PL234629B1

PL234629B1 - Sposób i urządzenie do obróbki taśmy metalowej

Info

Publication number: PL234629B1
Application number: PL414441A
Authority: PL
Inventors: Roland Schuster
Original assignee: Berndorf Band Gmbh
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2020-03-31
Also published as: HRP20151092B1; DE102015219877B4; SK288776B6; AT516028A4; HUP1500487A2; CN105522015B; CN105522015A; SI24844A; AT516028B1; CZ308632B6; SK500672015A3; CZ2015728A3; PL414441A1; DE102015219877A1; HRP20151092A2; HU230935B1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie obróbki taśmy metalowej.

Sposób i urządzenie do obróbki taśmy metalowej są zasadniczo znane. Taśma metalowa jest odwijana z bębna do nawijania, przesuwa się przez prostowarkę, a następnie jest ponownie nawijana. Z powodu zastosowania obu bębnów do nawijania sposób jest znany także pod pojęciem „prostowania ze zwoju na zwój”. W samej prostowarce, taśma metalowa jest prowadzona przez grupę górnych i dolnych rolek, tak że przechodzi ona w rodzaju linii śrubowej i jest uginana w obu kierunkach. Przy tym, ugięcie jest tak nastawione, że prosta taśma osiąga granicę plastyczności w obu kierunkach zginania, jednak jej nie przekracza. Dlatego też, proste odcinki w taśmie metalowej są odkształcane tylko chwilowo, tak po przejściu przez prostowarkę sprężynują jednak powrotnie do swojego pierwotnego położenia i tym samym pozostają proste. Jednak nieproste odcinki taśmy przekraczają granicę plastyczności i są plastycznie odkształcone, a tym samym wyprostowane. Ogólnie, podczas prostowania może być skorygowana falistość taśmy metalowej, jej wybrzuszenie (zgięcie wokół osi wzdłużnej) oraz ugięcie wokół osi pionowej, względnie osi normalnie stojącej do płaszczyzny taśmy („kształt sierpowaty”).

Przykładem powyższego jest urządzenie do obróbki taśmy metalowej według opisu GB 7235579, w którym taśma metalowa przesuwa się przez prostowarkę z kilkoma umieszczonymi szeregowo rolkami prostującymi. Taśma metalowa bez końca przebiega pomiędzy ponad dwoma krążkami zwrotnymi i jest ciągnięta przez prostowarkę.

Taśmy metalowe są wytwarzane, dla określonych celów zastosowania, z bardzo wysoką jakością powierzchni i po prostowaniu są jeszcze szlifowane lub nawet polerowane na wysoki połysk. Te taśmy metalowe są stosowane na przykład do wytwarzania materiałów płytowych lub w rodzaju błony, zwłaszcza dla filmów fotograficznych, ekranów LCD albo też dla sztucznego kamienia („Engineered Stone”) i do wytwarzania tworzyw drzewnych (na przykład płyt z tektury szlachetnej, laminatów i tym podobnych). Przy tym, na napędzaną/przemieszczaną taśmę nanoszony jest materiał płynny lub pastowaty, a usuwany materiał jest przynajmniej częściowo stężony. Jakość powierzchni produktu wytworzonego za pomocą takiej taśmy metalowej zależy bezpośrednio od jakości powierzchni taśmy metalowej.

Znane sposoby prostowania taśmy metalowej jedynie tylko w nieznacznym stopniu spełniają wymagania odnośnie tego szczególnego segmentu zastosowania. Istnieje cały szereg powodów ku tem u.

- W przypadku prostowania ze zwoju na zwój, jako odpad powstają stosunkowo długie odcinki taśmy, które są potrzebne dla zamocowania w bębnach do nawijania, względnie nie są prostowane z powodu odstępu prostowarki od bębnów do nawijania. Jednak materiał wyjściowy jest bardzo drogi, ponieważ chodzi o stal stopową o dużej wytrzymałości, która musi wytrzymać obciążenia, występujące w instalacji do odlewania taśm, zwłaszcza naprężenia rozciągające.

- Tradycyjna prostowarka posiada około 20 umieszczonych szeregowo rolek prostujących, przez które przeciągana jest taśma metalowa. Do tego potrzebne są ogromne siły napędowe i odpowiednio stabilna konstrukcja prostowarki. Znacznie ważniejsza jest jednak okoliczność, że taśma metalowa poprzez napędzane walce musi podlegać zmianie kierunku w kształcie litery S, aby w ogóle umożliwić wprowadzenie wysokich sił rozciągających. Niestety, nie można całkowicie wykluczyć ślizgania się wałów napędowych, w wyniku czego powstają żłobki w taśmie metalowej, co prowadzi do zwiększonego nakładu przy wytwarzaniu powierzchni taśmy o wysokiej jakości. Jeśli powstają głębokie żłobki, które mogą prowadzić nawet do szkody całkowitej i taśma metalowa musi zostać usunięta jako odpad.

- Za pomocą prostowania ze zwoju na zwój, sierpowaty kształt taśmy metalowej może być skorygowany jedynie w sposób ograniczony, względnie nie może być skorygowany na całej długości taśmy. Różnice grubości taśmy metalowej i ukośny przebieg taśmy metalowej podczas nawijania na bęben do nawijania mogą prowadzić do tego, że powstaje ledwie zauważalny kształt stożka. Dlatego, z powodu ogromnych sił rozciągających podczas prostowania może dojść do tego, że dopiero powstaje kształt sierpowaty. Ponadto, praktycznie nie jest możliwy niezawodny powtarzalny pomiar kształtu sierpowatego taśmy metalowej z powodu jej nawinięcia.

Dlatego też, zadaniem wynalazku jest opracowanie ulepszonego sposobu i ulepszonego urządzenia dla prostowania taśmy metalowej, tak że powinny być zwłaszcza przezwyciężone wspomniane niedogodności.

PL 234 629 B1

Zadanie to, w odniesieniu do sposobu, zostało rozwiązane dzięki temu, że taśmę metalową prostuje się w pierwszym przebiegu, mierzy się odchylenie od jej kształtu zadanego, i z tego odchylenia oblicza się zakres dosuwania prostowarki, po czym nastawia się ją, przy czym taśmę metalową dla pomiaru odchylenia odciąża się. Wspomniane etapy powtarza się tak długo, aż taśma metalowa uzyska kształt rzeczywisty, najbardziej zbliżony do kształtu zadanego.

Według wynalazku, ponownie przeprowadza się:

- spawanie taśmy metalowej do postaci taśmy bez końca,

- prostowanie taśmy metalowej w prostowarce, i

- oddzielenie taśmy metalowej.

Korzystnie, prostowanie taśmy metalowej przeprowadza się z pominięciem odcinka spoiny, niewyprostowany odcinek taśmy metalowej usuwa się, a taśmę metalową ponownie spawa się do postaci taśmy bez końca.

Według wynalazku, podczas procesu prostowania, do taśmy metalowej wprowadza się naprężenie rozciągające w zakresie wynoszącym 100-400 N/mm².

Korzystnie, podczas procesu prostowania krążki zwrotne urządzenia ustawia się ukośnie w taki sposób, że naprężenie rozciągające na obu krawędziach wzdłużnych taśmy metalowej jest w przybliżeniu jednakowe, względnie podczas procesu prostowania, krążki zwrotne urządzenia ustawia się ukośnie w taki sposób, że naprężenie rozciągające na krótszej krawędzi wzdłużnej jest większe, niż na dłuższej krawędzi wzdłużnej.

Według wynalazku, po odciążeniu taśmy metalowej, mierzy się zwis taśmy metalowej obu krawędzi wzdłużnych i porównuje się ze sobą, po czym taśmę metalową wydłuża się na krótszej krawędzi wzdłużnej.

Dzięki takiemu postępowaniu, tylko bardzo niewielka część (około 0,5-1,0 m) taśmy metalowej pozostaje jako odpad. Dzięki temu, bardzo drogi materiał podstawowy taśmy jest efektywnie wykorzystany. Ponadto, dzięki prostowaniu taśmy bez końca odpada również mająca kształt litery S zmiana kierunku taśmy metalowej, wskutek czego ryzyko występowania żłobków na stronie zewnętrznej taśmy i ryzyko szkody całkowitej wynosi praktycznie zero. Taśma podczas prostowania nie jest nawijana, dlatego też nie może także dojść do powstania wspomnianego kształtu stożkowego, a w efekcie do powstania kształtu sierpowatego. Ponadto, za pomocą przedstawionego sposobu może być łatwo i w sposób powtarzalny określony istniejący kształt sierpowaty.

Ponieważ prostowanie następuje w kilku przebiegach, to może być zmniejszona ilość rolek prostujących. W praktycznie wykonanej prostowarce zastosowanych jest przykładowo tylko 7 umieszczonych szeregowo rolek prostujących. Dzięki temu, zmniejszone są siły rozciągające, działające na taśmę metalową, a także moc, wymagana do napędzania taśmy metalowej. Ponadto, może być praktycznie całkowicie wykluczona konieczność zmiany kierunku w kształcie litery S.

Ponieważ prostowanie nie występuje w obszarze spoiny, to unika się tego, że spoina jest wystawiana na wysokie obciążenia i ewentualnie łamie się. Dzięki temu można uniknąć uszkodzenia taśmy metalowej, jakie może powstać w przypadku spadnięcia z krążków zwrotnych.

Ponieważ naprężenie rozciągające, wprowadzane podczas prostowania do taśmy metalowej, mieści się w zakresie wynoszącym 100-400 N/mm², to leży ono w zakresie naprężenia rozciągającego, jakie występuje podczas eksploatacji instalacji do odlewania taśmy. Dzięki temu może być bardzo dobrze ocenione przyszłe zachowanie się taśmy metalowej w instalacji do odlewania taśmy, co jest zupełnym przeciwieństwem do prostowania ze zwoju na zwój, w którym występują znacznie wyższe naprężenia rozciągające. Te ostatnie prowadzą do tego, że przez wysokie naprężenie rozciągające są okresowo wyrównywane istniejące pofalowania, jednak ponownie pojawiają się one podczas eksploatacji w instalacji do odlewania taśmy, z powodu występującego tam mniejszego naprężenia rozciągającego. Dlatego też, w przypadku prostowania ze zwoju na zwój, bardzo trudno można ocenić przyszłe zachowanie się taśmy metalowej w instalacji do odlewania taśmy.

Ponieważ niewyprostowany odcinek taśmy zostaje usunięty, a taśma metalowa jest ponownie zespawana do postaci taśmy bez końca, to w prosty sposób uzyskuje się taśmę metalową bez końca, przykładowo do stosowania w instalacjach do odlewania taśmy.

Dzięki temu, że krążki zwrotne są ustawione ukośnie w taki sposób, że naprężenie rozciągające w obu krawędziach wzdłużnych podczas procesu prostowania jest w przybliżeniu jednakowe, unika się zboczenia taśmy z toru obiegu.

Szczególnie korzystne jest także, gdy krążki zwrotne są w taki sposób ustawione ukośnie, że naprężenie rozciągające w krótszej krawędzi wzdłużnej jest większe niż w dłuższej krawędzi wzdłużnej.

PL 234 629 B1

Dzięki temu może zostać wyprostowany kształt sierpowaty. Ponieważ wprowadzone naprężenie rozciągające działa praktycznie na całej długości taśmy metalowej, zupełnie w przeciwieństwie do znanego prostowania ze zwoju na zwój, sierpowaty kształt może być dobrze skorygowany poprzez ukośne ustawienie krążków zwrotnych.

W odniesieniu do urządzenia do obróbki taśmy metalowej, zadanie to rozwiązano dzięki temu, że zawiera urządzenie pomiarowe do mierzenia zwisu obu krawędzi wzdłużnych taśmy metalowej.

Korzystnie, urządzenie do obróbki taśmy metalowej posiada środki do ustawienia ukośnego krążków zwrotnych, a także zawiera urządzenia sterujące/regulujące, do porównywania wyników zwisu obu krawędzi wzdłużnych taśmy metalowej i obliczenia z tego dosuwania dla prostowarki, i nastawienia. Uwarunkowana kształtem sierpowatym różnica długości pomiędzy obiema krawędziami wzdłużnymi taśmy metalowej sprawdza się w pełni na całej długości. Oznacza to, że już niewielka różnica długości prowadzi do wyraźnej, a tym samym stosunkowo łatwo mierzalnej różnicy w zwisie obu krawędzi wzdłużnych. Dłuższa krawędź wzdłużna ogólnie przecież zwisa, zwłaszcza w przypadku korzystnego odciążenia taśmy metalowej, nieco bardziej niż krótsza krawędź wzdłużna. W przeciwieństwie do tego, podczas sposobu ze zwoju na zwój sierpowaty kształt nie może zostać praktycznie w ogóle zmierzony. Z jednej strony, wolna długość taśmy metalowej jest zbyt krótka, w celu umożliwienia przeprowadzenia dokładnego pomiaru, z drugiej strony różnice w grubości taśmy metalowej i ukośny przebieg taśmy metalowej podczas nawijania na bęben do nawijania mogą prowadzić do tego, że powstaje ledwie zauważalny kształt stożka, który jest łudząco podobny do kształtu sierpowatego. Dzięki dużym siłom rozciągającym podczas prostowania, może dojść nawet do tego, że kształt sierpowaty powstaje dopiero przez taki kształt stożkowy. Z tych względów, a także ponieważ jednostronne wprowadzenie podwyższonego naprężenia rozciągającego działa na bardzo krótkim odcinku taśmy metalowej, według stanu techniki celowa korekta kształtu sierpowatego jest praktycznie niemożliwa. Natomiast, dzięki zaproponowanym środkom według wynalazku, korekta kształtu sierpowatego jest łatwo uzyskiwana przez ukośne ustawienie krążków zwrotnych i/lub także przez prostowarkę, dzięki odpowiedniemu dosuwaniu rolek prostujących.

Jakość taśmy metalowej może zostać podniesiona na wyższy poziom, ponieważ możliwy jest szczególnie dokładny pomiar odchylenia taśmy metalowej od kształtu zadanego, odchylenia nie są zafałszowane przez naprężenie rozciągające panujące w taśmie metalowej, lub są zafałszowane tylko w niewielkim wymiarze. To znaczy, że falistość, kształt baryłkowaty oraz kształt sierpowaty ujawniają się w stanie odciążonym taśmy metalowej lub przy niewielkim obciążeniu znacznie bardziej, niż ma to miejsce w przypadku wysokiego naprężenia rozciągającego. Przez to, ostatecznie, niedokładności zostają „wyciągnięte na gładko”.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do prostowania taśmy metalowej według stanu techniki, w widoku z boku, fig. 2 - urządzenie z fig. 1, w widoku z góry, fig. 3 - schematycznie urządzenie do prostowania taśmy metalowej według wynalazku, w widoku z boku, fig. 4 - urządzenie z fig. 3, w widoku z góry, fig. 5 - schematycznie inne urządzenie do prostowania taśmy metalowej, w widoku z boku, ze zwisającą taśmą metalową i urządzeniem sterującym/regulującym dla uzyskania kształtu zadanego, fig. 6 - urządzenie z fig. 5, w widoku góry z dodatkowo ukośnie ustawionymi krążkami zwrotnymi, fig. 7 - kolejne przedstawione schematycznie urządzenie do prostowania taśmy metalowej, w widoku z boku, ze skanerem laserowym do wykrywania odchylenia taśmy metalowej od kształtu zadanego, a fig. 8 - urządzenie z fig. 7, w widoku z góry.

Urządzenie 1 do prostowania taśmy metalowej 2, znane ze stanu techniki, przedstawione na fig. 1 i 2, zawiera dwa bębny do nawijania 3 i 4, dwa wały napędowe 5 i 6 oraz prostowarkę 7. Prostowarka 7 zawiera kilka rolek 8, umieszczonych szeregowo i poprzecznie do taśmy metalowej 2, które są umieszczone w ramie 9.

Działanie urządzenia jest następujące, przy czym na początku taśma metalowa 2 jest całkowicie nawinięta na bęben do nawijania 3.

W pierwszym etapie, taśma metalowa 2 jest przeciągana przez prostowarkę 7 i nawijana wokół wałów napędowych 5 i 6 na bęben do nawijania 4 i tam naprężana. Dla właściwego procesu prostowania, rolki 8 są dostawiane do taśmy metalowej 2, a taśma metalowa 2 jest ciągnięta w żądanym kierunku przez prostowarkę 7. Ponieważ same bębny do nawijania 4 z reguły nie mogą wprowadzić koniecznego do tego naprężenia rozciągającego, taśma metalowa 2 w przeważającej części jest napędzana przez wały napędowe 5 i 6.

PL 234 629 B1

Taśma metalowa 2 przesuwa się przez prostowarkę 7, dzięki rolkom 8, ustawionym w postaci linii śrubowej, co jednak, dla lepszej przejrzystości, nie jest przedstawione szczegółowo na fig. 1. Przy tym, ugięcie taśmy metalowej 2 jest tak nastawione, że prosta taśma osiąga granicę plastyczności w obu kierunkach, lecz jej nie przekracza. Dlatego proste odcinki w taśmie metalowej 2 zostają odkształcone tylko chwilowo, jednak po przejściu przez prostowarkę 7 sprężynują z powrotem do swojego pierwotnego położenia, a zatem pozostają proste. Nieproste odcinki taśmy przekraczają jednak granicę plastyczności i zostają plastycznie odkształcone, a tym samym wyprostowane. Ogólnie, podczas prostowania może być korygowana falistość taśmy metalowej 2, jej wybrzuszenie (wygięcie wokół osi wzdłużnej) oraz wygięcie wokół osi pionowej, względnie osi stojącej normalnie do płaszczyzny taśmy („kształt sierpowaty”). Z powodu zastosowania obu bębnów do nawijania 3, 4, sposób ten jest znany pod pojęciem „prostowanie ze zwoju na zwój”.

Natomiast fig. 3 i 4 pokazują przykładowo i czysto schematycznie ulepszone urządzenie 101 do prostowania taśmy metalowej 2 według wynalazku. Urządzenie 101 zawiera dwa krążki zwrotne 11 i 12 dla przyjmowania taśmy metalowej 2, z których co najmniej jeden jest napędzany. Ponadto, urządzenie 101 posiada prostowarkę 13, umieszczoną pomiędzy krążkami zwrotnymi 11, 12, która z kolei posiada kilka rolek 14, umieszczonych szeregowo i poprzecznie do taśmy metalowej 2, które są umieszczone na ramie 15.

Sposób obróbki taśmy metalowej 2 według wynalazku zawiera następujące etapy:

- spawanie taśmy metalowej 2 do postaci taśmy bez końca wzdłuż spoiny 16,

- prostowanie taśmy metalowej 2 w prostowarce 13 i

- oddzielanie taśmy metalowej 2.

Taśma metalowa 2 również może być dostarczana jako zespawana taśma bez końca i także w tym stanie poddana ponownie dalszej obróbce. Sposób według wynalazku zawiera wówczas tylko proces prostowania taśmy metalowej 2.

Prostowanie taśmy metalowej 2 realizuje się z kolei dzięki temu, że taśma metalowa 2 jest przeciągana przez prostowarkę 13 i prostowana za pomocą dostawianych rolek 14. W tym celu, taśma metalowa 2 jest napędzana w podanym kierunku za pomocą krążka zwrotnego 12 i/lub krążka zwrotnego 13.

Dla lepszego zrozumienia sposobu według wynalazku, należy ponownie odwołać się do fig. 1. W procesie prostowania według stanu techniki, stosunkowo długi fragment taśmy metalowej 2 powstaje jako odpad. Konkretnie, dotyczy to części, koniecznej do zamocowania taśmy metalowej 2 w bębnie do nawijania 4 oraz części, owiniętej wokół wałów napędowych 5, 6 i sięgających aż za prostowarkę 7. Jeśli taśma metalowa 2 nie powinna być całkowicie odwinięta z bębna do nawijania 3, przykładowo w celu uniknięcia jej uszkodzenia podczas spadania, wówczas musi zostać usunięta także część zamocowana w bębnie do nawijania 3 i sięgająca aż do początku prostowarki 7. Ponieważ w przypadku materiału wyjściowego chodzi o stal stopową o dużej wytrzymałości, to sposób według stanu techniki jest bardzo kosztowny.

Natomiast, w sposobie według wynalazku, w urządzeniu 101, w idealnym przypadku w ogóle nie powstają odpady.

Korzystnie, prostowanie następuje w kilku przebiegach. W ten sposób, w porównaniu do tradycyjnych prostowarek 7 (fig. 1), przy ulepszonym prostowaniu może być zmniejszona ilość rolek prostujących 14.

W praktycznie wykonanej prostowarce 13 według wynalazku, może być zastosowanych przykładowo tylko 7 umieszczonych szeregowo rolek prostujących 14 (natomiast znana prostowarka 7 posiada około 20 rolek prostujących 8).

Dzięki temu, w urządzeniu 101 zmniejszone są siły rozciągające, oddziaływujące na taśmę metalową 2, a także moc, wymagana do napędzania taśmy metalowej 2. Ponadto, praktycznie całkowicie może być wykluczona konieczność zmiany kierunku w kształcie litery S, jaka jest realizowana w urządzeniu 1 (fig. 1) przez wały napędowe 5 i 6. W ten sposób odpada ryzyko, że taśma metalowa 2 na stronie zewnętrznej, która po prostowaniu jest z reguły jeszcze szlifowana i niekiedy polerowana, zostanie uszkodzona przez napęd 5, 6. W urządzeniu 1 według fig. 1 i 2 nie można całkowicie wykluczyć ześlizgnięcia się taśmy metalowej 2 z wałów napędowych 5, 6, wskutek czego w taśmie metalowej 2 mogą powstawać żłobki, które wymagają kosztownej obróbki wykończającej. W przypadku bardzo głębokich żłobków, taśma metalowa 2 musi zostać ewentualnie w ogóle usunięta jako odpad.

Korzystnie, naprężenie rozciągające wprowadzane podczas prostowania do taśmy metalowej 2, mieści się w zakresie wynoszącym 100-400 N/mm². Dzięki temu, naprężenie rozciągające podczas prostowania leży w zakresie naprężenia rozciągającego jakie występuje podczas eksploatacji instalacji

PL 234 629 B1 do odlewania taśmy. Dzięki temu może być bardzo dobrze ocenione przyszłe zachowanie się taśmy metalowej 2 w instalacji do odlewania taśmy, zupełnie w przeciwieństwie do prostowania ze zwoju na zwój, w którym występują znacznie wyższe naprężenia rozciągające. Te ostatnie prowadzą do tego, że przez wysokie naprężenie rozciągające są okresowo wyrównane istniejące pofalowania, które jednak ponownie pojawiają się podczas eksploatacji w instalacji do odlewania taśmy z powodu występującego tam mniejszego naprężenia rozciągającego. Dlatego też, w przypadku prostowania ze zwoju na zwój bardzo trudno można ocenić przyszłe zachowanie się taśmy metalowej 2 w instalacji do odlewania taśmy.

W kolejnej korzystnej postaci wykonania według fig. 5 i 6, mierzony jest, i porównywany, zwis taśmy metalowej 2 obu krawędzi wzdłużnych 17, 18, tak że taśma metalowa 2 jest wydłużana na krótszej krawędzi wzdłużnej 17, 18.

Fig. 5 i 6 pokazują przykład, który przedstawia szczegółowo ten proces. Fig. 5 i 6 pokazują urządzenie 102, które jest podobne do urządzenia 101 z fig. 3 i 4. Jednak taśma metalowa 2 posiada uwidoczniony kształt sierpowaty, a więc ugięcie wokół osi normalnej do płaszczyzny taśmy metalowej 2.

Fig. 5 pokazuje urządzenie 102 w stanie, w którym taśma metalowa 2 została nieco odciążona. W tym celu oba krążki zwrotne 11, 12 lub także tylko jeden z nich, są przemieszczone w kierunku środka. Wówczas taśma metalowa 2 zwiesza się nieco do dołu. W tym celu założono, że krawędź wzdłużna 17 jest nieco dłuższa od krawędzi wzdłużnej 18. Dlatego też, taśma metalowa 2 jest wygięta sierpowato. Gdy krążki zwrotne 11, 12 są ustawione równolegle względem siebie, wówczas obie krawędzie wzdłużne 17, 18 podczas odciążania taśmy metalowej 2 zwieszają się w różnym stopniu. W konkretnym przypadku, nieco dłuższa krawędź wzdłużna 17 zwiesza się nieco bardziej niż krawędź wzdłużna 16, jak jest to przedstawione na fig. 5.

Korzystne jest, gdy krążki zwrotne 11, 12 są ustawione ukośnie w taki sposób, że podczas procesu prostowania, naprężenie rozciągające w obu krawędziach wzdłużnych 17, 18 jest w przybliżeniu jednakowe. W ten sposób można uniknąć zboczenia taśmy metalowej 2 z toru, krążki zwrotne 11, 12 są w położeniu przedstawionym na fig. 6.

Jednak możliwe jest także, że krążki zwrotne 11, 12 są ustawione ukośnie w taki sposób, że naprężenie rozciągające w krótszej krawędzi wzdłużnej 18 jest większe niż w dłuższej krawędzi wzdłużnej 17 i taśma metalowa jest wydłużana wskutek tego na krótszej krawędzi wzdłużnej 18. W ten sposób może zostać wyprostowany sierpowaty kształt taśmy metalowej 2. Wprowadzone naprężenie rozciągające działa praktycznie na całej długości taśmy metalowej 2, zupełnie w przeciwieństwie do prostowania ze zwoju na zwój, podczas którego ukośne ustawienie bębnów do nawijania 3, 4 prowadzi do jednostronnego zwiększenia naprężenia rozciągającego tylko na jednym krótszym odcinku taśmy metalowej 2. Dlatego też, sierpowaty kształt może być znacznie lepiej skorygowany przez ukośne ustawienie krążków zwrotnych 11, 12 za pomocą urządzenia 102, niż za pomocą tradycyjnego urządzenia 1.

Korzystnie, sierpowaty kształt może być zmierzony z większą dokładnością w urządzeniu 102, według fig. 3-6, ponieważ różnica długości pomiędzy obiema krawędziami wzdłużnymi 17, 18 jest sprawdzana na całej długości taśmy metalowej 2.

W przeciwieństwie do tego, sierpowaty kształt nie może zostać praktycznie w ogóle zmierzony w urządzeniu 1 według fig. 1 do 2. Z jednej strony, wolna długość taśmy metalowej 2 jest zbyt krótka, w celu umożliwienia przeprowadzenia dokładnego pomiaru, a z drugiej strony różnice grubości taśmy metalowej 2 i ukośny przebieg taśmy metalowej 2 podczas nawijania na bęben do nawijania 3, 4 mogą prowadzić do tego, że powstaje ledwie zauważalny kształt stożka, który jest łudząco podobny do kształtu sierpowatego. Dzięki dużym siłom rozciągającym podczas prostowania, może dojść nawet do tego, że kształt sierpowaty powstaje dopiero przez taki kształt stożkowy.

Środki do ukośnego ustawiania krążków zwrotnych 11, 12 mogą być utworzone przykładowo przez siłownik hydrauliczny lub napędy wrzecionowe. Na fig. 5 i 6 krążki zwrotne 11, 12 są wyposażone w siłowniki hydrauliczne 19, 22, które z jednej strony wprowadzają siłę rozciągającą, konieczną do prostowania, lecz z drugiej strony umożliwiają także ukośne ustawianie krążka zwrotnego 11, 12. W przedstawionym przykładzie są przestawione dwa krążki zwrotne 12, 13. Jednak zasadniczo wystarcza, gdy jeden z obu krążków zwrotnych 12, 13 jest wykonany przestawnie.

Ponadto, na fig. 5 i 6 przedstawione są przykładowe czujniki 23, 24, które określają zwis taśmy metalowej 2 na obu krawędziach wzdłużnych 17, 18, a zwłaszcza różnicę pomiędzy zwisem obu krawędzi wzdłużnych 17, 18. Przykładowo, czujniki 17, 18 mogą pracować według zasady optycznej, według zasady ultradźwiękowej lub indukcyjnie. Za pomocą urządzenia sterującego/regulującego 25, oba wyniki pomiaru zostają porównane, względnie zostaje obliczony i ustalony zakres dosuwania dla prostowarki 13 oraz ewentualnie dla siłownika hydraulicznego 19, ... 22.

PL 234 629 B1

Powyżej wspomniano, że zwis jest mierzony przy przynajmniej nieznacznie odciążonej taśmie metalowej 2. Jednak zasadniczo, taśma metalowa 2 zwiesza się zawsze, także przy przyłożonym naprężeniu rozciągającym. Dlatego też, pomiar zwisu może nastąpić także w stanie obciążonym. Ponadto, sierpowaty kształt może zostać skorygowany przez ukośne ustawienie krążków 11, 12. Jednak nie jest to jedyna możliwość. Alternatywie lub dodatkowo, kształt sierpowaty może zostać skorygowany oczywiście także w prostowarce 13.

Oprócz czujników 23, 24 do pomiaru zwisu obu krawędzi wzdłużnych 17, 18 jest także przewidziany czujnik 26 do pomiaru falistości powierzchni taśmy metalowej 2, względnie do ustalenia kształtu beczkowatego, lub jej wybrzuszenia (wygięcia wokół osi wzdłużnej), który jest połączony z urządzeniem sterującym 25.

Jakość taśmy metalowej 2 może zostać podniesiona, w sposób powtarzalny, na bardzo wysoki poziom. Ponieważ taśma metalowa 2 zostaje odciążona dla pomiaru, to możliwy jest bardzo dokładny pomiar odchylenia taśmy metalowej 2 od kształtu zadanego, ponieważ nie występuje lub występuje tylko o niewielkim wymiarze naprężenie rozciągające, które sugeruje bardziej gładką taśmę metalową niż występuje ona w stanie nieobciążonym.

Ogólnie, czujniki 23, 24, 26 do pomiaru zwisu i do pomiaru falistości powierzchni, względnie do ustalenia kształtu beczkowatego mogą występować jako czujniki oddzielne lub ich funkcje są zintegrowane w jednym czujniku. Przykładowo, za pomocą skanera laserowego może zostać zmierzona jednocześnie falistość powierzchni, kształt beczkowaty, a także kształt sierpowaty (bezpośrednio lub poprzez obejście zwisu), a wyniki wysyłane do urządzenia sterującego 25.

Postać wykonania ze skanerem laserowym 27 jest przedstawiona na fig. 7 i 8. Przy tym, skaner laserowy 27 odczytuje korzystnie całą szerokość taśmy metalowej 2, dzięki czemu poprzez wykryty profil powierzchni może zostać określona jednocześnie falistość powierzchni, kształt beczkowaty i kształt sierpowaty.

W kolejnej, korzystnej odmianie sposobu, prostowanie nie następuje w obszarze spoiny 16. W tym celu, zwłaszcza krążki 14 są chwilowo unoszone znad taśmy metalowej 2, aż obszar spoiny 16 przesunie się przez prostowarkę 13. W ten sposób unika się tego, że spoina 16 jest narażona na zbyt wysokie obciążenia i ewentualnie łamie się. Dzięki temu można uniknąć uszkodzenia taśmy metalowej 2, jakie może powstać w przypadku spadnięcia z krążków zwrotnych 11, 12.

Ponadto jest korzystne, gdy niewyprostowany odcinek taśmy zostaje usunięty, a taśma metalowa 2 zostaje ponownie zespawana do taśmy bez końca. Na fig. 4, odcinek przeznaczony do usunięcia jest oznaczony przez „x”. Przykładowo, taki odcinek x może powstać, gdy taśma metalowa 2 zostanie zatrzymana po procesie prostowania lub po przejściu przez proces prostowania. Dzięki podanemu sposobowi może być ponownie wytworzona taśma metalowa 2 bez końca i o wysokiej jakości, przykładowo do zastosowania w instalacji do odlewania taśmy.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób obróbki taśmy metalowej, w którym taśma metalowa przesuwa się przez prostowarkę, zawierająca kilka umieszczonych szeregowo rolek prostujących, przy czym dla procesu prostowania, taśmę metalową spawa się do postaci taśmy bez końca, napręża się pomiędzy co najmniej dwoma krążkami zwrotnymi, a zwłaszcza ciągnie się przez co najmniej jeden krążek zwrotny, napędzany przez prostowarkę, znamienny tym, że

a) taśmę metalową (2) prostuje się w pierwszym przebiegu,

b) mierzy się odchylenie od jej kształtu zadanego, i z tego odchylenia oblicza się zakres dosuwania prostowarki (13), po czym nastawia się ją, przy czym taśmę metalową (2) dla pomiaru odchylenia odciąża się,

c) etapy a) i b) powtarza się tak długo, aż taśma metalowa uzyska kształt rzeczywisty, najbardziej zbliżony do kształtu zadanego.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po prostowaniu taśmy metalowej (2) przeprowadza się:

a) spawanie taśmy metalowej (2) do postaci taśmy bez końca,

b) prostowanie taśmy metalowej (2) w prostowarce (13), i

c) oddzielenie taśmy metalowej (2).

PL 234 629 B1
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że prostowanie taśmy metalowej (2) przeprowadza się z pominięciem odcinka (x) spoiny (16).
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że niewyprostowany odcinek (x) taśmy metalowej (2) usuwa się, a taśmę metalową ponownie spawa się do postaci taśmy bez końca.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas procesu prostowania, do taśmy metalowej (2) wprowadza się naprężenie rozciągające w zakresie wynoszącym 100-400 N/mm².
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że podczas procesu prostowania, krążki zwrotne (11, 12) urządzenia (101, 102, 103) ustawia się ukośnie w taki sposób, że naprężenie rozciągające na obu krawędziach wzdłużnych (17, 18) taśmy metalowej (2) jest w przybliżeniu jednakowe.
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że podczas procesu prostowania, krążki zwrotne (11, 12) urządzenia (101, 102, 103) ustawia się ukośnie w taki sposób, że naprężenie rozciągające na krótszej krawędzi wzdłużnej jest większe, niż na dłuższej krawędzi wzdłużnej.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że po odciążeniu taśmy metalowej (2), mierzy się zwis taśmy metalowej (2) na obu krawędziach wzdłużnych (17, 18) i porównuje się ze sobą, po czym taśmę metalową (2) wydłuża się na krótszej krawędzi wzdłużnej (18).
9. Urządzenie do obróbki taśmy metalowej, zawierające prostowarkę z kilkoma rolkami prostującymi i dwa krążki zwrotne do przyjmowania taśmy metalowej, z których co najmniej jeden jest napędzany, i które są umieszczone na naprzeciwległych stronach prostowarki, znamienne tym, że zawiera urządzenie pomiarowe (23, 24, 29) do mierzenia zwisu obu krawędzi wzdłużnych (17, 18) taśmy metalowej (2).
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że posiada środki (19, 22) do ukośnego ustawiania krążków zwrotnych (11, 12).
11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że zawiera urządzenie sterująco/regulujące (25) do porównywania wyników zwisu obu krawędzi wzdłużnych (17, 18) taśmy metalowej (2) i obliczenia z tego dosuwania dla prostowarki (13) i nastawiania.