EP0936954B1

EP0936954B1 - Vorrichtung zum zugrecken von dünnen metallbändern

Info

Publication number: EP0936954B1
Application number: EP97912217A
Authority: EP
Inventors: Armin Hutzenlaub; Paulus Heister
Original assignee: Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Priority date: 1996-11-06
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 2000-07-26
Anticipated expiration: 2017-10-24
Also published as: WO1998019804A1; EP0936954A1; US6109084A; ES2151253T3; CN1108886C; CN1228722A; ATE194933T1; DE19645599A1; DE59702090D1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zugrecken von dünnen Metallbändern, insbesondere Aluminiumbändern mit einer Dicke zwischen 0,1 und 0,5 mm.

Zum kontinuierlichen Richten dünner Metallbänder sind zwei Verfahren bekannt: Beim Zugrecken wird das Metallband zwischen zwei Walzen in freier Strecke über die Fließgrenze hinaus gespannt und erfährt somit eine plastische Verlängerung. Beim Streckbiegen wird das bis einen Bereich unterhalb der Fließgrenze vorgespannte Band an Walzen mit kleinem Durchmesser umgelenkt, wobei durch die Krümmung an der jeweiligen Außenfläche eine zusätzliche Biegespannung entsteht. Die Biegespannung bewirkt zusammen mit der Vorspannung eine plastische Verlängerung des Bandes, die durch eine schleifenförmige Bandführung wechselseitig an der unteren und oberen Seite des Bandes auftritt.

Das Streckbiegen birgt die Gefahr von Oberflächenmarkierungen durch den mehrfachen Kontakt mit den kleinen Walzen, die in der Regel aus Stahl hergestellt sind. Dieses Verfahren ist daher weniger geeignet, wenn Bänder mit extrem hohen Anforderungen an die Oberfläche verarbeitet werden müssen, wie sie z. B. für lithographische Zwecke verwendet werden.

Stand der Technik

Die DE-PS 35 25 343 beschreibt die Vor- und Nachteile der beiden Richtverfahren und schlägt für dünne Metallbänder, z. B. Aluminiumbänder im Dickenbereich von 0,1 bis 0,33 mm eine Kombination der beiden Verfahren vor.

Aus der DE-PS 39 12 676 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, die nach dem Prinzip des reinen Zugreckens arbeitet. Zwischen einem drehmomentgeregelten Bremsrollensatz und einem drehmomentgeregelten Zugrollensatz ist ein drehzahlgeregeltes Zugreckrollenpaar angeordnet, mit dem das Band dem zu seiner Reckung im plastischen Bereich erforderlichen Dehnung unterworfen wird.

Bekanntlich tritt - wie in der DE-PS 39 12 676 beschrieben - bei jeder Längsdehnung sowohl im elastischen als auch im plastischen Bereich eine Querkontraktion auf. Bei Metallbändern hat die das Verhältnis Längsdehnung/Querkontraktion beschreibende Poisson'sche Zahl einen Wert von ca. 0,3; d. h. die Breitenänderung beträgt ca. 1/3 der Längenänderung. Es hat sich gezeigt, daß die Planität beim Reckprozeß beeinträchtigt wird, wenn die Querschrumpfung durch die Haftung des Bandes auf den Rückhaltewalzen behindert wird. Nur jeweils in der freien Strecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Walzen kann das Band sich unbehindert in Querrichtung zusammenziehen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zugrecken zu schaffen, mit der sich Bänder mit extrem hohen Qualitätsanforderungen verarbeiten lassen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht das Zugrecken in zwei Stufen. Das Band hat so mehrfach die Möglichkeit, sich beim Recken in freien Bandstrecken ungehindert quer zusammenzuziehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels:

Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht den prinzipiellen Aufbau,

Figur 2 zeigt in einer schematischen Draufsicht das Antriebsschema.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die Vorrichtung dient zum Zugrecken von dünnen Metallbändern, vorzugsweise von Aluminiumbändern mit einer Dicke zwischen 0,1 mm und 0,5 mm. Sie besteht aus einer Gruppe von - im Beispiel fünf - rückhaltenden Walzen 1-5, die alle untereinander über Differentialgetriebe 12-16 antriebsmäßig verbunden und als Gesamtheit drehzahlgeregelt sind. Die Verteilung der Rückhaltedrehmomente auf die einzelnen Walzen 1-5 erfolgt in bekannter Weise entsprechend der erzielbaren Kraftverstärkung zwischen Band 20 und jeweiliger Walze 1-5, wie es z. B. in Figur 2 der DE-PS 25 29 899 dargestellt ist. Nachfolgend ist eine zentrale Reckwalze 6 angeordnet, die mit einem Antriebsmotor 18 verbunden ist. Der Antriebsmotor 18 ist drehzahlgeregelt und bestimmt die Geschwindigkeit der Reckvorrichtung.

Im Anschluß an die zentrale Reckwalze 6 ist eine Gruppe von fünf ziehenden Walzen 7-11 angeordnet, die ebenfalls alle untereinander über Differentialgetriebe 21-25 antriebsmäßig verbunden sind und als Gesamtheit drehzahlgeregelt sind. Die Verteilung der Zugmomente erfolgt auf gleiche Weise wie die Verteilung der Rückhaltemomente bei den Walzen 1-5. Auch die ziehenden Walzen 7-11 sind antriebsmäßig mit der zentralen Reckwalze 6 verbunden.

Es entstehen so zwei Reckstrecken: Zum einen die Reckstrecke R₁ zwischen der zentralen Reckwalze 6 und der letzten Rückhaltewalze 5, zum anderen die Reckstrecke R₂ zwischen der zentralen Reckwalze 6 und der ersten ziehenden Walze 7. Diese Anordnung ermöglicht ein Recken in zwei Stufen. Der Streckgrad der ersten Reckstufe in der Reckstrecke R₁ wird durch ein einstellbares und konstant gehaltenes Drehzahlverhältnis der Antriebsmotoren 17 und 18 bestimmt. Analog bestimmt ein einstellbares und konstant gehaltenes Drehzahlverhältnis der Antriebsmotoren 18 und 19 den Reckgrad der zweiten Stufe in der Reckstrecke R₂.

Bevorzugt ist die Gruppe ziehender Walzen 7-11 im wesentlichen symmetrisch zu der Gruppe rückhaltender Walzen 1-5 bezüglich der zentralen Reckwalze 6 aufgebaut und angeordnet, wie in Figur 1 und 2 dargestellt ist. Diese Anordnung vereinfacht den Aufbau und die Steuerung der Reckvorrichtung.

Die beiden Walzen 6, 7, von denen jeweils eine Reckstrecke R_1, R₂ auslaufseitig begrenzt ist, weisen bevorzugt einen gegenüber den anderen Walzen 1-5, 8-11 vergrößerten Durchmesser auf, wie in Fig. 1 dargestellt ist. So wird die Dehnung der Außenfläche des Bandes 20 aufgrund der Krümmung beim Umlenken im direkten Anschluß an die Reckstrecken R₁, R₂ klein gehalten.

Sowohl die letzte freie Welle des Differentialgetriebes 12 der ersten Rückhaltewalze 1, als auch die letzte freie Welle des Differentialgetriebes 25 der letzten ziehenden Walze 11 stützen sich jeweils auf einem Antriebsmotor 17, 19 ab. Die Antriebsmotoren 17, 19 dienen zur Verspannung des Bandes 20 zwischen den Walzen 1-5 bzw. 7-11 untereinander und zur Verspannung der jeweiligen Gruppe gegen die zentrale Reckwalze 6.

Die maximale Differenz der Drehmomente der Antriebsmotoren 17, 19 der rückhaltenden Gruppe und der ziehenden Gruppe ist so begrenzt, daß die Haftkraft zwischen der zentralen Walze 6 und dem Band 20 nicht überschritten wird. Es wird somit ein Rutschen des Bandes 20 auf der zentralen Reckwalze 6 ausgeschlossen. Da auch ein Rutschen des Bandes 20 auf einer anderen Walze 1-11 steuerungstechnisch ausgeschlossen ist, läßt sich der Reckgrad in den beiden Reckstufen jeweils durch ein einstellbares und konstant gehaltenes Drehzahlverhältnis der Antriebsmotoren 17, 18 bzw. 18, 19 bestimmen.

Zwischen den beiden letzten Rückhaltewalzen 4, 5 ist eine Zugmeßwalze 26 angeordnet. Sie dient zur Erfassung der augenblicklichen Zugkraft an dieser Stelle der Bahnstrecke. Aus dem Meßwert wird die erforderliche Bremskraft vor der ersten Zugwalze 1 und die erforderliche Zugkraft nach der letzten Zugwalze 11 ermittelt und automatisch eingestellt.

Claims

Vorrichtung zum Zugrecken von dünnen Metallbändern (20), insbesondere von Aluminiumbändern mit einer Dicke zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe rückhaltender, untereinander mittels Differentialgetriebe (12-16) verbundener und als Gesamtheit drehzahlgeregelter Walzen (1-5) mit einer nachfolgend angeordneten zentralen drehzahlgeregelten Reckwalze (6) eine erste Reckstrecke (R₁) bildet und daß nachfolgend eine Gruppe ziehender, untereinander mittels Differentialgetriebe (21-25) verbundener und als Gesamtheit drehzahlgeregelter Walzen (7-11) angeordnet ist, die mit der zentralen Reckwalze (6) eine zweite Reckstrecke (R₂) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe ziehender Walzen (7-11) im wesentlichen symmetrisch zu der Gruppe rückhaltender Walzen (1-5) bezüglich der zentralen Reckwalze (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Differenz der Drehmomente der Antriebsmotoren (17, 19) der rückhaltenden Gruppe und der ziehenden Gruppe so begrenzt ist, daß die Haftkraft zwischen der zentralen Walze (6) und dem Band (20) nicht überschritten wird, um ein Rutschen des Bandes (20) auf der zentralen Reckwalze (6) auszuschließen.