EP1584384B1 - Richtmaschine mit Wechselkassette - Google Patents

Richtmaschine mit Wechselkassette Download PDF

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EP1584384B1
EP1584384B1 EP05004494A EP05004494A EP1584384B1 EP 1584384 B1 EP1584384 B1 EP 1584384B1 EP 05004494 A EP05004494 A EP 05004494A EP 05004494 A EP05004494 A EP 05004494A EP 1584384 B1 EP1584384 B1 EP 1584384B1
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EP
European Patent Office
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straightening
flattening
rollers
main transmission
rolls
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EP05004494A
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Klemens Himmelsbach
Jürgen Giessler
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Sundwig GmbH
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Sundwig GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/02—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/14—Particular arrangements for handling and holding in place complete dies

Definitions

  • the invention relates to a leveler for straightening metallic bands according to the preamble of claim 1 (see, for example US 5 255 548 A ).
  • a straightening machine of the present type accordingly comprises a number of leveling rolls, a drive for the straightening rolls and a main gearbox arranged between the drive and the straightening rolls.
  • the straightening rollers are arranged in a removable cassette and connected via cardan shafts and releasable couplings with the main transmission.
  • WO 2005 / 080016A discloses a straightening machine which is considered to be state of the art according to Art. 54 (3) EPC.
  • the range of the straightening strip thickness is between about 1.5 mm and 5 mm.
  • Desirability is often desired from a range of tape thicknesses between 0.8 mm and 15 mm, which, however, can not then be processed with a single fixed diameter of straightening rollers.
  • a straightening machine has been proposed with a number of driven straightening rollers, which are detachably connected via drive shafts with a main gear.
  • the straightening rollers can be removed together with their storage on a roller table from the straightening machine, so that they can be replaced with a new set straightening rollers.
  • the number of clutches or outlets of the main gear is naturally measured by the number of straightening rollers with the largest possible diameter in the present straightening machine. In this respect, it is not possible to operate a higher number of straightening rollers with a smaller diameter, although the space would be there for it. Instead, then in particular the outer propeller shafts, which connect the outer (small) straightening rollers with the outer outlets of the main gear, strongly angled, since the distance between the individual straightening rollers with each other must be very small and therefore the dimensions of a removable cassette with straightening rollers of small diameter compared to Dimensions of the main gear is unfavorably much smaller.
  • the present invention is therefore an object of the invention to improve a straightening machine of the type mentioned in terms of their applicability to the widest possible spectrum of strip thicknesses or leveling diameters.
  • the invention is first characterized by the fact that between the main gear and the straightening rollers, an additional transfer case with one outlet for each straightening roller is arranged.
  • the transfer case is thus connected between the main gear and the straightening rollers and allows for a, to arrange a higher number of straightening rollers of smaller diameter in the straightening machine, as outlets on the main gearbox are available.
  • the transfer case is suitably adapted to the dimensions of the straightening rollers used at the outlets, while the connection between the main gearbox and the transfer case can optionally take place with a single shaft or a single coupling piece, so that even with very small straightening diameters and a main gear, the large straightening roll diameter is adjusted, no adverse bending of the cardan shafts must be made.
  • the transfer case according to the invention increases the range of directional roll diameters and the corresponding straightening roll number, so that ultimately the range of sheet thicknesses that can be addressed with a single straightening machine, advantageously increased. It is of course possible to use several different transfer case or cascaded two or more transfer case in a row to further increase the range of workable strip thicknesses.
  • the transfer case is associated with the interchangeable cassette with the straightening rollers and integrated into this removable cassette, so that those removable cassettes with straightening rollers, which have a small diameter, can be used with the appropriate transfer case in the straightening machine.
  • the transfer case is not only connected via a clutch to the main transmission, but over two, three or more couplings.
  • the straightening rollers are connected via drive shafts with the outlets of the transfer case, and on the drive side when between the transfer case and main gearbox no more cardan shaft is used, but solid couplings.
  • Figure 1 shows an embodiment of a straightening machine, wherein a total of 13 straightening rollers 1, of which only the upper seven can be seen in the plan view, are indicated in the present illustration.
  • Each of the straightening rollers 1 is connected via a respective propeller shaft 2 and a coupling piece 3, each with an outlet 4 of a main transmission 5.
  • the straightening machine is driven by a drive 6.
  • the straightening rollers 1 and the propeller shafts 2 sit on an exchangeable cartridge 7, which is removed by axially moving away and thereby loosening the coupling pieces 3 from the straightening machine and against another exchangeable cartridge 7 'with straightening rollers 1' of smaller diameter can be exchanged.
  • the interchangeable cassette 7 shown in Figure 1 and Figure 2 includes leveling rolls 1 with a diameter of 150 mm. At this leveling diameter, which is the largest to be installed in the present straightening diameter, the main gear 5 is adjusted with its outlets 4. Accordingly, a total of 13 outlets 4 are present and spaced apart so that the propeller shafts 2 are angled at advantageously small angles.
  • FIGS. 3 and 4 the same straightening machine is shown with another exchangeable cassette 7 '.
  • the drive 6 and the main transmission 5 with its 13 outlets 4 has remained identical; only the removable cassette 7 has been replaced by a removable cassette 7 'with straightening rollers 1' of smaller diameter.
  • the transfer case 8 is, as Figure 4 shows particularly clearly in the removable cassette 7 'integrated and is coupled with this at the outlets 4 of the main transmission 5.
  • three coupling pieces 3 are provided in order to obtain a more even distribution of the power flow in the transfer case 8 and the transfer case 8 accordingly not to have to dimension too massive.
  • FIG. 3 illustrates, it is possible with the invention to increase the 13 outlets 4 of the main transmission 5 to 21 outlets 9 here in order to be able to operate 21 straightening rollers 1 'of smaller diameter, which are additionally acted upon by drive shafts 2' with torque, which are operated at an optimum angle.
  • 21 straightening rollers 1 'of smaller diameter which are additionally acted upon by drive shafts 2' with torque, which are operated at an optimum angle.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine zum Richten von metallischen Bändern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (siehe z.B. US 5 255 548 A ).
  • Eine Richtmaschine der vorliegenden Art umfasst demnach eine Anzahl von Richtwalzen, einen Antrieb für die Richtwalzen und ein zwischen dem Antrieb und den Richtwalzen angeordnetes Hauptgetriebe. Die Richtwalzen sind in einer Wechselkassette angeordnet und über Gelenkwellen sowie lösbare Kupplungen mit dem Hauptgetriebe verbunden.
  • WO 2005/080016A offenbart eine Richtmaschine, die als Stand der Technik gemäß Art 54(3) EPÖ gilt.
  • Beim Richten von metallischen Bändern gibt es Abhängigkeiten zwischen der Dicke und der Festigkeit der Bänder einerseits und der benötigten Anzahl sowie dem Durchmesser der Richtwalzen andererseits. So benötigt man normalerweise einen Walzendurchmesser von 150 mm, um 15 mm dickes Bandmaterial zu richten, während man normalerweise einen Walzendurchmesser von ca. 50 mm wählt, um 0,8 mm dicke Bänder zu richten. Hierbei gibt es gewisse Bereiche von Banddicken, die mit einer gegebenen Anzahl und einem gegebenen Durchmesser von Richtwalzen gerichtet werden kann.
  • Je hochfester das Bandmaterial ist, desto kleiner werden allerdings diese Bereiche. Bei einer Materialfestigkeit von 400 N/mm2 und einem Durchmesser der Richtwalzen von 60 mm liegt beispielsweise der Bereich der richtbaren Banddicke zwischen etwa 1,5 mm und 5 mm.
  • Erwünscht ist oft die Richtbarkeit von einem Spektrum an Banddicken zwischen 0,8 mm und 15 mm, was dann allerdings nicht mehr mit einem einzigen festgelegten Durchmesser der Richtwalzen bearbeitet werden kann.
  • In der US-A-5255548 ist hierzu eine Richtmaschine mit einer Anzahl von angetriebenen Richtwalzen vorgeschlagen worden, die über Gelenkwellen lösbar mit einem Hauptgetriebe verbunden sind. Die Richtwalzen sind mitsamt ihrer Lagerung über einen Rollentisch aus der Richtmaschine entnehmbar, so dass sie gegen einen neuen Satz Richtwalzen ausgetauscht werden können.
  • Daneben ist es bekannt geworden, zum Richten von metallischen Bändern mit stark unterschiedlichen Banddicken Richtmaschinen mit Wechselkassetten einzusetzen, wobei die Richtwalzen in einer Wechselkassette angeordnet sind und über Gelenkwellen sowie lösbare Kupplungen mit dem Hauptgetriebe verbunden werden. Durch Abkoppeln der Gelenkwellen vom Hauptgetriebe oder von den Richtwalzen kann die Wechselkassette ganz einfach aus der Richtmaschine herausgenommen und eine andere Wechselkassette mit Richtwalzen anderen Durchmessers eingeschoben werden, um die Verarbeitung von Metallbändern anderer Banddicken zu ermöglichen.
  • Die Anzahl der Kupplungen bzw. Abgänge des Hauptgetriebes bemisst sich naturgemäß nach der Anzahl der Richtwalzen mit dem größten in der vorliegenden Richtmaschine noch möglichen Durchmesser. Insofern ist es nicht möglich, eine höhere Anzahl von Richtwalzen mit geringerem Durchmesser zu betreiben, obwohl der Platz dafür da wäre. Stattdessen werden dann insbesondere die äußeren Gelenkwellen, die die äußeren (kleinen) Richtwalzen mit den äußeren Abgängen des Hauptgetriebes verbinden, stark abgewinkelt, da der Abstand der einzelnen Richtwalzen untereinander nur sehr gering sein darf und daher die Abmessungen einer Wechselkassette mit Richtwalzen kleinen Durchmessers gegenüber den Abmessungen des Hauptgetriebes unvorteilhaft viel kleiner ist.
  • Aus diesem Grunde ist es nicht möglich, allzu sehr unterschiedliche Richtwalzendurchmesser innerhalb einer Richtmaschine zu realisieren. Stattdessen werden oft mehrere Richtmaschinen hintereinander vorgehalten, um ein möglichst großes Spektrum an Banddicken abdecken zu können.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Richtmaschine der eingangs genannten Art hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit für ein möglichst großes Spektrum an Banddicken bzw. Richtwalzendurchmessern zu verbessern.
  • Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Richtmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Richtmaschine ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 und 3.
  • Die Erfindung zeichnet sich zunächst dadurch aus, dass zwischen dem Hauptgetriebe und den Richtwalzen ein zusätzliches Verteilergetriebe mit je einem Abgang für jede Richtwalze angeordnet ist. Das Verteilergetriebe wird also zwischen das Hauptgetriebe und die Richtwalzen geschaltet und ermöglicht zum einen, eine höhere Anzahl von Richtwalzen kleineren Durchmessers in der Richtmaschine anzuordnen, als Abgänge am Hauptgetriebe vorhanden sind. Zum anderen ist das Verteilergetriebe zweckmäßigerweise bei den Abgängen den Dimensionen der verwendeten Richtwalzen angepasst, während die Verbindung zwischen dem Hauptgetriebe und dem Verteilergetriebe gegebenenfalls mit einer einzigen Welle oder einem einzigen Kupplungsstück erfolgen kann, so dass auch bei sehr kleinen Richtwalzendurchmessern und einem Hauptgetriebe, das an große Richtwalzendurchmesser angepasst ist, keine nachteiligen Abwinkelungen der Gelenkwellen erfolgen müssen.
  • Das erfindungsgemäße Verteilergetriebe vergrößert also den Bereich von Richtwalzendurchmessern und der damit korrespondierenden Richtwalzenanzahl, so dass letztendlich der Bereich von Blechdicken, die mit einer einzigen Richtmaschine gerichtet werden können, vorteilhaft vergrößert wird. Hierbei ist es selbstverständlich möglich, mehrere verschiedene Verteilergetriebe oder auch kaskadenartig zwei oder mehr Verteilergetriebe hintereinander einzusetzen, um den Bereich der bearbeitbaren Banddicken noch weiter zu erhöhen.
  • Das Verteilergetriebe ist der Wechselkassette mit den Richtwalzen zugeordnet und in diese Wechselkassette integriert, so dass diejenigen Wechselkassetten mit Richtwalzen, die einen kleinen Durchmesser besitzen, gleich mit dem passenden Verteilergetriebe in die Richtmaschine eingesetzt werden können.
  • Um das Verteilergetriebe nicht allzu stabil dimensionieren zu müssen und für eine gleichmäßigere Verteilung des Kraftflusses ist es vorteilhaft, wenn das Verteilergetriebe nicht nur über eine Kupplung mit dem Hauptgetriebe verbunden wird, sondern über zwei, drei oder noch mehr Kupplungen.
  • Auf der Abtriebsseite ist es vorteilhaft, wenn die Richtwalzen über Gelenkwellen mit den Abgängen des Verteilergetriebes verbunden sind, und an der Antriebesseite wenn zwischen Verteilergetriebe und Hauptgetriebe keine Gelenkwelle mehr zum Einsatz kommt, sondern feste Kupplungsstücke.
  • Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Richtmaschine wird im folgenden an Hand der Zeichnungen (Figuren 3 und 4) näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Draufsicht auf eine Richtmaschine mit Wechselkassette, enthaltend Richtwalzen mit großem Durchmesser, jedoch kein erfindungsgemäßes Verteilergetriebe;
    Figur 2
    eine Seitenansicht der Richtmaschine aus Figur 1;
    Figur 3
    eine Draufsicht auf die Richtmaschine aus Figur 1 mit einer anderen Wechselkassette, enthaltend Richtwalzen mit kleinem Durchmesser und ein erfindungsgemäßes Verteilergetriebe;
    Figur 4
    eine Seitenansicht der Richtmaschine aus Figur 3.
  • Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Richtmaschine, wobei insgesamt 13 Richtwalzen 1, von denen in der Draufsicht nur die oberen sieben zu sehen sind, in der vorliegenden Darstellung angedeutet sind. Jede der Richtwalzen 1 ist über jeweils eine Gelenkwelle 2 und ein Kupplungsstück 3 mit je einem Abgang 4 eines Hauptgetriebes 5 verbunden. Angetrieben wird die Richtmaschine durch einen Antrieb 6. Die Richtwalzen 1 und die Gelenkwellen 2 sitzen auf einer Wechselkassette 7, die durch axiales Wegbewegen und hierdurch erfolgendes Lösen der Kupplungsstücke 3 aus der Richtmaschine entnommen und gegen eine andere Wechselkassette 7' mit Richtwalzen 1' kleineren Durchmessers ausgetauscht werden kann.
  • Die in Figur 1 und Figur 2 dargestellte Wechselkassette 7 enthält Richtwalzen 1 mit einem Durchmesser von 150 mm. An diesen Richtwalzendurchmesser, der der größte in die vorliegende Richtmaschine einzubauende Durchmesser ist, ist das Hauptgetriebe 5 mit seinen Abgängen 4 angepasst. Demgemäß sind insgesamt 13 Abgänge 4 vorhanden und untereinander so beabstandet, dass die Gelenkwellen 2 mit vorteilhaft kleinen Winkeln abgewinkelt verlaufen.
  • In den Figuren 3 und 4 ist die selbe Richtmaschine mit einer anderen Wechselkassette 7' dargestellt. Der Antrieb 6 und das Hauptgetriebe 5 mit seinen 13 Abgängen 4 ist identisch geblieben; nur die Wechselkassette 7 ist durch eine Wechselkassette 7' mit Richtwalzen 1' kleineren Durchmessers ersetzt worden. Auf der Wechselkassette 7' sind insgesamt 21 Richtwalzen 1 ' angeordnet, welche über Gelenkwellen 2' an einem erfindungsgemäßen Verteilergetriebe 8 bzw. an dessen 21 Abgängen 9 angekoppelt sind.
  • Das Verteilergetriebe 8 ist, wie Figur 4 besonders deutlich zeigt, in die Wechselkassette 7' integriert und wird mit dieser an die Abgänge 4 des Hauptgetriebes 5 angekuppelt. Hierfür sind, wie Figur 3 deutlich macht, drei Kupplungsstücke 3 vorgesehen, um eine gleichmäßigere Verteilung des Kraftflusses im Verteilergetriebe 8 zu erhalten und das Verteilergetriebe 8 dementsprechend nicht allzu massiv dimensionieren zu müssen.
  • Wie Figur 3 verdeutlicht, ist es mit der Erfindung möglich, die 13 Abgänge 4 des Hauptgetriebes 5 auf hier 21 Abgänge 9 zu erhöhen, um 21 Richtwalzen 1' kleineren Durchmessers betreiben zu können, welche darüber hinaus von Gelenkwellen 2' mit Drehmoment beaufschlagt werden, welche unter einem optimalen Winkel betrieben werden. Es leuchtet unmittelbar ein, dass es durch die Erfindung so gut wie keine Begrenzung mehr in der Anzahl und im Durchmesser der auf einer Wechselkassette 7 angeordneten Richtwalzen 1 mehr gibt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit zu jeder Zeit, auch nachträglich, den Arbeitsbereich einer bereits bestehenden, herkömmlichen Richtmaschine mit Wechselkassette 7 durch Einsatz einer erfindungsgemäß mit Verteilergetriebe 8 versehenen Wechselkassette 7' zu dünneren Bändern hin zu erweitern.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Richtwalze
    2
    Gelenkwelle
    3
    Kupplungsstück
    4
    Abgänge (von 5)
    5
    Hauptgetriebe
    6
    Antrieb
    7
    Wechselkassette
    8
    Verteilergetriebe
    9
    Abgänge (von 8)

Claims (3)

  1. Richtmaschine zum Richten von metallischen Bändern, mit einer Anzahl von Richtwalzen (1), einem Antrieb (6) für die Richtwalzen (1) und einem zwischen dem Antrieb (6) und den Richtwalzen (1) angeordneten Hauptgetriebe (5), wobei die Richtwalzen (1) in einer Wechselkassette (7) angeordnet und über Gelenkwellen (2) sowie lösbare Kupplungen (3) mit dem Hauptgetriebe (5) verbindbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem Hauptgetriebe (5) und den Richtwalzen (1) ein zusätzliches Verteilergetriebe (8) mit je einem Abgang (9) für jede Richtwalze (1) angeordnet ist, wobei das Verteilergetriebe (8) der Wechselkassette (7) zugeordnet und der Anzahl sowie dem Durchmesser der in der Wechselkassette (7) angeordneten Richtwalzen (1) angepasst sowie in die Wechselkassette (7) integriert ist.
  2. Richtmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verteilergetriebe (8) über zwei oder mehr Kupplungen (3) mit dem Hauptgetriebe (5) verbindbar ist.
  3. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Richtwalzen (1) über Gelenkwellen (2) mit den Abgängen (9) des Verteilergetriebes (8) verbunden sind, während das Verteilergetriebe (8) über mindestens ein Kupplungsstück (3) an das Hauptgetriebe (5) anschließbar ist.
EP05004494A 2004-04-07 2005-03-02 Richtmaschine mit Wechselkassette Active EP1584384B1 (de)

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