WO2010009898A1 - Verfahren zur herstellung eines kaltgewalzten profils mit mindestens einer verdickten profilkante - Google Patents

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compression
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    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08—Upsetting

Definitions

  • JP 55141330 Another method for producing a metal strip with different thicknesses and in particular with a thicker edge is known from JP 55141330.
  • a light metal strip is first passed through a pair of rollers, wherein a roller is provided with end portions which are beyond the actual roller surface and wherein the second roller has a smaller width than the first roller, and is disposed between the end portions of the first roller. If the light metal is passed through the nip, there is a displacement or flow of the material towards the end regions, which are formed thickened in this way.
  • the process is controlled in a simple manner. There is a uniform flow of the metal in the desired direction.
  • the compression roll holds a surface, i. Upper or lower side of the metal band, so that the metal strip deforms targeted only in one direction, while the other side remains in the original state.
  • the step-shaped design of the compression roll ensures a targeted deformation of the metal strip, which is held firmly by the compression roll.
  • Another preferred embodiment can provide that the stepped profile of the compression roll is extended to a band edge encompassing the U-profile on both sides, wherein the voltage applied to the side facing away from the guide roller free U-legs is designed to be considerably longer.
  • This embodiment prevents in particular the formation of metal burrs, which otherwise often occur in upsetting processes between the individual rollers. As a result, the post-processing of the metal strip can be reduced to a minimum and the total cost can be kept low.
  • At least one of the edging roller facing end portion of the guide roller may extend convexly at a predetermined angle.
  • angles of the at least one convex end portion of the guide roller may vary in steps of 1 to 10 °, preferably 2 to 5 °. These angles have proven to be particularly preferred in practice to perform a smooth change in shape.
  • At least one deformation step for reshaping the thickened metal strip may follow the last swaging step. In this way, the formation of a desired profile in a single operation with the thickening of certain areas of the metal strip can be performed.
  • the partially thickened metal strip can be formed into a C-shaped mounting rail.
  • the method according to the invention has proved to be particularly suitable for a corresponding element. The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. It shows:
  • FIG. 3 shows an upsetting step shown in FIG. 2 in a three-dimensional representation
  • the metal strip 1 shows a metal strip 1 introduced into a rolling device with a first roller 2 and an oppositely disposed second roller 3, wherein the metal strip 1 is held and guided between the two rollers.
  • the metal strip 1 in this case has a predetermined thickness, which coincides with the desired final thickness of the essential regions of the metal strip 1.
  • the actual upsetting operation is carried out by compression rollers 9, which are arranged on both sides on the end faces or the band edge 10 of the metal strip 1.
  • the roller axis of the compression roller 9 is arranged substantially transversely to the roller axis of the guide roller and inclined to the belt plane employed. This results between the roll axis 20 of the compression roll 9 and the roll axis 21 of the guide roller 4, an angle a of more than 90 °, preferably between 92 ° and 100 °.
  • the resulting stresses in this area are better distributed to the entire material.
  • the formation of burrs is suppressed.
  • the region of the metal strip 1 to be deformed is thus held during the swaging operation between the guide roller 4 and the compression roller 9, and the strip edges 10 of the metal strip are compressed by exerting a force by the compression rollers 9 in the direction of the clamping gap, whereby the material passes through this compression process deformed and penetrates into the formed between the convex end portions 6 of the guide rollers 4 and the free U-legs 22 of the compression rollers 9 nip.
  • the first compression step is completed when the existing in the region of the convex end portions 6 of the guide roller 4 and the compression roller 9 nip is completely filled by the material of the metal strip 1, i. the band edge was deformed by compression.
  • the upsetting roll 9 can also be replaced by a new one after each swaging step to accommodate the increasing deformation of the strip, e.g. to adapt the profiling of the compression roll of each new deformation.
  • the deformation of the metal strip 1 is carried out in slow increments, the convex end portions 6 each tapering at greater angles, preferably in increments of three degrees, to a desired end bevel, e.g. shown in Figure 2 c).
  • the compression roll 9 as shown in Figure 2c, be formed with a step profile, with only a free leg 25 rests against the metal band bottom and the remaining profile is arranged parallel to the end face 5 of the guide roller. This determines the final shape of the thickened area.
  • the support roller is profiled, so that not only an area of the underside of the metal band, but also the band edge and a region of the metal band upper side is enclosed by the support roller. However, in contrast to the leg 22 of the support roller resting against the underside of the metal band, which extends clearly beyond the region to be thickened, the metal band upper side is only guided over part of the thickened region.
  • the area between the two U-legs, as shown in the present example may be rounded to deform the metal strip 1 corresponding to the rounding.
  • the metal strip 1 is formed by the desired number of compression steps with a thickened band edge, wherein the thickened region is formed only in the region of a surface of the metal strip 1 at a predetermined angle to the outside uniformly extending end portions, the metal strip thus obtained is in a deformed immediately following the compression deformation processes to the desired final profile.
  • FIGS. 5 a) and 5 b) different steps are shown during the deformation, once, as shown in FIG. 5, after the thickened surface has been bent at an angle of 90 ° to the unmodified surface of the metal strip 1, as well as in FIG 5 b), the finished angled profile, wherein the two thickened end portions extend toward each other, and the unchanged surface of the metal strip 1 is angled at an angle of 90 °.
  • FIG. 6 a) and 6 b) show here two partially deformed profiles during the deformation process.
  • the finished deformed profile in the form of a C-rail is finally shown in Figure 6 c).
  • the finished profile comprises a base region 10 as well as two legs 11 and 12 extending perpendicularly thereto, to which finally the angled profiles Connect the thick area.
  • the angled thickened areas extend toward each other, wherein a gap is formed between the two areas.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten Profils (1) mit mindestens einer verdickten Profilkante aus einem Metallband. Hierbei wird das Metallband durch mindestens einen von einer Führungswalze (4) und wenigstens einer seitlichen Stauchwalze (9) gebildeten Klemmspalt geführt, wobei die Walzenachse (20) der Führungswalze" (4) parallel zu der Bandebene des Metallbandes (1) angeordnet ist, während die Walzenachse (21) der Stauchwalze (9) quer zu der Walzenachse (20) der Führungswalze (4) angeordnet ist und derart zur Bandebene geneigt angestellt ist, dass von der Stauchwalze (9) neben der auf die Bandkante ausgeübten Stauchkraft auch eine auf die der Führungswalze (4) abgewandte Seite des Metallbandes wirkende Klemmkraft aufgebracht wird. Die Stauchwalze (9) ist stufenförmig ausgebildet und umschließt die Bandkante zumindest auf der der Führungswalze (4) abgewandten Seite des Metallbandes (1).

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES KALTGEWALZTEN PROFILS MIT MINDESTENS EINER VERDICKTEN PROFILKANTE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten Profils mit zumindest einer verdickten Profilkante aus einem Metallband.
Aus Walzgut hergestellte Profile sind in verschiedensten Ausführungsformen und in verschiedensten Herstellungsverfahren bekannt. Entsprechende Profile werden ausgehend von einem im Wesentlichen rechteckförmigen, länglichen, flachen Metallband in der Regel durch Biegen oder Rollen des Metallbandes oder -Streifens erstellt. Hierbei umfassen "Biegen oder Rollen" alle Arbeitsschritte, die verwendet werden können, um den Metallbandzuschnitt in die gewünschte Form zu bringen, z.B. auch Abwinkein, Abkanten, Prägen etc. Die Formumwandlung des flachen Metallbandes kann hierbei im Wesentlichen ohne Änderung der Materialdicke erfolgen oder auch Verfahren umfassen, bei welchen ein Profil aus einem Metallband hergestellt wird, dessen Querschnittfläche keine konstante Dicke aufweist, sondern bewusst Bereiche größerer und kleinerer Materialstärke hat.
Ein mögliches Profil, das hier beispielhafterweise angeführt wird, ist z.B. eine C-förmige Montageschiene, wie auch eine Ankerschiene, die in der Regel durch Warmwalzen oder Kaltprofilieren hergestellt wird. Warmgewalzte Profile werden hierbei aus einem Stahlblock gewalzt, wobei der erhitzte Stahlblock ca. 8 verschiedene Walzen durchläuft, die jeweils mehrere sogenannte Stiche besitzen, die unterschiedlich oft durchlaufen werden. Im Rahmen des Warmwalzens ist es ohne Probleme auch möglich, die Ausbildung der Profilvorform zusammen mit einer Dickenreduzierung durchzuführen, wobei das Abwälzen zur Dickenreduzierung zu einem seitlichen Fließen des verdrängten Materials führt. Bei materialintensiven Profilen, wie C-Profilen, liegt der Anteil der Materialkosten bei über 70%, so dass Einsparungen auf das Material die Gesamtkosten drastisch verringern.
Im Gegensatz dazu werden kaltprofilierte Schienen aus Bandstahl auf Rollen in einem einzigen Arbeitgang hergestellt, wobei keine Dickenreduzierung stattfindet, da aufgrund der Reibung quer zur Walze und der Steifigkeit des flachen Walzgutes die Dickenreduktion nur in eine Streckung in Längserstreckung bzw. Walzrichtung und eine Materialverfestigung umgewandelt wird.
Ein Verfahren zur Veränderung der Dicke eines Metallbandes ist z.B. aus der DE 197 43 093 bekannt. Hierbei wird ein Metallband mit eingeformten dünneren Streifen hergestellt, in dem das Band durch einen Ziehspalt gezogen wird, der von der Stirnseite einer geneigt an- gestellten Arbeitswalze und einer Stützwalze gebildet wird, die als Arbeitswalze ausgebildet sein kann. Beim Ziehen durch diesen Arbeitsspalt wird von den beiden Walzen auf das Band eine Walzkraft und gleichzeitig eine Zugkraft quer zur Zugrichtung ausgeübt, derart, dass das verdrängte Material in dem auszudünnenden Bereichen praktisch ausschließlich quer zur Zugrichtung fließt.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung eines Metallbandes mit unterschiedlichen Dicken und insbesondere mit einem dickeren Rand ist aus der JP 55141330 bekannt. Hierbei wird ein Leichtmetallband zunächst durch ein Walzenpaar geführt, wobei eine Walze mit Endabschnitten versehen ist, die über die eigentliche Walzenoberfläche hinaus stehen und wobei die zweite Walze eine kleinere Breite als die erste Walze aufweist, und zwischen den Endbereichen der ersten Walze angeordnet ist. Wird das Leichtmetall durch den Walzenspalt geführt, kommt es zu einem Verdrängen bzw. Fließen des Materials zu den Endbereichen hin, die auf diese Weise verdickt ausgebildet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Profils mit unterschiedlichen Wandstärken bereitzustellen, das besonders wirtschaftlich durchzuführen ist, und wobei sich das entsprechend hergestellte Profil durch besonders geringe Materialkosten wie auch Herstellungskosten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird für ein Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten Profil mit mindestens einer verdickten Profilkante aus einem Metallband, dadurch gelöst, dass das Metallband durch mindestens einen von einer Führungswalze und wenigstens einer seitlichen Stauchwalze gebildeten Klemmspalt geführt wird, wobei die Walzenachse der Führungswalze parallel zu der Bandebene des Metallbandes angeordnet ist, während die Walzenachse der Stauchwalze quer zu der Walzenachse der Führungswalze angeordnet ist und derart zur Bandebene geneigt angestellt ist, dass von der Stauchwalze neben der auf die Bandkante ausgeübten Stauchkraft auch eine auf die der Führungswalze abgewandten Seite des Metallbandes wirkende Klemmkraft aufgebracht wird, wobei die Stauchwalze stufenförmig ausgebildet ist und die Bandkante zumindest auf der der Führungswalze abgewandten Seite des Metallbandes umschließt.
Im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren wird folglich das Profil aus einem Metallband hergestellt, welches bereits die gewünschte dünnste Dicke aufweist, und lediglich in den Bereichen, in denen eine Verdickung erforderlich ist, das Material durch Stauchung verdickt. Auf diese Weise kann das Profil durch erheblich weniger Arbeitsschritte präziser her- gestellt werden. Da nicht die Gesamtdicke des Metallbandes während des Verfahrens verändert wird, können die Materialkosten so gering wie möglich gehalten werden. Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahren werden im wesentlichen keine unerwünschten Spannungen in das Material eingeführt.
Durch die geneigt angestellten Stauchwalzen wird das Verfahren auf einfache Art und Weise kontrolliert. Es erfolgt ein gleichmäßiges Fließen des Metalls in die gewünschte Richtung. Hierbei hält die Stauchwalze eine Oberfläche, d.h. Ober- oder Unterseite, des Metallbandes, so dass sich das Metallband gezielt nur in einer Richtung verformt, während die andere Seite im Ursprungszustand bleibt. Gleichermaßen sorgt die stufenförmige Ausbildung der Stauchwalze für eine gezielte Verformung des Metallbandes, das fest von der Stauchwalze gehalten wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Winkel zwischen der Walzenachse der Führungswalze und der Walzenachse der Stauchwalze zwischen 92 bis 100° betragen. Entsprechende Winkel haben sich in der Praxis besonders bewährt und stellen eine ausreichende Stauchkraft und Haltekraft der Stauchwalze sicher.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform kann vorsehen, dass das Stufenprofil der Stauchwalze zu einem die Bandkante beidseitig umgreifendem U-Profil erweitert wird, wobei der an der der Führungswalze abgewandten Seite anliegende freie U-Schenkel erheblich länger ausgebildet ist. Diese Ausführungsform verhindert insbesondere die Ausbildung von Metallgraten, die sonst häufig bei Stauchverfahren zwischen den einzelnen Walzen auftreten. Hierdurch kann die Nachbearbeitung des Metallbandes auf ein Minimum reduziert werden und die Gesamtkosten niedrig gehalten werden.
Gemäß weiteren einer bevorzugten Ausführungsform kann wenigstens ein der Stauchwalze zugewandter Endabschnitt der Führungswalze unter einem vorbestimmten Winkel konvex auslaufen. Durch die Veränderung der Form der Führungswalze ist es hier möglich, gleichzeitig mit der Stauchung auch eine Formgebung des verdickten Bereichs entsprechend den Konvexen Endabschnitt der Führungswalze zu erzielen.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Stauchen in mehreren Schritten durchgeführt werden, wobei wenigstens die Führungswalze mit konvexem Endbereich nach jedem Stauchschritt gegen eine Führungswalze ausgetauscht wird, deren wenigstens ein Endbereich unter einem jeweils größeren Winkel konvex ausläuft als die vor- hergehende. Da die Formveränderung des Metallbandes in langsamen Schritten durchgeführt wird, kann die gewünschte Form besonders präzise erzielt werden, ohne dass das zu verformende Material zu starken Spannungen ausgesetzt wird.
Vorteilhafterweise können sich die Winkel des wenigstens einen konvexen Endbereichs der Führungswalze in Schritten von 1 bis 10°, vorzugsweise 2 bis 5°, ändern. Diese Winkel haben sich in der Praxis als besonders bevorzugt erwiesen, um eine reibungslose Formveränderung durchzuführen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann zusätzliche eine Stützwalze vorgesehen sein, welche der Führungswalze gegenüberliegend angeordnet ist, so dass das Metallband zusätzlich zwischen der Führungswalze und der Stützwalze geklemmt wird, wobei die Stützwalze schmaler als die Führungswalze ausgebildet ist und sich wenigstens an einer Seite bis zu der Stauchwalze erstreckt. Auf diese Weise wird eine verbesserte Führung des Metallbandes erzielt, da ein mittlerer Bereich des Metallbandes zwischen Führungswalze und Stützwalze gehalten werden kann. Hierdurch vereinfacht sich auch der Aufbau der Stauchwalze, da der der Führungswalze gegenüberliegende Stufenbereich bzw. frei Schenkel nicht übermäßig lang ausgebildet sein muss, z.B. in etwa bis zur Mitte des Metallbandes, so dass die Stauchwalzen flexibler eingesetzt werden können und billiger in der Fertigung sind.
Gemäß einer anderen bevorzugte Ausführungsform kann sich an den letzten Stauchschritt wenigstens ein Verformungsschritt zur Umformung des verdickten Metallbandes anschließen. Hierdurch kann die Ausbildung eines gewünschten Profils in einem Arbeitsgang mit dem Verdicken bestimmter Bereiche des Metallbandes durchgeführt werden.
Vorzugsweise kann zunächst die wenigstens eine verdickte Profilkante relativ zu dem nicht verdickten Bereich des Metallbandes abgewinkelt werden. Hierbei kann das Abwinkein der verdickten Profilkante schrittweise durchgeführt werden, bis die der verdickten Oberfläche gegenüberliegende Außenfläche unter einem Winkel von ca. 90° zu den nicht verdickten Bereichen abgewinkelt ist. Da das Abwinkein nicht abrupt, sondern langsam in mehreren Schritten erfolgt, werden wiederum möglichst wenig Spannungen auf das Material ausgeübt.
Vorteilhafterweise kann das teilweise verdickte Metallband zu einer C-förmigen Montageschiene umgeformt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich für ein entsprechendes Element als besonders geeignet erwiesen. Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 ein Metallband vor der Stauchung gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung;
Figur 2 a) - c) das in Figur 1 dargestellte Metallband in verschiedenen Stadien der Stauchung;
Figur 3) einen in Figur 2 dargestellten Stauchschritt in einer dreidimensionalen Darstellung;
Figur 4) eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 3;
Figur 5 a) - b) zwei verschiedene Verformungsschritte des nach dem Stauchen erhaltenen teilweise verdickten Metallbandes;
Figur 6 a) - c) verschiedene Stadien beim Umformen des Metallbandes gemäß der vorangegangenen Figuren zur Herstellung einer C-förmigen Ankerschiene in schematischer Darstellung;
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Figuren 1 und 2 a) bis c) ist schematisch das Verfahren zur Erzielung einer Dickenveränderung an den Bandkanten eines Metallbandes dargestellt.
Hierbei zeigt Figur 1 ein in eine Walzeinrichtung eingeführtes Metallband 1 mit einer ersten Walze 2 sowie einer gegenüberliegend angeordneten zweiten Walze 3, wobei das Metallband 1 zwischen den beiden Walzen gehalten und geführt wird. Das Metallband 1 weist hierbei eine vorbestimmte Dicke auf, die mit der gewünschten Enddicke der wesentlichen Bereiche des Metallbandes 1 übereinstimmt.
In Figur 2 sind verschiedene Schritte zur Stauchung der Bandkanten des Metallbandes 1 näher dargestellt, wobei drei einzelne Verfahrensschritte gezeigt sind, das tatsächliche Verfahren kann jedoch eine Vielzahl weitere Schritte aufweisen, um hier eine allmähliche Veränderung der Dicke der Bandkanten, sowie die Ausformung eines Profils zu erzielen.
Im Gegensatz zu der in Figur 1 dargestellten Walzeinrichtung unterscheidet sich die in Figur 2 a) dargestellte Walzeinrichtung dadurch, dass die Walze 2 durch eine Führungswalze 4 ausgetauscht wurde und die Walze 3 durch eine Stützwalze 8 ausgetauscht wurde, welche deutlich schmaler ausgebildet ist, als die Führungswalze 3. Die Breite der Walze 8 ist hierbei solchermaßen gewählt, dass sich das Metallband 1 beidseitig über die Stirnseiten der Stützwalze 8 hinaus erstreckt. Der zwischen der Führungswalze 4 und Stützwalze 8 ausgebildete Klemmspalt, in welchem das Metallband 1 geführt wird, weist hierbei die gleiche Höhe wie in Figur 1 auf, so dass die Dicke des Metallbandes im Bereich der parallel zueinander angeordneten Walzenoberflächen nicht verändert wird, die Aufgabe der beiden Walzen ist es vielmehr das Metallband während der seitlich ausgeübten Stauchung zu halten und zu führen. Die Walzenachsen beider Walzen 4 und 8 sind parallel zur Bandebene angeordnet.
Wie in Figur 2 dargestellt, erstreckt sich die Führungswalze 4 beidseitig über die Stützwalze 8 hinaus und ist im Bereich der an die Stirnflächen 5 angrenzenden Endabschnitte 6 der Walzenoberfläche angeschrägt ausgebildet, so dass die Walzenoberfläche konvex ausläuft. Das Metallband 1 erstreckt sich auch im Bereich der Führungswalze 4 beidseitig über die Stirnflächen 6 der Walze 4 hinaus.
Der eigentliche Stauchvorgang wird durch Stauchwalzen 9 durchgeführt, welche beidseitig an den Stirnseiten bzw. der Bandkante 10 des Metallbandes 1 angeordnet sind. Im Gegensatz zu der Führungs- bzw. Stützwalze ist die Walzenachse der Stauchwalze 9 im wesentlichen quer zur Walzenachse der Führungswalze angeordnet und zur Bandebene geneigt angestellt. Hierdurch ergibt sich zwischen der Walzenachse 20 der Stauchwalze 9 und der Walzenachse 21 der Führungswalze 4 ein Winkel a von mehr als 90°, vorzugsweise zwischen 92° und 100°.
Die Stauchwalzen sind in dem an das Metallband 1 angrenzenden Bereich profiliert ausgebildet um die Bandkante und wenigstens einen angrenzenden Endabschnitt der Metallbandoberfläche, d.h. der der Führungswalze 4 abgewandten Metallbandoberfläche zu umgreifen. Bei der in Figur 2 dargestellten Stauchwalze 9 ist die Stauchwalze mit einem U-förmigen Profil ausgebildet, wobei die Bandkante zusätzliche an beiden Metallbandoberfläche von jeweils einem freien U-Schenkel umgriffen wird. Hierbei sind die U-Schenkel jedoch unterschiedlich lang ausgebildet, der freie U-Schenkel 22 an der Metallbandunterseite, d.h. an der der Führungswalze 4 abgewandten Seite ist sehr viel länger ausgebildet als der gegenüberliegende U-Schenkel 23, und erstreckt sich im wesentlichen bis zu den Stirnseiten der Stützwalze 8. Der freie U-Schenkel 22 weist ferner solche Abmessungen auf, das er sich bis über die konvex ausgebildeten Endabschnitte 6 der Führungswalze 4 hinaus erstreckt. Hierdurch werden die in diesem Bereich entstehenden Spannungen besser auf das gesamte Material verteil. Gleichzeitig wird die Ausbildung von Graten unterdrückt. Der zu verformende Bereich des Metallbandes 1 , wird folglich während des Stauchvorgangs zwischen der Führungswalze 4 und der Stauchwalze 9 gehalten, und die Bandkanten 10 des Metallbandes durch Ausübung einer Kraft durch die Stauchwalzen 9 in Richtung des Klemmspaltes gestaucht, wobei sich das Material durch diesen Stauchungsvorgang verformt und in den zwischen den konvexen Endabschnitten 6 der Führungswalzen 4 und den freien U-Schenkeln 22 der Stauchwalzen 9 ausgebildeten Klemmspalt eindringt. Hierbei ist der zwischen der Führungswalze 4 und der Stauchwalze 9 ausgebildete Klemmspalt, zumindest im Bereich der konvexen Endabschnitte 6, breiter ausgebildet, als der zwischen der Führungswalze 4 und der Stützwalze 8 ausgebildete Klemmspalt.
Der erste Stauchungsschritt ist beendet, wenn der im Bereich der konvexen Endabschnitte 6 der Führungswalze 4 und der Stauchwalze 9 vorhandene Klemmspalt vollständig von dem Material des Metallbandes 1 aufgefüllt ist, d.h. die Bandkante durch Stauchung verformt wurde.
Anschließend wird die Führungswalze 4 gegen eine neue Führungswalze 7 ausgetauscht, die wiederum eine geringere Breite als das nunmehr teilweise verdickte Metallband aufweist, so dass sich das teilweise verdickte Metallband an den beiden Bandkanten über die Stirnflächen 5 der Führungswalze 7 erstreckt. Im Gegensatz zu der ersten Führungswalze 4 sind bei der neuen Führungswalze 7 auch die konvexen Endabschnitte 6 stärker abgewinkelt, so dass trotz teilweise verdicktem Endbereich des Metallbandes 1 weiterhin ein Spalt vorhanden ist, ausgebildet zwischen der Oberfläche des Metallbandes 1 und den konvexen Endabschnitten 6 der Führungswalze 7. An der gegenüberliegenden Oberfläche weist das Metallband keine Veränderung auf, sondern weiterhin verläuft parallel zu der Walzenoberfläche der Stützwalze 8 bzw. parallel zu dem freien U-Schenkel 22 der Stauchwalze 9, die eine Ebenen mit der Walzenoberfläche der Stützwalze 8 bildet.
Auch die Stauchwalze 9 kann nach jedem Stauchschritt durch eine neue ersetzt wird, um der zunehmenden Verformung des Bandes Rechnung zu tragen, z.B. um die Profilierung der Stauchwalze der jeweils neuen Verformung anzupassen.
Durch erneute Ausübung von Druck auf die Bandkanten durch die Stauchwalzen 9 wird das Material des Metallbandes 1 wiederum gestaucht, und so der neuauftretende Spalt durch das sich auf diese Weise verformende Material aufgefüllt. Diese einzelnen Stauchungsschritte können jeweils mit einer neuen Führungswalze und neuen Stauchwalze, unter unveränderter Beibehaltung der Stützwalze 8, aufeinanderfolgend durchgeführt werden bis eine gewünschte Verdickung erzielt wird. Wird das Metallband kontinuierlich in einem Walzwerk durch aufeinanderfolgende Walzen geschoben bzw. gezogen wird natürlich auch in jedem Schritt eine neue Stützwalze 8 eingesetzt, die jedoch der vorangehenden entsprechen kann. Sofern die Stauchwalze während der einzelnen Schritt unverändert beibehalten werden soll, wäre es jedoch notwendig die Breite der Stützwalze von Schritt zu Schritt zu verändern um der Stauchung Rechnung zu tragen,
Vorzugsweise erfolgt die Verformung des Metallbandes 1 in langsamen Schritten, wobei die konvexen Endabschnitte 6 jeweils unter stärkeren Winkel zulaufen, vorzugsweise in Schritten von jeweils drei Grad, bis zu einer gewünschten Endschrägung, wie z.B. in Figur 2 c) dargestellt.
Da die Bandkante jeweils zwischen den konvexen Endbereichen gestaucht wird, erfolgt gleichzeitig mit der Verdickung auch eine gezielte Verformung des Metallbandes und somit die Ausbildung eines Profils.
Bei dem letzten Stauchungsschritt kann die Stauchwalze 9, wie in Figur 2c dargestellt, mit einem Stufenprofil ausgebildet sein, wobei nur ein freier Schenkel 25 an der Metallbandunterseite anliegt und das restliche Profil parallel zu der Stirnseite 5 der Führungswalze angeordnet ist. Hierdurch wird die endgültige Form des verdickten Bereichs bestimmt.
In Figur 3 und 4 ist der Stauchvorgang nochmals anhand einer dreidimensionalen Darstellung verdeutlicht, wobei Figur 4 eine Ausschnittsvergrößerung aus Figur 3 zeigt. Beide Figuren zeigen, wie ein mittlerer Bereich des Metallbandes 1 zwischen der Führungswalze 4 und der Stützwalze 8 gehalten wird. Beide Walzen sind parallel zu einander angeordnet und die Walzenachsen verlaufen parallel zueinander und parallel zu der Bandebene. Die Endabschnitte der Führungswalze laufen konkav aus, d.h. sie sind mit einer Fase versehen. Dieser Bereich dient bei der nachfolgenden Stauchung der Verformung des Metallbandes.
Die Endabschnitte des Metallbandes 1 , d.h. die sich über die Stützwalze 8 hinaus erstreckenden Bereiche des Metallbandes 1 werden an der Metallbandoberseite von der Führungswalze und an der Metallbandunterseite von seitlich angeordneten Stützwalzen 9 gehalten. Die Stützwalzen sind relativ zu der Bandebene verkippt, d.h. sie sind leicht von den Führungswalzen weg nach unten geneigt. Durch diese Neigung der Stützwalzen 9 kann auch von den Stützwalzen 9 auf die Unterseite des Metallbandes eine ausreichende Kraft übertragen werden um hier eine Verformung zu verhindern.
Die Stützwalze ist profiliert ausgebildet, so dass von der Stützwalze nicht nur ein Bereich der Metallbandunterseite, sondern auch die Bandkante und ein Bereich der Metallbandober- seite umschlossen wird. Im Gegensatz zu dem an der Metallbandunterseite anliegendem Schenkel 22 der Stützwalze, der sich deutlich über den zu verdickenden Bereich hinaus erstreckt, wird die Metallbandoberseite jedoch nur über einen Teil des verdickten Bereiches geführt. Der Bereich zwischen den beiden U-Schenkel, kann wie im vorliegenden Beispiel dargestellt gerundet ausgebildet sein, um das Metallband 1 entsprechen der Rundung zu verformen.
Nachdem das Metallband 1 durch die gewünschte Anzahl der Stauchungsschritte mit einer verdickten Bandkante ausgebildet ist, wobei sich der verdickte Bereich lediglich im Bereich einer Oberfläche des Metallbandes 1 als unter einem vorbestimmten Winkel nach außen gleichmäßig erstreckende Endabschnitte ausgebildet ist, wird das solchermaßen erhaltene Metallband in einem sich unmittelbar an die Stauchung anschließenden Verformungsverfahren zu dem gewünschten Endprofil umgeformt.
Hierbei erfolgt zunächst eine Abwinklung der verdickten Endabschnitte des Metallbandes 1 , wobei auch diese Abwinklung nicht abrupt, sondern langsam, in einer Vielzahl von einzelnen Verformungsschritten, durchgeführt wird. In den Figuren 5 a) und 5 b) sind hierbei unterschiedliche Schritte während der Verformung dargestellt, einmal, wie in Figur 5 dargestellt, nachdem die verdickte Oberfläche in einem Winkel von 90° zu der unveränderten Oberfläche des Metallbandes 1 abgeknickt wurde, sowie in Figur 5 b), das fertig abgewinkelte Profil, wobei sich die beiden verdickten Endabschnitte aufeinander zu erstrecken, und die unveränderte Oberfläche des Metallbandes 1 unter einem Winkel vom 90° abgewinkelt ist.
Um das entsprechende in Figur 5 erhaltene Profil z.B. zu einer C-förmigen Montageschiene umzuformen, können eine Vielzahl von weiteren Verformungsvorgängen eingesetzt werden, wobei die Verformung auch hier wieder schrittweise erfolgt. Figur 6 a) und 6 b) zeigen hierbei zwei teilweise verformte Profile während des Verformungsvorganges.
Das fertig verformte Profil in Form einer C-Schiene ist schließlich in Figur 6 c) dargestellt. Hierbei umfasst das fertig gestellte Profil einen Basisbereich 10 sowie sich zwei senkrecht dazu erstreckende Schenkel 11 und 12, an welche sich schließlich die abgewinkelten ver- dickten Bereich anschließen. Die abgewinkelten verdickten Bereiche erstrecken sich hierbei aufeinander zu, wobei zwischen den beiden Bereichen ein Spalt ausgebildet ist.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten Profil mit mindestens einer verdickten Profilkante aus einem Metallband, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband durch mindestens einen von einer Führungswalze und wenigstens einer seitlichen Stauchwalze gebildeten Klemmspalt geführt wird, wobei die Walzenachse der Führungswalze parallel zu der Bandebene des Metallbandes angeordnet ist, während die Walzenachse der Stauchwalze quer zu der Walzenachse der Führungswalze angeordnet ist und derart zur Bandebene geneigt angestellt ist, dass von der Stauchwalze neben der auf die Bandkante ausgeübten Stauchkraft auch eine auf die der Führungswalze abgewandten Seite des Metallbandes wirkende Klemmkraft aufgebracht wird, wobei die Stauchwalze stufenförmig ausgebildet ist und die Bandkante zumindest auf der der Führungswalze abgewandten Seite des Metallbandes umschließt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Walzenachse der Führungswalze und der Walzenachse der Stauchwalze zwischen 92 bis 100° beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stufenprofil der Stauchwalze zu einem die Bandkante beidseitig umgreifendem U-Profil erweitert ist, wobei der an der der Führungswalze abgewandten Seite anliegende freie U- Schenkel erheblich länger ausgebildet ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein der Stauchwalze zugewandte Endabschnitt der Führungswalze unter einem vorbestimmten Winkel konvex ausläuft.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauchen in mehreren Schritten durchgeführt wird, wobei wenigstens die Führungswalze nach jedem Stauchschritt gegen eine Führungswalze ausgetauscht wird, deren wenigstens ein Endbereich unter einem größeren Winkel konvex ausläuft, als die vorgehende.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Winkel des wenigstens einem konvexen Endbereichs der Führungswalze in Schritten von 1 bis 10°, vorzugsweise von 2 bis 5° ändert.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Stützwalze, welche der Führungswalze gegenüberliegend angeordnet ist, so dass das das Metallband zusätzlich zwischen der Führungswalze und der Stützwalze geklemmt wird, wobei die Stützwalze schmaler als die Führungswalze ausgebildet ist und sich wenigstens an einer Seite bis zu der Stauchwalze erstreckt.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem letzten Stauchschritt wenigstens ein Verformungsschritt zur Umformung des verdickten Metallbandes durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine verdickte Profilkante relativ zum nicht verdickten Bereich des Metallbandes abgewinkelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwinkein der verdickten Profilkante schrittweise durchgeführt wird, bis die der verdickten Oberfläche entsprechenden Endabschnitte der gegenüberliegenden Außenfläche des Metallbandes unter einem Winkel von ca. 90° abgewinkelt ist, so dass sich die verdickten Oberflächen unmittelbar gegenüberliegen.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Schritte 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband in dem nicht verdickt ausgebildeten Bereich durch wenigstens ein Abwinkelverfahren in die gewünschte Profilform überführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband zu einer C-förmigen Montageschiene umgeformt wird, wobei die beiden verdickt ausgebildeten Endabschnitte sich aufeinander zu erstreckend angeordnet sind.
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