TWI332867B - Device for the continuous stretch-forming of a metal strip,and method for operating such a device - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關-用於金屬條帶連續拉伸 裝置於運送該條帶之方向中包含至少三組s形滾 2二s开…車元設有至少二滾筒，其中定位該等滚 同’使件&金屬條帶捲繞在該等滾筒上方超過⑽度之一 滾筒圓周角度。再去，士 ^ 者本發明有關用於操作此一裝置之方 法。 [先前技術】 用於拉伸成形一全屬你離 隻屬條帶之裝置及用於其操作之相關 方法係已由歐洲專利第ΕΡ 0 393 301 Β2號得知。於此配置 中’待拉伸之金屬條帶通過彼此前後配置之五組滾筒單 疋，該等滾筒單元以S形狀捲環著該金屬條帶，且由於該 Μ筒單元之㈣的對應驅動之結果’該等滾筒單元可在 該：屬條帶中增加拉伸應力。於該拉伸製程期間，該金屬 '、帀中之生伸長量被完成，該塑性伸長量導致該條帶厚 度及該條帶寬度之縮減。 方、此配置中’在該金屬條帶之第一拉伸成形區域中拉 伸應力增〜，該拉伸應力幾乎達到該降伏強度（aV2)或甚 至超過該降伏強度。於钵收 於忒條帶張力剛好保持在該降伏強度 j下之本例中，一預先拉伸區會連同環繞著該$形滾筒單 ^之滾同的最後f曲半捏—起形成’纟中該條帶寬度係在 -玄預先拉伸區中彈性地縮減。實際拉伸發生在第二拉伸成 形區域中，其録該金屬條帶的運送方向中之下游。藉著 將拉伸成形分開成：區4，拉伸成形之後於該金屬條帶中 ⑶2867 所造成之平直度結果被改善。 於根據該前述歐洲專利第EP 0 393 301 B2號之解決方 法中’用於條帶之彈性變形的條帶張力被施加於—組煞車 滾同及一組張力滾筒之間。在一對配置於該等煞車滾筒及 張力滾筒間之拉伸成形滾筒中，產生用於條帶之塑性 的條帶張力。 由歐洲專利第EP 〇 936 954 B1號已知一拉伸成形工 廠，其中該二拉伸區係形成於一組煞車滾筒及一中央配置 拉伸滾筒之間，與在此拉伸滾筒及一組配置在下游的張力 滾筒之間。 再者，由歐洲專利第EP】245 3〇】八2號已知一裝配， 其中該二拉伸區係形成於該組煞車滾筒及-傳動滾筒之 間，以及在此滾筒及該組張力滾筒之間。此配置提供用於 =-及該第二拉伸面積或拉伸區之長度至少是該最大條 ”,0·5 | ’由於此結果’該拉伸程序之平直度結果 係已宣稱有所改善。 最後，由德國專利第DE 36 36 7〇7 C2號已知一用於 金屬條帶之拉伸成形工廠，在該工廠中’藉著用一改變方 ;:::f私在張力之下壤繞者小滾筒拉伸該條帶達成該 干直度改善效果》 雖然用於拉伸成形一金屬條帶之 lee# 裝置及已知方法 業已使其可能增加一金屬條帶之平直 JL; D度，在此有一需 求，以建立又進一步改善之工廠及方法，而 及方法，該金屬條帶能甚至更有效率 廠 程。 午地進仃該拉伸成形製 7 【發明内容】 拉柚士匕本發明之目的係建立該介紹中所論及之類型的 M 藉由其可進一步改善拉伸成形之相 關的拉伸成形製程 就遠裝置而言’本發明之目的係藉著以下特徵所滿足， 、•在運送該條帶之方向巾，該拉伸成形裝置之第二組S形 滾向單元包含直徑尺寸不同之二滾筒。 如將稍後討論者’此測量導致拉伸成形中之—項改善， 並導致該經處理金屬條帶之改善平直度。 -較佳地是，該第二組S形滾筒單：之滾筒具有較大之 直杈，該滾筒係順著運送該條帶之方向運轉。 根據一較佳具體實施例，該裝置包含五組3形滾筒單 元，每一組S形滾筒單元設有至少二滾筒。於此配置中， 农運送该條帶之方向中之該第四組s形滚筒單元可包含直 L尺寸不同之一滾筒。再者，於此案例中，於運送該條帶 之方向中之该第四組s形滾筒單元之隨後滾筒可為具有該 較小直徑之滾筒。 較佳地疋，於S玄组S形滾筒單元中設有較大直徑之滚 筒至少為設有較小直徑之滾筒直徑的1 25倍。特別較佳地 是，於該組S形滚筒單元中設有較大直徑之滾筒至少為設 有較小直徑之滾筒直徑的1.5倍，較佳地是兩倍。 對於該第三組滾筒單元提供進一步改良，以包含二滚 筒’該二滾筒之直徑對應於該第二或第四組滾筒單元之較 大滾筒的直徑。再者’該第一及該第五組滾筒單元之每一 個能夠包含二滾筒，該二滾筒之直徑對應於該第二或第四 組凌筒單元之較小滾筒的直徑。 可配：運送該條帶之方向中之該第-組滾筒單元之下游， 用於測量存在於該金屬條帶中之張 &遠條帶之方向中之兮笛-知ς I松 再 量藉著形滚筒單元可包含用於測 二寺滾同鈿加至該金屬條帶的張力之機構。再者， 於測ί -A :条帶，方向中之該第四組S形滾筒單元可包含用 /、I糟著該等滾筒施加至該金屬條帶的張力之機構。

的是，如果於運送該條帶之方向中之㈣四組S 、-。早TL包含用於測量該金屬條♦之運送速度機 ，目 || “、;fe r*r ^ '逮度控制（speedmaster)，，操作可被施行，該測量 ::與-控制裝置或調節裝置連結，纟中該控制裝置或調 即、置根據所決定之運送速度控制或調節該等s形滾筒單 元之至少一些的驅動器。

根據本發明用於操作該拉伸成形裝置之方法的特微 為，於運送該條帶之方向中之該第二組5形滾筒單元中， 拉伸應力在該金屬條帶中被加大’此拉伸應力係於該金屬 條帶材料之降伏強度的百分之％及百分之ι〇〇之間。該 拉伸應力較佳地是係於百分之96及百分之99.8之間，亦 即剛好在該材料之降伏強度的百分之100以下。 ,較佳地是於一設有五組S形滾筒單元之裝置中，於運 ' ^條帶之方向中之該第三組s形滾筒單元中，拉伸應力 在6亥金屬條帶中被加大，該拉伸應力係在該金屬條帶材料 之降伏強度的百分之1〇〇以上。 再者’其能提供使拉伸應力於運送該條帶之方向中之 。玄第四組s形滾筒單元的該金屬條帶中被加大，該拉伸應 9 1332867 力係於該金屬條帶材料之降伏強度的百分之％及百分之 ^之間’或再次稍微低於該降伏強度（高達該降伏強 當作對此之另-選擇，於運送該條帶之方向 屬四組s形滾筒單元中’拉伸應力係能夠在該金 * 被加大，該拉伸應力係在該金屬條帶材料之降伏 形二的百刀之1 00以上，其中該金屬條帶繼續被塑性地變 【實施方式】 在”亥圖式中所顯示用於拉伸成形之裝置1中，一金屬 :::被處理，該金屬條帶可為一薄金屬條帶。該金屬條 為一鋼、不錄鋼或非鐵金屬所製成之條帶。典型之條 帶厚度可介於0.05及0.5毫米之間。 、 用於拉伸成形之裝置工包含彼此前後配置之五组$形 滚筒單元3、4、5、6及7。每一組3形滾筒單元3、 4 5、6、7具有二滾筒 8、9、1〇、1112、13 "、 15 16及17 ’其中該等滾筒係配置成使得該金屬條帶2 捲繞至）18G度之滾筒圓周角度α。經由關於該等滾筒8 及11之一範例，該滚筒圓周角度α係顯示在該圖式中，該 角度大約是2 10度。該笼.、奋；wc於1 心 寺滾同係可驅動的，以使條帶張力 可施加至該金屬條帶2。 該金屬條帶2於運送該條帶之方向卩中以一運送速度 v下行經該裝置1。 Λ 在該進入端，相對在該第一組s形滚筒單元3上方之 周圍工廠設備的張力程度’條帶張力係增加。在該組§形 滾筒單元3之下游’配置用於測量該金屬條帶2中之張力 10 ^^^867 的機構18。該組S形滾筒單元3下游之張力必須被知道， 以使其可能界^及隨後控制或調節張力程度，用於該張力 中之進一步控制下的增加。 忒Ik後之S形滾筒單元4包含該二滾筒1〇及u，其 等之直徑尺寸大不相同，亦即分別為直徑&。及D"。該滾 筒直！ D10可大約為60〇毫米，其值典型為介於4㈧毫米 及_毫来之間，而該直徑Dn可為12〇〇毫米，盆值虫

$為介於M00毫米及Moo毫米間之間。該組$形滾筒 單兀4之第一滾筒1〇 |有與該第一組s形滾筒單元3之 滾筒8及9相同的直径。

再者’該第二組S形滾筒單元4包含用於測量該金屬 條帶2中之張力（扭矩測量）的機構19。已在該等滚筒1〇 及11之間错者該等滾筒10、u之驅動器(未示出)的對應 控制設定之條帶張力係設定在此一程度，使得根據計算結 果’尚未發生待拉伸條帶之端部纖維塑化作用。該电5形 滾筒單元4之隨後滾筒U具有一顯著地較大之直徑D 。 此滚筒U將條帶張力加大至一超過降伏強度張力的百分 之96至剛好低於百分之1〇〇的程度。既然該滾筒半妒係 有限的’由於彎曲該條帶之結果，不能排除端部纖維應變， 然而’由於將該直㈣割成特定尺寸之結果，其能減少至 一可接受之範圍。 :該第二組S形滾筒單元4之滾筒n及該第三組3形 滚湾早元5的隨後滾筒12之間，在此有用於該條帶之一 延伸自由&，在該自由區上’越過該條帶寬度的不均勻之 張力分佈可藉著增加之張力而變得平均。於此位置中，源 1332867 自缺乏平直度之應力峰值可 (micr〇p】asticization)變得平均而沒‘:微塑化作用 拉伸過程。 叹迈5所發生之實際 藉由沿著運送該條帶之方向R中的下 * 筒12具有與滾筒U相同之大直徑 ，12，該滚 增加至達成該想要拉伸$卢 12條帶張力係接著 文祖伸轾度所需要之程度。 之最初程度係已經很高，由於 -條-張力 向收縮結果所致之負面影響被實際上排；二：阻礙的橫 於·^笼：食汽1 ? B 1 , ’、 為此緣故，介 於該專滾湾12及13間之拉伸 要使應力變得平均。 J為很紐，因為不需 隨後之S形滾筒單元6提供選擇的 之張力降低至-於降伏強度張力的 將該條帶 百分之】00間之程戶而u卜 之96及剛好低於 作另·特1 會加任何進-步之拉伸。當 作另-選擇，其能在此位置以一建立甲 屬條帶2提供受到進一步 式士於該金 另1 4 P弓夕ώ丄 既然該等滾筒13 及14間之自由的未拉伸長度係 分佈中之殘留不均勻性能被減少。^長’任何於張力 該組s形滚筒單元6再次包含—具有大直徑 μ 及一隨後之較小滾筒丨5，盆中 、8 —w〜⑶a 八T此汲，哀靖早几6係設計成盥 對=伸成形滚筒12、13上游之S形滾筒單元4相對稱Γ 為了⑽條帶張力，額3料筒單元6 測量該張力之機構20。在該第四組s形滚筒單元6之大直 :二1415之：，—條帶張力程度係設定在當於該隨後之 上運行時防止該金屬條帶2之塑化作用。今 較小滾筒1 5將哕怂嫌战^ώ 〜 成 ^條f張力私度s又疋至供測量隨後條帶張 12 1332867 以用於測量該張力之機構23施行條帶 該最後、H 〇 筒單元3相對：滾筒單元7係與該第一組S形滾 ’冉’其包含具有與該等滾筒1〇或15相同之 小滾筒直徑的滚筒16、17。此組s_ 力降低至想要或戶斤兩^ — 丨竹條带張 而之程度’以用於該工廢之隨後零件。 在該第四*且<5犯·Λ &

、'且^形滾筒單元6上，配置測量機構2i，直 θ 帝2之運送速度v。該測ϊ機構21將該測 里值傳迗至一控制或調節裝置22，如僅只被概要地顯示 者°亥控制或調節裝置作用於該等S形滾筒單元3、4、 5、6、7之驅動器上，以便達成一想要之速度。在本範

力所需要之程度 張力測量。 例中測量該運送速度或條帶速度之處，該滾筒14因此作 用如 速度控制（speedmaster)”者，並設有該等滾筒或 s亥等組張力滚筒之一下游速度調節主要驅動器。 如此’該對拉伸成形滾筒12、1 3上游之條帶張力係保 持至一於該降伏強度張力的百分之96及剛好低於百分之 1〇〇間之程度。於該對拉伸成形滾筒12、13中，施加條帶 張力之剩餘分量’該剩餘分量係達成該設定拉伸程度所需 要者。在該對拉伸成形滚筒12、13下游，任一條帶張力 係降低至該降伏強度張力的百分之96及剛好低於百分之 1 00之間’或條帶張力係增加至達成一補充之進一步拉伸 程度。 在該對拉伸成形滾筒i 2、13上游之S形滾筒單元4 (煞 車滾筒）的最後滾筒丨丨及該隨後S形滾筒單元6 (張力滾筒） 之第一滾筒14，具有與該组s形滾筒單元5的二滾筒12、 13 1332867 1 3相同之直徑。如所說明者，此直徑係相當地大於其餘滾 筒8、9、10、15、16及17之直徑，而該等滾筒8、9、 10' 15、16及17全部具有相同之直徑。 於該組S形滾筒單元5 (拉伸成形滾筒單元）上游之s 形滾筒單元4、及其下游的S形滾筒單元6中之條帶張 力，係藉著條帶張力測量及扭矩測量設定在該等滾筒，以~ 使各種計算顯示在安裝於該組3形滾筒單元4或6中之二 滾筒10或15的較小滾筒上不會發生任何端部纖維塑化作 於所顯不之具體貫施例中 -也喝，丨「求▼匕於琢二滾筒 10及11間之張力大約係該材料降伏強度的百分之55至百 分之70。如上面所示，於滾筒"及12之間，在此有一於 該降伏強度的百分之96及剛好低於百分之1〇〇間之拉伸 應力。此區域係該預先拉伸區。哮笛 . 及第一主要拉伸區係於該 等滾筒12及13之間。該第二主要拉伸區係在該等滾筒η

及Μ間之區段，在此該拉伸應力大部份時間係再次於該 降伏強度的百分之96及剛好低於石八 及白刀之1〇〇之間。再次 於s玄寺 >袞同14及1 5之間，於斜避由 „ ώ ㈣财，料伸應力係該材 料降伏強度的大約百分之55至百分之7〇〇 【圖式簡單說明】 該唯一之圖式 裝置之橫側視 該圖式係顯示本發明之一具體實施例。 概要地顯示一用於一金屬條帶拉伸成形的 圖’其中基本上僅只顯示該等被使用之滚筒 【主要元件符號說明】 1 用於拉伸成形之裝置 1332867

2 金 屬 條 帶 3 s 形 滾 筒 單 元 4 s 形 滾 筒 單 元 5 s 形 滾 筒 單 元 6 s 形 滾 筒 單 元 7 s 形 滾 筒 單 元 8 滚 筒 9 滾 筒 10 滾 筒 11 滾 筒 12 滾 筒 13 滾 筒 14 滾 筒 15 滚 筒 16 滾 筒 17 滾 筒 18 用 於 測 量 該 張 力 之 機 構 19 用 於 測 量 該 張 力 之 機 構 20 用 於 測 量 該 張 力 之 機 構 21 測量 機 構 22 控 制 或 調 A/r 即 裝 置 23 用 於 測 量 該 張 力 之 機 構 R 運 送該條 帶 之 方 向 σ 滾 筒 圓 周 角 度 Ds 滾 筒 8 之 直 徑 15 1332867 D9 滾筒9之直徑 Di〇 滾筒 10之直徑 〇n 滾筒 11之直徑 D丨2 滾筒 12之直徑 D,3 滾筒 13之直徑 D 1 4 滾筒 14之直徑 D.5 滾筒 15之直徑 〇,6 滾筒 16之直徑 D.7 滾筒 17之直徑 V 運送速度 16

Claims (1)

1332867 /?

申請專利範圍： 1 ·-種用於-金屬條帶⑺連續拉伸成形之 該裝置（1)於運送該條帶之方向（R)中包含至少三 ）’ 筒單元（3、4、5、6、7、，盔 « 形滾 7)’母-組S形滾筒單 至少二滾筒（8、9、1〇、U、12、13、14、15、16 叹有 其中定位該等滾筒（8、 ' 、10、u、12、13、14、15、 17)，使得該金屬條帶（2)捲繞該等滾筒經過一超過16、 之滾筒圓周角度（α) ’其特徵為： ° ° 18〇度 至少該第二組S形滾筒單先於運送該條帶之 中包含二滚筒（10、11)，該二滚筒之直押 方向（R) I MDl°、D")尺寸不 2 .如申請專利範圍第1項所述之裝置並 第二組S形滾筒單元（4)之滾筒（11)具有 八特徵為：該 于乂六^之直彳⑤f 該滾筒（11)係沿著運送該條帶之方向。 ’ 3 .如申請專利範圍第丄或2項所述之裝置， 、7 ) ’ 每 11 、 12 、 為：其包含五組S形滾筒單元（3、4、丨、，其特徵 10 一組S形滾筒單元設有至少二滾筒（8、9 13 、 14 、 15 、 16 、 17) ° 4 ·如申請專利範圍第3項所述之裝置， 運送該條帶之方向（R)中之該第四組 y、特徵為.於 0 $滾筒單开以、^ 二滾筒（14、15)，該二滾筒之直徑（〇 早兀（6)包含 5 .如申請專利範圍第4項所述之裝置，I、同。 第四組S形滾筒單元（6)於運送該條帶 /、特徵為.該 滾筒（15)係具有較小直徑之滾筒。 J τ之隨後 17 6.如申請專利範圍第工 為：於該組s形滾筒單元（4 (Η、14)的直徑至少為具有較 之1.25倍。 或2項所述之褒置，其特徵 、6 )中具有較大直經之浪筒 小直徑之滾筒（10、15)的直徑 言青# Μ範圍第6 該組s形滚筒單元（4 ' 、 " ’八特徵為：於

:直…為具有較小直經之滾筒(10、15)的直14) 倍，較佳地是兩倍。 ）的直徑之15 8·如申請專利範圍第3項所 第二組滚筒單元(5)包含 -特徵為：該 ⑴丨2、D丨3)對應於該第_ 、S )，该二滾筒之直徑 滾筒("、叫的直捏⑺二:組滾筒單元(4、叫之.較大 第二.=請專利範圍第3項所述之裝置，其特徵氧.

(8 ' 9、16、17)，、7)之每一個包含二滾筒 應於該第二或第四組；；：筒之直徑…對 的直徑（D,。、d15)。 70(4 6 )之較小滾筒（1〇、15) 1〇_如申請專利範園 運送該條帶之方向（R)巾項所述之震置’其特徵為··於 配置有用於測量存在之該第-組滾筒單元(3)的下游， (18)。 、该金屬條帶（2)中之張力的機構 U •如申請專利範圍楚q 運送該條帶之方向(R)項所述之裝置’其特徵為：於 用於测量藉著該等滚筒~ "組S形滾筒單元（4)包含 (HD施加至該金屬條帶⑺的張 18 力之機構（19)。 運二利範圍第3項所述之裝置，其特徵為：於 2 !!ί向(R)中之該第四組^形滾筒單元⑹包含 ;'則里藉者5亥等滾筒（丨4、15)施加至％金| 力之機構(20)。 “金屬條帶⑺的張 運送範圍第3項所述之裝置，其特徵為：於 =…方向(R)中之該第四組s形滾筒單元⑷包含

^條帶（2)之料速度量機彳_)，該 ===一控制裝置或調節裝置(22)相連通，其中該 1 ^ ^ ^即裝置（22)根據所決定之運送速度W控制或 调即…形滾筒單元(3、4、5、6 一· 的驅動器。 一

14· 一種用於操作-用於金屬條帶⑺連續拉伸成形之 裝置⑴的方法’該裝置（1)於運送該條帶之方 至少三組s形滾筒單元(3、4、5、6、7)，每… 形滾筒單元設有至少二滾筒(8、9、1〇、111213、;4、 15、16、17) ’特別是根據申請專利範圍第1至13項中之 任-項者，其特徵為： 中之 於運送該條帶之方向（R)之該第二組s形滾筒單 中’拉伸應力於該金屬條帶(2)中被增大，該拉伸應力係介 於該金屬條帶之材料降伏強度的百分t 96及百分之1〇〇 之間。 UU 如申吻專利範圍第丨4項所述之方法，其 於-設有五組3形滾筒單元(3、4、5、6、7)之：置 19 ::=該條帶之方向⑻之該第二…"單元⑺ 該金屬條帶⑺之材料降伏強度的百分之_=應力係為 16.如申請專利範圍第15項所述之方法 於運送該條帶之方向之該第四組s形滾筒單元(6、:徵為： 應力於該金屬條帶中被増大，該拉伸應力係為介於，：伸 條帶⑺之材料降伏強度的百分之％及百分之【㈧之-金屬 17_如申請專利範圍第15項所述之方法，H 運送該條帶(R)之方向之該第四組s形滾筒 ：為:於 伸應力於該金屬條帶（2)中被増大，該拉伸應’杈 條帶（2)之材料降伏強度的百分之1〇〇以上。，、為該金屬 十一、圖式： 如次頁。

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