EP4175773A1 - Richtmaschine und verfahren zum richten eines metallbandes oder eines flächigen metallteils - Google Patents
Richtmaschine und verfahren zum richten eines metallbandes oder eines flächigen metallteilsInfo
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- EP4175773A1 EP4175773A1 EP21733735.1A EP21733735A EP4175773A1 EP 4175773 A1 EP4175773 A1 EP 4175773A1 EP 21733735 A EP21733735 A EP 21733735A EP 4175773 A1 EP4175773 A1 EP 4175773A1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- straightening
- roller frame
- lower roller
- working
- inlet
- Prior art date
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- Pending
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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 method for straightening a material strip or a flat material part made of metal or another plasticizable material by means of a straightening machine according to the preamble of claim 1 and a straightening machine for straightening such a material band or flat material part according to the preamble of claim 14.
- the invention relates to a method and a straightening machine for a metal strip or a flat metal part; Therefore, for the sake of simplicity, only “metal band” or “metal part” is used in the following, which means a material band or a material part made of metal or another plasticizable material.
- a straightening machine of the present type includes a number of upper straightening rolls, which are stored in an upper roll frame, and a number of lower straightening rolls which are mounted in a lower roll frame.
- the upper and lower straightening rolls are arranged in such a way that they form a straightening gap between an inlet and an outlet of the straightening machine in a work area between the upper and lower roll frame so that in a working position in which an upper roll frame level is parallel to a lower roll frame level or forms a working angle to act from above and below on the metal strip or metal part to be straightened at least temporarily and to guide this in a working direction from the inlet to the outlet through the straightening machine.
- the working angle usually opens towards the outlet; However, there are special applications in which the working angle opens towards the inlet.
- the axes of the upper straightening rolls in the upper Ren roller frame and the axes of the lower straightening rollers in the lower roller chair are at least partially, preferably all, in the upper or lower roller frame level.
- the straightening gap is usually changed by shifting the upper roller stand level in parallel relative to the lower roller stand level, so that the straightening gap can be adapted to a thickness of the metal strip or flat metal part to be straightened.
- metal strips are often used, which are delivered as so-called coils and processed from there to production.
- the winding of the strip material into coils, as well as any previous thermal treatments and the like, result in unevenness and tension in the strip material, which are unfavorable for further processing.
- metal strips are usually passed through the straightening gap of a straightening machine of the present type, so that the metal strip can be fed to further processing evenly and with little tension.
- the same also applies to flat metal parts that are to be freed from undesired bends and stresses, which in particular are also produced when the metal parts are punched, bent or cut.
- Straightening machines of the present type are used to eliminate such tensions and unevenness in metal strips or metal parts.
- the upper and lower straightening rollers are arranged offset to one another along the straightening gap in such a way that the material to be straightened is bent alternately up and down on the straightening rollers. Bending is normally carried out in such a way that the material is bent beyond its stretch limit, at least on the first straightening rollers, so that undesired bends and stresses in the material are compensated as completely as possible.
- the working angle opens towards the outlet, as is usually the case, the material is heavily plasticized on the first straightening rollers of the straightening machine.
- the material is bent a little less on each other straightening roll, and on the last one In the straightening roll, the material is usually no longer plasticized, ie only elastically deformed.
- the upper and / or lower straightening rollers adjusted to a preset end value for the straightening process.
- the infeed and / or Aufstel len the upper and / or lower straightening rollers to adjust the straightening gap is done here by parallel displacement of the upper and / or lower roller chair to each other.
- the upper and / or lower straightening rollers can only be adjusted and set up very late in order to set the straightening gap, when the part to be straightened has already been transported far into the straightening machine. This means that the area around the front end of the part to be straightened cannot be optimally straightened.
- the invention is therefore based on the object of proposing a method for straightening a metal strip or a flat metal part by means of a straightening machine and a straightening machine of the type mentioned above, with which the avoidance of bruises in the area of a front end of the metal part or metal strip to be straightened at the same time, as optimally as possible, straightening the metal part or metal strip is improved.
- the method according to the invention for straightening a metal strip or a flat metal part is carried out by means of a straightening machine with a number of upper straightening rollers in an upper roller frame and a number of lower straightening rollers in a lower roller frame, which are located between an inlet and an outlet of the leveler in a work area Form a straightening gap between the upper and lower roller frame, the upper and lower straightening rollers in a working position of the upper and lower roller frame at least temporarily acting from above and below on the metal strip or metal part to be straightened and this in a working direction from the inlet to the outlet of the work area through the straightening machine, with at least some of the axes of the upper straightening rolls an upper roll stand plane and at least some of the axes of the lower straightening rolls a lower roll stool plane, which in the working position parallel or in auß certain work Eitswinkel are to each other, whereby to change or set the straightening gap, the upper roller frame and / or the lower roller frame
- the upper and / or lower roller frame is set up in the starting position, at least until a front end of the metal strip or metal part has entered the inlet of the work area of the straightening machine, and the upper and / or or the lower roller frame is fed into the working position, the metal strip or the metal part being guided through the straightening gap of the straightening machine in the working direction for the straightening process.
- the straightening gap is widened more at the inlet than at the outlet when it is set up in the starting position, or widened more at the outlet than at the inlet, ie the upper and / or lower roller frame is adjusted in such a way that the angle between the two roller frame planes changes.
- the straightening gap is preferably widened more at the inlet than at the outlet when setting up in the starting position, if the working angle opens towards the outlet or the upper roller frame level is parallel to the lower roller frame level. If, on the other hand, the working angle opens towards the inlet, the straightening gap is preferably widened more at the outlet than at the inlet when it is set up in the starting position.
- process step B moving the upper and / or lower roller frame into the working position, process step B being carried out when or after the front end of the metal strip or metal part has reached a predetermined position in the working area.
- the method according to the invention enables the metal part or metal strip to be straightened to be moved into the straightening machine without pinching the front end, the straightening result being improved over the prior art.
- the angular adjustment of the upper roller stand level to the lower roller stand level means that those areas of the straightening gap in which the greatest deformation of the material to be straightened occurs are widened to the maximum, while the other areas of the straightening gap are widened less or not at all , ie the front end of the object to be straightened is at least partially straightened in the starting position.
- the upper and / or lower roller frame can be moved into the working position early so that the area of the front end of the metal strip or metal part is at least partially straightened without the front end being crushed.
- the upper and lower straightening rollers come into contact earlier with the metal strip or metal part to be straightened, in particular with the area adjacent to the front end of the metal strip or metal part , whereby the straightening result for the metal strip or metal part is improved.
- the upper straightening rollers in the upper roller frame are preferably arranged in such a way that the axes of all upper straightening rollers run flat in the upper roller frame.
- the upper roll stand level is formed by the axes of a large number, but not all, of the upper straightening rolls.
- the upper roll stand plane is formed by the axes of all the upper straightening rolls without the first upper straightening roll in the working direction.
- the lower straightening rollers in the lower roller frame are preferably arranged in such a way that the axes of all lower straightening rollers run flat in the lower roller frame.
- the lower roller stand level is formed by the axes of a large number, but not all, of the lower leveling rollers.
- the lower roller frame plane is formed by the axes of all lower straightening rollers without the last lower straightening roller in the working direction.
- the working angle is preferably designed such that the straightening gap in the area of the outlet essentially corresponds to the thickness of the metal strip or metal part to be straightened and in the area of the inlet is below the thickness of the metal strip or metal part.
- a working angle that is oriented the other way around is occasionally chosen.
- the working angle is equal to zero, i.e. the planes of the roll stands are parallel to each other, and the straightening gap corresponds to the thickness of the material to be straightened or is a little less.
- the predetermined position is preferably in the area of the inlet, or is determined by a position of one of the lower or upper straightening rollers in the working direction, preferably by the position of a first, second, third, fourth or fifth lower or upper straightening roller in the working direction.
- the predetermined position along the working direction thus forms a kind of trigger for moving the upper and / or lower roller frame into the working position.
- the location of the predetermined position can be specified for the respective straightening machine independently of the metal part or metal strip to be straightened, in particular independent of its thickness, or it can be entered and changed in a control of the straightening machine.
- the predetermined position is preferably determined by the position of one of the first upper or lower straightening rollers in the working direction so that the infeed into the working position can take place early after the metal strip or metal part to be straightened has entered the working area of the straightening machine.
- the location of the predetermined position can also be selected as a function of the metal strip or metal part to be corrected.
- Another preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the front end of the metal strip or metal part is detected by means of a sensor, preferably a physical sensor, in particular an optical or inductive sensor.
- a sensor signal is generated by the sensor when the front end of the metal strip or metal part passes or reaches the sensor.
- the upper and / or lower roller frame can be moved into the working position directly or with a time offset.
- the sensor is preferably designed as a light barrier which extends in a transport plane of the metal strip or metal part transversely to the working direction. The front end of the metal strip or metal part can thus be detected in a simple and reliable manner.
- the senor is arranged at the predetermined position and method step B takes place immediately after the sensor detects the front end of the metal strip or metal part Moving work situation.
- the senor is arranged at a distance in the working direction upstream of the predetermined position Distance between the sensor and the predetermined position is determined and method step B takes place with or after the time delay has elapsed after the sensor has detected the front end of the metal strip or metal part.
- the structural conditions make it possible to arrange the sensor in an easily accessible position at which an undisturbed measurement of the front end of the metal strip or metal part can also take place.
- the sensor is preferably arranged directly in front of the inlet of the straightening machine, which in particular enables reliable measurement and good accessibility at all times and allows work to be carried out with a small time offset.
- the upper and / or lower roller frame is preferably set up in the starting position in such a way that the straightening gap is at least in the area of the inlet corresponds to the thickness of the metal strip or metal part.
- the upper and / or lower roller frame is fed into the working position in such a way that the straightening gap in the working position in the area of the outlet essentially corresponds to the thickness of the metal strip or metal part.
- a preferred embodiment of the method, especially at a working angle that opens towards the outlet is characterized in that the upper and / or lower roller frame is moved into the working position in stages.
- the gradual infeed into the working position enables the metal band or metal part to be at least partially aligned in the section of the working area upstream in the working direction that has already been passed by the front end of the metal band or metal part.
- the area of the metal strip or metal part adjacent to the front end of the metal strip can be better aimed, so that overall a better straightening result can be achieved.
- a step of infeed preferably takes place with or after passing through a lower and / or upper straightening roller, with the infeed preferably taking place in the Step takes place in such a way that the straightening gap on a downstream upper and / or lower straightening roller essentially corresponds to the thickness of the metal strip or metal part.
- the metal strip or metal part is guided through the work area of the straightening machine and moved towards the outlet. Due to the angular adjustment of the upper to the lower roller frame level, straightening forces are also exerted on the metal band or metal part by the upper and / or lower straightening rollers that have already passed, so that the metal band or metal part is optimally straightened accordingly.
- the straightening machine is infeed in small steps such that in the working position the straightening gap essentially corresponds to the thickness of the metal strip or metal part in the area of the exit of the straightening machine.
- the distance between the front end of the metal strip or metal part downstream of the sensor or the predetermined position can also serve as a trigger for the step-by-step movement of the upper and / or lower roller frame into the working position.
- advancing the front end of the metal band or metal part by a certain distance or by a certain time interval after passing the predetermined position can be a trigger for a further stage of the delivery into the working position, after covering a further distance or after expiry Another delivery stage takes place after a further time interval.
- the number of steps depends in particular on the metal part or metal strip to be straightened, in particular on its thickness.
- the length also has of the work area and the number of upper and / or lower straightening rollers and their spacing have an effect on the number of stages for the gradual infeed of the roller mills into the working position.
- Moving the upper and / or lower roller frame into the working position can also take place continuously. As soon as the front end of the metal strip or metal part has reached the predetermined position, the upper and / or lower roller frame is moved linearly or accelerated into the working position.
- the speed or acceleration of the continuous movement of the upper and / or lower roller frame into the working position can preferably correlate with a speed of the metal strip or metal part and / or with the position of the metal strip or metal part within the straightening machine, in particular with the distance from the front end of the metal band or metal part to the predetermined position.
- the upper and / or lower roller frame is moved into the starting position at least partially via a pivoting movement, preferably about a pivoting axis outside the working area of the straightening machine.
- the upper and / or lower roller frame is thus pivoted to the respective other roller frame into the starting position in such a way that the angle between the upper and lower roller frame level changes from the working angle (which can also be zero) to an starting angle that is different from the working angle, and the inventive non-parallel Aufwei device of the straightening gap is achieved.
- the straightening gap is widened, especially in the area of the inlet, to a distance at least in the area of the material thickness of the metal strip or metal part, while the straightening gap in the area of the outlet is hardly or not changed.
- the upper and / or lower roller frame can be moved into the starting position with a pure pivot movement or in such a way that a parallel shift of the upper and / or lower roller frame takes place and at the same time or a swivel movement is carried out one after the other. This makes it possible light that the metal strip or metal part to be straightened can simply be pulled into the straightening machine and straightened optimally, with pinches in the area of the front end of the metal belt also being avoided.
- At least some of the axes of the upper straightening rolls form an upper roll chair level and at least some of the axes of the lower straightening rolls span a lower roll chair level, with the upper roll chair level and the lower roll chair level being parallel or at a certain working angle to one another in the working position.
- the upper roller frame and the lower roller frame can be adjusted relative to one another and can be set up at least in an initial position with a widened straightening gap and can be advanced into the working position.
- the straightening machine further comprises a control device for adjusting the upper and lower roller frame relative to one another and a sensor for detecting a front end of the metal strip or metal part to be straightened and for outputting a sensor signal to the control device.
- the upper roller frame and the lower roller frame can be adjusted relative to one another in such a way that the straightening gap is widened more at the inlet than at the outlet when it is set up in the starting position, or is expanded more at the outlet than at the inlet, ie that the upper roller frame level to the lower roller frame level in the starting position includes an output angle that is different from the working angle, the control device being designed such that it reacts to the sensor signal, immediately or with a time offset, the upper and / or lower roller frame from adjusted from the starting position to the working position.
- the straightening machine according to the invention allows the metal part to be straightened or the metal strip to be fed into the straightening machine in the starting position of the roller mills, so that the front end of the metal part or metal strip is prevented from being pinched or rolled out. This increases the goodness and
- the sensor is preferably arranged at the level of a predetermined position or upstream in the working direction at a distance in front of the predetermined position.
- the upstream arrangement preferably in front of the inlet of the straightening machine, enables simple installation and maintenance of the sensor.
- the predetermined position is preferably in the area of the inlet, or corresponds to a position of one of the upper or lower straightening rollers, preferably the position of a first, second, third, fourth or fifth lower or upper straightening roller in the working direction.
- the control device of the straightening machine is preferably designed so that the time offset for adjusting the upper and / or lower roller frame in the working position from a conveying speed of the metal strip or metal part and the distance between the sensor and the predetermined position is determined.
- the senor can be arranged outside the straightening machine and the predetermined position can be located inside the straightening machine at the same time.
- the sensor is preferably a physical sensor, in particular an optical or inductive censor.
- the optical sensor is a light barrier.
- the straightening machine is characterized in that the upper roller frame to the lower roller frame and / or the lower roller frame to the upper roller frame can be pivoted about a pivot axis, the pivot axis preferably being outside the working range of the leveler.
- the upper roller frame is preferably held in guides of the straightening machine and can be moved up and down on the guides relative to the lower roller frame, the guides being designed such that the upper roller frame is asymmetrically adjustable and / or pivotable on the guides. Attaching the upper roller frame by means of these guides enables the forces acting on the metal strip or metal part to be straightened to be absorbed accordingly and at the same time a movement of the upper roller frame can take place with small tolerances. Furthermore, the guides enable a translatory movement of the upper roller frame towards and away from the lower roller frame.
- the upper roller frame can be pivoted by means of a pivoting device, the pivoting device being in operative connection at least with the guides which are arranged in the area of the outlet.
- a compact design can be achieved in which all essential components for pivoting as well as for translational movement of the upper roller frame are arranged on this or are in operative connection with it.
- Figure 1 is a schematic side view of the straightening machine in the starting position
- FIG. 2 is a schematic side view of a straightening machine in the working position.
- a straightening machine 1 according to the invention is shown schematically in a Be tenansicht in an initial position.
- the straightening machine 1 comprises an upper roll frame 2 on which a plurality of upper straightening rolls 3, in the present case four upper straightening rolls 3, are arranged.
- the upper roller frame 2 Opposite the upper roller frame 2 is a lower roller frame 5, which also has a plurality of lower straightening rollers 6, in this case five lower ones
- Straightening rollers 6 includes.
- the upper and lower straightening rolls 3, 6 are equidistant in the upper and lower roll frames 2, 5 and are arranged in such a way that an upper straightening roll 3 engages in the area of the gap between two lower straightening rolls 6.
- a lower Walzenstuh level 7 runs through the axes 9 of the lower straightening rollers 6; an upper roller stand level 4 runs analogously through the axes 9 of the upper straightening rollers 3.
- the upper roller stand level 4 can only partially encompass the axes 9 of the upper straightening rollers 3, in particular if an upper straightening roller 3, which is first in the working direction 14, is opposite the other upper straightening rollers 3 is superscripted.
- the lower roller frame can also Level 7 only partially encompass the axes 9 of the lower straightening rollers 6, in particular special when a last lower straightening roller 6 in the working direction is subsided or lowered.
- the upper roller frame 2 is guided on four guides 20, which are designed as stud bolts, and it can be moved along these guides 20 in a translatory manner towards the lower roller frame 5 and away from it.
- the upper roller frame 2 is guided in the guides 20 in such a way that the upper roller frame 5 can be adjusted asymmetrically between the inlet 12 and outlet 13 of the straightening machine 1 within the guides 20 and / or pivoted about an axis running parallel to the roller frame levels 4, 7 is.
- a pivoting device 21 is arranged on the upper roller frame 2, by means of which the upper roller frame 2 can be pivoted about a pivot axis relative to the lower roller frame 5, whereby the upper roller frame level 4 is also changed to the lower roller frame level 7.
- the pivot device 21 is in operative connection with the guides 20 of the straightening machine 1 arranged at the outlet 13.
- the upper roller frame 2 can be moved up and down relative to the lower roller frame 5 in the guides 20 pa parallel to the lower roller frame 5.
- the lower roller stand level 7 and the upper roller stand level 4 enclose an exit angle 10 which opens towards the outlet 13.
- This starting angle 10 between the upper and lower roller frame level 4, 7 in the starting position is designed so that it is smaller than a working angle 8 in the working position ( Figure 2), that is, the straightening gap 11 is wider than the working position at the inlet 12 than at the outlet 13.
- the Straightening gap 11 is formed in the area of inlet 12 in such a way that it corresponds at least to the thickness of the metal part 16 to be straightened.
- the upper roller frame 2 can also be moved parallel along the guides 20 in addition to the pivoting movement about the pivot axis. The movement of the upper roller frame 2 is controlled or regulated via a control device 22.
- the pivoting device 21 is also in operative connection with the control device 22.
- the straightening machine 1 is first brought into the starting position, as shown in FIG. 1, in which the straightening machine 1 has a widened straightening gap 11 and an output angle 10 between tween the upper and lower roller frame level 4, 7, which opens towards the outlet 13, but is smaller than the working angle 8.
- a flat metal part 16 to be straightened first passes through a sensor 18 during transport into the straightening machine 1 in the working direction 14, which sensor detects a front end 17 of the metal part 16.
- the sensor 18 is designed as a light barrier and is arranged in an area in the working direction 14 upstream of the inlet 12. Due to the arrangement outside the straightening machine 1, the sensor 18 is easily accessible compared to an installation of the sensor 18 inside the straightening machine 1 and allows a trouble-free detection of the front end 17 of the metal part 16.
- the sensor 18 arranged in this way is flexible and quick to target different ones Metal strips or parts, especially of different thicknesses, can be adapted if necessary.
- the sensor 18 is arranged within the straightening machine 1, in particular in the area of the inlet 12 or one of the first upper or lower straightening rollers 3, 6.
- the sensor 18 is also operatively connected to the control device 22 and outputs a corresponding sensor signal to the control device when the front end 17 of the metal part 16 is detected
- the front end 17 of the metal part 16 first runs through the inlet 12 of the straightening machine 1.
- the straightening machine 1 in the area of the inlet 12 at least as far as the material thickness of the metal part 16 by pivoting the upper roller frame 2 to the lower roller frame 5, it is ensured that the front end 17 of the metal part 16 does not collide with an upper straightening roller 3 or the upper roller frame 2.
- the area around the front end 17 of the metal part 16 does not experience any forces when entering the straightening machine 1 which would lead to a deformation of the front end 17, in particular to crushing.
- the upper roller frame 2 is from the starting position as shown in FIG 1 is shown, gradually moved into the working position, as shown in FIG.
- the upper roller chair level 4 and the lower roller chair level 7 form a working angle 8 to one another.
- a straightening gap 11 is formed between the upper and lower straightening rollers 3, 6 in the working position over the working area between inlet 12 and outlet 13, in which corresponding forces from above and below act on the metal part 16 to be straightened via the upper and lower straightening rollers 3, 6 exercised at least temporarily.
- the metal part 16 is here bent between the upper and lower straightening rollers 3, 6, which are arranged offset to one another, with a stronger bending of the metal part 16, beyond its yield point, taking place in the area of the inlet 12. By bending the metal part 16 in the straightening gap 11, bends and stresses in the metal part 16 are reduced.
- the metal part 16 bends less so that a straightened and level metal part 16 is conveyed out of the straightening machine 1 at the outlet 13.
- the working angle 8 between the upper and lower Wal zenstuuße 4, 7 is formed such that in the area of the outlet 13 the straightening gap 11 essentially corresponds to the material thickness of the metal part 16 to be straightened and that in the area of the inlet 12 the upper and lower Straightening rolls 3, 6 in the straightening gap 11 a distance less than the material thickness of the Me tallteils 16 have.
- the axes 9 of the lower straightening rollers 6 are here in the lower roller frame level 7 and the axes 9 of the upper leveling rollers 3 span the upper roller frame level 4, which opens to the outlet 13 in FIG. This means that the metal part 16 to be straightened is bent less in the straightening machine 1 towards the outlet 13 and is only slightly deformed.
- Moving or advancing the upper roller frame 2 from the starting position, as shown in Figure 1, to the working position, as shown in Figure 2 is carried out mainly via a pivoting movement of the upper roller frame 2 by means of the pivoting device 21.
- the pivoting movement takes place in several stages so that it can be ensured that the front end 17 of the metal part 16 does not collide with one of the upper straightening rollers 3 while it is being conveyed into the straightening machine 1.
- By gradually moving the upper roller frame 2 into the working position it is also ensured that there are no bruises in the area of the front end 17 of the metal part 16.
- the step-by-step infeed from the starting position into the working position takes place depending on the conveyance of the metal part 16 by the straightening machine 1.
- a further step in the infeed into the working position is triggered by the fact that the front end 17 of the metal part 16 moves to a position 15 after the predetermined position arranged upper straightening roller 3 happened.
- the delivery takes place in the respective stage by the upper roller frame 2 is pivoted so that one of the passed upper straightening roller 3 downstream is positioned downstream of the upper straightening roller 3 so that there is a distance to the lower straightening rollers 6, which is essentially the Material thickness of the metal part 16 is equivalent to. This always ensures that the front end 17 of the metal part 16 does not collide with one of the upper straightening rollers 3.
- the stepwise adjustment takes place until the front end 17 of the metal part has reached the outlet 13 and the straightening gap 11 in the area of the outlet 13 essentially corresponds to the material thickness of the metal part 16.
- the straightening gap 11 in the area towards the inlet 12 is advanced with each step, so that corresponding forces act on the metal part 16 already during the infeed, whereby the straightening result is improved.
- the movement of the upper roller frame 2 into the working position is started after reaching the predetermined position 15 through the front end 17 of the metal part 16. As shown in Figure 1, the predetermined position is
- the location of the predetermined position 15 within the straightening machine 1 near the inlet 12 also ensures that the front end 17 of the metal part 16 is not squeezed and rolled out by excessive straightening forces and yet the metal part 16 is optimally straightened.
- the pivoting movement of the upper roller frame 2 into the working position ensures that at least partial directional forces are exerted on the area of the metal part 16 adjacent to the front end 17 of the metal part 16, namely immediately after the predetermined position 15 has passed from the front end 17 and the delivery takes place in the work situation.
- the predetermined position 15 z. B. also lie directly at the inlet 12 in the straightening machine 1.
- the sensor 18 for detecting the front end 17 of the metal part 16 is not arranged directly at the predetermined position 15, but has a distance 19 in the working direction 14 upstream from the predetermined position 15. To determine the point in time at which the predetermined position 15 is reached by the front end 17 of the metal part
- a time offset is determined via the distance 19 and the conveying speed of the metal part 16, after which the front end 17 after detection the corresponding sensor signal through the sensor 18 has reached the predetermined posi tion 15 and the upper roller mill 2 is then gradually adjusted from the starting position to the working position.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Richtmaschine (1) und ein Verfahren zum Richten eines Metallbandes oder eines flächigen Metallteils (16) mittels dieser Richtmaschine (1) mit einer Anzahl von oberen Richtwalzen (3) in einem oberen Walzenstuhl (2) und einer Anzahl von unteren Richtwalzen (6) in einem unteren Walzenstuhl (5), wobei die oberen und unteren Richtwalzen (3, 6) so angeordnet sind, dass diese jeweils eine obere Walzenstuhlebene (4) und eine untere Walzenstuhlebene (7) ausbilden und zwischen einem Einlauf (12) und einem Auslauf (13) der Richtmaschine (1) zwischen der oberen und unteren Walzenstuhlebene (4, 7) einen Richtspalt (11) ausbilden, um in einer Arbeitslage, in welcher die obere Walzenstuhlebene (4) zur unteren Walzenstuhlebene (7) einen Arbeitswinkel (8) ausbildet, von oben und unten auf das zu richtende Metallband (16) oder Metallteil zumindest zeitweise einzuwirken und dieses in einer Arbeitsrichtung (14) vom Einlauf (12) zum Auslauf (13) durch die Richtmaschine (1) zu führen, und wobei ein Verändern des Richtspaltes (11) durch Verstellung der oberen zur unteren Walzenstuhlebene (4, 7) erfolgt. Vor dem oder am Beginn eines Richtvorgangs wird der obere und/oder untere Walzenstuhl (2, 5) in eine Ausgangslage mit aufgeweitetem Richtspalt aufgestellt, zumindest bis ein vorderes Ende des Materialbands oder Materialteils in den Einlauf (12) des Arbeitsbereichs der Richtmaschine (1) eingelaufen ist, und für den weiteren Richtvorgang wird der obere und/oder untere Walzenstuhl (2, 5) in die Arbeitslage zugestellt, Der Richtspalt (11) wird beim Aufstellen in die Ausgangslage am Einlauf (12) mehr aufgeweitet als am Auslauf (13), oder am Auslauf (13) mehr aufgeweitet als am Einlauf (12).
Description
Richtmaschine und Verfahren zum Richten eines Metallbandes oder eines flächigen Metallteils
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Richten eines Materialbandes oder ei nes flächigen Materialteils aus Metall oder einem sonstigen plastifizierbaren Ma- terial mittels einer Richtmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Richtmaschine zum Richten eines solchen Materialbandes oder flächigen Materialteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
In der Regel betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Richtmaschine für ein Metallband oder ein flächiges Metallteil; daher wird zur Vereinfachung im Fol genden nur von „Metallband“ bzw. „Metallteil“ gesprochen, womit ein Material band oder ein Materialteil aus Metall oder einem sonstigen plastifizierbaren Ma terial gemeint ist. Eine Richtmaschine der vorliegenden Art enthält eine Anzahl von oberen Richt walzen, welche in einem oberen Walzenstuhl gelagert sind, und eine Anzahl von unteren Richtwalzen, die in einem unteren Walzenstuhl gelagert sind. Hierbei sind die oberen und unteren Richtwalzen so angeordnet, dass diese zwischen einem Einlauf und einem Auslauf der Richtmaschine in einem Arbeitsbereich zwischen dem oberen und unteren Walzenstuhl einen Richtspalt ausbilden, um in einer Arbeitslage, in welcher eine obere Walzenstuhlebene zu einer unteren Walzenstuhlebene parallel steht oder einen Arbeitswinkel ausbildet, von oben und unten auf das zu richtende Metallband oder Metallteil zumindest zeitweise einzuwirken und dieses in eine Arbeitsrichtung von dem Einlauf zu dem Auslauf durch die Richtmaschine zu führen. Der Arbeitswinkel öffnet sich üblicherweise zum Auslauf hin; es gibt jedoch Spezialanwendungen, bei denen sich der Ar beitswinkel zum Einlauf hin öffnet. Die Achsen der oberen Richtwalzen im obe-
ren Walzenstuhl und die Achsen der unteren Richtwalzen im unteren Walzen stuhl liegen zumindest teilweise, vorzugsweise alle, in der oberen beziehungs weise unteren Walzenstuhlebene. Eine Veränderung des Richtspaltes erfolgt üblicherweise durch eine Parallelver schiebung der oberen Walzenstuhlebene relativ zur unteren Walzenstuhlebene, sodass der Richtspalt an eine Dicke des zu richtenden Metallbandes oder flächi gen Metallteils angepasst werden kann. In der metallverarbeitenden Industrie werden oft Metallbänder verwendet, die als sogenannte Coils angeliefert und von dort zur Produktion abgewickelt wer den. Durch das Aufwickeln des Bandmaterials zu Coils, sowie durch eventuelle vorherige thermische Behandlungen und dergleichen mehr entstehen Uneben heiten und Spannungen im Bandmaterial, die für die Weiterverarbeitung ungüns- tig sind. Daher werden Metallbänder in der Regel nach ihrem Abwickeln vom Coil durch den Richtspalt einer Richtmaschine der vorliegenden Art geleitet, so dass das Metallband eben und spannungsarm der weiteren Verarbeitung zuge führt werden kann. Entsprechendes gilt auch für flächige Metallteile, die von un erwünschten Biegungen und Spannungen befreit werden sollen, welche insbe- sondere auch beim Stanzen, Biegen oder Schneiden der Metallteile erzeugt wer den.
Richtmaschinen der vorliegenden Art dienen dazu, solche Spannungen und Un ebenheiten in Metallbändern oder Metallteilen zu beseitigen. Die oberen und un- teren Richtwalzen sind hierfür entlang des Richtspaltes solcherart versetzt zuei nander angeordnet, dass das zu richtenden Material an den Richtwalzen alter nierend nach oben und unten umgebogen wird. Das Biegen erfolgt im Normalfall so, dass das Material zumindest an den ersten Richtwalzen über seine Streck grenze hinaus gebogen wird, sodass unerwünschte Biegungen sowie Spannun- gen im Material möglichst vollständig ausgeglichen werden. Wenn sich der Ar beitswinkel zum Auslauf hin öffnet, wie dies meist der Fall ist, wird das Material an den ersten Richtwalzen der Richtmaschine stark plastifiziert. An jeder weite ren Richtwalze wird das Material etwas weniger gebogen, und an der letzten
Richtwalze wird das Material meist nicht mehr plastifiziert, d.h. nur noch elas tisch verformt.
Aufgrund der engen Zustellung der Richtwalzen und der hierdurch bewirkten starken Umformung des Metallteils oder Metallbandes beim Richten kann es im Bereich von Enden, Kanten oder Ecken des zu richtenden Metallteils oder Me tallbandes zu Quetschungen kommen, welche in einer Verjüngung der Dicke bzw. des Querschnitts des Metallbandes oder Metallteils resultieren. Daher ist in der DE 10 2015 102 271 A1 vorgeschlagen worden, den Richtspalt im Bereich des Einlaufs der Richtmaschine zunächst auf einen vorbestimmten Anfangswert einzustellen, der bevorzugt in etwa der Materialdicke des zu richtenden Teiles entspricht, um die genannten Quetschungen zu vermeiden. Erst nach dem Ein laufen des Metallteils oder Metallbandes in den Arbeitsbereich der Richtma schine erfolgt ein Zustellen der oberen und/oder unteren Richtwalzen auf einen voreingestellten Endwert für den Richtvorgang. Das Zustellen und/oder Aufstel len der oberen und/oder unteren Richtwalzen zur Einstellung des Richtspaltes erfolgt hierbei durch Parallelverschiebung des oberen und/oder unteren Walzen stuhls zueinander. Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein Zustellen und Aufstellen der oberen und/oder unteren Richtwalzen zur Einstellung des Richtspaltes erst sehr spät erfolgen kann, wenn das zu richtende Teil bereits weit in die Richtma schine transportiert worden ist. Dies führt dazu, dass der Bereich um das vor dere Ende des zu richtenden Teils nicht optimal gerichtet werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Richten ei- nes Metallbandes oder eines flächigen Metallteils mittels einer Richtmaschine sowie eine Richtmaschine der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit wel chen das Vermeiden von Quetschungen im Bereich eines vorderen Endes des zu richtenden Metallteils oder Metallbandes bei gleichzeitigem, möglichst opti malen Richten des Metallteils oder Metallbandes verbessert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Richten eines Metallbandes oder eines flächigen Metallteils mittels einer Richtmaschine mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 sowie durch eine Richtmaschine mit den Merkmalen des An spruchs 14. Bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens finden sich in den An sprüchen 2 bis 13, vorteilhafte Ausgestaltungen der Richtmaschine sind in den Ansprüchen 15 bis 21 niedergelegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Richten eines Metallbandes oder eines flächigen Metallteils erfolgt mittels einer Richtmaschine mit einer Anzahl von oberen Richtwalzen in einem oberen Walzenstuhl und einer Anzahl von unteren Richtwalzen in einem unteren Walzenstuhl, die zwischen einem Einlauf und ei- nem Auslauf der Richtmaschine in einem Arbeitsbereich zwischen dem oberen und dem unteren Walzenstuhl einen Richtspalt ausbilden, wobei die oberen und unteren Richtwalzen in einer Arbeitslage des oberen und unteren Walzenstuhls von oben und unten auf das zu richtende Metallband oder Metallteil zumindest zeitweise einwirken und dieses in einer Arbeitsrichtung von dem Einlauf zu dem Auslauf des Arbeitsbereichs durch die Richtmaschine führen, wobei zumindest ein Teil der Achsen der oberen Richtwalzen eine obere Walzenstuhlebene und zumindest ein Teil der Achsen der unteren Richtwalzen eine untere Walzen stuhlebene aufspannen, die in der Arbeitslage parallel oder in einem vorbe stimmten Arbeitswinkel zueinander stehen, wobei zum Verändern bzw. Einstel- len des Richtspalts der obere Walzenstuhl und/oder der untere Walzenstuhl re lativ zum jeweils anderen Walzenstuhl verstellt sowie zumindest in eine Aus gangslage mit aufgeweitetem Richtspalt aufgestellt und in die Arbeitslage zuge stellt werden kann. Vor dem oder am Beginn eines Richtvorgangs wird der obere und/oder untere Walzenstuhl in die Ausgangslage aufgestellt, zumindest bis ein vorderes Ende des Metallbands oder Metallteils in den Einlauf des Arbeitsbereichs der Richt maschine eingelaufen ist, und für den weiteren Richtvorgang wird der obere und/oder untere Walzenstuhl in die Arbeitslage zugestellt, wobei für den Richt- Vorgang das Metallband oder das Metallteil in der Arbeitsrichtung durch den Richtspalt der Richtmaschine geführt wird.
Erfindungsgemäß wird der Richtspalt beim Aufstellen in die Ausgangslage am Einlauf mehr aufgeweitet als am Auslauf, oder am Auslauf mehr aufgeweitet als am Einlauf, d.h. der obere und/oder untere Walzenstuhl wird solcherart verstellt, dass sich der Winkel zwischen den beiden Walzenstuhlebenen verändert.
Vorzugsweise wird der Richtspalt beim Aufstellen in die Ausgangslage dann am Einlauf mehr aufgeweitet als am Auslauf, wenn sich der Arbeitswinkel zum Aus lauf hin öffnet oder die obere Walzenstuhlebene zu der unteren Walzenstuhl ebene parallel steht. Wenn sich der Arbeitswinkel hingegen zum Einlauf hin öff- net, wird der Richtspalt beim Aufstellen in die Ausgangslage vorzugsweise am Auslauf mehr aufgeweitet wird als am Einlauf.
Vorzugsweise werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt: (A) Aufstellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die
Ausgangslage; und
(B) Zustellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Arbeitslage, wobei der Verfahrensschritt B durchgeführt wird, wenn oder nachdem das vor dere Ende des Metallbandes oder Metallteils eine vorbestimmte Position im Ar beitsbereich erreicht hat.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ermöglicht, dass das zu richtende Metallteil oder Metallband ohne Quetschung des vorderen Endes in die Richtma schine eingefahren werden kann, wobei sich das Richtergebnis gegenüber dem Stand der Technik verbessert. Denn durch das winkelige Verstellen der oberen Walzenstuhlebene zu der unteren Walzenstuhlebene kann erreicht werden, dass diejenigen Bereiche des Richtspalts, in denen die größte Verformung des zu richtenden Materials erfolgt, maximal aufgeweitet werden, während die anderen Bereiche des Richtspalts weniger stark oder gar nicht aufgeweitet werden, d.h, das vordere Ende des Richtgutes wird auch in der Ausgangslage wenigstens teilweise gerichtet.
Bei einem Arbeitswinkel, der sich - wie meist üblich - zum Auslauf hin öffnet, kann das Zustellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Arbeits lage frühzeitig erfolgen, sodass auch der Bereich des vorderen Endes des Me- tallbandes oder Metallteils zumindest teilweise gerichtet wird, ohne dass es hierbei zu einer Quetschung des vorderen Endes kommt. Durch die Verände rung des Winkels zwischen der oberen und unteren Walzenstuhlebene während des Zustellens in die Arbeitslage kommen die oberen und unteren Richtwalzen früher in Kontakt mit dem zu richtenden Metallband oder Metallteil, insbeson- dere mit dem Bereich angrenzend an das vordere Ende des Metallbandes oder Metallteils, wodurch das Richtergebnis für das Metallband oder Metallteil ver bessert wird.
Die oberen Richtwalzen im oberen Walzenstuhl sind vorzugsweise derart ange- ordnet, dass die Achsen aller oberen Richtwalzen in der oberen Walzenstuhl ebene verlaufen. Alternativ wird die obere Walzenstuhlebene durch die Achsen einer Vielzahl, jedoch nicht aller oberen Richtwalzen gebildet. Beispielsweise wird im Fall einer in Arbeitsrichtung ersten hochgestellten oberen Richtwalze die obere Walzenstuhlebene durch die Achsen aller oberen Richtwalzen ohne die in Arbeitsrichtung erste obere Richtwalze ausgebildet.
Die unteren Richtwalzen im unteren Walzenstuhl sind vorzugsweise derart ange ordnet, dass die Achsen aller unteren Richtwalzen in der unteren Walzenstuhl ebene verlaufen. Alternativ wird die untere Walzenstuhlebene durch die Achsen einer Vielzahl, jedoch nicht aller unteren Richtwalzen gebildet. Beispielsweise wird im Fall einer in Arbeitsrichtung letzten abgesenkten unteren Richtwalze die untere Walzenstuhlebene durch die Achsen aller unteren Richtwalzen ohne die in Arbeitsrichtung letzte untere Richtwalze ausgebildet. In der Arbeitslage ist der Arbeitswinkel, wie an sich bekannt, vorzugsweise der art ausgebildet, dass der Richtspalt im Bereich des Auslaufs im Wesentlichen der Dicke des zu richtenden Metallbandes oder Metallteils entspricht und im Be reich des Einlaufs unterhalb der Dicke des Metallbandes oder Metallteils liegt. In
Spezialfällen wird gelegentlich ein Arbeitswinkel gewählt, der umgekehrt orien tiert ist.
In manchen Fällen ist der Arbeitswinkel gleich Null, d.h. die Walzenstuhlebenen stehen parallel zueinander, und der Richtspalt entspricht der Dicke des Richt guts oder liegt um ein Weniges darunter.
Vorzugsweise liegt die vorbestimmte Position im Bereich des Einlaufs, oder ist durch eine Lage einer der unteren oder oberen Richtwalze in Arbeitsrichtung be- stimmt, bevorzugt durch die Lage einer in Arbeitsrichtung ersten, zweiten, drit ten, vierten oder fünften unteren oder oberen Richtwalze. Die vorbestimmte Po sition entlang der Arbeitsrichtung bildet somit eine Art Trigger für das Bewegen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Arbeitslage aus. Die Lage der vorbestimmten Position kann hierbei unabhängig von dem zu richtenden Metall- teil oder Metallband, insbesondere unabhängig von dessen Dicke, für die jewei lige Richtmaschine vorgegeben sein oder in einer Steuerung der Richtmaschine eingegeben und verändert werden.
Bevorzugt ist die vorbestimmte Position durch die Lage einer der ersten oberen oder unteren Richtwalzen in Arbeitsrichtung bestimmt, so dass die Zustellung in die Arbeitslage frühzeitig nach dem Einlaufen des zu richtenden Metallbandes oder Metallteils in den Arbeitsbereich der Richtmaschine erfolgen kann. Alterna tiv kann die Lage der vorbestimmten Position auch abhängig von dem zu rich tenden Metallband oder Metallteil gewählt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet aus, dass das vordere Ende des Metallbandes oder Metallteils mittels eines Sensors, bevorzugt eines physikalischen Sensors, insbesondere eines op tischen oder induktiven Sensors, erfasst wird. Durch den Sensor wird ein Sen- sorsignal erzeugt, wenn das vordere Ende des Metallbandes oder Metallteils den Sensor passiert bzw. erreicht. Auf das Sensorsignal hin kann der obere und/oder untere Walzenstuhl unmittelbar oder mit einem Zeitversatz in die Ar beitslage bewegt werden.
Vorzugsweise ist der Sensor als eine Lichtschranke ausgebildet, welche sich in einer Transportebene des Metallbandes oder Metallteils quer zur Arbeitsrichtung erstreckt. Die Erfassung des vorderen Endes des Metallbandes oder Metallteils kann somit in einfacher und zuverlässiger Weise erfolgen.
Alternativ oder vorzugsweise ergänzend wird der Sensor an der vorbestimmten Position angeordnet und es erfolgt Verfahrensschritt B unmittelbar nach Erfas sen des vorderen Endes des Metallbandes oder Metallteils durch den Sensor Auf das vom Sensor erzeugte Sensorsignal hin wird somit unmittelbar der obere und/oder untere Walzenstuhl in die Arbeitslage bewegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Anordnung des Sensors in einem Abstand in Arbeitsrichtung stromaufwärts vor der vorbe- stimmten Position, wobei ein Zeitversatz bis zum Erreichen der vorbestimmten Position des vorderen Endes des Metallbandes oder Metallteils aus einer För dergeschwindigkeit des Metallbandes oder Metallteils und dem Abstand zwi schen dem Sensor und der vorbestimmten Position bestimmt wird und Verfah rensschritt B mit oder nach Ablauf des Zeitversatzes nach Erfassen des vorde- ren Endes des Metallbandes oder Metallteils durch den Sensor erfolgt. Insbe sondere wenn die vorbestimmte Position innerhalb der Richtmaschine liegen soll, besteht auf Grund der baulichen Gegebenheiten so die Möglichkeit, den Sensor an einer gut zugänglichen Position anzuordnen, an welcher auch eine ungestörte Messung des vorderen Endes des Metallbandes oder Metallteils er- folgen kann.
Bevorzugt erfolgt die Anordnung des Sensors unmittelbar vor dem Einlauf der Richtmaschine, wodurch insbesondere eine zuverlässige Messung und gute Zu gänglichkeit jederzeit ermöglicht wird und mit einem geringen Zeitversatz gear- beitet werden kann.
Bevorzugt erfolgt das Aufstellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Ausgangslage derart, dass der Richtspalt im Bereich des Einlaufs zumindest
der Dicke des Metallbandes oder Metallteils entspricht. Durch das Aufstellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls im Bereich des Einlaufs auf einen Abstand, welcher zumindest der Materialdicke des Metallbandes oder Metallteils entspricht, wird sichergestellt, dass das vordere Ende des Metallbandes oder Metallteils nicht mit einer oberen und/oder unteren Richtwalze kollidiert, wodurch eine Beschädigung der oberen und/oder unteren Richtwalze sowie eine Quetschung des vorderen Endes des Metallbandes oder Metallteils vermieden wird. Alternativ oder vorzugsweise ergänzend erfolgt das Zustellen des oberen und/o der unteren Walzenstuhls in die Arbeitslage derart, dass der Richtspalt in der Arbeitslage im Bereich des Auslaufs im Wesentlichen der Dicke des Metallban des oder Metallteils entspricht. Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens, vor allem bei einem Arbeits winkel, der sich zum Auslauf hin öffnet, zeichnet aus, dass das Bewegen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Arbeitslage stufenweise bzw. schrittweise erfolgt. Durch das stufenweise oder schrittweise Bewegen des obe ren und/oder unteren Walzenstuhls in die Arbeitslage kann insbesondere ver- mieden werden, dass das vordere Ende des Metallbandes oder Metallteils auf eine der oberen Richtwalzen trifft. Somit kann eine Verformung des vorderen Endes des Metallbandes oder Metallteils oder eine Beschädigung der Richtwal zen vermieden werden. Gleichzeitig ermöglicht das stufenweise Zustellen in die Arbeitslage, dass das Metallband oder Metallteil in dem Abschnitt des Arbeits- bereiches in Arbeitsrichtung stromaufwärts, welcher vom vorderen Ende des Metallbandes oder Metallteils bereits passiert wurde, zumindest teilweise ge richtet wird. Somit kann insbesondere der Bereich des Metallbandes oder Me tallteils angrenzend an das vordere Ende des Metallbandes besser gerichtet werden, so dass insgesamt ein besseres Richtergebnis erzielt werden kann.
Vorzugsweise erfolgt eine Stufe der Zustellung mit oder nach Passieren einer unteren und/oder oberen Richtwalze, wobei bevorzugt die Zustellung in der
Stufe solcherart erfolgt, dass der Richtspalt an einer stromabwärts nachfolgen den oberen und/oder unteren Richtwalze im Wesentlichen der Dicke des Metall bandes oder Metallteils entspricht. Durch das Einstellen einer stromabwärts nachfolgenden unteren und/oder oberen Richtwalze derart, dass der Abstand im Wesentlichen der Dicke des Metallbandes oder Metallteils entspricht, wird ver mieden, dass das vordere Ende des Metallbandes oder Metallteils mit der nach folgenden oberen und/oder unteren Richtwalze kollidiert und dass eine Quet schung im Bereich des vorderen Endes des Metallbandes oder Metallteils er folgt. Gleichzeitig wird das Metallband oder Metallteil geführt durch den Arbeits- bereich der Richtmaschine zum Auslauf hin bewegt. Durch das winkelige Ver stellen der oberen zur unteren Walzenstuhlebene werden zudem auf das Metall band oder Metallteil durch die bereits passierten oberen und/oder unteren Richt walzen Richtkräfte ausgeübt, so dass das Metallband oder Metallteil entspre chend optimal gerichtet wird.
Bevorzugt erfolgt somit mit oder nach Passieren einer unteren und/oder oberen Richtwalze in kleinen Schritten ein Zustellen der Richtmaschine derart, dass in der Arbeitslage schließlich im Bereich des Auslaufs der Richtmaschine der Richtspalt im Wesentlichen der Dicke des Metallbandes oder Metallteils ent- spricht.
Auch der Abstand des vorderen Endes des Metallbandes oder Metallteils strom abwärts des Sensors bzw. der vorbestimmten Position kann als Trigger für das stufenweise Bewegen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Arbeits- läge dienen. Beispielsweise ein Voranschreiten des vorderen Endes des Metall bandes oder Metallteils um eine bestimmte Strecke oder um ein bestimmtes Zeitintervall nach dem Passieren der vorbestimmten Position kann ein Auslöser für eine weitere Stufe der Zustellung in die Arbeitslage sein, wobei nach dem Zurücklegen einer weiteren Strecke oder nach Ablauf eines weiteren Zeitinter- valls eine weitere Stufe der Zustellung erfolgt. Die Anzahl der Stufen hängt ins besondere von dem zu richtenden Metallteil oder Metallband ab, insbesondere von dessen Dicke. Alternativ oder vorzugsweise ergänzend hat auch die Länge
des Arbeitsbereiches sowie die Anzahl der oberen und/oder unteren Richtwal zen sowie deren Abstand eine Auswirkung auf die Anzahl an Stufen für das stu fenweise Zustellen der Walzenstühle in die Arbeitslage.
Das Bewegen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Arbeitslage kann auch kontinuierlich erfolgen. Sobald das vordere Ende des Metallbandes oder Metallteils die vorbestimmte Position erreicht hat, wird der obere und/oder untere Walzenstuhl linear oder beschleunigt in die Arbeitslage bewegt. Die Ge schwindigkeit oder Beschleunigung der kontinuierlichen Bewegung des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Arbeitslage kann vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit des Metallbandes oder Metallteils und/oder mit der Position des Metallbandes oder Metallteils innerhalb der Richtmaschine korrelieren, ins besondere mit dem Abstand des vorderen Endes des Metallbandes oder Metall teils zu der vorbestimmten Position.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Bewegen des oberen und/o der unteren Walzenstuhls in die Ausgangslage zumindest teilweise über eine Schwenkbewegung, bevorzugt um eine Schwenkachse außerhalb des Arbeitsbe reiches der Richtmaschine. Der obere und/oder untere Walzenstuhl wird somit zum jeweils anderen Walzenstuhl derart in die Ausgangslage verschwenkt, dass der Winkel zwischen der oberen und unteren Walzenstuhlebene vom Arbeitswin kel (der auch gleich null sein kann) in einen Ausgangswinkel übergeht, der vom Arbeitswinkel verschieden ist, und die erfindungsgemäße nicht-parallele Aufwei tung des Richtspalts erzielt wird. Wenn sich der Arbeitswinkel zum Auslauf hin öffnet, wird der Richtspalt insbesondere im Bereich des Einlaufs auf einen Ab stand zumindest im Bereich der Materialdicke des Metallbandes oder Metallteils aufgeweitet, während der Richtspalt im Bereich des Auslaufs kaum oder nicht verändert wird.
Der obere und/oder untere Walzenstuhl kann mit einer reinen Schwenkbewe gung oder derart in die Ausgangslage bewegt werden, dass eine Parallelver schiebung des oberen und/oder unteren Walzenstuhls erfolgt und zeitgleich oder
nacheinander eine Schwenkbewegung durchgeführt wird. Hierdurch wird ermög licht, dass das zu richtende Metallband oder Metallteil einfach in die Richtma schine eingezogen und optimal gerichtet werden kann, wobei Quetschungen im Bereich des vorderen Endes des Metallbandes ebenfalls vermieden werden.
Eine erfindungsgemäße Richtmaschine zum Richten eines Metallbandes oder ei nes flächigen Metallteils umfasst eine Anzahl von oberen Richtwalzen in einem oberen Walzenstuhl und eine Anzahl von unteren Richtwalzen in einem unteren Walzenstuhl, die zwischen einem Einlauf und einem Auslauf der Richtmaschine in einem Arbeitsbereich zwischen dem oberen und dem unteren Walzenstuhl ei nen Richtspalt ausbilden, um in einer Arbeitslage des oberen und unteren Wal zenstuhls von oben und unten auf das zu richtende Metallband oder Metallteil zumindest zeitweise einzuwirken und dieses in einer Arbeitsrichtung von dem Einlauf zu dem Auslauf des Arbeitsbereichs durch die Richtmaschine zu führen. Zumindest ein Teil der Achsen der oberen Richtwalzen bilden eine obere Wal zenstuhlebene aus und zumindest ein Teil der Achsen der unteren Richtwalzen spannen eine untere Walzenstuhlebene auf, wobei die obere Walzenstuhlebene und die untere Walzenstuhlebene in der Arbeitslage parallel oder in einem vor bestimmten Arbeitswinkel zueinander stehen. Zum Verändern bzw. Einstellen des Richtspalts sind der obere Walzenstuhl und der untere Walzenstuhl relativ zueinander verstellbar und zumindest in eine Ausgangslage mit aufgeweitetem Richtspalt aufstellbar und in die Arbeitslage zustellbar.
Die Richtmaschine umfasst ferner eine Steuereinrichtung zum Verstellen des oberen und unteren Walzenstuhls zueinander und einen Sensor zur Detektion eines vorderen Endes des zu richtenden Metallbandes oder Metallteils sowie zur Ausgabe eines Sensorsignals an die Steuereinrichtung.
Erfindungsgemäß sind der obere Walzenstuhl und der untere Walzenstuhl sol- cherart relativ zueinander verstellbar, dass der Richtspalt beim Aufstellen in die Ausgangslage am Einlauf mehr aufgeweitet wird als am Auslauf, oder am Aus lauf mehr aufgeweitet wird als am Einlauf, d.h. dass die obere Walzenstuhl-
ebene zu der unteren Walzenstuhlebene in der Ausgangslage einen Ausgangs winkel einschließt, der vom Arbeitswinkel verschieden ist, wobei die Steuerein richtung derart ausgebildet ist, dass sie auf das Sensorsignal hin, unmittelbar o- der mit einem Zeitversatz, den oberen und/oder unteren Walzenstuhl von der Ausgangslage in die Arbeitslage verstellt.
Die erfindungsgemäße Richtmaschine erlaubt es, das zu richtende Metallteil o- der Metallband in der Ausgangslage der Walzenstühle in die Richtmaschine ein zuführen, so dass eine Quetschung oder ein Auswalzen des vorderen Endes des Metallteils oder Metallbandes vermieden wird. Dies erhöht die Güte und
Qualität des Metallteils oder Metallbandes. Zudem wird durch das erfindungsge mäß mögliche Aufstellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Aus gangslage mit erfindungsgemäß nicht-parallelem Aufweiten des Richtspalts, ins besondere im Bereich des Einlaufs der Richtmaschine zum Beginn des Richtvor- gangs ein Anstoßen des vorderen Endes des Metallteils oder Metallbandes an eine der ersten Richtwalzen beim Einfahren vermieden, wodurch die Langlebig keit der Komponenten verbessert wird.
Vorzugsweise ist der Sensor auf Höhe einer vorbestimmten Position oder in Ar- beitsrichtung stromaufwärts in einem Abstand vor der vorbestimmten Position angeordnet. Insbesondere die stromaufwärtige Anordnung, vorzugsweise vor dem Einlauf der Richtmaschine, ermöglicht eine einfache Installation und War tung des Sensors. Bevorzugt liegt die vorbestimmte Position im Bereich des Einlaufs, oder ent spricht einer Lage einer der oberen oder unteren Richtwalze, bevorzugt der Lage einer in Arbeitsrichtung ersten, zweiten, dritten, vierten oder fünften unte ren oder oberen Richtwalze. Die Steuereinrichtung der Richtmaschine ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Zeitversatz für das Verstellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls in die Arbeitslage aus einer Fördergeschwindigkeit des Metallbandes oder Metall teils und dem Abstand zwischen dem Sensor und der vorbestimmten Position
bestimmt wird. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Sensor außerhalb der Richt maschine angeordnet werden kann und die vorbestimmte Position gleichzeitig innerhalb der Richtmaschine liegen kann. Bevorzugt ist der Sensor ein physikalischer Sensor, insbesondere ein optischer oder induktiver Zensor. Insbesondere handelt es sich bei dem optischen Sensor um eine Lichtschranke.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Richtmaschine zeichnet aus, dass der obere Walzenstuhl zu dem unteren Walzenstuhl und/oder der untere Wal zenstuhl zu dem oberen Walzenstuhl um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, wobei vorzugsweise die Schwenkachse außerhalb des Arbeitsbereichs der Richtmaschine liegt. Vorzugsweise ist der obere Walzenstuhl in Führungen der Richtmaschine gehal ten und an den Führungen relativ zum unteren Walzenstuhl auf und ab beweg bar, wobei die Führungen derart ausgebildet sind, dass der obere Walzenstuhl an den Führungen asymmetrisch verstellbar und/oder verschwenkbar ist. Das Anbringen des oberen Walzenstuhls mittels dieser Führungen ermöglicht, dass die auf das zu richtende Metallband oder Metallteil wirkenden Kräfte entspre chend aufgenommen werden können und gleichzeitig eine Bewegung des obe ren Walzenstuhls mit geringen Toleranzen erfolgen kann. Weiterhin ermöglichen die Führungen eine translatorische Bewegung des oberen Walzenstuhls auf den unteren Walzenstuhl zu und von diesem weg.
In einer nochmals weiteren bevorzugten Ausführungsform der Richtmaschine ist der obere Walzenstuhl mittels einer Schwenkeinrichtung schwenkbar, wobei die Schwenkeinrichtung zumindest mit den Führungen in Wirkverbindung steht, die im Bereich des Auslaufs angeordnet sind. Insbesondere kann so eine kompakte Bauweise erzielt werden, bei welcher alle wesentlichen Komponenten zum Ver- schwenken wie auch zur translatorischen Bewegung des oberen Walzenstuhls an diesem angeordnet sind oder in Wirkverbindung mit ihm stehen. Hierdurch
wird auch ein Nachrüsten bestehender Anlagen mit einem verschwenkbaren oberen Walzenstuhl ermöglicht.
Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß ausgestaltete Richtmaschine, anhand derer auch ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfah ren erläutert wird, wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen be schrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht der Richtmaschine in Ausgangslage; und
Figur 2 eine schematische Seitenansicht einer Richtmaschine in Arbeitslage. In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Richtmaschine 1 schematisch in einer Sei tenansicht in einer Ausgangslage dargestellt. Die Richtmaschine 1 umfasst ei nen oberen Walzenstuhl 2, an welchem eine Mehrzahl von oberen Richtwalzen 3, vorliegend vier obere Richtwalzen 3, angeordnet sind. Dem oberen Walzen stuhl 2 gegenüberliegend ist ein unterer Walzenstuhl 5 angeordnet, welcher ebenfalls eine Mehrzahl von unteren Richtwalzen 6, vorliegend fünf untere
Richtwalzen 6, umfasst. Die oberen und unteren Richtwalzen 3, 6 sind im obe ren und unteren Walzenstuhl 2, 5 äquidistant und derart angeordnet, dass eine obere Richtwalze 3 in den Bereich des Zwischenraumes zwischen zwei unteren Richtwalzen 6 eingreift.
Eine untere Walzenstuhlebene 7 verläuft durch die Achsen 9 der unteren Richt walzen 6; eine obere Walzenstuhlebene 4 verläuft analog durch die Achsen 9 der oberen Richtwalzen 3. Alternativ kann die obere Walzenstuhlebene 4 die Achsen 9 der oberen Richtwalzen 3 nur zum Teil umfassen, insbesondere, wenn eine in Arbeitsrichtung 14 erste obere Richtwalze 3 gegenüber den weiteren oberen Richtwalzen 3 hochgestellt ist. Ebenso kann die untere Walzenstuhl-
ebene 7 die Achsen 9 der unteren Richtwalzen 6 nur zum Teil umfassen, insbe sondere, wenn eine in Arbeitsrichtung letzte untere Richtwalze 6 tiefgestellt bzw. abgesenkt ist.
Der obere Walzenstuhl 2 ist an vier Führungen 20 geführt, die als Stehbolzen ausgestaltet sind, und er kann entlang dieser Führungen 20 translatorisch auf den unteren Walzenstuhl 5 zubewegt und von diesem wegbewegt werden. Der obere Walzenstuhl 2 ist dabei derart in den Führungen 20 geführt, dass der obere Walzenstuhl 5 innerhalb der Führungen 20 asymmetrisch zwischen Ein lauf 12 und Auslauf 13 der Richtmaschine 1 verstellbar und/oder um eine paral lel zu den Walzenstuhlebenen 4, 7 verlaufende Achse verschwenkbar ist.
Hierfür ist am oberen Walzenstuhl 2 eine Schwenkeinrichtung 21 angeordnet, mittels derer der obere Walzenstuhl 2 gegenüber dem unteren Walzenstuhl 5 um eine Schwenkachse schwenkbar ist, wodurch auch die obere Walzenstuhlebene 4 zur unteren Walzenstuhlebene 7 verändert wird. Die Schwenkeinrichtung 21 steht hierbei in Wirkverbindung mit den am Auslauf 13 angeordneten Führungen 20 der Richtmaschine 1. Zusätzlich zur Schwenkeinrichtung 21 kann der obere Walzenstuhl 2 gegenüber dem unteren Walzenstuhl 5 in den Führungen 20 pa rallel zum unteren Walzenstuhl 5 auf und ab bewegt werden.
In der Ausgangslage der Richtmaschine 1 , wie sie in Figur 1 dargestellt ist, schließen die untere Walzenstuhlebene 7 und die obere Walzenstuhlebene 4 ei nen Ausgangswinkel 10 ein, welcher sich zum Auslauf 13 hin öffnet. Dieser Aus gangswinkel 10 zwischen der oberen und unteren Walzenstuhlebene 4, 7 in der Ausgangslage ist dabei so ausgebildet, dass dieser kleiner einem Arbeitswinkel 8 in Arbeitslage (Figur 2) ist, d.h. der Richtspalt 11 ist gegenüber der Arbeits lage am Einlauf 12 stärker aufgeweitet als am Auslauf 13. Mit einem Verschwen- ken des oberen Walzenstuhls 2 gegenüber dem unteren Walzenstuhl 5 um die Schwenkachse wird der Richtspalt 11 entlang des Arbeitsbereiches der Richt maschine 1 zwischen Einlauf 12 und Auslauf 13 aufgeweitet, so dass der Ab stand der oberen Richtwalzen 3 zu den unteren Richtwalzen 6 gegenüber der Arbeitslage auch insgesamt vergrößert wird. In der Ausgangslage ist dabei der
Richtspalt 11 im Bereich des Einlaufs 12 derart ausgebildet, dass dieser zumin dest der Dicke des zu richtenden Metallteils 16 entspricht. Zur weiteren Aufwei tung des Einlaufes 12 der Richtmaschine 1 kann der obere Walzenstuhl 2 neben der Schwenkbewegung um die Schwenkachse noch zusätzlich parallel entlang der Führungen 20 verschoben werden. Die Bewegung des oberen Walzenstuhls 2 wird über eine Steuereinrichtung 22 gesteuert oder geregelt. Neben dem obe ren Walzenstuhl 2 steht auch die Schwenkeinrichtung 21 in Wirkverbindung mit der Steuereinrichtung 22. Für das Richten des Metallteils 16 wird die Richtmaschine 1 zunächst in die Ausgangslage, wie in Figur 1 dargestellt, gebracht, in welcher die Richtma schine 1 einen aufgeweiteten Richtspalt 11 und einen Ausgangswinkel 10 zwi schen der oberen und unteren Walzenstuhlebene 4, 7 aufweist, welcher sich zum Auslauf 13 hin öffnet, jedoch kleiner dem Arbeitswinkel 8 ausgebildet ist.
Ein zu richtendes flächiges Metallteil 16 passiert beim Transport in die Richtma schine 1 in Arbeitsrichtung 14 zunächst einen Sensor 18, welcher ein vorderes Ende 17 des Metallteils 16 erfasst. Der Sensor 18 ist vorliegend als Licht schranke ausgebildet und in einem Bereich in Arbeitsrichtung 14 stromaufwärts des Einlaufs 12 angeordnet. Durch die Anordnung außerhalb der Richtmaschine 1 ist der Sensor 18 gegenüber einem Einbau des Sensors 18 innerhalb der Richtmaschine 1 gut zugänglich und erlaubt eine störungsfreie Erfassung des vorderen Endes 17 des Metallteils 16. Zudem ist der so angeordnete Sensor 18 flexibel und schnell auf unterschiedliche zu richtende Metallbänder oder Teile, insbesondere unterschiedlicher Dicke, bei Bedarf anpassbar. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass der Sensor 18 innerhalb der Richtmaschine 1 ange ordnet ist, insbesondere im Bereich des Einlaufes 12 oder einer der ersten obe ren oder unteren Richtwalzen 3, 6. Der Sensor 18 steht ebenfalls mit der Steu ereinrichtung 22 in Wirkverbindung und gibt beim Erfassen des vorderen Endes 17 des Metallteils 16 ein entsprechendes Sensorsignal an die Steuereinrichtung
22 aus.
Entlang des Förderweges des Metallteils 16 in die Richtmaschine 1 , entlang dessen das Metallteil 16 mit konstanter Geschwindigkeit gefördert wird, durch läuft das vordere Ende 17 des Metallteils 16 zunächst den Einlauf 12 der Richt maschine 1. Durch das Aufweiten der Richtmaschine 1 im Bereich des Einlaufs 12 zumindest bis in den Bereich der Materialdicke des Metallteils 16 durch Ver- schwenken des oberen Walzenstuhls 2 zum unteren Walzenstuhl 5 wird sicher gestellt, dass das vordere Ende 17 des Metallteils 16 nicht mit einer oberen Richtwalze 3 oder dem oberen Walzenstuhl 2 kollidiert. Zudem erfährt der Be reich um das vordere Ende 17 des Metallteils 16 beim Eintritt in die Richtma- schine 1 zunächst keine Kräfte, welche zu einer Verformung des vorderen En des 17, insbesondere zu Quetschungen, führen würden. Sobald das vordere Ende 17 des Metallteils 16 eine vorbestimmten Position 15 erreicht bzw. pas siert, welche vorliegend der Lage der Achse 9 der zweiten oberen Richtwalze 3 in Arbeitsrichtung 14 entspricht, wird der obere Walzenstuhl 2 von der Aus- gangslage, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, stufenweise in die Arbeitslage be wegt, wie sie in Figur 2 dargestellt ist.
In der Arbeitslage schließen die obere Walzenstuhlebene 4 und die untere Wal zenstuhlebene 7 einen Arbeitswinkel 8 zueinander ein. Zwischen den oberen und unteren Richtwalzen 3, 6 wird in der Arbeitslage über den Arbeitsbereich zwischen Einlauf 12 und Auslauf 13 ein Richtspalt 11 ausgebildet, in welchem über die oberen und unteren Richtwalzen 3, 6 entsprechende Kräfte von oben und unten auf das zu richtende Metallteil 16 zumindest zeitweise ausgeübt wer den. Das Metallteil 16 wird hierbei zwischen den versetzt zueinander angeord- neten oberen und unteren Richtwalzen 3, 6 gebogen, wobei im Bereich des Ein laufes 12 eine stärkere Biegung des Metallteils 16, über dessen Streckgrenze hinaus, erfolgt. Durch das Biegen des Metallteils 16 im Richtspalt 11 werden Biegungen und Spannungen im Metallteil 16 reduziert. An jeder in Arbeitsrich tung 14 nachfolgenden oberen oder unteren Richtwalze 3,6 erfolgt eine gerin- gere Biegung des Metallteils 16, sodass am Auslauf 13 ein gerichtetes und ebe nes Metallteil 16 aus der Richtmaschine 1 herausgefördert wird. Durch das Richten wird die Weiterverarbeitung des Metallteils 16 deutlich vereinfacht und verbessert.
In der Arbeitslage ist der Arbeitswinkel 8 zwischen der oberen und unteren Wal zenstuhlebene 4, 7 derart ausgebildet, dass im Bereich des Auslaufs 13 der Richtspalt 11 im Wesentlichen der Materialdicke des zu richtenden Metallteils 16 entspricht und dass im Bereich des Einlaufs 12 die oberen und unteren Richt walzen 3, 6 im Richtspalt 11 einen Abstand geringer der Materialdicke des Me tallteils 16 aufweisen.
Die Achsen 9 der unteren Richtwalzen 6 liegen hier in der unteren Walzenstuhl- ebene 7 und die Achsen 9 der oberen Richtwalzen 3 spannen die obere Walzen stuhlebene 4 auf, welcher sich zum Auslauf 13 in öffnet. Hierdurch wird erreicht, dass das zu richtende Metallteil 16 in der Richtmaschine 1 zum Auslauf 13 hin weniger gebogen und nur noch leicht verformt wird. Das Bewegen oder Zustellen des oberen Walzenstuhls 2 von der Ausgangslage, wie in Figur 1 dargestellt, in die Arbeitslage, wie in Figur 2 dargestellt, erfolgt hauptsächlich über eine Schwenkbewegung des oberen Walzenstuhls 2 mittels der Schwenkeinrichtung 21. Die Schwenkbewegung erfolgt stufenweise in meh reren Stufen, sodass sichergestellt werden kann, dass das vordere Ende 17 des Metallteils 16 während des Förderns in die Richtmaschine 1 nicht mit einer der oberen Richtwalzen 3 kollidiert. Durch das stufenweise Bewegen des oberen Walzenstuhls 2 in die Arbeitslage wird außerdem sichergestellt, dass es zu kei nen Quetschungen im Bereich des vorderen Endes 17 des Metallteils 16 kommt. Das stufenweise Zustellen von der Ausgangslage in die Arbeitslage erfolgt in Abhängigkeit der Förderung des Metallteils 16 durch die Richtmaschine 1. So wird eine Stufe der weiteren Zustellung in die Arbeitslage dadurch ausgelöst, dass das vordere Ende 17 des Metallteils 16 eine nach der vorbestimmten Posi tion 15 angeordnete obere Richtwalze 3 passiert. Die Zustellung erfolgt in der jeweiligen Stufe, indem der obere Walzenstuhl 2 so verschwenkt wird, dass eine der passierten oberen Richtwalze 3 stromabwärts nachfolgende obere Richt walze 3 solcherart positioniert wird, dass sich ein Abstand zu den unteren Richt walzen 6 ergibt, welcher im Wesentlichen der Materialdicke des Metallteils 16
entspricht. Somit wird stets sichergestellt, dass das vordere Ende 17 des Metall teils 16 nicht mit einer der oberen Richtwalzen 3 kollidiert. Das stufenweise Zu stellen erfolgt solange, bis das vordere Ende 17 des Metallteils den Auslauf 13 erreicht hat und der Richtspalt 11 im Bereich des Auslaufs 13 im Wesentlichen der Materialdicke des Metallteils 16 entspricht. Zudem wird der Richtspalt 11 im Bereich zum Einlauf 12 hin mit jeder Stufe stärker zugestellt, so dass entspre chende Kräfte bereits während des Zustellens auf das Metallteil 16 wirken, wodurch das Richtergebnis verbessert wird. Die Bewegung des oberen Walzenstuhls 2 in die Arbeitslage wird nach Errei chen der vorbestimmten Position 15 durch das vordere Ende 17 des Metallteils 16 gestartet. Wie in Figur 1 dargestellt, befindet sich die vorbestimmte Position
15 innerhalb der Richtmaschine 1 auf der Höhe der Achse 9 der in Arbeitsrich tung 14 stromabwärts zweiten oberen Richtwalze 3. Durch die Lage der vorbe- stimmten Position 15 innerhalb der Richtmaschine 1 in der Nähe des Einlaufs 12 wird ebenfalls sichergestellt, dass das vordere Ende 17 des Metallteils 16 nicht gequetscht und durch zu hohe Richtkräfte ausgewalzt wird und dennoch das Metallteil 16 optimal gerichtet wird. Insbesondere durch die Schwenkbewegung des oberen Walzenstuhls 2 in die Arbeitslage wird erreicht, dass auf den an das vordere Ende 17 des Metallteils 16 anschließende Bereich des Metallteils 16 zu mindest teilweise Richtkräfte ausgeübt werden, und zwar unmittelbar nachdem die vorbestimmte Position 15 vom vorderen Ende 17 passiert wurde und die Zu stellung in die Arbeitslage erfolgt. Alternativ kann die vorbestimmte Position 15 z. B. auch direkt am Einlauf 12 in die Richtmaschine 1 liegen.
Wie in Figur 1 ebenfalls dargestellt, ist der Sensor 18 zur Erfassung des vorde ren Endes 17 des Metallteils 16 nicht direkt an der vorbestimmten Position 15 angeordnet, sondern weist zur vorbestimmten Position 15 einen Abstand 19 in Arbeitsrichtung 14 stromaufwärts auf. Zur Bestimmung des Zeitpunkts des Errei- chens der vorbestimmten Position 15 durch das vordere Ende 17 des Metallteils
16 wird über den Abstand 19 und die Fördergeschwindigkeit des Metallteils 16 ein Zeitversatz bestimmt, nach welchem das vordere Ende 17 nach Erfassen
des entsprechenden Sensorsignals durch den Sensor 18 die vorbestimmte Posi tion 15 erreicht hat und der obere Walzenstuhl 2 dann stufenweise von der Aus gangslage in die Arbeitslage verstellt wird.
Bezugszeichenliste
1 Richtmaschine
2 oberer Walzenstuhl 3 obere Richtwalze
4 obere Walzenstuhlebene
5 unterer Walzenstuhl
6 untere Richtwalze
7 untere Walzenstuhlebene 8 Arbeitswinkel
9 Achse (von 3, 6)
10 Ausgangswinkel
11 Richtspalt
12 Einlauf 13 Auslauf
14 Arbeitsrichtung
15 vorbestimmte Position
16 Metallteil
17 vorderes Ende 18 Sensor
19 Abstand
20 Führung
21 Schwenkeinrichtung
22 Steuereinrichtung
Claims
Ansprüche
1 - Verfahren zum Richten eines Materialbandes oder eines flächigen Materi- alteils aus einem plastifizierbaren Material, insbesondere eines Metallban des oder eines flächigen Metallteils (16), mittels einer Richtmaschine (1) mit einer Anzahl von oberen Richtwalzen (3) in einem oberen Walzenstuhl (2) und einer Anzahl von unteren Richtwalzen (6) in einem unteren Wal zenstuhl (5), die zwischen einem Einlauf (12) und einem Auslauf (13) der Richtmaschine (1) in einem Arbeitsbereich zwischen dem oberen und dem unteren Walzenstuhl (2, 5) einen Richtspalt (11) ausbilden, wobei die oberen und unteren Richtwalzen (3, 6) in einer Arbeitslage des oberen und unteren Walzenstuhls (2, 5) von oben und unten auf das zu richtende Materialband oder Materialteil zumindest zeitweise einwirken und dieses in einer Arbeitsrichtung (14) von dem Einlauf (12) zu dem Auslauf
(13) des Arbeitsbereichs durch die Richtmaschine (1) führen, wobei zumindest ein Teil der Achsen (9) der oberen Richtwalzen (3) eine obere Walzenstuhlebene (4) und zumindest ein Teil der Achsen (9) der un teren Richtwalzen (6) eine untere Walzenstuhlebene (7) ausbilden, die in der Arbeitslage parallel oder in einem vorbestimmten Arbeitswinkel (8) zu einander stehen, wobei zum Verändern des Richtspalts (11) der obere Walzenstuhl (2) rela tiv zum unteren Walzenstuhl (5) und/oder der untere Walzenstuhl (5) rela tiv zum oberen Walzenstuhl (2) verstellt wird und zumindest in eine Aus- gangslage mit aufgeweitetem Richtspalt (11) aufgestellt und in die Arbeits lage zugestellt werden kann, wobei vor dem oder am Beginn eines Richtvorgangs der obere und/oder untere Walzenstuhl (2, 5) in die Ausgangslage aufgestellt wird, zumindest bis ein vorderes Ende des Materialbands oder Materialteils in den Einlauf (12) des Arbeitsbereichs der Richtmaschine (1) eingelaufen ist, und für den weiteren Richtvorgang der obere und/oder untere Walzenstuhl (2, 5) in die Arbeitslage zugestellt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass der Richtspalt (11) beim Aufstellen in die Ausgangslage am Einlauf (12) mehr aufgeweitet wird als am Auslauf (13), oder am Auslauf (13) mehr auf-geweitet wird als am Einlauf (12). 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Richtspalt (11) beim Aufstellen in die Ausgangslage am Einlauf (12) mehr aufgeweitet wird als am Auslauf (13), wenn sich der Arbeitswin kel (8) zum Auslauf (13) hin öffnet oder die obere Walzenstuhlebene (4) zu der unteren Walzenstuhlebene (7) parallel steht, oder dass der Richtspalt
(11) beim Aufstellen in die Ausgangslage am Auslauf (13) mehr aufgewei tet wird als am Einlauf (12), wenn sich der Arbeitswinkel (8) zum Einlauf
(12) hin öffnet. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
(A) Aufstellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls (2, 5) in die Ausgangslage; und
(B) Zustellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls (2, 5) in die Ar- beitslage, wobei Verfahrensschritt B durchgeführt wird, wenn oder nachdem das vor dere Ende (17) des Materialbandes oder Materialteils (16) eine vorbe stimmte Position (15) im Arbeitsbereich erreicht hat. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als vorbestimmte Position (15) der Bereich des Einlaufs (11), oder eine Lage einer der unteren oder oberen Richtwalze (3, 6), bevorzugt die Lage einer in Arbeitsrichtung (14) ersten, zweiten, dritten, vierten oder fünften unteren oder oberen Richtwalze (3, 6), verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das vordere Ende (17) des Materialbandes oder Materialteils mittels eines Sensors (18), bevorzugt eines physikalischen Sensors, insbesondere eines optischen oder induktiven Sensors, erfasst wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) an der vorbestimmten Position (15) angeordnet wird und Verfahrensschritt B unmittelbar nach Erfassen des vorderen Endes (17) des Materialbandes oder Materialteils (16) durch den Sensor (18) er- folgt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) in einem Abstand (19) in Arbeitsrichtung (14) strom- aufwärts vor der vorbestimmten Position (15) angeordnet wird, wobei ein
Zeitversatz bis zum Erreichen der vorbestimmten Position (15) des vorde ren Endes (17) des Materialbandes oder Materialteils (16) aus einer För dergeschwindigkeit des Materialbandes oder Materialteils und dem Ab stand (19) zwischen dem Sensor (18) und der vorbestimmten Position (15) bestimmt wird, und Verfahrensschritt B mit oder nach Ablauf des Zeitver satzes nach Erfassen des vorderen Endes (17) des Materialbandes oder Materialteils durch den Sensor (18) erfolgt.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufstellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls (2, 5) in die Ausgangslage derart erfolgt, dass der Richtspalt (11) im Bereich des Einlaufs (12) zumindest einer Dicke des Materialbandes oder Materialteils (16) entspricht und/oder dass das Zustellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls (2, 5) in die Arbeitslage derart erfolgt, dass der Richtspalt
(11) im Bereich des Auslaufs (13) im Wesentlichen der Dicke des Material bandes oder Materialteils (16) entspricht.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufstellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls (2, 5) in die Ausgangslage derart erfolgt, dass der Richtspalt (11) im Bereich des Auslaufs (13) zumindest einer Dicke des Materialbandes oder Materialteils (16) entspricht und/oder dass das Zustellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls (2, 5) in die Arbeitslage derart erfolgt, dass der Richtspalt (11) im Bereich des Einlaufs (12) im Wesentlichen der Dicke des Material bandes oder Materialteils (16) entspricht.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zustellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls (2, 5) in die Arbeitslage kontinuierlich erfolgt.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zustellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls (2, 5) in die Arbeitslage stufenweise erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Stufe der Zustellung mit oder nach Passieren einer unteren und/oder oberen Richtwalze (3, 6) erfolgt, wobei bevorzugt die Zustellung in der Stufe solcherart erfolgt, dass der Abstand der oberen und unteren Richtwalzen (3, 6) an einer stromabwärts nachfolgenden oberen und/oder unteren Richtwalze (3, 6) im Wesentlichen der Dicke des Materialbandes oder Materialteils (16) entspricht. 1 3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Walzenstuhl (2) und/oder der untere Walzenstuhl (5) zu mindest teilweise über eine Schwenkbewegung in die Ausgangslage
und/oder in die Arbeitslage bewegt wird, bevorzugt um eine Schwenkachse außerhalb des Arbeitsbereichs der Richtmaschine (1).
14. Richtmaschine (1) zum Richten eines Materialbandes oder eines flächigen Materialteils aus einem plastifizierbaren Material, insbesondere eines Me tallbandes oder eines flächigen Metallteils (16), insbesondere zur Durch führung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer Anzahl von oberen Richtwalzen (3) in einem oberen Walzenstuhl (2) und einer Anzahl von unteren Richtwalzen (6) in einem unteren Wal zenstuhl (5), die zwischen einem Einlauf (12) und einem Auslauf (13) der Richtmaschine (1) in einem Arbeitsbereich zwischen dem oberen und dem unteren Walzenstuhl (2, 5) einen Richtspalt (11) ausbilden, um in einer Ar beitslage des oberen und unteren Walzenstuhls (2, 5) von oben und unten auf das zu richtende Materialband oder Materialteil zumindest zeitweise einzuwirken und dieses in einer Arbeitsrichtung (14) von dem Einlauf (12) zu dem Auslauf (13) des Arbeitsbereichs durch die Richtmaschine (1) zu führen, wobei zumindest ein Teil der Achsen (9) der oberen Richtwalzen (3) eine obere Walzenstuhlebene (4) und zumindest ein Teil der Achsen (9) der un teren Richtwalzen (6) eine untere Walzenstuhlebene (7) ausbilden, die in der Arbeitslage parallel oder in einem vorbestimmten Arbeitswinkel (8) zu einander stehen, wobei zum Verändern des Richtspalts (11) der obere Walzenstuhl (2) und der untere Walzenstuhl (5) relativ zueinander verstellbar, zumindest in eine Ausgangslage mit aufgeweitetem Richtspalt (11) aufstellbar und in die Ar beitslage zustellbar sind, mit einer Steuereinrichtung (22) zum Verstellen des oberen und unteren Walzenstuhls (2, 5) zueinander, und mit einem Sensor (18) zur Detektion eines vorderen Endes (17) des zu richtenden Materialbandes oder Materi alteils (16) und Ausgabe eines Sensorsignals an die Steuereinrichtung (22), wobei die Steuereinrichtung (22) derart ausgebildet ist, um auf das
Sensorsignal hin unmittelbar oder mit einem Zeitversatz den oberen und/o der unteren Walzenstuhl (2, 5) von der Ausgangslage in die Arbeitslage zu verstellen, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Walzenstuhl (2) und der untere Walzenstuhl (5) solcherart relativ zueinander verstellbar sind, dass der Richtspalt (11) beim Aufstellen in die Ausgangslage am Einlauf (12) mehr aufgeweitet wird als am Auslauf (13), oder am Auslauf (13) mehr aufgeweitet wird als am Einlauf (12). 15. Richtmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (22) derart ausgebildet ist, um den Richtspalt
(11) beim Aufstellen in die Ausgangslage am Einlauf (12) mehr aufzuwei ten als am Auslauf (13), wenn sich der Arbeitswinkel (8) zum Auslauf (13) hin öffnet oder die obere Walzenstuhlebene (4) zu der unteren Walzen stuhlebene (7) parallel steht, oder um den Richtspalt (11) beim Aufstellen in die Ausgangslage am Auslauf (13) mehr aufzuweiten als am Einlauf
(12), wenn sich der Arbeitswinkel (8) zum Einlauf (12) hin öffnet. 16. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Walzenstuhlebene (4) zu der unteren Walzenstuhlebene (7) in der Ausgangslage einen Ausgangswinkel (10) einschließt, der ungleich dem Arbeitswinkel (8) ist.
17. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) auf Höhe einer vorbestimmten Position (15), oder in Arbeitsrichtung (14) stromaufwärts in einem Abstand (19) vor einer vorbe- stimmten Position (15) angeordnet ist, wobei die vorbestimmte Position
(15) vorzugsweise im Bereich des Einlaufs (12) liegt, oder einer Lage einer
der unteren oder oberen Richtwalze, bevorzugt der Lage einer in Arbeits richtung (14) ersten, zweiten, dritten, vierten oder fünften unteren oder oberen Richtwalze (3, 6) entspricht. 18. Richtmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (22) so ausgebildet ist, dass der Zeitversatz für das Verstellen des oberen und/oder unteren Walzenstuhls (2, 5) in die Arbeits lage aus einer Fördergeschwindigkeit des Materialbandes oder Material- teils und dem Abstand (19) zwischen dem Sensor (18) und der vorbe stimmten Position (15) bestimmt wird.
19. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) ein physikalischer Sensor, insbesondere ein opti scher oder induktiver Sensor, ist.
20. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Walzenstuhl (2) zu dem unteren Walzenstuhl (5) und/oder der untere Walzenstuhl (5) zu dem oberen Walzenstuhl (2) um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, wobei vorzugsweise die Schwenkachse außerhalb des Arbeitsbereichs der Richtmaschine (1) liegt. 21. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Walzenstuhl (2) in Führungen (20) der Richtmaschine (1) gehalten und an den Führungen (20) relativ zum unteren Walzenstuhl (3) auf und ab bewegbar ist, wobei die Führungen (20) derart ausgebildet sind, dass der obere Walzenstuhl (2) an den Führungen (20) asymmetrisch ver stellbar und/oder verschwenkbar ist.
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