EP2666560A1 - Richtmaschine mit verstellbaren Stützrollenträger - Google Patents

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Publication number
EP2666560A1
EP2666560A1 EP13004427.4A EP13004427A EP2666560A1 EP 2666560 A1 EP2666560 A1 EP 2666560A1 EP 13004427 A EP13004427 A EP 13004427A EP 2666560 A1 EP2666560 A1 EP 2666560A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
straightening
rollers
support roller
adjustable
adjustable support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP13004427.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Lüdecke
Thomas Baral
Achim Kunz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Burghardt and Schmidt GmbH
Original Assignee
Burghardt and Schmidt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Burghardt and Schmidt GmbH filed Critical Burghardt and Schmidt GmbH
Publication of EP2666560A1 publication Critical patent/EP2666560A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a straightening machine for planarizing metallic material, in particular metal strips and sheets, which passes through the straightening machine in a conveying direction along a conveying path.
  • the invention is particularly directed to the adjustment of the support roller carriers which are used in such straightening machines.
  • Unplaned metallic material in particular metal strips and sheets, which is provided for example with edge, center and / or longitudinal shafts, must be planed before it is further processed, for example by punching, etching or bending.
  • the leveling happens in a straightening machine. It comprises a plurality of straightening rollers which together define a conveying path on which a metallic material to be straightened for planarizing can be guided past the straightening rollers, wherein it is bent alternately.
  • the term “rolling” is sometimes used in the literature instead of "planar”. While the term “leveling" emphasizes the result of the straightening process, namely, a flat, flat good, the term “rolling straightening” indicates that this process is carried out by straightening rolls. In the context of the present application, the two terms are synonymous.
  • the actually planned zones must be so far in the longitudinal direction of the metal strip stretched until they reach the length of the wavy zones. Only when all sections of the entire band have the same length, the band can also be flat. This is achieved by the metal strip running in a direction of passage through a straightening machine and is alternately bent around straightening rolls.
  • driven straightening machines in which one or more straightening rollers are driven so as to promote the material to be straightened in the direction of passage, and towed (non-driven) straightening machines in which the material to be straightened pulled by means of a towing device along the conveying path between the straightening rollers becomes.
  • driven straightening machines the material to be straightened is subjected to shear forces by means of straightening rollers, with which it is moved between the straightening rollers.
  • Thin metal strips in particular metal strips with a thickness of less than 1.2 mm, generally have an insufficient strength for this, so that they can usually only be faced with towed straightening machines.
  • Thick tapes are thus planed in driven straightening machines, whereas with thin or very thin tapes, planing is only possible with straightening machines or stretch-bending straightening machines in which the belt is pulled under high tension through the non-driven straightening machine.
  • the present invention is suitable for both driven and trailed straightening machines.
  • a different number of straightening rollers is required.
  • flat straightening rolls are required for planarizing thick stock rather than thinner metallic stock.
  • a straightening machine has two sets of straightening rolls, an upper set and a lower set.
  • the upper set usually has a straightening roller less than the lower one, in rare cases more straightening rollers are used at the top.
  • the upper straightening rollers are arranged on center division to the lower or vice versa.
  • the band undergoes a transitional bending when passing through the conveying path between the straightening roller sets.
  • a curvature present in the metal strip prior to planarizing results in a lower elongation at a bend in the direction of its curvature, and a greater elongation at a bend counter to its curvature direction. In this way, in planing an existing curvature or waviness is removed by a series of alternating bends. Accordingly, straightening machines are also referred to as rolling or roller straightening machines or, when the metal strip is subjected to tension during straightening, as stretch-bending straightening machines.
  • the straightening rollers are deposited on their length in mostly regular intervals with so-called support rollers which are shorter or substantially shorter than the straightening rollers.
  • the upper straightening rolls are usually arranged parallel (unbent) to the metal strip
  • the lower straightening rolls can be bent to support and enhance the straightening process with adjustable support rolls.
  • the lower straightening rollers are arranged parallel (unbent) to the metal band and the upper straightening rollers can be bent with adjustable support rollers.
  • the deflection of the straightening rolls takes place in that the associated support rollers are either raised or lowered. If e.g. the central support rollers of the lower straightening rollers are adjusted, so that the lower straightening rollers take an upward arc, the lower straightening rollers also dive to different degrees between the upper straightening rollers. As a result, the middle tracks of the material to be straightened experience a higher bending load and stronger directivity. This is based on the following two factors. On the one hand, the path of the tracks is longer, they have to travel around the straightening rollers in contrast to the adjacent tracks, so that they are subject by the longer path of a higher extension. On the other hand, the deeper immersion of the straightening rolls in the central area results in a larger bend. The metal strip is stretched at these points more strongly between the upper and lower straightening rollers and thus also places more strongly on the straightening rollers.
  • the straightening machines are carried out with support roller carriers, in which by means of support roller bearings, the support rollers are mounted for supporting the straightening rollers.
  • the support rollers are essential shorter than the straightening rolls, measured transversely to the metal strip or transversely to the conveying direction of the metal strip.
  • a plurality of support roller carriers can be arranged side by side under the leveling rolls, at right angles to the leveling rolls and parallel to the longitudinal direction of the metal strip or in the conveying direction of the metal strip.
  • These support roller carriers are so long that each of the straightening rollers from the straightening machine inlet side to the straightening machine outlet side are jointly supported by a support roller carrier by a support roller carrier.
  • the upper support roller carriers are usually firmly mounted.
  • the lower support roller carriers can be adjusted hydraulically, electromotively or manually to deflect the lower straightening rollers. In rare cases, the upper support roller carriers can be adjusted while the lower ones are fixed.
  • the support roller adjustment i. the adjustment of the support roller carrier, for example, with a hydraulically actuated wedge slide.
  • the support roller carriers are held in position with guides in the longitudinal direction in their position, so that they can be used when setting on e.g. do not move a wedge or under a material train, and the support roller carrier is always adjusted perpendicular to the metal strip and thus all support rollers of a support roller carrier are always adjusted perpendicular to the metal strip and the straightening rollers are bent perpendicular to the metal strip.
  • the metal bands are directed in the first straightening machine and can experience a much more uniform tensile and bending stress in the second straightening machine than in the first straightening machine, in particular an absolutely equal tensile and bending stress in the embodiment without support roller adjustment in the second straightening machine, therefore it can also a more uniform stress distribution over the cross section can be achieved. This increases the accuracy of the leveling and the tolerances of the material parameters the straightened metal band after straightening are reduced. However, the entire straightening roller system is long and expensive due to the series of two straighteners.
  • the present invention seeks to provide a compact straightening machine can be met with the increasingly high demands on the flatness of straightened metal strip with very uniform properties after straightening.
  • a straightening machine for planarizing metallic material, in particular metal strips and sheets, which passes through the straightening machine in a conveying direction along a conveying path, the straightening machine having an upper straightening roller set with a plurality of upper straightening rollers, which is arranged above the conveying path, and a lower straightening roller set with a plurality lower straightening rollers, which is arranged below the conveying path opposite to the upper straightening roller set, the straightening rollers each of a straightening roller set extending transversely to the conveying direction and arranged successively in the conveying direction, opposite to a gap between juxtaposed straightening rollers of a straightening roller each a straightening roller of each other set of straightening rollers is arranged to be straightened Good on the defined by the straightening rollers, extending between the upper and lower straightening roller conveyor in the Förd erection can be guided past the leveling rolls, wherein it is alternately bent by the leveling rolls
  • Lower support rollers are mounted with upper and lower support roller bearings, wherein in each case in the conveying direction consecutive support rollers are mounted together with their support roller bearings in an adjustable support roller carrier, and the adjustable support roller carrier with the support rollers mounted therefrom for bending the respectively mounted straightening rollers by lifting and / or lowering by means of a StauerrollenhovverstellINA in a Stauerrollenaboverstellurgi to the metallic material or away from the metallic Good are adjustable, has the peculiarity that the straightening machine adjustable St supporting roll carrier, which are designed such that their adjustment by Stauerrollenziverstell drivingen, which are designed as Stauerrollenarrineistsverstell drivingen, in a deviating from the vertical angle to the metallic Good is performed, the Stauerrollenenarmeneisttell drivingen are designed such that their adjustment the straightening rolls in the manner are bendable, that the size of the deflection of the straightening rolls decreases in the conveying direction of the metallic material.
  • the invention is based on the finding that it is advantageous to design the support roller support adjustment devices in such a way that the adjustment of the associated adjustable support roller supports can not be carried out by means of a support roller support stroke adjustment device perpendicular to the metallic material, but by means of a support roller support adjustment device at an angle deviating from the perpendicular, wherein the Stauerrollenarmene Trentsverstell Steinen are designed such that by their adjustment the straightening rollers in the Way are deflectable, that the size of the deflection of the straightening rolls decreases in the conveying direction of the metallic material.
  • the invention has the advantage that in a compact straightening machine a support roll carrier adjustment is possible in such a way that the metallic good, e.g. a metal strip in the area of the machine inlet can be directed as before with a greater deflection of the straightening rollers, and in the machine outlet with a lower than the machine inlet lower deflection of the straightening rollers an absolutely equal tensile and bending stress of the directed material and thus a more uniform stress distribution over the Cross section of the metal strip can be obtained, so that the tolerances of the material parameters of the metallic material can be reduced after straightening.
  • the metallic good e.g. a metal strip in the area of the machine inlet
  • the machine outlet with a lower than the machine inlet lower deflection of the straightening rollers an absolutely equal tensile and bending stress of the directed material and thus a more uniform stress distribution over the Cross section of the metal strip can be obtained, so that the tolerances of the material parameters of the metallic material can be reduced after straightening.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a leveler 1. This illustration applies equally to a straightening machine according to the prior art as well as for a straightening machine according to the invention.
  • the upper straightening rollers 2 form an upper straightening roller set 4 and the lower straightening rollers 3 form a lower straightening roller set 5.
  • the upper straightening roller set 4 usually has one straightening roller 2 less than the lower straightening roller set 5, but in rare cases more straightening rollers are used in the upper straightening roller set 4 2 used as in the lower leveling roll 5.
  • the straightening rollers 2, 3 each of a straightening roller set 4, 5 are arranged side by side.
  • the upper straightening roller set 4 and the lower straightening roller set 5 are arranged opposite one another, wherein a straightening roller 3, 2 of the respective other straightening roller set 5, 4 is arranged opposite to a gap between adjoining straightening rollers 2, 3 of a straightening roller set 4, 5.
  • the upper straightening rollers 2 are usually arranged at the center of the lower straightening rollers 3.
  • the leveler 1 When planarizing passes through the metallic Good 6, such as a metal strip or a sheet, the leveler 1 in a conveying direction 7 along a conveying path.
  • the straightening rollers 2, 3 each of a straightening roller set 4, 5 are arranged transversely to the conveying direction 7 and arranged in succession in the conveying direction 7.
  • the upper leveler set 4 comprises a plurality of upper straightening rollers 2 and is arranged above the conveying path.
  • the lower leveler set 5 also includes a plurality of lower straightening rollers 3, which are arranged below the conveying path opposite to the upper leveling roller set 4. Between the upper leveling set 4 and the lower leveling set 5 of the conveying path runs.
  • the metallic material 6 When passing through the straightening machine 1 on the conveying path, the metallic material 6 is guided past the straightening rollers 2, 3 in the conveying direction 7 on the straightening rollers 2, 3 defined by the straightening rollers 2, 3, between the upper and lower straightening roller sets 4, 5, wherein there is an alternating bending learns, ie alternately bent by straightening rollers 2, 3.
  • the goods to be straightened 6 can be transported or conveyed by means of one or more driven straightening rollers 2, 3 and / or by means of a towing device, not shown, along the conveying path between the straightening rollers 2, 3.
  • the distance between opposing leveling rolls 2, 3 increases continuously in the conveying direction 7 and thus the bending of the metallic material 6 in the conveying direction 7 decreases continuously.
  • the metal strip 6 to be straightened is therefore bent more on the inlet side 8 of the conveying path than on the outlet side 9. If the upper straightening rolls 2 are lowered so deeply that they dip between the lower straightening rolls 3 or at most the thickness of the metal strip 6, ie the sheet thickness lie over the lower straightening rollers 3, the metal strip 6 experiences when passing through the conveying path between the two straightening roller sets 4, 5 a Sequence of alternating bends with increasing radius of curvature. In this way, in planing a curvature or waviness existing in the product 6 is removed by a series of alternating bends around straightening rolls 2, 3.
  • FIGS. 2 and 3 show a lower straightening roller 3.
  • the FIG. 2 shows in a detail FIG. 1 the bending of the metallic material 6 via a lower straightening roller 3 and the FIG. 3 shows a section through the metallic Good 6 of FIG. 2 ,
  • the outer edge zone 10 of the metal strip 6 to be straightened which in this case is the upper edge zone 11 of the metallic material 6, experiences a tensile stress + ⁇ , and the inner line seen from the straightening roller 3
  • FIGS. 4 and 5 show in a detail FIG. 1 the bending of the metallic material 6 via an upper straightening roller 2 and the FIG. 5 shows a section through the metallic Good 6 of FIG. 4 .
  • the outer edge zone 10 of the metal strip 6 to be straightened which in this case is the lower edge zone 13 of the metallic material 6, experiences a tensile stress + ⁇
  • Edge zone 11, which in this case is the upper edge zone 12 of the metallic material 6 experiences a compressive stress - ⁇ .
  • the shorter tracks of the unplaned metal strip 6 lie closer to the straightening rollers 2, 3 than the wavy tracks. With the shorter webs, therefore, there is also a greater bending and thus also a greater elongation. Thus, the short webs of the metallic material 6 stretch in mutual or alternate bending around straightening rolls 2, 3 until they have reached the length of the wavy, unplaned webs. The band of metallic material 6 is then flat. This process is called “judging" or "planning”.
  • FIG. 6 shows a perspective view of an example of a metallic material 6 in the form of a metal strip 6 with edge waves before leveling with a straightening machine 1, through which it is conveyed in the conveying direction 7 and thereby plense Noticet.
  • This illustration applies equally to a straightening machine 1 according to the prior art as well as to a straightening machine 1 according to the invention.
  • FIG. 7 shows the bending lines of the upper straightening rollers 2 of an upper straightening roller set 4 and the lower straightening rollers 3 of a lower straightening roller 5 of a straightening machine 1 for Correcting such a metal strip with edge waves according to FIG. 6 .
  • This illustration applies equally to a straightening machine according to the prior art as well as for a straightening machine according to the invention.
  • the upper straightening rollers 2 are not bent in this example.
  • the bending of the lower straightening rollers 3 is shown exaggerated for clarity.
  • the lower straightening rollers 3 are in the middle, ie in the region of the middle Webs of the metallic material 6, raised in a direction toward the metallic Good 6 and outside, ie in the region of the edge tracks of the metallic material 6, lowered in a direction away from the metallic Good 6.
  • the lower straightening rollers 3 dive deeper into the intermediate spaces between the upper straightening rollers 2 in the region of the middle tracks of the metallic straightener 2 than in the region of the edge straps of the metallic bar stock 6.
  • the bending of the lower straightening rollers 3 is effected by adjustable support rollers, which are connected will be explained with the following figures.
  • FIG. 8 is a cross section through a leveler 1 with an upper and a lower leveling roll set 4, 5 with upper and lower, advantageously horizontally arranged leveling rolls 2, 3 shown.
  • This illustration applies equally to a straightening machine according to the prior art as well as for a straightening machine 1 according to the invention. It shows a straightening cassette with lower adjustable supports for the lower straightening rollers 3 in a section across the system axis.
  • the lower straightening rollers 3 are rotatably mounted at their ends in one or by means of a arranged on both sides of the conveying path lower bearing frame 15 and the upper straightening rollers 2 in an upper bearing frame 16.
  • One side of the straightening rollers 2, 3 is usually referred to as the drive side and the other as the operator side.
  • the bearings are usually summarized on each side of a leveling set 4, 5 in a common storage frame. In summary in this sense means that they serve together as a functional unit and / or are mounted on a common bottom plate 17, 18.
  • Each bearing frame 15, 16 is usually mounted on the associated bottom plate 17, 18.
  • the straightening rollers 2, 3 are mounted over their length on a plurality of shorter support rollers 20, 19.
  • Upper support rollers 20 for upper straightening rollers 2, lower support rollers 19 for lower straightening rollers 3 or upper and lower support rollers 20, 19 may be provided.
  • the lower support rollers 19 are mounted in lower support roller bearings 21 and the upper support rollers 20 in upper support roller bearings 22.
  • the straightening machine 1 thus has upper support rollers 20 and / or lower support rollers 19 on which straightening rollers 2, 3 of the upper straightening roller set 4 and the lower straightening roller set 5 are mounted with their running surface, wherein the support rollers 20, 19 in upper support roller bearings 22 and lower support roller bearings 21 are mounted.
  • Both upper support rollers 20 and lower support rollers 19 are provided. Often located between the straightening rollers 2, 3 and their associated support rollers 20, 19 are not shown intermediate rollers, which prevent the raceways of the support rollers 20, 19 in the straightening rollers 2, 3 impress.
  • straightening roller cassette The combination of a leveling set 4 and 5 with straightening rollers 2 and 3, optionally including the support rollers 20 and 19 and any intermediate rollers with its associated two-sided bearing frame 15, 16 and the associated bottom plate 17, 18 is also referred to as straightening roller cassette.
  • the upper and lower straightening roll cassette are collectively referred to as straightening cassette.
  • straightening cassette can be part of a straightening machine 1 for planarizing metallic Good 6, in particular of sheets and metal strips.
  • a leveler 1 in addition to the components described a number of others, for the Operation of necessary parts include, but are otherwise formed according to the prior art and therefore not described in detail.
  • These may include, for example, a towing device for the material to be straightened 6, one or more drives for one or more straightening rollers 2, 3 or a feed device with which the distance between the two straightening roller sets 4, 5 can be adjusted according to the plate thickness belong.
  • the straightening machine 1 may generally comprise upper adjustable support roller carriers and / or lower adjustable support roller carriers 23, into which upper support roller bearings 22 and lower support roller bearings 21 for upper support rollers 20 and lower support rollers 19 for supporting the upper straightening rollers 2 and the lower straightening rollers 3, respectively , wherein in each case in the conveying direction 7 consecutive support rollers 19, 20 are mounted with their support roller bearings 21, 22 together in an adjustable support roller carrier 23, and the adjustable support roller carrier 23 with the support rollers mounted by them 19 and the integrated support roller bearings 21, wherein the support rollers 19 means the support roller bearings 21 are mounted in the adjustable support roller carriers 23, for bending the respectively mounted straightening rollers 3 by lifting and / or lowering by means of a Stauerrollen obviouslyverstell driving in a Stützrollenskyverstellcardi second 5 are adjustable to the metallic material or away from the metallic material.
  • the straightening rollers 2, 3 are thus mounted by means of the support rollers 19, 20 on the adjustable support roller carriers 23, and in leveling machines 1 without intermediate rollers 26 directly and in leveling machines 1 with intermediate rollers 26 indirectly via the intermediate rollers 26.
  • the lower straightening rollers. 3 and not the upper straightening rollers 2 bent by means of adjustable support rollers 19. Accordingly, in the embodiment of FIG.
  • the upper support rollers 20 are rigid, that is not adjustable, ie the upper support roller bearings 22 of the upper support rollers 20 are fastened, for example, to the upper base plate 18 or to a non-adjustable upper support roller carrier.
  • the lower support rollers 19 are adjustable, ie the lower support roller bearings 21 of the lower support rollers 19 are integrated into an adjustable lower support roller carrier 23.
  • the integration of a support roller bearing in a support roller support means that the support roller is mounted or fixed by means of a support roller bearing on a support roller carrier.
  • the support roller is rotatably mounted in the support roller carrier by means of a bearing received by the support roller carrier, or that the support roller is rotatably mounted on a stationary axle which is received by the support roller carrier.
  • the support roller bearing is integrated into the support roller carrier, because the support roller bearing is held by the support roller support or the support roller carrier receives the force exerted by the support roller on the support roller bearings forces, ie the support roller is mounted by means of integrated in the support roller support roller bearing in the support roller carrier.
  • the support roller bearings here the lower support roller bearings 21, can be integrated into adjustable or non-adjustable support roller carriers, here in the lower adjustable support roller carriers 23.
  • guides for the adjustable support roller carrier here lower guides 24 for the lower adjustable support roller carrier 23 may be provided.
  • the upper or lower support rollers 20, 19 are by means of adjustable support roller support, here the lower support rollers 19 by means of the lower adjustable support roller carrier 23, adjustable, ie they can by means of a in the FIG. 8 Stauerrollenenhovverstell responded not shown in a Stauerrollenaboverstellcardi 25 perpendicular to the axis of the straightening rollers 2, 3, based on non-deflected straightening rollers 2, 3, are adjusted by the associated support roller carriers are adjusted.
  • the invention is particularly directed to the Stauerrollenarmeverstell noticed for adjusting the adjustable support roller carrier.
  • FIG. 9 a partial longitudinal section through a leveler 1 with adjustable lower support rollers 19 and an adjustable lower support roller carrier 23 is shown.
  • the FIG. 9 shows a lower straightening roller cassette with lower straightening rollers 3, lower support rollers 19, between the lower straightening rollers 3 and the lower support rollers 19 arranged intermediate rollers 26 and a lower adjustable support roller carrier 23 according to the prior art.
  • the adjustable lower support roller carrier 23 is designed such that its adjustment by means of a StauerrollenziverstellISS, which is designed as StauerrollenexcellenthubverstellISS, in a Stauerrollen etcverstellcardi 25 perpendicular to the metallic Good 6 is feasible.
  • the Stauerrollenaboverstell shark is designed as a wedge slide 27 with hydraulic cylinder 28, wherein means the wedge slide 27, the adjustable lower support roller carrier 23 in guides 29 of the support roller carrier 23 in the Stauerrollenaboverstellraum 25 can be raised or lowered.
  • the Stauerrollenaboverstellcardi 25 is always perpendicular to the metallic Good 6, ie the lower support rollers 19 and thus the lower straightening rollers 3 are raised or lowered by the same amount when adjusting the lower adjustable support roller carrier 23 from the straightening machine inlet side 8 to the straightening machine outlet side 9.
  • the lower adjustable support roller carrier 23 is always moved parallel to the metallic Good 6 and the conveying path during its adjustment, so that the row of lower support rollers 19 remains parallel to the row of lower straightening rollers 3.
  • a not shown here adjusting device according to the prior art for adjusting the upper straightening rollers or the upper support rollers would be according to the in FIG. 9 illustrated Stauerrollenarrihubverstell issued formed.
  • FIG. 10 Shown is a lower straightening roller cassette with a lower bearing frame 15, lower straightening rollers 3, lower support rollers 19, between the lower straightening rollers 3 and the lower support rollers 19th arranged intermediate rollers 26 and a lower adjustable support roller carrier 23.
  • the adjustable lower support roller carrier 23 is formed such that its adjustment is not as in FIG.
  • the lower adjustable support roller carrier 23 is adjusted by means of a joint adjustment.
  • the Stauerrollenarrine Trentsverstell listening includes a Einlaufanstellvorraum 30 with an Anstellantrieb 31, which is designed for lifting and / or lowering of the associated support roller carrier, here the lower support roller carrier 23, only in the region of the inlet side 8 of the leveler 1.
  • the Stauerrollenarrine Trentsverstell listening could alternatively or additionally include a corresponding Auslaufanstellvorraum that is designed to raise and / or lowering the associated adjustable support roller carrier only in the area of the outlet side 9 of the leveler 1.
  • the straightening machine 1 may comprise adjustable support roller carriers, which are adjustable by means of a Stauerrollenarmene TrentsverstellISSISS, wherein the adjustable support roller carrier are pivotally mounted in the region of the outlet side 9 of the leveler 1 by means of a hinge.
  • the straightening machine 1 a lower adjustable support roller carrier 23 which is adjustable by means of a Stauerrollenarmene TrentsverstellISSISSISS, namely the Einlaufanstellvorraum 30, wherein the lower adjustable support roller carrier 23 is pivotally mounted in the region of the outlet side 9 of the leveler 1 by means of a hinge 32.
  • the hinge 32 may have an axis of rotation about which the adjustable support roller carrier 23 can be pivoted, wherein the axis of rotation transversely to the conveying direction 7 and to the metallic Good 6, that is parallel to the longitudinal axes of the straightening rollers 3.
  • the deflection of the straightening rollers 3 can also be regulated on the outlet side 9. This can be done depending on or independent of the deflection on the inlet side 8.
  • the Stauerrollenarmene concernssverstell drivingen include no Auslaufanstellvorraum, which is designed for lifting and / or lowering an associated adjustable support roller support in the region of the outlet side 9 of the leveler 1, so that adjustable by means of Stauerrollenenarmene concernssverstell annoyingen support roller support in the region of the outlet side 9 of the leveler 1 by means of the joint 32 are pivotally mounted in a fixed position relative to the material 6 to be straightened.
  • the adjustable lower support roller carrier 23 can be raised or lowered on the inlet side 8 of the leveler 1, wherein it is mounted on the outlet side 9 of the leveler 1 pivotally mounted in the joint 32.
  • the lower support rollers 19 and thus the lower straightening rollers 3 are raised or lowered in this embodiment, when adjusting the lower adjustable support roller support 23 only on the straightening machine 8, but not on the straightening machine outlet side 9.
  • the lower adjustable support roller support 23 is thus not parallel to the adjustment moved to the conveying path so that the row of the lower support rollers 19 is not parallel to the row of lower straightening rollers 3, but the lower adjustable support roller carrier 23 is pivoted in a Stauerrollenaboverstellcardi 25 by an angle, wherein Stauerrollenenaboverstellides 25 extends in a plane or the hint lies in a plane, on the one hand in the conveying direction 7 and on the other hand perpendicular to the metallic Good 6, that extends perpendicular to the straightening rollers 3.
  • each adjustable support roller carrier 23 for example, at the outlet side 9 of the leveler 1 with a hinge 32, typically provided with a rotation axis.
  • each adjustable support roller carrier 23 for example, at the outlet side 9 of the leveler 1 with a hinge 32, typically provided with a rotation axis.
  • This employment can be done by means of a spindle, a wedge or other common in the art device for path adjustment, for example hydraulically, by electric motor or manually.
  • this deflection of the straightening rollers 3 is now strongest on the inlet side 8 and decreases towards the outlet side 9.
  • the last straightening rollers 3 on the outlet side 9 are always aligned in parallel and without deflection.
  • the adjustable support roller carrier 23 can be provided with a force measurement, by means of which the contact force per support roller carrier 23 can be measured and regulated.
  • the straightening machine 1 may comprise at least one Stauerrollenarmene Trentsverstell Road having a force measuring device 33 for measuring the force exerted by the associated adjusting device 30 on the associated adjustable support roller carrier 23 Anstellkraft.
  • This force measuring device 33 is integrated in the inlet adjustment device 30.
  • This adjusting force is composed of the weight and possible deformation force of the straightening rollers 2, 3 and the straightening force exerted by the straightening rollers 2, 3 on the metallic Good 6.
  • the straightening machine 1 comprises a control device with which by means of the force measuring device 33, the adjustment of the adjustable support roller carrier 23 with the Stauerrollenarmene concernssverstell listeningen is adjustable.
  • the control device for controlling the Stauerrollenenarmene concernssverstell personalityen be formed in such a way that a minimum, applied by the adjusting device 30 on the associated adjustable support roller support 23 pitch (and thus straightening force) does not fall below and / or a maximum, from the adjusting device 30 to the assigned adjustable support roller carrier 23 applied contact force (and thus straightening force) is not exceeded and / or that automatically maximum flatness of the metallic material 6 is achieved.
  • determining or measuring the contact force per support roller carrier 23 can namely be determined exactly when the support rollers 19 are no longer applied to the straightening rollers 3 above. This is logically the case when the contact force or the straightening force becomes very small or zero. This is important because in too weak employment, the support rollers 19 are no longer driven by the overlying straightening rollers 3, come to a standstill or too much slippage, ie a too large differential speed to the other support rollers 19 and straightening rollers 3 have. The result would be damage to the surface of straightening rollers 3, which in turn are transmitted to the material to be straightened 6 and there also lead to defects. This can be prevented with a force measurement or an automatic control. In addition, the force measurement of the supports or adjusting devices can be actively integrated into an automatic flatness control of the leveler 1.
  • a straightening machine 1 according to the invention may comprise driven and / or towed leveling rolls 2, 3. Furthermore, it may be advantageous if the straightening machine 1 is a stretch-bending straightening machine.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine (1) zum Planrichten von metallischem Gut (6), das die Richtmaschine (1) in einer Förderrichtung (7) entlang eines Förderwegs durchläuft und dabei mittels Richtwalzen (2, 3) wechselweise umgebogen wird. Dabei werden die Richtwalzen (2, 3) auf Stützrollen abgestützt und durchgebogen. Es wird vorgeschlagen, verstellbare Stützrollenträger für die Stützrollen vorzusehen, die derart ausgebildet sind, dass sie in einem von der Senkrechten abweichenden Winkel zu dem metallischen Gut (6) verstellbar sind, wobei die Richtwalzen (2, 3) in der Weise durchbiegbar sind, dass die Größe der Durchbiegung der Richtwalzen (2, 3) in der Förderrichtung (7) des metallischen Gutes (6) abnimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine zum Planrichten von metallischem Gut, insbesondere von Metallbändern und Blechen, das die Richtmaschine in einer Förderrichtung entlang eines Förderwegs durchläuft. Die Erfindung richtet sich insbesondere auf die Verstellung der Stützrollenträger, die in derartigen Richtmaschinen eingesetzt werden.
  • Unplanes metallisches Gut, insbesondere Metallbänder und Bleche, das beispielsweise mit Rand-, Mitten- und/oder Längswellen versehen ist, muss plangerichtet werden, bevor es beispielsweise durch Stanzen, Ätzen oder Biegen weiterverarbeitet wird. Das Planrichten geschieht in einer Richtmaschine. Sie umfasst mehrere Richtwalzen, die zusammen einen Förderweg definieren, auf dem ein zu richtendes metallisches Gut zum Planrichten an den Richtwalzen vorbeiführbar ist, wobei es wechselweise gebogen wird. Anstelle von "Planrichten" wird in der Literatur zuweilen auch der Begriff "Walzrichten" verwendet. Während der Begriff des "Planrichtens" das Ergebnis des Richtvorgangs, nämlich ein planes, ebenes Gut betont, weist der Begriff des "Walzrichtens" darauf hin, dass dieser Vorgang mittels Richtwalzen durchgeführt wird. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sind die beiden Begriffe synonym.
  • Beim Richten von metallischem Gut wie Metallbändern müssen die eigentlich schon planen Zonen so weit in Längsrichtung des Metallbandes gedehnt werden, bis sie die Länge der welligen Zonen erreicht haben. Erst wenn alle Teilbreiten des Gesamtbandes dieselbe Länge haben, kann das Band auch plan liegen. Dies wird erreicht, indem das Metallband in einer Durchlaufrichtung durch eine Richtmaschine läuft und dabei wechselweise um Richtwalzen gebogen wird.
  • Man unterscheidet zwischen angetriebenen Richtmaschinen, bei denen eine oder mehrere Richtwalzen angetrieben werden, um so das zu richtende Gut in Durchlaufrichtung zu fördern, und geschleppten (nicht angetriebenen) Richtmaschinen, bei denen das zu richtende Gut mittels einer Schleppvorrichtung entlang des Förderwegs zwischen den Richtwalzen hindurchgezogen wird. Bei angetriebenen Richtmaschinen wird das zu richtende Gut mittels der Richtwalzen Schubkräften ausgesetzt, mit denen es zwischen den Richtwalzen hindurchbewegt wird. Dünne Metallbänder, insbesondere Metallbänder mit einer Stärke von weniger als 1,2 mm, weisen hierfür in der Regel eine unzureichende Festigkeit auf, sodass sie zumeist nur mit geschleppten Richtmaschinen plangerichtet werden können. Dicke Bänder werden somit in angetriebenen Richtmaschinen plangerichtet, wogegen bei dünnen oder sehr dünnen Bändern das Planrichten nur noch mit Richtanlagen bzw. Streck-Biege-Richtanlagen möglich ist, bei denen das Band unter hohem Zug durch die nicht angetriebene Richtmaschine gezogen wird. Die vorliegende Erfindung eignet sich sowohl für angetriebene als auch für geschleppte Richtmaschinen.
  • Je nach Anwendungsfall wird eine unterschiedlich große Anzahl von Richtwalzen benötigt. Im Allgemeinen werden zum Planrichten von dickem Walzgut weniger Richtwalzen benötigt als bei dünnerem metallischem Gut. Zum Planrichten besitzt eine Richtmaschine zwei Sätze Richtwalzen, einen oberen Satz und einen unteren. Der obere Satz hat dabei meistens eine Richtwalze weniger als der untere, in seltenen Fällen sind oben mehr Richtwalzen eingesetzt. Die oberen Richtwalzen sind auf Mittenteilung zu den unteren angeordnet bzw. umgekehrt. Werden die oberen Richtwalzen so tief abgesenkt, dass sie zwischen die unteren Richtwalzen eintauchen oder höchstens um die Dicke des Metallbandes (der Blechdicke) über den unteren Richtwalzen liegen, erfährt das Band beim Durchlaufen des Förderwegs zwischen den Richtwalzensätzen eine Wechselbiegung.
  • Eine vor dem Planrichten in dem Metallband vorhandene Krümmung führt dazu, dass es bei einer Biegung in Richtung seiner Krümmung eine geringere Dehnung, bei einer Biegung entgegen seiner Krümmungsrichtung eine größere Dehnung erfährt. Auf diese Weise wird beim Planrichten eine vorhandene Krümmung oder Welligkeit durch eine Folge von Wechselbiegungen entfernt. Entsprechend werden Richtmaschinen auch als Walz- oder Rollenrichtmaschinen oder, wenn das Metallband während des Richtens mit Zug beaufschlagt ist, als Streck-Biege-Richtmaschinen bezeichnet.
  • Durch die Wechselbiegung in der Richtmaschine, ggf. mit überlagertem Zug, werden bei dünnen Metallbändern plastische Zustände über die gesamte Banddicke und damit ein Richteffekt erreicht. Ein weiterer Effekt dabei ist, dass die Spannungsverteilung der Eigenspannungen im Metallband über den Querschnitt sehr niedrig und gleichförmig wird. Bei parallel angeordneten Richtwalzen ergibt sich diese gleichmäßige Spannungsverteilung auch über die gesamte Breite des Metallbandes.
  • Die beim Richten auftretenden Richtkräfte versuchen, die Richtwalzen von der Materialbahn weg durchzubiegen. Aus diesem Grund sind die Richtwalzen auf ihrer Länge in zumeist regelmäßigen Abständen mit sogenannten Stützrollen, die kürzer bzw. wesentlich kürzer als die Richtwalzen sind, abgelagert. Während die oberen Richtwalzen in der Regel parallel (ungebogen) zum Metallband angeordnet sind, können die unteren Richtwalzen zur Unterstützung und Verstärkung des Richtprozesses mit verstellbaren Stützrollen durchgebogen werden. In seltenen Fällen sind die unteren Richtwalzen parallel (ungebogen) zum Metallband angeordnet und die oberen Richtwalzen lassen sich mit verstellbaren Stützrollen durchbiegen.
  • Das Durchbiegen der Richtwalzen erfolgt dadurch, dass die zugehörigen Stützrollen entweder angehoben oder abgesenkt werden. Wenn z.B. die mittigen Stützrollen der unteren Richtwalzen angestellt werden, sodass die unteren Richtwalzen einen Bogen nach oben annehmen, tauchen die unteren Richtwalzen auch unterschiedlich stark zwischen die oberen Richtwalzen ein. Hierdurch erfahren die mittleren Bahnen des zu richtenden Gutes eine höhere Biegebeanspruchung und stärkere Richtwirkung. Dies basiert auf folgenden zwei Faktoren. Zum einen wird der Weg der Bahnen länger, den sie im Gegensatz zu den benachbarten Bahnen um die Richtwalzen herum zurücklegen müssen, sodass sie durch den längeren Weg einer höheren Streckung unterliegen. Zum anderen entsteht durch das tiefere Eintauchen der Richtwalzen in dem mittleren Bereich eine größere Biegung. Das Metallband wird an diesen Stellen stärker zwischen den oberen und unteren Richtwalzen gespannt und legt sich somit auch stärker an die Richtwalzen an.
  • Ein weiterer Grund für diese Art der Anstellung der Richtwalzen mittels Stützrollen ist der, dass das Metallband wie oben erwähnt wechselseitige Biegungen erfährt. Die im Metallband verbleibende Restspannung ist nach gängiger Theorie umso größer, je stärker die in der Richtmaschine stattfindende letzte Biegung ist bzw. je größer die Differenzen zwischen den einzelnen Wechselbiegungen beim Planrichten sind. Bemerkbar macht sich diese nach dem Planrichten in dem metallischen Gut verbleibende Restspannung beim mechanischen Trennen des gerichteten Metallbandes oder beim Ätzen der Oberfläche durch Abweichungen von der Ebenheit.
  • Nach dem Stand der Technik werden die Richtmaschinen mit Stützrollenträgern ausgeführt, in denen mittels Stützrollenlagerungen die Stützrollen zum Abstützen der Richtwalzen gelagert sind. Die Stützrollen sind wesentlich kürzer als die Richtwalzen, gemessen quer zum Metallband bzw. quer zur Förderrichtung des Metallbandes. So können mehrere Stützrollenträger nebeneinander unter den Richtwalzen, rechtwinklig zu den Richtwalzen und parallel zur Längsrichtung des Metallbandes bzw. in Förderrichtung des Metallbandes, angeordnet werden. Diese Stützrollenträger sind so lang, dass von einem Stützrollenträger jeweils alle Richtwalzen von der Richtmaschineneinlaufseite bis zur Richtmaschinenauslaufseite gemeinsam von einem Stützrollenträger unterstützt werden. Die oberen Stützrollenträger sind in der Regel fest montiert. Die unteren Stützrollenträger lassen sich zum Durchbiegen der unteren Richtwalzen hydraulisch, elektromotorisch oder manuell in der Höhe verstellen. In seltenen Fällen lassen sich die oberen Stützrollenträger verstellen, während die unteren fest sind.
  • Die Stützrollenanstellung, d.h. die Verstellung der Stützrollenträger, erfolgt beispielsweise mit einem hydraulisch betätigten Keilschieber. Dabei werden die Stützrollenträger mit Führungen in Längsrichtung in ihrer Position gehalten, damit sie sich beim Anstellen über z.B. einem Keil oder unter einem Materialzug nicht verschieben, und der Stützrollenträger wird immer senkrecht zum Metallband verstellt und damit werden auch alle Stützrollen eines Stützrollenträgers immer senkrecht zum Metallband verstellt und die Richtwalzen werden senkrecht zum Metallband durchgebogen.
  • Das Durchbiegen der unteren Richtwalzen geschieht somit nach dem Stand der Technik für alle unteren Richtwalzen von der Richtmaschineneinlaufseite bis zur Richtmaschinenauslaufseite um denselben Betrag, der von dem Verstellweg des Stützrollenträgers vorgegebenen wird. Dies ist nachteilig, denn es bedeutet, dass das Metallband beim Verlassen der Richtmaschine eine über die Bandbreite unterschiedliche Verformung erfährt, und folglich sind auch die Materialeigenschaften über die Bandbreite unterschiedlich.
  • Bisher waren die Anforderungen an die Planheit und die gleichmäßigen Spannungen und Eigenschaften gerichteter Metallbänder zumeist noch nicht so hoch, daher war das Planrichten mit herkömmlichen Richtmaschinen ausreichend. Die zunehmenden Qualitätsanforderungen an plangerichtete Metallbänder mit sehr gleichmäßigen Eigenschaften nach dem Richten lassen sich jedoch mit gebräuchlichen Richtmaschinen nicht mehr erfüllen. Mit den bisher gebräuchlichen Ausführungen von Richtmaschinen ist es demnach nicht möglich, sehr hohen Anforderungen an die Ebenheit und die sehr gleichmäßigen Eigenschaften des plangerichteten Metallbandes zu entsprechen.
  • In dem Dokument DE 10 2009 012 929 B3 wurde eine Richtwalzenanlage vorgeschlagen, die zwei Richtmaschinen umfasst, wobei die zweite Richtmaschine in der Durchlaufrichtung des Metallbandes hinter der ersten Richtmaschine angeordnet ist, sodass das mit der Richtwalzenanlage zu richtende Gut zuerst die erste Richtmaschine und anschließend die zweite Richtmaschine durchläuft. Die erste Richtmaschine ist mit einer Stützrollenverstellung versehen und damit für das Planrichten zuständig, die zweite besitzt bevorzugt keine Stützrollenverstellung, d.h. bei der zweiten sind die Richtwalzen bevorzugt stets parallel (ungebogen) zum Metallband ausgerichtet. Damit lässt sich der oben beschriebene Nachteil vermeiden und den sehr hohen Anforderungen an die Ebenheit und die sehr gleichmäßigen Eigenschaften des plangerichteten Metallbandes können entsprochen werden. Die Metallbänder werden in der ersten Richtmaschine gerichtet und können in der zweiten Richtmaschine eine wesentlich gleichmäßigere Zug- und Biegebeanspruchung als in der ersten Richtmaschine erfahren, insbesondere eine absolut gleiche Zug- und Biegebeanspruchung in der Ausführungsform ohne Stützrollenverstellung in der zweiten Richtmaschine, daher kann damit auch eine gleichmäßigere Spannungsverteilung über den Querschnitt erzielt werden. Dadurch wird die Genauigkeit des Planrichtens erhöht und die Toleranzen der Materialparameter des gerichteten Metallbandes nach dem Richten werden verkleinert. Die gesamte Richtwalzenanlage ist aber durch die Hintereinanderreihung von zwei Richtmaschinen lang und aufwendig.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Richtmaschine zu schaffen, mit der zunehmend hohen Anforderungen an die Planheit von gerichtetem Metallband mit sehr gleichmäßigen Eigenschaften nach dem Richten entsprochen werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Richtmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mit zugehörigen Zeichnungen.
  • Eine erfindungsgemäße Richtmaschine zum Planrichten von metallischem Gut, insbesondere von Metallbändern und Blechen, das die Richtmaschine in einer Förderrichtung entlang eines Förderwegs durchläuft, wobei die Richtmaschine einen oberen Richtwalzensatz mit mehreren oberen Richtwalzen, der oberhalb des Förderwegs angeordnet ist, und einen unteren Richtwalzensatz mit mehreren unteren Richtwalzen, der unterhalb des Förderwegs gegenüberliegend zu dem oberen Richtwalzensatz angeordnet ist, aufweist, die Richtwalzen jeweils eines Richtwalzensatzes sich quer zur Förderrichtung erstreckend und in der Förderrichtung hintereinander folgend angeordnet sind, gegenüberliegend zu einem Zwischenraum zwischen nebeneinander liegenden Richtwalzen eines Richtwalzensatzes jeweils eine Richtwalze des jeweils anderen Richtwalzensatzes angeordnet ist, das zu richtende Gut auf dem von den Richtwalzen definierten, zwischen dem oberen und unteren Richtwalzensatz verlaufenden Förderweg in der Förderrichtung an den Richtwalzen vorbeiführbar ist, wobei es wechselweise durch die Richtwalzen gebogen wird, die Richtmaschine obere und/oder untere Stützrollen aufweist, auf denen Richtwalzen des oberen bzw. unteren Richtwalzensatzes mit ihrer Lauffläche gelagert sind, wobei die Stützrollen in oberen bzw. unteren Stützrollenlagerungen gelagert sind, die Richtmaschine obere und/oder untere verstellbare Stützrollenträger aufweist, in denen obere bzw. untere Stützrollen mit oberen bzw. unteren Stützrollenlagerungen gelagert sind, wobei jeweils in Förderrichtung hintereinander liegende Stützrollen mit ihren Stützrollenlagerungen gemeinsam in einem verstellbaren Stützrollenträger gelagert sind, und die verstellbaren Stützrollenträger mit den von ihnen gelagerten Stützrollen zum Durchbiegen der jeweils darauf gelagerten Richtwalzen durch Anheben und/oder Absenken mittels einer Stützrollenträgerverstelleinrichtung in einer Stützrollenträgerverstellrichtung zu dem metallischen Gut oder weg von dem metallischen Gut verstellbar sind, weist die Besonderheit auf, dass die Richtmaschine verstellbare Stützrollenträger aufweist, die derart ausgebildet sind, dass ihr Verstellen mittels Stützrollenträgerverstelleinrichtungen, die als Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen ausgebildet sind, in einem von der Senkrechten abweichenden Winkel zu dem metallischen Gut durchführbar ist, wobei die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen derart ausgebildet sind, dass durch ihr Verstellen die Richtwalzen in der Weise durchbiegbar sind, dass die Größe der Durchbiegung der Richtwalzen in der Förderrichtung des metallischen Gutes abnimmt.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es vorteilhaft ist, die Stützrollenträgerverstelleinrichtungen derart auszubilden, dass das Verstellen der zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger nicht mittels einer Stützrollenträgerhubverstelleinrichtung senkrecht zu dem metallischen Gut, sondern mittels einer Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung in einem von der Senkrechten abweichenden Winkel hierzu durchführbar ist, wobei die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen derart ausgebildet sind, dass durch ihr Verstellen die Richtwalzen in der Weise durchbiegbar sind, dass die Größe der Durchbiegung der Richtwalzen in der Förderrichtung des metallischen Gutes abnimmt.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass damit in einer kompakten Richtmaschine eine Stützrollenträgerverstellung in der Weise möglich ist, dass das metallische Gut, z.B. ein Metallband, im Bereich des Maschineneinlaufs wie bisher auch mit einer größeren Durchbiegung der Richtwalzen gerichtet werden kann, und im Maschinenauslauf mit einer gegenüber dem Maschineneinlauf geringeren Durchbiegung der Richtwalzen eine absolut gleiche Zug- und Biegebeanspruchung des gerichteten Gutes und damit auch eine gleichmäßigere Spannungsverteilung über den Querschnitt des Metallbandes erhalten werden kann, sodass die Toleranzen der Materialparameter des metallischen Gutes nach dem Richten verkleinert werden können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die darin beschriebenen Besonderheiten können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden, um bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich nur einmal beschrieben, auch wenn sie bei anderen Ausführungsformen vorteilhaft eingesetzt werden können. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen schematischen Längsschnitt durch einen oberen und einen unteren Richtwalzensatz einer Richtmaschine mit der Wechselbiegung eines metallischen Gutes,
    Figur 2
    in einer Einzelheit zu Figur 1 das Biegen des metallischen Gutes über eine untere Richtwalze,
    Figur 3
    einen Schnitt durch das metallische Gut von Figur 2,
    Figur 4
    in einer Einzelheit zu Figur 1 das Biegen des metallischen Gutes über eine obere Richtwalze,
    Figur 5
    einen Schnitt durch das metallische Gut von Figur 4,
    Figur 6
    eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Metallbandes mit Randwellen,
    Figur 7
    die Biegelinien der oberen und unteren Richtwalzen einer Richtmaschine zum Korrigieren eines Metallbandes mit Randwellen gemäß Figur 7,
    Figur 8
    einen Querschnitt durch eine Richtmaschine mit verstellbaren unteren Stützrollen,
    Figur 9
    einen Teillängsschnitt durch eine Richtmaschine mit verstellbaren unteren Stützrollen nach dem Stand der Technik, und
    Figur 10
    einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Richtmaschine mit verstellbaren unteren Stützrollen.
  • Die Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Richtmaschine 1. Diese Darstellung gilt gleichermaßen für eine Richtmaschine nach dem Stand der Technik wie auch für eine erfindungsgemäße Richtmaschine. Die oberen Richtwalzen 2 bilden einen oberen Richtwalzensatz 4 und die unteren Richtwalzen 3 bilden einen unteren Richtwalzensatz 5. Der obere Richtwalzensatz 4 hat in der Regel eine Richtwalze 2 weniger als der untere Richtwalzensatz 5, in seltenen Fällen werden aber in dem oberen Richtwalzensatz 4 mehr Richtwalzen 2 eingesetzt als in dem unteren Richtwalzensatz 5.
  • Die Richtwalzen 2, 3 jeweils eines Richtwalzensatzes 4, 5 sind nebeneinander liegend angeordnet. Der obere Richtwalzensatz 4 und der untere Richtwalzensatz 5 sind gegenüberliegend angeordnet, wobei gegenüberliegend zu einem Zwischenraum zwischen nebeneinander liegenden Richtwalzen 2, 3 eines Richtwalzensatzes 4, 5 jeweils eine Richtwalze 3, 2 des jeweils anderen Richtwalzensatzes 5, 4 angeordnet ist. Die oberen Richtwalzen 2 sind üblicherweise auf Mittenteilung zu den unteren Richtwalzen 3 angeordnet.
  • Beim Planrichten durchläuft das metallischem Gut 6, beispielsweise ein Metallband oder ein Blech, die Richtmaschine 1 in einer Förderrichtung 7 entlang eines Förderwegs. Die Richtwalzen 2, 3 jeweils eines Richtwalzensatzes 4, 5 sind sich quer zur Förderrichtung 7 erstreckend und in der Förderrichtung 7 hintereinander folgend angeordnet. Der obere Richtwalzensatz 4 umfasst mehrere obere Richtwalzen 2 und ist oberhalb des Förderwegs angeordnet. Der unteren Richtwalzensatz 5 umfasst ebenfalls mehrere untere Richtwalzen 3, die unterhalb des Förderwegs gegenüberliegend zu dem oberen Richtwalzensatz 4 angeordnet sind. Zwischen dem oberen Richtwalzensatz 4 und dem unteren Richtwalzensatz 5 verläuft der Förderweg. Beim Durchlaufen der Richtmaschine 1 auf dem Förderweg wird das metallische Gut 6 auf dem von den Richtwalzen 2, 3 definierten, zwischen dem oberen und unteren Richtwalzensatz 4, 5 verlaufenden Förderweg in der Förderrichtung 7 an den Richtwalzen 2, 3 vorbeigeführt, wobei es eine Wechselbiegung erfährt, d.h. wechselweise durch die Richtwalzen 2, 3 gebogen wird. Das zu richtende Gut 6 kann mittels einer oder mehrerer angetriebener Richtwalzen 2, 3 und/oder mittels einer nicht dargestellten Schleppvorrichtung entlang des Förderwegs zwischen den Richtwalzen 2, 3 transportiert bzw. gefördert werden.
  • Der Abstand zwischen gegenüberliegenden Richtwalzen 2, 3 nimmt in der Förderrichtung 7 kontinuierlich zu und damit nimmt die Biegung des metallischen Gutes 6 in Förderrichtung 7 kontinuierlich ab. Das zu richtende Metallband 6 wird also auf der Einlaufseite 8 des Förderwegs stärker gebogen als auf der Auslaufseite 9. Werden die oberen Richtwalzen 2 so tief abgesenkt, dass sie zwischen die unteren Richtwalzen 3 eintauchen oder höchstens um die Dicke des Metallbandes 6, also die Blechdicke über den unteren Richtwalzen 3 liegen, erfährt das Metallband 6 beim Durchlaufen des Förderweges zwischen den beiden Richtwalzensätzen 4, 5 eine Folge von Wechselbiegungen mit zunehmendem Krümmungsradius. Auf diese Weise wird beim Planrichten eine im Gut 6 vorhandene Krümmung oder Welligkeit durch eine Folge von Wechselbiegungen um Richtwalzen 2, 3 entfernt.
  • Dieser Prozess ist in den Figuren 2 und 3 für eine untere Richtwalze 3 dargestellt. Die Figur 2 zeigt in einer Einzelheit zu Figur 1 das Biegen des metallischen Gutes 6 über eine untere Richtwalze 3 und die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch das metallische Gut 6 von Figur 2. Beim Biegen über eine untere Richtwalze 3 erfährt die von der Richtwalze 3 gesehen äußere Randzone 10 des zu richtenden Metallbandes 6, die in diesem Fall die obere Randzone 11 des metallischen Gutes 6 ist, eine Zugbeanspruchung +σ, und die von der Richtwalze 3 gesehen innere Randzone 12, die in diesem Fall die untere Randzone 13 des metallischen Gutes 6 ist, erfährt eine Druckbeanspruchung -σ. Dazwischen liegt die neutrale Faser 14. Ist die äußere Zugbeanspruchung +σ so stark, dass sie die Elastizitätsgrenze Re des Materials des metallischen Gutes 6 überschreitet, führt dies zu einer plastischen Verformung des metallischen Gutes 6 in der äußeren Randzone 10 durch Dehnung, wobei in der neutralen Faser 14 nur eine elastische Verformung stattfindet.
  • An der nächsten Richtwalze wird das Metallband in die andere Richtung gebogen und somit auf seiner anderen Seite auf Zug beansprucht und gedehnt. Dieser Prozess ist in den Figuren 4 und 5 für eine obere Richtwalze 2 dargestellt. Die Figur 4 zeigt in einer Einzelheit zu Figur 1 das Biegen des metallischen Gutes 6 über eine obere Richtwalze 2 und die Figur 5 zeigt einen Schnitt durch das metallische Gut 6 von Figur 4. Beim Biegen über eine obere Richtwalze 2 erfährt die von der Richtwalze 2 gesehen äußere Randzone 10 des zu richtenden Metallbandes 6, die in diesem Fall die untere Randzone 13 des metallischen Gutes 6 ist, eine Zugbeanspruchung +σ, und die von der Richtwalze 2 gesehen innere Randzone 11, die in diesem Fall die obere Randzone 12 des metallischen Gutes 6 ist, erfährt eine Druckbeanspruchung -σ. Dazwischen liegt die neutrale Faser 14. Ist die äußere Zugbeanspruchung +σ so stark, dass sie die Elastizitätsgrenze Re des Materials des metallischen Gutes 6 überschreitet, führt dies zu einer plastischen Verformung des metallischen Gutes 6 in der äußeren Randzone 10 durch Dehnung, wobei in der neutralen Faser 14 nur eine elastische Verformung stattfindet.
  • Die kürzeren Bahnen des unplanen Metallbandes 6 legen sich dabei enger an die Richtwalzen 2, 3 als die welligen Bahnen. Bei den kürzeren Bahnen erfolgt deshalb auch eine stärkere Biegung und damit auch eine stärkere Dehnung. Somit dehnen sich die kurzen Bahnen des metallischen Gutes 6 bei wechselseitigem bzw. wechselweisem Biegen um Richtwalzen 2, 3 so lange, bis sie die Länge der welligen, unplanen Bahnen erreicht haben. Das Band des metallischen Gutes 6 ist dann plan. Man spricht bei diesem Prozess vom "Richten" oder "Planrichten".
  • Die Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines metallischen Gutes 6 in Form eines Metallbandes 6 mit Randwellen vor dem Planrichten mit einer Richtmaschine 1, durch die es in der Förderrichtung 7 gefördert und dabei plangerichtet wird. Diese Darstellung gilt gleichermaßen für eine Richtmaschine 1 nach dem Stand der Technik wie auch für eine erfindungsgemäße Richtmaschine 1.
  • Die Figur 7 zeigt die Biegelinien der oberen Richtwalzen 2 eines oberen Richtwalzensatzes 4 und der unteren Richtwalzen 3 eines unteren Richtwalzensatzes 5 einer Richtmaschine 1 zum Korrigieren bzw. Planrichten eines solchen Metallbandes mit Randwellen gemäß Figur 6. Diese Darstellung gilt gleichermaßen für eine Richtmaschine nach dem Stand der Technik wie auch für eine erfindungsgemäße Richtmaschine. Die oberen Richtwalzen 2 sind in diesem Beispiel nicht durchgebogen. Die Biegung der unteren Richtwalzen 3 ist zur Verdeutlichung überhöht dargestellt. Die unteren Richtwalzen 3 sind in der Mitte, d.h. im Bereich der mittleren Bahnen des metallischen Gutes 6, in einer Richtung hin zu dem metallischen Gut 6 angehoben und außen, d.h. im Bereich der Randbahnen des metallischen Gutes 6, in einer Richtung weg von dem metallischen Gut 6 abgesenkt. Dadurch tauchen die unteren Richtwalzen 3 im Bereich der mittleren Bahnen des metallischen Gutes 6 tiefer in die Zwischenräume zwischen den oberen Richtwalzen 2 ein als im Bereich der Randbahnen des metallischen Gutes 6. Das Durchbiegen der unteren Richtwalzen 3 wird durch verstellbare Stützrollen bewirkt, die im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert werden.
  • In Figur 8 ist ein Querschnitt durch eine Richtmaschine 1 mit einem oberen und einem unteren Richtwalzensatz 4, 5 mit oberen und unteren, vorteilhafterweise waagrecht angeordneten Richtwalzen 2, 3 dargestellt. Diese Darstellung gilt gleichermaßen für eine Richtmaschine nach dem Stand der Technik wie auch für eine erfindungsgemäße Richtmaschine 1. Sie zeigt eine Richtkassette mit unteren verstellbaren Stützungen für die unteren Richtwalzen 3 im Schnitt quer zur Anlagenachse.
  • Die unteren Richtwalzen 3 sind an ihren Enden in einem oder mittels eines beidseits des Förderwegs angeordneten unteren Lagerrahmens 15 und die oberen Richtwalzen 2 entsprechend in einem oberen Lagerrahmen 16 drehbar gelagert. Die eine Seite der Richtwalzen 2, 3 wird in der Regel als Antriebseite und die andere als Bedienseite bezeichnet. Dabei sind in der Regel die Lagerungen jeder Seite eines Richtwalzensatzes 4, 5 in einem gemeinsamen Lagerrahmen zusammengefasst. Zusammengefasst in diesem Sinne bedeutet, dass sie gemeinsam als funktionelle Einheit dienen und/oder auf einer gemeinsamen Bodenplatte 17, 18 befestigt sind. Jeder Lagerrahmen 15, 16 ist in der Regel auf der zugehörigen Bodenplatte 17, 18 befestigt.
  • Um die beim Planrichten des auf dem Förderweg in der Förderrichtung 7 zwischen den oberen Richtwalzen 2 und unteren Richtwalzen 3 hindurchbewegten metallischen Gutes auftretenden Kräfte auf die Richtwalzen 2, 3 abzufangen und ein Durchbiegen der Richtwalzen 2, 3 zu verhindern oder das Durchbiegen der Richtwalzen 2, 3 gezielt einzustellen, sind die Richtwalzen 2, 3 über ihre Länge auf mehreren kürzeren Stützrollen 20, 19 gelagert. Es können obere Stützrollen 20 für die oberen Richtwalzen 2, untere Stützrollen 19 für die unteren Richtwalzen 3 oder obere und untere Stützrollen 20, 19 vorgesehen sein. In der Laufrichtung des Metallbandes entlang des Förderwegs, d.h. quer zu den Richtwalzen 2, 3, sind die unteren Stützrollen 19 in unteren Stützrollenlagerungen 21 und die oberen Stützrollen 20 in oberen Stützrollenlagerungen 22 gelagert. Die Richtmaschine 1 weist somit obere Stützrollen 20 und/oder untere Stützrollen 19 auf, auf denen Richtwalzen 2, 3 des oberen Richtwalzensatzes 4 bzw. des unteren Richtwalzensatzes 5 mit ihrer Lauffläche gelagert sind, wobei die Stützrollen 20, 19 in oberen Stützrollenlagerungen 22 bzw. unteren Stützrollenlagerungen 21 gelagert sind. In dem Ausführungsbeispiel von Figur 8 sind sowohl obere Stützrollen 20 als auch untere Stützrollen 19 vorgesehen. Oftmals befinden sich zwischen den Richtwalzen 2, 3 und ihren zugeordneten Stützrollen 20, 19 noch hier nicht dargestellte Zwischenwalzen, die verhindern, dass sich die Laufbahnen der Stützrollen 20, 19 in die Richtwalzen 2, 3 einprägen.
  • Die Kombination aus einem Richtwalzensatz 4 bzw. 5 mit Richtwalzen 2 bzw. 3, ggf. einschließlich der Stützrollen 20 bzw. 19 und eventuellen Zwischenwalzen mit seinen zugehörigen beidseitigen Lagerrahmen 15, 16 und der zugehörigen Bodenplatte 17, 18 wird auch als Richtwalzenkassette bezeichnet. Die obere und untere Richtwalzenkassette werden gemeinsam auch als Richtkassette bezeichnet.
  • Die in Figur 8 dargestellte Richtkassette kann Bestandteil einer Richtmaschine 1 zum Planrichten von metallischem Gut 6, insbesondere von Blechen und Metallbändern sein. Eine solche Richtmaschine 1 kann neben den beschriebenen Komponenten noch eine Reihe weiterer, für den Betrieb notwendiger Teile umfassen, die aber im Übrigen nach dem Stand der Technik ausgebildet sind und deshalb nicht näher beschrieben werden. Zu diesen können beispielsweise eine Schleppvorrichtung für das zu richtende Gut 6, ein oder mehrere Antriebe für eine oder mehrere Richtwalzen 2, 3 oder auch eine Zustelleinrichtung, mit der der Abstand zwischen den beiden Richtwalzensätzen 4, 5 entsprechend der Blechstärke eingestellt werden kann, gehören.
  • Die Richtmaschine 1 kann allgemein obere verstellbare Stützrollenträger und/oder untere verstellbare Stützrollenträger 23 aufweisen, in die obere Stützrollenlagerungen 22 bzw. untere Stützrollenlagerungen 21 für obere Stützrollen 20 bzw. untere Stützrollen 19 zum Abstützen der oberen Richtwalzen 2 bzw. der unteren Richtwalzen 3 integriert sind, wobei jeweils in Förderrichtung 7 hintereinander liegende Stützrollen 19, 20 mit ihren Stützrollenlagerungen 21, 22 gemeinsam in einem verstellbaren Stützrollenträger 23 gelagert sind, und die verstellbaren Stützrollenträger 23 mit den von ihnen gelagerten Stützrollen 19 und den integrierten Stützrollenlagerungen 21, wobei die Stützrollen 19 mittels der Stützrollenlagerungen 21 in den verstellbaren Stützrollenträgern 23 gelagert sind, zum Durchbiegen der jeweils darauf gelagerten Richtwalzen 3 durch Anheben und/oder Absenken mittels einer Stützrollenträgerverstelleinrichtung in einer Stützrollenträgerverstellrichtung 25 zu dem metallischen Gut oder weg von dem metallischen Gut verstellbar sind. Die Richtwalzen 2, 3 sind also mittels der Stützrollen 19, 20 auf den verstellbaren Stützrollenträgern 23 gelagert, und zwar bei Richtmaschinen 1 ohne Zwischenwalzen 26 unmittelbar und bei Richtmaschinen 1 mit Zwischenwalzen 26 mittelbar über die Zwischenwalzen 26. In der Regel werden die unteren Richtwalzen 3 und nicht die oberen Richtwalzen 2 mittels verstellbarer Stützrollen 19 durchgebogen. Entsprechend sind in dem Ausführungsbeispiel von Figur 8 nur untere verstellbare Stützrollenträger 23 für die unteren Richtwalzen 3 bzw. für die unteren Stützrollen 19 und unteren Stützrollenlagerungen 21 vorgesehen, aber keine oberen verstellbaren Stützrollenträger für die oberen Richtwalzen 2 bzw. für die oberen Stützrollen 20 und oberen Stützrollenlagerungen 22. In anderen Ausführungsformen kann das gerade umgekehrt sein, d.h. es können nur obere verstellbare Stützrollenträger für die oberen Richtwalzen 2 bzw. für die oberen Stützrollen 20 und oberen Stützrollenlagerungen 22 vorgesehen, aber keine unteren verstellbaren Stützrollenträger 23 für die unteren Richtwalzen 3 bzw. für die unteren Stützrollen 19 und unteren Stützrollenlagerungen 21 vorgesehen sein, oder es können sowohl obere als auch untere verstellbare Stützrollenträger vorgesehen sein.
  • In dem Ausführungsbeispiel von Figur 8 sind die oberen Stützrollen 20 somit starr, also nicht verstellbar, d.h. die oberen Stützrollenlagerungen 22 der oberen Stützrollen 20 sind beispielsweise an der oberen Bodenplatte 18 oder an einem nicht verstellbaren oberen Stützrollenträger befestigt. Die unteren Stützrollen 19 sind verstellbar, d.h. die unteren Stützrollenlagerungen 21 der unteren Stützrollen 19 sind in einen verstellbaren unteren Stützrollenträger 23 integriert. Die Integration einer Stützrollenlagerung in einen Stützrollenträger bedeutet, dass die Stützrolle mittels einer Stützrollenlagerung auf einem Stützrollenträger gelagert bzw. befestigt ist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die Stützrolle mittels eines von dem Stützrollenträger aufgenommenen Lagers in dem Stützrollenträger drehbar gelagert ist, oder dass die Stützrolle auf einer feststehenden Achse, die von dem Stützrollenträger aufgenommen wird, drehbar gelagert ist. In beiden Fällen ist die Stützrollenlagerung in den Stützrollenträger integriert, weil das Stützrollenlager von dem Stützrollenträger gehalten wird bzw. der Stützrollenträger die von der Stützrolle auf das Stützrollenlager ausgeübten Kräfte aufnimmt, d.h. die Stützrolle ist mittels der in den Stützrollenträger integrierten Stützrollenlagerung im Stützrollenträger gelagert. Die Stützrollenlagerungen, hier die unteren Stützrollenlagerungen 21, können in verstellbare oder in nicht verstellbare Stützrollenträger, hier in die unteren verstellbaren Stützrollenträger 23, integriert sein. Ferner können Führungen für die verstellbaren Stützrollenträger, hier untere Führungen 24 für die unteren verstellbaren Stützrollenträger 23, vorgesehen sein.
  • Die oberen oder unteren Stützrollen 20, 19 sind mittels verstellbarer Stützrollenträger, hier die unteren Stützrollen 19 mittels der unteren verstellbaren Stützrollenträger 23, verstellbar, d.h. sie können mittels einer in der Figur 8 nicht dargestellten Stützrollenträgerverstelleinrichtung in einer Stützrollenträgerverstellrichtung 25 senkrecht zur Achse der Richtwalzen 2, 3, bezogen auf nicht durchgebogene Richtwalzen 2, 3, verstellt werden, indem die zugehörigen Stützrollenträger verstellt werden. Bei Metallbändern gemäß dem Beispiel von Figur 6 und einer Biegelinie gemäß Figur 7 werden die mittleren Stützungen der unteren Richtwalzen 3, d.h. die mittleren unteren Stützrollen 19, durch Verstellung der unteren verstellbaren Stützrollenträger 23 in der Stützrollenträgerverstellrichtung 25 stärker angehoben als die äußeren.
  • Die Erfindung richtet sich insbesondere auf die Stützrollenträgerverstelleinrichtung zum Verstellen der verstellbaren Stützrollenträger. Um dies zu erläutern, ist in Figur 9 ein Teillängsschnitt durch eine Richtmaschine 1 mit verstellbaren unteren Stützrollen 19 bzw. einem verstellbaren unteren Stützrollenträger 23 dargestellt. Die Figur 9 zeigt eine untere Richtwalzenkassette mit unteren Richtwalzen 3, unteren Stützrollen 19, zwischen den unteren Richtwalzen 3 und den unteren Stützrollen 19 angeordneten Zwischenwalzen 26 und einem unteren verstellbaren Stützrollenträger 23 nach dem Stand der Technik. Der verstellbare untere Stützrollenträger 23 ist derart ausgebildet, dass sein Verstellen mittels einer Stützrollenträgerverstelleinrichtung, die als Stützrollenträgerhubverstelleinrichtung ausgebildet ist, in einer Stützrollenträgerverstellrichtung 25 senkrecht zu dem metallischen Gut 6 durchführbar ist.
  • In dem Beispiel von Figur 9 ist die Stützrollenträgerhubverstelleinrichtung als Keilschieber 27 mit Hydraulikzylinder 28 ausgebildet, wobei mittels des Keilschiebers 27 der verstellbare untere Stützrollenträger 23 in Führungen 29 des Stützrollenträgers 23 in der Stützrollenträgerverstellrichtung 25 angehoben oder abgesenkt werden kann. Die Stützrollenträgerverstellrichtung 25 ist dabei immer senkrecht zu dem metallischen Gut 6, d.h. die unteren Stützrollen 19 und somit die unteren Richtwalzen 3 werden beim Verstellen des unteren verstellbaren Stützrollenträgers 23 von der Richtmaschineneinlaufseite 8 bis zur Richtmaschinenauslaufseite 9 um denselben Betrag angehoben oder abgesenkt. Der untere verstellbare Stützrollenträger 23 wird bei seiner Verstellung immer parallel zum metallischen Gut 6 bzw. zum Förderweg bewegt, sodass die Reihe der unteren Stützrollen 19 parallel zu der Reihe der unteren Richtwalzen 3 bleibt. Eine hier nicht dargestellte Verstelleinrichtung nach dem Stand der Technik zum Verstellen der oberen Richtwalzen bzw. der oberen Stützrollen wäre entsprechend zu der in Figur 9 dargestellten Stützrollenträgerhubverstelleinrichtung ausgebildet.
  • Die Figur 10 zeigt einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Richtmaschine 1 mit verstellbaren unteren Stützrollen 19 bzw. einem verstellbaren unteren Stützrollenträger 23. Dargestellt ist eine untere Richtwalzenkassette mit einem unteren Lagerrahmen 15, unteren Richtwalzen 3, unteren Stützrollen 19, zwischen den unteren Richtwalzen 3 und den unteren Stützrollen 19 angeordneten Zwischenwalzen 26 und einem unteren verstellbaren Stützrollenträger 23. Der verstellbare untere Stützrollenträger 23 ist derart ausgebildet, dass sein Verstellen nicht wie bei Figur 9 mittels einer Stützrollenträgerverstelleinrichtung, die als Stützrollenträgerhubverstelleinrichtung ausgebildet ist, senkrecht zu dem metallischen Gut 6 durchführbar ist, sondern mittels einer Stützrollenträgerverstelleinrichtung, die als Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung ausgebildet ist, in einem von der Senkrechten abweichenden Winkel zu dem metallischen Gut 6 durchführbar ist, sodass die Stützrollenträgerverstellrichtung 25 in einem von der Senkrechten abweichenden Winkel zu dem metallischen Gut 6 verläuft. Dabei ist die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung derart ausgebildet, dass durch ihr Verstellen die unteren Richtwalzen 3 in der Weise durchbiegbar sind, dass die Größe der Durchbiegung der unteren Richtwalzen 3 in der Förderrichtung 7 des metallischen Gutes 6, d.h. von der Richtmaschineneinlaufseite 8 zur Richtmaschinenauslaufseite 9 hin abnimmt.
  • In dem Beispiel von Figur 10 wird der untere verstellbare Stützrollenträger 23 mittels einer Gelenkanstellung verstellt. Hierzu umfasst die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung eine Einlaufanstellvorrichtung 30 mit einem Anstellantrieb 31, die zum Anheben und/oder Absenken des zugeordneten Stützrollenträgers, hier des unteren Stützrollenträgers 23, nur im Bereich der Einlaufseite 8 der Richtmaschine 1 ausgebildet ist. In anderen Ausführungsformen könnte die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung auch alternativ oder zusätzlich eine entsprechende Auslaufanstellvorrichtung umfassen, die zum Anheben und/oder Absenken der zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger nur im Bereich der Auslaufseite 9 der Richtmaschine 1 ausgebildet ist.
  • Die Richtmaschine 1 kann verstellbare Stützrollenträger aufweisen, die mittels einer Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung verstellbar sind, wobei die verstellbaren Stützrollenträger im Bereich der Auslaufseite 9 der Richtmaschine 1 mittels eines Gelenks schwenkbar gelagert sind. In dem Ausführungsbeispiel von Figur 10 weist die Richtmaschine 1 einen unteren verstellbaren Stützrollenträger 23 auf, der mittels einer Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung, nämlich der Einlaufanstellvorrichtung 30 verstellbar ist, wobei der untere verstellbare Stützrollenträger 23 im Bereich der Auslaufseite 9 der Richtmaschine 1 mittels eines Gelenks 32 schwenkbar gelagert ist. In bevorzugten Ausführungsformen kann das Gelenk 32 eine Drehachse aufweisen, um die der verstellbare Stützrollenträger 23 geschwenkt werden kann, wobei die Drehachse quer zur Förderrichtung 7 und zu dem metallischen Gut 6, d.h. parallel zu den Längsachsen der Richtwalzen 3 verläuft.
  • Wird das auslaufseitige Gelenk 32 des Stützrollenträgers 23 ebenfalls mit einer Verstelleinrichtung bzw. Anstellvorrichtung versehen, kann die Durchbiegung der Richtwalzen 3 auch auf der Auslaufseite 9 geregelt werden. Dies kann abhängig oder unabhängig von der Durchbiegung an der Einlaufseite 8 erfolgen. In bevorzugten Ausführungsformen umfassen die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen jedoch keine Auslaufanstellvorrichtung, die zum Anheben und/oder Absenken eines zugeordneten verstellbaren Stützrollenträgers im Bereich der Auslaufseite 9 der Richtmaschine 1 ausgebildet ist, sodass die mittels der Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen verstellbaren Stützrollenträger im Bereich der Auslaufseite 9 der Richtmaschine 1 mittels des Gelenks 32 in einer festen Position relativ zu dem zu richtenden Gut 6 schwenkbar gelagert sind.
  • Mittels der Einlaufanstellvorrichtung 30 kann der verstellbare untere Stützrollenträger 23 auf der Einlaufseite 8 der Richtmaschine 1 angehoben oder abgesenkt werden, wobei er auf der Auslaufseite 9 der Richtmaschine 1 verschwenkbar in dem Gelenk 32 gelagert ist. Die Stützrollenträgerverstellrichtung 25 verläuft damit nicht senkrecht zu dem metallischen Gut 6, sondern schräg bzw. kurvig, wie durch den Bogenpfeil veranschaulicht ist. Die unteren Stützrollen 19 und somit die unteren Richtwalzen 3 werden in diesem Ausführungsbeispiel beim Verstellen des unteren verstellbaren Stützrollenträgers 23 nur auf der Richtmaschineneinlaufseite 8 angehoben oder abgesenkt, nicht aber auf der Richtmaschinenauslaufseite 9. Der untere verstellbare Stützrollenträger 23 wird somit bei seiner Verstellung nicht parallel zum metallischen Gut 6 bzw. zum Förderweg bewegt, sodass die Reihe der unteren Stützrollen 19 nicht parallel zu der Reihe der unteren Richtwalzen 3 bleibt, sondern der untere verstellbare Stützrollenträger 23 wird in einer Stützrollenträgerverstellrichtung 25 um einen Winkel verschwenkt, wobei Stützrollenträgerverstellrichtung 25 in einer Ebene verläuft bzw. der Winke in einer Ebene liegt, die sich einerseits in der Förderrichtung 7 und andererseits senkrecht zu dem metallischen Gut 6, d.h. senkrecht zu den Richtwalzen 3 erstreckt.
  • Um den eingangs beschriebenen Nachteil zu eliminieren und gerichtetes Metallband mit sehr gleichmäßigen Eigenschaften herstellen zu können, werden die verstellbaren Stützrollenträger 23 erfindungsgemäß nicht mehr senkrecht zur Materialbahn des metallischen Gutes 6 verstellt. Vielmehr ist jeder verstellbare Stützrollenträger 23 beispielsweise an der Auslaufseite 9 der Richtmaschine 1 mit einem Gelenk 32, typischerweise mit einer Drehachse, versehen. Durch Anheben oder Absenken des verstellbaren Stützrollenträgers 23 an der Maschineneinlaufseite 8 mittels einer erläuterten Anstellvorrichtung werden die Richtwalzen 3 verbogen. Diese Anstellung kann mittels einer Spindel-, einer Keil- oder einer anderen in der Technik gängigen Einrichtung zur Wegverstellung erfolgen, beispielsweise hydraulisch, elektromotorisch oder manuell. So ist diese Durchbiegung der Richtwalzen 3 nun an der Einlaufseite 8 am stärksten und nimmt zur Auslaufseite 9 hin ab. Im Idealfall sind die letzten Richtwalzen 3 an der Auslaufseite 9 stets parallel und ohne Durchbiegung ausgerichtet.
  • Eine hier nicht dargestellte Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung zum Verstellen der oberen Richtwalzen 2 bzw. der oberen Stützrollen 20 wäre entsprechend zu der in Figur 10 dargestellten Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung ausgebildet, d.h. die beschriebenen erfindungsgemäßen Merkmale können sowohl beim unteren Richtwalzensatz 5 als auch beim oberen Richtwalzensatz 4 angewendet werden. In vorteilhaften Ausführungsformen erfindungsgemäßer Richtmaschinen 1 weisen entweder die oberen Richtwalzen 2 keine oder nur starre, nicht verstellbare Stützrollen 20 und die unteren Richtwalzen 3 eine Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung auf, oder die unteren Richtwalzen 3 weisen keine oder nur starre, nicht verstellbare Stützrollen 19 und die oberen Richtwalzen 2 eine Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung auf.
  • Die Anstellung der verstellbaren Stützrollenträger 23 kann mit einer Kraftmessung versehen werden, mittels der die Anstellkraft je Stützrollenträger 23 gemessen und geregelt werden kann. Hierzu kann die Richtmaschine 1 mindestens eine Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung umfassen, die eine Kraftmesseinrichtung 33 zum Messen der von der zugehörigen Anstellvorrichtung 30 auf den zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger 23 ausgeübten Anstellkraft aufweist. In Figur 10 ist diese Kraftmesseinrichtung 33 in die Einlaufanstellvorrichtung 30 integriert. Diese Anstellkraft setzt sich zusammen aus der Gewichts- und eventuellen Verformungskraft der Richtwalzen 2, 3 und der von den Richtwalzen 2, 3 auf das metallische Gut 6 ausgeübten Richtkraft.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Richtmaschine 1 eine Regeleinrichtung umfasst, mit der mittels der Kraftmesseinrichtung 33 das Anstellen der verstellbaren Stützrollenträger 23 mit den Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen regelbar ist. Dabei kann die Regeleinrichtung zum Regeln der Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen in der Weise ausgebildet sein, dass eine minimale, von der Anstellvorrichtung 30 auf den zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger 23 ausgeübte Anstellkraft (und somit Richtkraft) nicht unterschritten und/oder eine maximale, von der Anstellvorrichtung 30 auf den zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger 23 ausgeübte Anstellkraft (und somit Richtkraft) nicht überschritten wird und/oder dass automatisch eine maximale Planheit des metallischen Gutes 6 erzielt wird. Durch die Bestimmung bzw. Messung der Anstellkraft je Stützrollenträger 23 kann nämlich auch genau bestimmt werden, wann die Stützrollen 19 nicht mehr an den Richtwalzen 3 darüber anliegen. Dies ist logischerweise der Fall, wenn die Anstellkraft bzw. die Richtkraft sehr klein oder null wird. Dies ist deshalb wichtig, weil bei zu schwacher Anstellung die Stützrollen 19 nicht mehr von den darüber liegenden Richtwalzen 3 angetrieben werden, zum Stillstand kommen oder einen zu großen Schlupf, d.h. eine zu große Differenzgeschwindigkeit zu den anderen Stützrollen 19 bzw. Richtwalzen 3 haben. Die Folge wären Beschädigungen der Oberfläche der Richtwalzen 3, die wiederum auf das zu richtende Gut 6 übertragen werden und dort ebenfalls zu Defekten führen. Dies kann mit einer Kraftmessung bzw. einer automatischen Regelung verhindert werden. Zudem kann die Kraftmessung der Stützungen bzw. Anstellvorrichtungen aktiv in eine automatische Planheitsregelung der Richtmaschine 1 eingebunden werden.
  • Eine erfindungsgemäße Richtmaschine 1 kann angetriebene und/oder geschleppte Richtwalzen 2, 3 umfassen. Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Richtmaschine 1 eine Streck-Biege-Richtmaschine ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Richtmaschine
    2
    obere Richtwalze
    3
    untere Richtwalze
    4
    oberer Richtwalzensatz
    5
    unterer Richtwalzensatz
    6
    metallisches Gut
    7
    Förderrichtung
    8
    Einlaufseite
    9
    Auslaufseite
    10
    äußere Randzone
    11
    obere Randzone
    12
    innere Randzone
    13
    untere Randzone
    14
    neutrale Faser
    15
    unterer Lagerrahmen
    16
    oberer Lagerrahmen
    17
    untere Bodenplatte
    18
    obere Bodenplatte
    19
    untere Stützrolle
    20
    obere Stützrolle
    21
    untere Stützrollenlagerung
    22
    obere Stützrollenlagerung
    23
    unterer verstellbarer Stützrollenträger
    24
    untere Führung
    25
    Stützrollenträgerverstellrichtung
    26
    Zwischenwalze
    27
    Keilschieber
    28
    Hydraulikzylinder
    29
    Führung
    30
    Einlaufanstellvorrichtung
    31
    Anstellantrieb
    32
    Gelenk
    33
    Kraftmesseinrichtung
    Re
    Elastizitätsgrenze
    +σ
    Zug
    -σ
    Druck

Claims (12)

  1. Richtmaschine (1) zum Planrichten von metallischem Gut (6), insbesondere von Metallbändern und Blechen, das die Richtmaschine (1) in einer Förderrichtung (7) entlang eines Förderwegs durchläuft, wobei
    - die Richtmaschine (1) einen oberen Richtwalzensatz (4) mit mehreren oberen Richtwalzen (2), der oberhalb des Förderwegs angeordnet ist, und einen unteren Richtwalzensatz (5) mit mehreren unteren Richtwalzen (3), der unterhalb des Förderwegs gegenüberliegend zu dem oberen Richtwalzensatz (4) angeordnet ist, aufweist,
    - die Richtwalzen (2, 3) jeweils eines Richtwalzensatzes (4, 5) sich quer zur Förderrichtung (7) erstreckend und in der Förderrichtung (7) hintereinander folgend angeordnet sind,
    - gegenüberliegend zu einem Zwischenraum zwischen nebeneinander liegenden Richtwalzen (2, 3) eines Richtwalzensatzes (4, 5) jeweils eine Richtwalze (3, 2) des jeweils anderen Richtwalzensatzes (5, 4) angeordnet ist,
    - das zu richtende Gut (6) auf dem von den Richtwalzen (2, 3) definierten, zwischen dem oberen und unteren Richtwalzensatz (4, 5) verlaufenden Förderweg in der Förderrichtung (7) an den Richtwalzen (2, 3) vorbeiführbar ist, wobei es wechselweise durch die Richtwalzen (2, 3) gebogen wird,
    - die Richtmaschine (1) obere und/oder untere Stützrollen (20, 19) aufweist, auf denen Richtwalzen (2, 3) des oberen bzw. unteren Richtwalzensatzes (4, 5) mit ihrer Lauffläche gelagert sind, wobei die Stützrollen (20, 19) in oberen bzw. unteren Stützrollenlagerungen (22, 21) gelagert sind,
    - die Richtmaschine (1) obere und/oder untere verstellbare Stützrollenträger (23) aufweist, in denen obere bzw. untere Stützrollen (20, 19) mit oberen bzw. unteren Stützrollenlagerungen (22, 21) gelagert sind,
    - wobei jeweils in Förderrichtung (7) hintereinander liegende Stützrollen (19, 20) mit ihren Stützrollenlagerungen (21, 22) gemeinsam in einem verstellbaren Stützrollenträger (23) gelagert sind, und
    - die verstellbaren Stützrollenträger (23) mit den von ihnen gelagerten Stützrollen (19, 20) zum Durchbiegen der jeweils darauf gelagerten Richtwalzen (2, 3) durch Anheben und/oder Absenken mittels einer Stützrollenträgerverstelleinrichtung in einer Stützrollenträgerverstellrichtung (25) zu dem metallischen Gut (6) oder weg von dem metallischen Gut (6) verstellbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Richtmaschine (1) verstellbare Stützrollenträger (23) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass ihr Verstellen mittels Stützrollenträgerverstelleinrichtungen, die als Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung ausgebildet sind, in einem von der Senkrechten abweichenden Winkel zu dem metallischen Gut (6) durchführbar ist,
    - wobei die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen derart ausgebildet sind, dass durch ihr Verstellen die Richtwalzen (2, 3) in der Weise durchbiegbar sind, dass die Größe der Durchbiegung der Richtwalzen (2, 3) in der Förderrichtung (7) des metallischen Gutes (6) abnimmt.
  2. Richtmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen eine Einlaufanstellvorrichtung (30) umfassen, die zum Anheben und/oder Absenken der zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger (23) nur im Bereich der Einlaufseite (8) der Richtmaschine (1) ausgebildet ist.
  3. Richtmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen eine Auslaufanstellvorrichtung umfassen, die zum Anheben und/oder Absenken der zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger (23) nur im Bereich der Auslaufseite (9) der Richtmaschine (1) ausgebildet ist.
  4. Richtmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie verstellbare Stützrollenträger (23) aufweist, die mittels einer Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung verstellbar sind, wobei die verstellbaren Stützrollenträger (23) im Bereich der Auslaufseite (9) der Richtmaschine (1) mittels eines Gelenks (32) schwenkbar gelagert sind.
  5. Richtmaschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (32) eine Drehachse aufweist, um die der verstellbare Stützrollenträger (23) geschwenkt werden kann, wobei die Drehachse quer zur Förderrichtung (7) und zu dem metallischen Gut (6), d.h. parallel zu den Längsachsen der Richtwalzen (2, 3) verläuft.
  6. Richtmaschine (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen keine Auslaufanstellvorrichtung umfassen, die zum Anheben und/oder Absenken eines zugeordneten verstellbaren Stützrollenträgers (23) im Bereich der Auslaufseite (9) der Richtmaschine (1) ausgebildet ist, sodass die mittels der Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen verstellbaren Stützrollenträger (23) im Bereich der Auslaufseite (9) der Richtmaschine (1) mittels des Gelenks (34) in einer festen Position relativ zu dem zu richtenden Gut (6) schwenkbar gelagert sind.
  7. Richtmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die oberen Richtwalzen (2) keine oder nur starre, nicht verstellbare Stützrollen (20) und die unteren Richtwalzen (3) eine Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung aufweisen, oder die unteren Richtwalzen (3) keine oder nur starre, nicht verstellbare Stützrollen (19) und die oberen Richtwalzen (2) eine Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung aufweisen.
  8. Richtmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtung umfasst, die eine Kraftmesseinrichtung (33) zum Messen der von der zugehörigen Anstellvorrichtung (30) auf den zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger (23) ausgeübten Anstellkraft aufweist.
  9. Richtmaschine (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regeleinrichtung umfasst, mit der mittels der Kraftmesseinrichtung (33) das Anstellen der verstellbaren Stützrollenträger (23) mit den Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen regelbar ist.
  10. Richtmaschine (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung zum Regeln der Stützrollenträgerneigungsverstelleinrichtungen in der Weise ausgebildet ist, dass eine minimale, von der Anstellvorrichtung (30) auf den zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger (23) ausgeübte Anstellkraft nicht unterschritten wird und/oder eine maximale, von der Anstellvorrichtung (30) auf den zugeordneten verstellbaren Stützrollenträger (23) ausgeübte Anstellkraft nicht überschritten wird und/oder dass automatisch eine maximale Planheit des metallischen Gutes (6) erzielt wird.
  11. Richtmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Streck-Biege-Richtmaschine ist.
  12. Richtmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie angetriebene und/oder geschleppte Richtwalzen (2, 3) umfasst.
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