der zu profilierenden Walze so bemessen, daß die Rapportlänge auf den Umfang der zu profilierenden Walze in der Regel mehrfach ganzzahlig untergebracht werden kann.
Dem Erfinder stellt sich die Aufgabe, diesen bei Druck- und Prägewalzen bekannten Stand der Technik auf die Profilierung von Metallbändern, insbesondere von Preßbändern für Doppelbandpressen zu übertragen, deren Länge abweichend von den Verhältnissen bei Walzen ein Mehrfaches üblicher Walzenumfänge beträgt, und darüber hinaus nur mit großem Aufwand bestimmbar ist. Erschwerend muß für die Zeit der Bearbeitung diese Länge beibehalten oder deren Änderung stetig gemessen oder beeinflußt werden.
Die Lösung der Aufgabe wird durch die technische Lehre vermittelt, daß man am Bandrand des zu bearbeitenden Preßbandes außerhalb des zu profilierenden Teiles der Preßbandoberfläche eine Teilung vorsieht, die mit einer entsprechenden Teilung des Profilierwerkzeuges in Eingriff steht, wobei die Toilung des Preßbandrandes einem ganzzahligen Vielfachen der Teilung des Werkzeugumfangs bzw. des auf dem Werkzeugumfang liegenden Rapports entspricht, wenn dieser nicht mit dem Werkzeugumfang identisch ist, so daß der Anfang der Preßbandstruktur und ihr Ende ohne sichtbare Übergänge ineinander übergehen, und die Teilung mit elektronischen oder mechanischen Mitteln ausgewertet, eine Synchronisierung von Werkzeug- und Werkstückabwälzung bei der Abbildung des Oberflächenprofils durch elektrothermisches, elektrochemisches oder umformendes Bearbeiten erlaubt.
Eine Zwangssynchronisierung zwischen dem Mantel der synchron angetriebenen Umlenktrommel und dem Preßband kann beispielsweise mit Hilfe von Verzahnungen bewerkstelligt werden, wie es in der DE-A-2 737 629 beschrieben ist. Dort ist an den Seitenkanten der Stahlbänder eine Verzahnung angeordnet, die in eine entsprechende Stirnverzahnung eines Hohlzahnrades an der Umlenktrommel eingreift.
Diese Synchronisierung mit dem Ziel, eine genau ganzzahlige Anzahl von Werkzeugumfängen auf dem Preßbandrand abzuwälzen, stellt sicher, daß der Anfang der Preßbandstruktur und ihr Ende ohne sichtbare Ansätze ineinander übergehen, wobei auch eventuellen als Schlupf zu bezeichnenden Erscheinungen Rechnung getragen werden muß.
Zu diesem Zweck wird das Preßband über zwei Umlenktrommeln gespannt und über die Kantenverzahnung des Preßbandes angetrieben. Das Werkzeug oder die Werkzeugelektrode wird an geeigneter Stelle des auf die Umlenktrommeln gespannten Preßbandes zum Eingriff gebracht und in Abwälzrichtung angetrieben. Werden die beiden Antriebe mechanisch über an sich bekannte Differentialgetriebe oder elektronisch über ebenso bekannte Lageregelsteuerungen synchronisiert, dann gelingt die ansatzfreie Oberflächenprofilierung von Preßbändern für Doppelbandpressen, wobei eine bis in feinste Details gehende Oberflächenabbildung zwischen Werkzeug und Werkstück erreicht wird.
Die Zeichnung zeigt schematisch den Abformungsvorgang gemäß dem Verfahren der Erfindung. Über die Trommel 1 ist das zu profilierende Preßband 2 gespannt, das in Pfeilrichtung 6 angetrieben wird. Mit dem Bezugszeichen 3 ist das Werkzeug bzw. die Werkzeugelektrode bezeichnet, deren Oberfläche 4 auf das Preßband 2 abgeformt wird. Die Abformung erfolgt dabei im Synchronisationsbereich 5 von Preßband 2 und Werkzeug 3.

Claims

Verfahren zum Profilieren von Metallbändern, insbesondere von Preßbändern in Doppelbandpressen, dadurch gekennzeichnet, daß man am Bandrand des Preßbandes (2) außerhalb des zu profilierenden Teiles der Preßbandoberfläche eine Teilung vorsieht, die mit einer entsprechenden Teilung des Profilierwerkzeuges (3) in Eingriff steht, wobei die Teilung des Preßbandrandes einem ganzzahligen Vielfachen der Teilung des Werkzeugumfanges bzw. des auf dem Werkzeugumfang liegenden Rapports entspricht, wenn dieser nicht mit dem Werkzeugumfang identisch ist, so daß der Anfang der Preßbandstruktur und ihr Ende ohne sichtbare Übergänge ineinander übergehen, und die Teilung mit elektronischen oder mechanischen Mitteln ausgewertet, eine Synchronisierung von Werkzeug- und Preßbandabwälzung bei der Abbildung des Oberflächenprofils durch elektrothermisches, elektrochemisches oder umformendes Bearbeiten erlaubt.