DE10056804A1 - Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials, welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und eine Vorrichtung dafür - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials, welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und eine Vorrichtung dafürInfo
- Publication number
- DE10056804A1 DE10056804A1 DE10056804A DE10056804A DE10056804A1 DE 10056804 A1 DE10056804 A1 DE 10056804A1 DE 10056804 A DE10056804 A DE 10056804A DE 10056804 A DE10056804 A DE 10056804A DE 10056804 A1 DE10056804 A1 DE 10056804A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal strip
- roller
- rolling
- roll
- strip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H8/00—Rolling metal of indefinite length in repetitive shapes specially designed for the manufacture of particular objects, e.g. checkered sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
- B21B37/24—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/02—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/30—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
- B21B1/32—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/42—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for step-by-step or planetary rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
- B21B31/02—Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
- B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
- B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
- B21B31/22—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal
- B21B31/24—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal by screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/52—Tension control; Compression control by drive motor control
- B21B37/54—Tension control; Compression control by drive motor control including coiler drive control, e.g. reversing mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Beschrieben wird ein Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall durch Walzen eines Metallbandes (16) in einem Walzspalt (13), welcher durch eine Walze (12) und durch eine Platte (67) begrenzt wird, in zwei oder mehr als zwei Walzschritten, DOLLAR A durch DOLLAR A (a) Walzen eines Abschnittes des Metallbandes (16) in dem Walzspalt (13), wozu die Walze (12) gedreht und die Platte (67) synchron dazu geradlinig bewegt wird, DOLLAR A (b) Zurückholen des Metallbandes (16), DOLLAR A (c) erneutes Walzen des Metallbandes (16) durch Einwirken derselben Walze (12) in dem Walzspalt (13) auf das Metallband (16) in dem zurückgeholten Abschnitt, DOLLAR A wobei die Schritte (b) und (c) eventuell wiederholt werden, und DOLLAR A (d) Walzen des Metallbandes (16) in einem auf dem bereits gewalzten Abschnitt folgenden Abschnitt unter Anwendung der Schritte (a) bis (c).
Description
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung oder weitere Ausbildung der Erfin
dung, welche Gegenstand der internationalen Patentanmeldung
PCT/EP00/04269 ist. Aus der DE 195 04 711 C2 ist ein Verfahren zum Herstellen
eines bandförmigen Vormaterials aus Metall mittels Walzen eines Walzgerüstes
bekannt, welche einen Walzspalt begrenzen, indem ein Metallband in zwei oder
mehr als zwei Walzschritten gewalzt wird. Es arbeitet so, daß ein Metallband wie
derholt gewalzt wird, wozu es vom Anfang bis zum Ende kontinuierlich ein Walz
gerüst durchläuft, dessen Arbeitsrichtung dann umgekehrt wird, so daß das Me
tallband das Walzgerüst danach ein weiteres Mal auf voller Länge durchläuft, nun
aber in umgekehrter Richtung.
Aus der DE-PS 10 48 75 ist es bekannt, zur Herstellung von Röhren in streifen-
oder tafelförmige Werkstücke in einem einzigen Schritt ein Profil zu walzen. Ein
ähnliches Verfahren offenbart die DE 197 04 300 A1 zum Herstellen von profilier
ten Platinen, namentlich von Karosserieblechen.
Aus der DE-PS 63 81 95 ist ein Pilgerschrittverfahren zum Herstellen dünner Bän
der aus einem dicken Ausgangswerkstück bekannt. Bei diesem Verfahren wird
das Ausgangswerkstück schrittweise mit hohem Verformungsgrad verformt und
dabei entgegen der üblichen Walzrichtung durch den Walzspalt geschoben.
Aus der US 1,106,172 ist es bekannt, mit einer Anordnung von drei hintereinan
der angeordneten Walzgerüsten Profile kontinuierlich in ein Band zu walzen.
Die PCT/EP00/04269 zeigt, wie ein abschnittsweise profiliertes bandförmiges
Vormaterial und ein bandförmiges Vormaterial mit gleichbleibender Dicke mit
gleichmäßig hoher Oberflächengüte wirtschaftlich hergestellt werden können. Zu
diesem Zweck wird gemäß der PCT/EP00/04269 das Metallband in aufeinander
folgenden Abschnitten, welche kürzer als der Umfang der beiden Walzen sind,
jeweils zwischen denselben zwei Walzen in zwei oder mehr als zwei Walzschrit
ten gewalzt, wozu das Metallband zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Walz
schritten zurückgeholt und dann der zurückgeholte Abschnitt des Metallbandes
erneut gewalzt wird.
Das Zurückholen des Metallbandes macht es möglich, daß der letzte Walzschritt
in einem jeden der zurückgeholten Abschnitte des Metallbandes zwischen sol
chen Umfangsabschnitten der beiden Walzen erfolgt, welche in dem einen oder
den mehreren vorangegangenen Walzschritten noch nicht auf den betreffenden
Abschnitt des Metallbandes eingewirkt haben, so daß der letzte Walzschritt zwi
schen Umfangsabschnitten der beiden Walzen erfolgt, welche die beste noch
vorhandene Oberflächengüte haben, wohingegen die vorhergehenden Walz
schritte zwischen Umfangsabschnitten der beiden Walzen stattfinden können,
welche schon eine größere Anzahl von Walzschritten ausgeführt haben und in ih
rer Oberflächengüte schlechter sind. Die Oberflächengüte des schließlich er
zeugten bandförmigen Vormaterials wird dabei durch die Oberflächengüte jener
Umfangsabschnitte der beiden Walzen bestimmt, welche in dem betrachteten Ab
schnitt des Metallbandes den letzten Walzschritt durchführen.
Mit einem erfindungsgemäßen diskontinuierlichen Mehrschritt - Walzverfahren
gelingt es, das bandförmige Vormaterial mit besonders hoher und gleichmäßiger
Oberflächengüte und mit geringsten Dickentoleranzen zu erzeugen oder ein Vor
material mit der aus dem Stand der Technik bekannten Qualität ohne Walzen
wechsel in größerer Länge als bisher zu erzeugen. Es wurden bereits Dickentole
ranzen von ±1 µm, Wiederholgenauigkeiten von ±2 µm, Rauhtiefen von nur Rt =
0,18 µm und Mittenrauhwerte (Centre Line Average, CLA) von nur Ra = 0,022 µm
erreicht (DIN 4762).
Um mit dem Verfahren wenigstens zwei Walzschritte in einem Abschnitt des Me
tallbandes durchführen zu können, sollte gemäß PCT/EP00/04269 der Umfang
der Walzen mindestens zweimal so groß zu sein wie die Länge der zurückgehol
ten Abschnitte, wobei der zurückgeholte Abschnitt etwas größer sein soll als die
in Längsrichtung des bandförmigen Halbzeuges gemessene Abmessung der aus
dem Halbzeug auszustanzenden Werkstücke, so daß der unvermeidbare Stanz
abfall Berücksichtigung finden kann. Wird das Metallband nicht nur in einer Rich
tung, sondern mal in der einen Richtung und mal in der anderen Richtung ge
walzt, dann kann man gemäß PCT/EP00/04269 z. B. auch so vorgehen, daß man
das Metallband einige Male zwischen denselben Abschnitten der beiden Walzen
vor- und zurückwalzt und den letzten Walzschritt zwischen zwei Umfangsab
schnitten der Walzen durchführt, welche bis dahin für eine geringere Anzahl von
Walzschritten eingesetzt wurden und deshalb noch eine bessere Oberflächengü
te haben, so daß sie im letzten Walzschritt dem Metallband eine Oberfläche mit
ebenfalls optimaler Güte verleihen.
Werden die Abschnitte des Metallbandes mal in der einen Richtung und mal in
der anderen Richtung gewalzt, erhält man darüberhinaus eine günstigere Werk
stoffstruktur, als wenn man das Metallband immer nur in derselben Richtung wal
zen würde. Dies ist um so mehr von Bedeutung, je stärker die durch das Walzen
herbeigeführte Abnahme der Dicke des Metallbandes ist, weil damit auch die von
den Walzen bewirkte Materialverdrängung stärker wird. Ein anderer Vorteil liegt
darin, daß der günstige Einfluß auf die Werkstoffstruktur beim abschnittsweise
hin- und hergehenden Walzen günstiger ist, als wenn wie beim Stand der Tech
nik ein Metallband auf voller Länge abwechselnd in der einen und der anderen
Richtung gewalzt wird.
Die Anzahl der Walzschritte, mit welchen auf ein- und denselben Abschnitt des
Metallbandes eingewirkt wird, wird auf die gewünschte Stichabnahme und Ober
flächengüte des zu erzeugenden Vormaterials abgestimmt.
Zum Durchführen des Verfahrens offenbart die PCT/EP00/04269 ein Walzgerüst
mit einer auf der Einlaufseite des Walzspaltes angeordneten ersten Haspel für
das zu walzende Metallband und mit einer auf der Auslaufseite des Walzspaltes
angeordneten zweiten Haspel für das Aufwickeln des bandförmigen Vormaterials,
wobei für die auf der Einlaufseite des Walzspaltes vorgesehene Haspel ein An
triebsmotor vorgesehen ist, welcher ein Zurückholen des Metallbandes in Schrit
ten von vorgebbarer Länge ermöglicht, insbesondere ein Servomotor. Die Länge
der Schritte, um die das Metallband jeweils zurückgeholt wird, kann durch eine
elektronische Antriebssteuerung, insbesondere programmgesteuert, den Erfor
dernissen angepaßt werden. Durch eine solche Programmsteuerung kann auch
der diskontinuierliche Antrieb der Walzen mit Vorwärtsdrehen, Stillstand und ge
gebenenfalls mit Rückwärtsdrehen optimal an die einzelne Walzaufgabe ange
paßt werden.
Beim Walzen von Metallbändern, welche nur auf einer Seite abschnittsweise pro
filiert, auf der anderen Seite aber eben sein sollen, hat sich nun gezeigt, daß es
beim Einstechen der profilierenden Walze in das Metallband passieren kann, daß
das nach dem diskontinuierlichen Mehrschrittwalzverfahren hergestellte bandför
mige Halbzeug auf der Seite, welche eben sein soll, nicht mit der gewünschten
Genauigkeit eben erhalten wurde.
Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzu
zeigen, wie ein bandförmiges Halbzeug, welches nach dem diskontinuierlichen
Mehrschrittwalzverfahren hergestellt wird und nur auf einer Seite durch eine Wal
ze abschnittsweise profiliert wird, auf der anderen Seite mit höherer Genauigkeit
eben erhalten werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den im Patentanspruch 1 an
gegebenen Merkmalen. Eine zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfah
rens besonders geeignete Vorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 40.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Me
tall durch Walzen ein Metallband in einem Walzspalt gewalzt, welcher durch eine
Walze und durch eine Platte begrenzt wird. Das Walzen erfolgt in zwei oder mehr
als zwei Walzschritten durch
- a) Walzen eines Abschnittes des Metallbandes in dem Walzspalt, wozu die Wal ze gedreht und die Platte synchron dazu geradlinig bewegt wird,
- b) Zurückholen des Metallbandes,
- c) erneutes Walzen des Metallbandes durch Einwirken derselben Walze in dem Walzspalt auf das Metallband in dem zurückgeholten Abschnitt, wobei die Schritte (b) und (c) eventuell wiederholt werden, und
- d) Walzen des Metallbandes in einem auf dem bereits gewalzten Abschnitt fol genden Abschnitt unter Anwendung der Schritte (a) bis (c).
Erfindungsgemäß wird das Metallband im Walzspalt zwischen einer Walze und
einer mit dieser zusammenarbeitenden Platte umgeformt, welche in dem Bereich,
in welchem das Metallband der Platte beim Umformen anliegt, eben ausgebildet
ist. Die Platte kann als Abschnitt des Mantels einer Walze mit unendlich großem
Durchmesser aufgefaßt werden. Mit dieser Besonderheit kann das im Hauptpa
tent (PCT/EP00/04269) offenbarte Verfahren in entsprechender Anwendung aus
geführt werden. Zu diesem Zweck wird die Platte beim Walzen eines Abschnittes
des Metallbandes geradlinig bewegt, und zwar synchron mit der Walze, mit wel
cher die Platte zusammenarbeitet. Beim Zurückholen des Metallbandes ist eine
Bewegung der Platte synchron mit der Walze und/oder mit dem Metallband nicht
unbedingt erforderlich, es sei denn, das Metallband würde auch beim Zurückho
len gewalzt, was bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens der
Fall sein kann.
Es hat sich gezeigt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren einseitig ab
schnittsweise profilierte Bänder hergestellt werden können, bei welchen von der
Einwirkung der Walze auf die eine Seite des Bandes herrührende Unebenheiten
auf der anderen Seite des Bandes gegenüber der bisherigen Vorgehensweise
deutlich vermindert oder sogar völlig vermieden werden.
Beim Walzen dient die Platte der auf das Metallband einwirkenden Walze, wel
che auch als Arbeitswalze bezeichnet wird, als Widerlager. Sie nimmt die Walz
kräfte auf und leitet sie zweckmäßigerweise in den Ständer des Walzgerüstes
ein, in welchem auch die Arbeitswalze und zweckmäßigerweise vorhandene
Stützwalzen gelagert sind. Vorzugsweise wird die Platte schwimmend gelagert,
was eine leichte, reibungsarme Beweglichkeit in Verbindung mit einer zuverlässi
gen Krafteinleitung erlaubt.
Am besten geht man so vor, daß die Walze den Walzspalt von oben her begrenzt
und daß die Platte unter der Walze waagerecht liegt und durch eine Stützwalze
unterstützt wird, welche ihrerseits in üblicher Weise im Walzgerüst gelagert ist. In
diesem Fall können die Walzkräfte von der Platte auf die Stützwalze übertragen
und von dieser in bekannter Weise in den Ständer des Walzgerüstes eingeleitet
werden. Um eine waagerechte Lage der Platte zu gewährleisten, ist diese neben
der Stützwalze noch zusätzlich zu unterstützen, vorzugsweise zu beiden Seiten
des Walzspaltes, wobei die Tragfähigkeit der Unterstützungsmittel kleiner sein
kann als die der Stützwalze, welche unmittelbar unter der mit der Platte zusam
menarbeitenden Arbeitswalze liegt.
Eine schwimmende Lagerung der Platte erreicht man mit Vorteil dadurch, daß
man die Platte durch Wälzkörper unterstützt. Dabei kann es sich um Rollen oder
Walzen handeln, welche am besten zu beiden Seiten des Walzspaltes ein Feld
bilden, welches die Platte an einer Mehrzahl von Stellen oder Linien unterstützt,
welche über die gesamte Breite und Länge der Platte verteilt sein können. Die
Wälzkörper können angetrieben sein, müssen aber nicht angetrieben sein, son
dern können freilaufend ausgebildet sein. Besonders bevorzugt als Wälzkörper
sind freilaufend gelagerte Kugeln, auf welchen die Platte mit ihrer Unterseite
liegt.
Die Platte kann direkt angetrieben werden, z. B. mittels einer hydraulischen Kol
ben-Zylinder-Einheit oder mittels einer durch einen Elektromotor angetriebenen
Spindel, insbesondere einer reibungsarmen und präzisen Kugelumlaufspindel.
Vorzugsweise wird die Platte beim Walzen jedoch nicht direkt, sondern nur indi
rekt angetrieben, indem sie durch das Antreiben der Arbeitswalze und/oder des
Metallbandes mitgenommen wird. Dafür besteht wegen des zwischen der Arbeits
walze und der Platte auftretenden Walzdruckes ein hinreichender
Reibungsschluß.
Mit Vorteil wird zum Mitnehmen der Platte auch ihre Stützwalze angetrieben.
Ein großer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie sich auf weitere Anwendun
gen übertragen läßt. Eine Anwendung betrifft das Herstellen von Metallbändern,
welche Nuten haben, die sich nicht in Längsrichtung vom Bandanfang bis zum
Bandende erstrecken, sondern sich vom einen Längsrand durchgehend bis zum
anderen Längsrand des Metallbandes quer über dessen gesamte Breite erstrec
ken und in dem Metallband in Abständen wiederkehren. Aus solchen genuteten
Metallbändern kann man durch Teilen der Metallbänder z. B. Kontaktfedern oder
Stromwendelamellen für Elektromotoren, insbesondere für Servomotoren herstel
len. Fortschrittliche Servomotoren werden immer schneller und immer genauer.
Das stellt steigende Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Stromwendelamel
len in diesen Motoren. Die Maßgenauigkeit der Breite der Nut sollte besser sein
als 0,02 mm. Wenn man eine solche Nut in ein Metallband walzen will, sind dazu
mehrere Walzstiche erforderlich.
Nach herkömmlicher Technik fräst man die Nut in das Metallband, jedoch erzielt
man dabei keine hohe Oberflächengüte. Das Fräsen von Nuten, welche sich quer
über das Metallband erstrecken, ist schwierig. Man hat auch schon versucht, eine
längs verlaufende Nut in mehreren Walzstichen in ein Metallband zu walzen. Da
bei bleiben beidseits der Nut Seitenstege im Metallband erhalten, welche die Nut
begrenzen. Da das Metallband im Bereich der Nut durch die Materialverdrängung
beim Walzen entsprechend stark gelängt wird, im Bereich der Seitenstege aber
nicht, müssen die Seitenstege zum Ausgleich gereckt werden, z. B. mit Haspeln,
welche eine starke Zugkraft entwickeln. Selbst wenn man die Seitenstege reckt,
ist es nicht möglich, Nuten zu walzen, deren Tiefe ca. 10% der Dicke des Metall
bandes übersteigt. Außerdem ist das Verfahren aufwendig und führt nicht zu der
gewünschten Genauigkeit, weil das Metallband bei jedem Walzstich einen Ver
zug erleidet, der dazu führt, daß die Nut von Walzstich zu Walzstich mit größer
werdenden Schwankungen etwas breiter wird. Auch die in der DE-PS 10 48 75
und in der DE 197 04 300 A1 beschriebenen Arbeitsweisen erlauben keine hohen
Maßgenauigkeiten.
Durch erfindungsgemäßes schrittweises und abschnittsweises Walzen kann man
jedoch allgemein profilierte Metallbänder, in welchen sich das Profil über die
gesamte Breite des Metallbandes erstreckt, sowohl mit hoher Maßgenauigkeit als
auch mit hoher Oberflächengüte walzen, insbesondere dann, wenn bei dem erfin
dungsgemäßen Mehrschritt - Walzverfahren das Metallband nicht nur in einer
Richtung gewalzt und in der Gegenrichtung zurückgeholt, sondern in beiden
Richtungen gewalzt wird, also auch beim Zurückholen.
Die Erfindung eignet sich besonders dazu, ein regelmäßig wiederkehrendes Pro
fil diskontinuierlich in ein Metallband zu walzen; aus einem solchen Metallband
lassen sich durch Teilen des Metallbandes untereinander gleiche Massenteile
wie z. B. Stromwendelamellen oder Kontaktfedern für elektrische Zwecke mit ho
her Genauigkeit gewinnen. Das Teilen des Metallbandes geschieht zweckmäßi
gerweise durch Stanzen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit Vorteil auch
anwendbar auf beschichtete Bänder; deren Beschichtung wird durch das Walzen
nicht entfernt, im Gegensatz zum Herstellen von genuteten Bändern durch
Fräsen.
Die Genauigkeit und Oberflächengüte, die sich erfindungsgemäß erreichen las
sen, sind größer als beim Fräsen, größer auch als wenn das Metallband wie im
Stand der Technik zum Erzeugen einer längs verlaufenden Nut wiederholt auf
voller Länge gewalzt wird, was wegen der dabei auftretenden ungleichmäßigen
Längung nur bis zu Dickenabnahmen von höchstens 10% möglich ist.
Die diskontinuierliche Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens leistet ei
nen wesentlichen Beitrag zur Maßgenauigkeit des Profils von profilierten Metall
bändern. Wegen der diskontinuierlichen Arbeitsweise beginnt jeder Walzschritt
aus dem Stillstand des Metallbandes, der Walze und der Platte heraus. Deshalb
setzt in der Anfangsphase eines jeden Walzschrittes die sich aus dem Eingriff der
Walze in das Metallband ergebende Längung des Metallbandes anders als bei
einem kontinuierlichen Profilwalzverfahren nicht schlagartig, sondern so sanft
ein, daß eine für die Maßhaltigkeit des Profils wichtige konstante Zugspannung
im Metallband aufrechterhalten werden kann, z. B. durch Regelung des Antriebs
von Haspeln, welche für das Aufrechterhalten der Zugspannung vorgesehen
sind. Zu diesem Zweck erfolgen das Beschleunigen und Bremsen der Walze und
des Metallbandes beim Walzen in gleichem Maße und synchron.
Soll ein Profil abschnittsweise in ein Metallband gewalzt werden, so kann die
Walze einen zylindrischen Mantel oder einen profilierten Mantel aufweisen. Mit
einem zylindrischen Mantel läßt sich ein Profil in das Metallband walzen, indem
insbesondere durch Verlagern der Walze die Höhe des Walzspaltes während des
Walzens verändert wird.
Um von oben und von unten ein Profil in das Band zu walzen, kann das Metall
band zunächst auf seiner einen Seite profiliert, dann gewendet und danach, ge
gebenenfalls nach Austauschen der Arbeitswalze, auf seiner anderen Seite profi
liert werden. Dazu kann es zweckmäßig sein, die Platte mit einem Aufsatz zu ver
sehen, dessen Gestalt der Gestalt des auf der einen Seite bereits gewalzten Pro
fils entspricht und den Aufsatz in dieses eingreifen zu lassen.
Die Maßgenauigkeit und die Oberflächengüte sind um so besser, je kürzer die
Walzschritte sind. Mit Vorteil werden die Walzschritte kürzer als der halbe Um
fang der Walze gewählt. In diesem Fall erstreckt sich das Profil nur über einen
Teil des Umfangs der Walze. Den verbleibenden Teil der Mantelfläche der Walze
kann man zylindrisch ausbilden; das macht es möglich, mit dem zylindrischen Ab
schnitt der Walzenoberfläche den jeweiligen Abschnitt des Metallbandes in einem
ersten Walzschritt noch nicht zu profilieren, sondern zu egalisieren, um dadurch
die Maßgenauigkeit des gewalzten Bandes zu erhöhen.
Ein Anwendungsfall, für welchen die Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden
kann, um ein bandförmiges Vormaterial aus Metall herzustellen, welches in regel
mäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, betrifft Schreibfedern für
Füllfederhalter.
Schreibfedern für Füllfederhalter haben über ihre Länge eine unterschiedliche
Dicke. Im hinteren Bereich sind Schreibfedern typisch 0,2 mm dick. Zur Spitze hin
wird die Feder dicker, um an der Schreibspitze schließlich ein Maximum von etwa
0,6 mm zu erreichen. Es ist bekannt, Schreibfedern herzustellen, indem ein Me
tallband durch Walzen abschnittsweise, nämlich in Schritten, deren Länge der
Länge der späteren Schreibfedern entspricht, zunächst mit einem entsprechen
den Längsprofil versehen wird, welches sich über die gesamte Breite des Metall
bandes erstreckt. Dieses profilierte Metallband ist ein Vormaterial, aus welchem
später die Schreibfedern ausgestanzt und in die gewünschte gebogene Form um
geformt werden.
Um das profilierte Vormaterial herzustellen, ist es bekannt, von zwei einen Walz
spalt begrenzenden Walzen, welche in einem Walzgerüst gelagert sind, die obe
re Walze in Umfangsrichtung mit einer empirisch ermittelten Kontur zu versehen,
welche auf den vorgesehenen Verlauf der Dicke der Schreibfedern komplementär
abstimmt ist. Außerhalb dieser abgestimmten Kontur hat die Mantelfläche der
oberen Walze einen so geringen Abstand von ihrer Achse, daß es in diesem Be
reich nicht zu einem Eingriff mit dem Metallband im Walzspalt kommt. Mit dem
Anfang des die abgestimmte Kontur aufweisenden Umfangsabschnittes sticht die
Walze in das Metallband ein und nimmt es dann für die Dauer eines Walzschrit
tes, nämlich solange wie sie mit dem Metallband im Eingriff ist, mit und bewirkt
dadurch sowohl einen Vorschub als auch eine Profilierung des Metallbandes.
Dabei wird das Metallband von einer ersten Haspel abgerollt und das aus dem
Walzspalt austretende profilierte Metallband von einer zweiten Haspel aufgerollt.
Da der Vorschub des Metallbandes durch die beiden Walzen bewirkt wird, ergibt
sich zwischen ihnen und der zweiten, aufwickelnden Haspel zwangsläufig eine
gewisse Loslänge des Metallbandes, welche es erforderlich macht, eine Band
schleife mit einer Bandspanneinrichtung vorzusehen, welche einen Ausgleich
schafft zwischen dem diskontinuierlichen Bandvorschub durch die Walzen und
der kontinuierlichen Aufwickelbewegung der zweiten Haspel. Das ist mit einigem
apparativem Aufwand verbunden, der nachteilig ist.
Da die obere Walze etwa 3 mm vor der Ebene, welche die Längsachsen der bei
den Walzen durchsetzt, in das zu walzende Metallband einsticht, ist es ferner be
kannt, das Metallband vor dem Einstechen der oberen Walze mittels einer mit der
Walzendrehung synchronisierten Zange jedesmal vor dem Einstechen der obe
ren Walze um 1 bis 2 mm zurückzuziehen, um beim späteren Ausstanzen der
Schreibfedern den Verschnitt möglichst klein zu halten.
Auf die bekannte Weise hergestellte Schreibfedern weisen unerwünschte Dicken
schwankungen auf. Diese rühren einerseits daher, daß bereits das Metallband,
von welchem man zur Herstellung des Vormaterials ausgeht, mit Dickenschwan
kungen behaftet ist, welche sich verstärkt in das durch Walzen profilierte Vorma
terial fortsetzen, und zwar insbesondere bei großen Stichabnahmen, wobei hin
zukommt, daß große Stichabnahmen bei harten Metallbändern schwierig zu errei
chen sind. Angesichts einer für das Herstellen von Schreibfedern erforderlichen
Stichabnahme von 60% bis 70% steht der Fachmann hier vor einem schwerwie
genden Problem. Die Dickenschwankungen, die sich bereits im Ausgangsmateri
al befinden, betragen typisch ±0,02 mm. Weitere Dickenschwankungen werden
dadurch verursacht, daß bei der bekannten Art und Weise der Herstellung des
Vormaterials die Walzen andauernd mit gleichbleibender Geschwindigkeit umlau
fen, wodurch das Einstechen der profilierten Walze und damit der Bandvorschub
schlagartig einsetzen und auch wieder beendet werden. Eine gleichmäßige Zug
kraft im Metallband während des Profilierens, welche für ein gleichmäßiges Ar
beitsergebnis mit hoher Maßgenauigkeit günstig wäre, ist bei der bekannten Ar
beitsweise nicht möglich.
Die vorliegende Erfindung zeigt demgegenüber einen Weg auf, wie ein profilier
tes bandförmiges Vormaterial z. B. für Schreibfedern mit größerer Genauigkeit,
nämlich mit weniger Abweichungen des tatsächlichen Verlaufs der Dicke vom
Soll-Verlauf der Dicke hergestellt werden kann.
Dazu wird das Metallband in zwei oder mehr als zwei Walzschritten bis zum Er
reichen der Tiefe des gewünschten Profils des Vormaterials gewalzt, so daß die
Gesamtverformung nicht nur durch eine einzige, sondern durch zwei oder mehre
re Stichabnahmen erreicht wird. Zu diesem Zweck wird das Metallband zwischen
je zwei aufeinanderfolgenden Walzschritten zurückgeholt und dann der zurückge
holte Abschnitt des Metallbandes zwischen der Walze und der Platte erneut ge
walzt. Erst wenn in einen zu profilierenden Abschnitt des Metallbandes in zwei
oder mehr als zwei Walzschritten und nach einem oder mehreren Rückholschrit
ten das gewünschte Profil gewalzt worden ist, wird zur Profilierung des nächsten
Bandabschnittes des Metallbandes dieser nächste Bandabschnitt in den Walz
spalt gefördert.
Es wäre allerdings auch möglich, nach einem ersten Walzschritt in einem ersten
Bandabschnitt gegebenenfalls nach Wiederherstellung der Ausgangslage der
Walzen z. B. durch Zurückdrehen der Walzen einen gleichen ersten Walzschritt in
einem anschließenden Bandabschnitt durchzuführen, dann das Band um zwei
Schritte zurückzuholen, danach im ersten Bandabschnitt den zweiten Walzschritt
und dann im zweiten Bandabschnitt den zweiten Walzschritt durchzuführen.
Die sich mit der Herstellung von profiliertem Vormaterial befassende Weiterbil
dung der Erfindung hat wesentliche Vorteile:
- - Dadurch, daß das Profil des Metallbandes nicht in einem, sondern in zwei oder mehr als zwei Walzschritten erzeugt wird, erzielt man eine größere Maßhaltig keit als bisher, was sich bei Schreibfedern insbesondere im späteren Schaft bereich auswirkt.
- - Da das gewünschte Profil in einem Abschnitt des Metallbandes nicht durch ei nen einzigen, sondern durch zwei oder mehr als zwei Walzschritte erzeugt wird, können auch härtere Metallbänder profiliert werden, auch federharte Bänder.
- - Das eröffnet der Erfindung Anwendungen, die über den Schreibfederbereich hinausgehen und eine Vielzahl von profilierten Teilen erfaßt, die aus einem bandförmigen Halbzeug gebildet und durch Stanzen des Bandes vereinzelt werden können. Anwendungsbeispiele sind elektrische Leiterstrukturen wie z. B. Kontaktfedern, Stromwendelamellen für elektrische Motoren, ferner Lead frames sowie Kettenglieder für Uhrarmbänder und für Schmuckketten.
- - Durch die Möglichkeit, das Profilieren in mehreren Walzschritten vorzuneh men, lassen sich sehr vielgestaltige Profile erzeugen. Es ist sogar möglich, das Profil nicht nur von einer Seite her, vorzugsweise von oben her, in das Me tallband zu walzen, sondern auch von beiden Seiten her. Dazu können beide Walzen, die den Walzspalt begrenzen, mit einer entsprechenden, abschnitts weise nicht zylindrischen Kontur versehen werden und/oder eine der Walzen zum Ändern der Höhe des Walzspaltes während des Walzens verlagert werden.
- - Zur Vielseitigkeit der Erfindung trägt bei, daß das Metallband nicht in jedem Walzschritt profiliert werden muß, sondern in einem ersten Walzschritt ledig lich gleichmäßig in seiner Dicke reduziert werden kann, wozu die Walze jeden falls auch einen zylindrischen Abschnitt hat, wenn sie nicht ohnehin zylindrisch ist.
- - Der Fortschritt, den die Erfindung bringt, wird durch minimalen apparativen Aufwand erreicht. Ausgehend von einem an sich bekannten Walzgerüst ist in diesem im wesentlichen nur eine Arbeitswalze durch eine Platte zu ersetzen und die Arbeitsweise zu modifizieren, welche zu der Profilierung führt. Ist die Walze in Umfangsrichtung profitiert, dann wird sie so gestattet, daß sie in Um fangsrichtung aufeinanderfolgend Abschnitte mit unterschiedlicher Kontur hat, welche insbesondere durch Freisparungen voneinander getrennt sind und in Verbindung mit dem vorgesehenen Rückholen des Metallbandes ein wieder holtes Walzen ein und desselben Abschnittes des Metallbandes erlauben.
- - Es ist auch möglich, die Walze zylindrisch auszubilden und die für ein Profilie ren erforderliche Veränderung der Höhe des Walzspaltes beim Walzen da durch zu erzielen, daß man die Walze und/oder die Platte, vorzugsweise die Walze, welche vorzugsweise über der Platte liegt, im Walzgerüst verlagert. Das kann z. B. mit einem Elektromotor geschehen, welcher Spindeln antreibt, welche auf die zu verlagernde Walze und/oder Platte einwirken und mit ei nem eine wiederholbare Einstellung ermöglichenden inkrementalen Drehgeber gekoppelt sind, mit dessen Hilfe der Elektromotor gesteuert wird. Es ist ferner möglich, die Walze und/oder die Platte hydraulisch zu verlagern, indem man mit kurzen - der Hub beträgt z. B. 50 mm - Hydraulikzylindern auf die Platte oder auf eine Traverse des Walzgerüstes und mit der Traverse auf die zu ver lagernde Walze einwirkt. Die Kolbenstangen der Hydraulikzylinder sind mit in krementalen Weggebern verbunden, die ihrerseits Bestandteil eines Regel kreises sind, der die Stellung der Kolbenstangen auf einen vorgegebenen Wert bzw. auf einen vorgegebenen Kurvenverlauf - abhängig von dem zu wal zenden Profil - regelt. Gegenüber der Verwendung eines elektronischen Ser voantriebes hat ein hydraulischer Servoantrieb den Vorteil, schneller und prä ziser zu sein.
Mit einem solchen Servoantrieb für das Verlagern der Walze und/oder der als
ihr Widerlager dienenden Platte ist es möglich, auch mit einer zylindrischen
Walze in einem oder mehreren Schritten ein Profil in das Metallband zu wal
zen. Es hängt von der gewünschten Profilierung ab, wie die Walze gegenüber
der Platte in Abhängigkeit vom Bandvorschub zu verlagern ist. Eine entspre
chende, von dem zu walzenden Profil abgeleitete Steuerkurve für den Antrieb,
der die Walze relativ zur Platte verlagern soll, kann als Steuerkurve in einem
programmierbaren elektronischen Steuergerät gespeichert sein. Durch Abspei
chern mehrerer Steuerkurven kann erfindungsgemäß mit einem Walzgerüst
ohne Austausch der Walze eine entsprechende Anzahl von unterschiedlichen
Profilieraufgaben in Metallbändern bewältigt werden.
Es ist außerdem möglich, das Verlagern der Walze während des Walzens an
zuwenden bei einem Walzgerüst, welches eine profilierte Walze hat. Durch ei
ne solche Kombination von zwei verschiedenen Möglichkeiten, die Höhe des
Walzspaltes im Verlauf des Walzens zu verändern, nämlich durch Verwenden
einer profilierten Walze in Kombination mit dem Verlagern der Walze relativ
zur Platte, läßt sich die vielseitige Verwendbarkeit des Walzgerüstes zum Her
stellen von abschnittsweise profilierten Bändern noch steigern.
Wird mit einer zylindrischen Walze gearbeitet, ist es vorteilhaft, sie mit einem
achsparallelen Einschnitt zu versehen, um auf diese Weise eine Referenz für
die Drehwinkelstellung der Walze zu erhalten.
- - Für das Zurückholen des Metallbandes kommt der Rückholvorrichtung, z. B. ei ner ersten Haspel, von welcher das zu profilierende Metallband abgewickelt wird, eine besondere Bedeutung zu, weil sie die Länge des Schrittes, um wel chen das Metallband zurückgeholt wird, hinreichend genau reproduzieren kön nen muß. Dazu versieht man diese erste Haspel vorzugsweise mit einem Ser vomotor, welcher einen inkrementalen Drehgeber aufweist, der eine genaue Festlegung der gewünschten Schrittlänge beim Abwickeln und auch beim Auf wickeln ermöglicht.
Die Breite des Metallbandes kann so bemessen sein, daß aus jedem der aufein
anderfolgend angeordneten Bandabschnitte ein einziges profiliertes Teil, z. B. ei
ne einzelne profilierte Schreibfeder ausgestanzt werden kann. Die Wirtschaftlich
keit des Verfahrens und eines nach dem Verfahren arbeitenden Walzgerüstes
kann leicht vervielfacht werden, wenn breitere Bänder bearbeitet werden, die so
breit sind, daß aus jedem profilierten Abschnitt des Vormaterials zwei oder mehr
als zwei nebeneinander liegende Schreibfedern oder dergleichen profilierte Ge
genstände gebildet werden können.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des An
spruchs 13. Gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung wird das Metallband vor
dem Walzen des Profils egalisiert. Unter einem Egalisieren wird ein Walzen des
Metallbandes in einem Walzgerüst mit hochkonstantem Walzspalt verstanden,
wodurch die Dickenschwankungen des Metallbandes vermindert werden. Walz
gerüste mit zwei Arbeitswalzen zum Egalisieren sind aus der DE 25 41 402 C2
bekannt, worauf wegen weiterer Einzelheiten verwiesen wird. Bei einem für Zwec
ke der Erfindung geeigneten Walzgerüst wird ein hochkonstanter Walzspalt
dadurch erreicht, daß an den über die Walzenzapfenlager hinaus nach außen
verlängerten Walzenzapfen von zwei Stützwalzen, von denen die eine die Platte
von unten stützt und die andere die Arbeitswalze von oben stützt, senkrecht zu
den Walzenachsen vom Walzgut weg gerichtete Vorspannkräfte ausgeübt wer
den, welche lotrecht ausgerichtet sein können und vorzugsweise in einer um den
Walzwinkel von der Walzenachsebene abweichenden, durch das einlaufende
Metallband gehenden Wirkungslinie wirken. Auf diese Weise wird das Arbeits
spiel der Walzen in den Walzenzapfenlagern verringert.
Erfindungsgemäß ist es deshalb nicht erforderlich, zum Zwecke des Egalisierens
dem für das Profilieren des Metallbandes vorgesehenen Walzgerüst ein weiteres,
der Egalisierung dienendes Walzgerüst voranzustellen. Vielmehr werden das
Egalisieren und das Profilieren in ein und demselben Walzgerüst durchgeführt,
wozu das Metallband nicht nur in den der Profilierung dienenden Arbeitsschritten
in Vorschubrichtung durch den Walzspalt bewegt wird. Vielmehr wird das Metall
band zunächst in Schritten, die mindestens so lang sind wie der Schritt beim Pro
filieren, unter mäßiger Abnahme seiner Dicke egalisiert. Danach wird das Band
um einen Schritt von mindestens der für das Profilieren benötigten Länge und
höchstens der beim Egalisieren vorgeschobenen Länge zurückgeholt und danach
wird in den zurückgeholten Abschnitt des Metallbandes das Profil gewalzt. In ei
nem Walzgerüst, in welchem die Arbeitswalze profiliert ist und einen Umfangsab
schnitt mit der Kontur hat, welche auf den gewünschten Verlauf der Dicke z. B. ei
ner Schreibfeder abgestimmt ist, welche aus dem Metallband hergestellt werden
soll, hat die Walze zu diesem Zweck zusätzlich noch einen zylindrischen Um
fangsabschnitt, welcher von dem die Kontur aufweisenden Umfangsabschnitt ge
trennt ist (Anspruch 25). Mit dem zylindrischen Umfangsabschnitt wird der Egali
sierschritt durchgeführt. Der zylindrische Umfangsabschnitt ist im Hinblick auf sei
ne Bestimmung und unter Berücksichtigung der beim Walzen auftretenden Län
gung des Metallbandes so lang gewählt, daß der egalisierte Abschnitt des Metall
bandes mindestens die Länge der Schreibfeder hat, vorzugsweise etwas länger
ist, so daß der Anfang und/oder das Ende des Profilierschrittes einen Abstand
vom Anfang und vom Ende des egalisierten Abschnittes einhalten können.
Mit Vorteil ist das der Profilierung dienende Walzgerüst also gleichzeitig als ein
Walzgerüst zum Egalisieren ausgebildet und mit einem schrittweise vorwärts und
rückwärts arbeitenden Bandvorschub ausgestattet.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 19 und gemäß Anspruch 25
hat wesentliche Vorteile:
- - Die Dickenschwankungen von ±20 µm im Vormaterial und damit auch in den daraus herzustellenden Werkstücken, z. B. Schreibfedern, können auf weniger als ±2 µm, z. B. auf ±1 µm in einer einzelnen Schreibfeder verringert werden, insbesondere im späteren Schaftbereich der Schreibfedern.
- - Die Reproduzierbarkeit des Verlaufs der Dicke von Schreibfeder zu Schreibfe der kann auf weniger als ±4 µm, z. B. auf ±2 µm verbessert werden.
- - Das sind Genauigkeiten, die bei der Herstellung von Schreibfedern durch Wal zen bisher nicht erreicht wurden. Entsprechende Genauigkeiten sind auch bei bandförmigem Vormaterial für andere profilierte Erzeugnisse als Schreibfedern erreichbar.
- - Der große Fortschritt an Genauigkeit wird durch minimalen apparativen Auf wand erreicht. Ausgehend von einem an sich bekannten Walzgerüst ist in die sem gegebenenfalls die der Profilierung dienende Arbeitswalze zu modifizie ren, indem sie mit einem geeigneten zylindrischen Abschnitt versehen wird, es ist eine Arbeitswalze gegen eine Platte auszutauschen und es sind die Wal zenzapfen von zwei Stützwalzen zur Verringerung des Lagerspiels vorzuspan nen, z. B. auf eine der in der DE-25 41 402 C2 offenbarten Weisen. Außerdem benötigt man Mittel, die nicht nur ein schrittweises Vorschieben, sondern auch ein schrittweises Zurückholen des Metallbandes in Schritten erlauben, die un gefähr so lang sind wie die Schritte beim Egalisieren. Das kann, wie schon er wähnt, einfach dadurch geschehen, daß man mindestens eine erste Haspel, von welcher das zu profilierende Metallband abgewickelt wird, mit einem Elek tromotor versieht, welcher sich mit hinreichender Genauigkeit in Schritten von der gewünschten Länge steuern und in der Drehrichtung umsteuern läßt. Das geschieht vorzugsweise mit einem Servomotor, welcher einen inkrementalen Drehgeber aufweist, der eine genaue Festlegung der gewünschten Schrittlän ge beim Abwickeln und Aufwickeln ermöglicht. Ein Servomotor ist normalerwei se mit einem nachgeordneten Getriebe verbunden. Wenn nachstehend von Servomotoren geredet wird, wird unterstellt, daß sie normalerweise ebenfalls mit einem nachgeordneten Getriebe verbunden sind.
Vorzugsweise wird auch eine zweite Haspel, welche das profilierte Metallband
aufwickelt, mit einem solchen Servomotor versehen.
- - Das hat den weiteren Vorteil, daß durch das Zusammenspiel der Servomoto ren in allen Phasen, nicht nur beim Egalisieren, sondern auch beim Profitieren und beim Rückholen des Metallbandes auf dieses ein definierter Zug ausgeübt werden kann, welcher das Erreichen eines gleichmäßigen Vormaterials mit ge ringen Dickenschwankungen begünstigt. Dieser Zug soll möglichst gleichblei bend sein und eine gewisse Grundzugkraft nicht unterschreiten, welche beim Herstellen von Schreibfedern z. B. 500 N betragen kann. Beim Zurückholen zieht deshalb die erste Haspel das Metallband mit größerer Kraft gegen die kleinere Aufhaspelkraft der zweiten Haspel. Durch das Aufrechterhalten einer möglichst gleichbleibenden Grundzugkraft im Metallband in allen Phasen der Bearbeitung des Metallbandes erzielt man eine verbesserte Gleichmäßigkeit des gewalzten Vormaterials und vermeidet man das Auftreten eines Bandver laufs, d. h., das Metallband verzieht sich nicht.
- - Ein weiterer Vorteil des Antriebs der Haspeln mit Servomotoren besteht darin, daß der Bandvorschub und der Antrieb der Walze so gut aufeinander abge stimmt werden können, daß anders als beim Stand der Technik anstelle eines kontinuierlichen Antriebs der Walze ein diskontinuierlicher Walzenantrieb er folgen kann. Insbesondere kann die Geschwindigkeit, bei der der Einstich der profilierten Walze in das Metallband erfolgt, auf die Bandvorschubgeschwin digkeit so abgestimmt werden, daß beim Einstechen keine abrupte Beschleu nigung des Metallbandes erfolgt. Insbesondere kann das Einstechen der profi lierten Walze in das Metallband zunächst bei langsamem Bandvorschub und bei langsamer Walzendrehung erfolgen, gefolgt von einer beschleunigten Bandvorschubbewegung und Walzendrehung. Dies ist für das Erreichen von geringen Dickentoleranzen besonders vorteilhaft.
- - Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Servomotoren zum Antrieb der Has peln besteht darin, daß besondere Bandspanneinrichtungen, wie sie im Stand der Technik erforderlich sind, nicht benötigt werden.
- - Ein weiterer Vorteil der Verwendung der Servomotoren zum Antrieb der Has peln besteht darin, daß der Bandvorschub durch ein programmierbares elek tronisches Steuergerät sehr exakt auf die Länge und Lage der profilierten Bandabschnitte und auf die Walzendrehung abgestimmt werden kann, vor zugsweise auch auf die vertikale Verlagerung der Walze, um insbesondere bei einem durch einen zylindrischen Walzenmantel oder Walzenmantelabschnitt begrenzten Walzspalt dessen Höhe zu verändern und dadurch eine bestimmte Profilierung zu erzeugen.
Das Zurückholen des Metallbandes kann nicht nur durch eine auf der Einlaufseite
des Walzspaltes angeordnete Haspel geschehen, sondern auch durch eine als
Zangenvorschubvorrichtung ausgebildete Rückholvorrichtung. Diese Ausfüh
rungsform eignet sich besonders für das Bearbeiten kürzerer oder steiferer Bän
der. Ist die Rückholvorrichtung eine Zangenvorschubeinrichtung, kann sie dar
über hinaus benutzt werden, um das Metallband vorzuschieben und dem Walz
spalt zuzuführen.
Anstelle einer auf der Auslaufseite des Walzspaltes angeordneten Haspel kann
als Ziehvorrichtung für das beim Walzen aus dem Walzspalt austretende Band
ebenfalls eine Zangenvorschubvorrichtung verwendet werden. Auch diese
Ausführungsform eignet sich vor allem für das Bearbeiten kürzerer oder steiferer
Bänder.
Die Qualität des erzeugten bandförmigen Vormaterials wird gesteigert, wenn so
wohl beim Walzen als auch beim Rückholen des Bandes in diesem ein definierter
Zug aufrecht erhalten wird, wobei dieser günstige Einfluß um so stärker auftritt, je
dünner das Metallband ist. Aber auch bei dickeren Bändern ist es vorteilhaft, das
Band während des Walzens und Zurückholens zwischen der Rückholvorrichtung
und der Ziehvorrichtung durch ein aufeinander abgestimmtes Bewegen dieser
beiden Vorrichtungen unter Spannung zu halten und exakt zu führen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die optimale Bandspannung in allen
Phasen eines Walzschrittes aufrechterhalten werden, insbesondere auch in der
kritischen Phase des Einstechens einer profilierten Walze in das Metallband,
denn weil jeder Walzschritt wegen der Natur des erfindungsgemäßen diskontinu
ierlichen Mehrschritt - Walzverfahrens aus dem Stillstand der Walze, der Platte
und des Metallbandes heraus beginnt, erfolgt der Eingriff der profilierten Walze in
das Metallband nicht schlagartig, sondern so sanft, daß in dieser kritischen Pha
se des Einstechens der profilierten Walze in das Metallband und in dem gesam
ten Walzschritt die Zugkraft der Bandspanneinrichtung, z. B. der Haspeln, auf ei
nen für das jeweilige Band optimalen konstanten Wert geregelt werden kann. Da
zu werden die Haspeln und die Walze beim Beschleunigen und Bremsen des
Metallbandes und der Walze mit Vorteil mit ihren jeweiligen Antriebsmotoren syn
chron und in gleichem Maße beschleunigt bzw. gebremst.
Die optimale Vorspannung, mit welcher das Lagerspiel der Stützwalzen wegge
spannt wird, kann für den jeweiligen Anwendungsfall empirisch ermittelt werden
und bleibt dann für den Anwendungsfall konstant. Die Optimierung erfolgt vor
zugsweise so, daß die im jeweiligen Anwendungsfall auftretende Dehnung des
Walzgerüstes beim Egalisieren ermittelt und durch passende Einstellung der Vor
spannung kompensiert wird.
Die im Patentanspruch 40 angegebene Vorrichtung zum Herstellen eines band
förmigen Vormaterials aus Metall durch Walzen eines Metallbandes nach dem er
findungsgemäßen Verfahren hat ein Walzgerüst, in welchem eine Walze und ei
ne geradlinig verschiebbare, der Walze zugewandte Platte einen Walzspalt be
grenzen, sowie eine auf der Einlaufseite des Walzspaltes angeordnete Rückhol
vorrichtung für das Metallband, für welche ein Antriebsmotor vorgesehen ist, wel
cher ein Zurückholen des Metallbandes in Schritten von vorgebbarer Länge er
möglicht, insbesondere ein Servomotor, wobei die Platte synchron mit der Walze
und/oder mit dem Metallband in der vorgegebenen Bewegungsrichtung, die das
Metallband im Walzspalt hat, antreibbar und auch unabhängig von dem Metall
band antreibbar und rückholbar ist. Die Möglichkeit, die Platte synchron mit der
Walze und/oder mit dem Metallband zu bewegen, gewährleistet, daß das Metall
band beim Walzen auf der Platte unmittelbar im Walzspalt keinen Schlupf erfährt.
Darüberhinaus ist die Platte unabhängig von dem Metallband antreibbar und
rückholbar, um nach dem Abschluß eines Walzvorganges in einem ausgewählten
Abschnitt des Metallbandes die Platte zurückholen zu können, ohne das Metall
band zurückholen zu müssen, so daß das Metallband in einem nachfolgenden
Abschnitt gewalzt werden kann. Das Antreiben der Platte kann direkt erfolgen, er
folgt aber vorzugsweise indirekt, indem die Platte beim Walzen von der angetrie
benen Walze und von dem angetriebenen Metallband, vorzugsweise auch von ei
ner unter der Platte angeordneten und die Platte stützenden, angetriebenen
Stützwalze mitgenommen wird. Letztare kann die Platte zwischen zwei aufeinan
derfolgenden Walzschritten auch zurückholen; dazu reicht der Reibungsschluß
zwischen der Stützwalze und der auf ihr liegenden Platte aus, wobei die vom Ei
gengewicht der Platte bewirkte Reibungskraft erforderlichenfalls noch durch An
drückelemente, welche die Platte zusätzlich gegen die Stützwalze drücken, ver
stärkt werden kann. Bei solchen Andrückelementen kann es sich beispielsweise
um Rollen handeln, welche durch Druckmittelzylinder auf die Platte gedrückt
werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten
schematischen Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen
Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Maschine ge
mäß der Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Maschine,
Fig. 3 zeigt einen gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Ausschnitt aus der
Maschine, nämlich den Hauptteil des Walzgerüstes der Maschine,
Fig. 4 zeigt einen gegenüber der Fig. 2 vergrößerten Ausschnitt aus der
Maschine, nämlich das Walzgerüst, die
Fig. 5-10 zeigen ein Ablaufschema eines ersten mit der Maschine ausführba
ren Arbeitsverfahrens, die
Fig. 11-16 zeigen ein Ablaufschema eines zweiten mit der Maschine ausführ
baren Arbeitsverfahrens, die
Fig. 17 zeigt ein schematisches Diagramm zum Durchführen der Erfindung
mit zwei zylindrischen Walzen, und die
Fig. 18 zeigt eine abgewandelte Maschine gemäß der Erfindung in einer
der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.
Einander entsprechende Teile sind in den Beispielen mit übereinstimmenden Be
zugszahlen bezeichnet.
Die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Maschine hat ein Fundament 1, auf wel
chem in der Mitte ein Walzgerüst 2 aufgebaut ist, vor welchem und hinter wel
chem jeweils eine Aufnahmeeinrichtung 3 und 4 für eine Haspel 5 und 6 befestigt
ist, welche durch einen als elektrischer Servomotor ausgebildeten Antriebsmotor
7, 8 antreibbar ist.
In seitlichen Einbauteilen 9 und 9a des Walzgerüsts ist eine Arbeitswalze 12,
nachfolgend einfach als Walze, bezeichnet, gelagert, welche gemeinsam mit einer
darunter angeordneten ebenen Platte 67 einen Walzspalt 13 begrenzt. Oberhalb
der Walze 12 und unterhalb der Platte 67 ist jeweils eine Stützwalze 14 bzw. 15
in Einbauteile 10 und 10a eingebaut, welche im Durchmesser größer ist als die
Walze 12. Die Einbauteile 9, 9a der Arbeitswalze 12 sind jeweils in einem Aus
schnitt der Einbauteile 10, 10a der Stützwalzen 14, 15 angeordnet.
Ein zu bearbeitendes Metallband 16 läuft von der Haspel 5 über eine Überlaufrol
le 17 hinweg in den Walzspalt 13 hinein, tritt durch diesen hindurch und gelangt
über eine weitere Überlaufrolle 18 auf die zweite Haspel 6, welche das im Walz
gerüst 2 bearbeitete Metallband 16 aufwickelt. Zwischen dem Walzspalt 13 und
der zweiten Überlaufrolle 18 ist noch eine Einrichtung 19 zum Absaugen von
Walzöl vorgesehen, in welcher das Metallband 16 von dem Walzöl gereinigt
wird.
Der Aufbau des Walzgerüstes 2 ist eingehender in den Fig. 3 und 4 darge
stellt. Daraus ergibt sich, daß die Walzen 12, deren Durchmesser nur ungefähr
1/3 des Durchmessers der Stützwalzen 14 und 15 beträgt, mit ihren Walzenzap
fen 20 und 21 in Walzenzapfenlagern 22 gelagert sind, welche als Rollenlager
ausgebildet sind. Ein Walzenzapfen 21 der Walze 12 ist über sein Walzenzap
fenlager 22 hinaus verlängert und als Teil einer kardanischen Aufhängung 23
ausgebildet, welche den Antrieb der Walze 12 mittels einer Kardanwelle 24 er
möglicht. Ein die Walze 12 über die Kardanwelle 24 synchron antreibender Elek
tromotor 41 ist in Fig. 2 dargestellt. Er treibt die Walze 12 und die untere Stütz
walze 15 über ein sich verzweigendes Getriebe 48 an. Es ist aber auch möglich,
die Walze 12 und die Stützwalze 15 durch zwei getrennte Motoren anzutreiben.
Die Stützwalzen 14 und 15 haben Walzenzapfen 25, welche in als Rollenlager
ausgebildete Walzenzapfenlager 26 der seitlichen Einbauteile 10 und 10a gela
gert sind. Die Walzenzapfen 25 sind über die Walzenzapfenlager 26 hinaus ver
längert und stecken in Lagerschalen 27, von denen die Lagerschalen der unteren
Stützwalze 14 mit dem Fundament 1 verspannt sind, während die Lagerschalen
27 der oberen Stützwalze 15 mit einer darüber angeordneten Traverse 28 ver
spannt sind. Das Verspannen geschieht jeweils mit einer von der Lagerschale 27
ausgehenden Gewindestange 29, auf welcher ein Satz Tellerfedern 30 angeord
net ist, der durch eine Mutter 31 gespannt wird. Das ist nur oberhalb der Traverse
28 dargestellt, am Fundament 1 aber in gleicher Weise vorgesehen. Durch diese
Vorspannung wird das Lagerspiel der Stützwalzen 14 und 15 und damit dessen
Einfluß auf die Abweichungen der Dicke des gewalzten Metallbandes von seiner
Solldicke verkleinert. Damit erreichen die Walze 12 und die Stützwalzen 14 und
15 eine Rundlaufgenauigkeit von ±1 µm.
Die Platte 67 ist nicht allein durch die untere Stützwalze 15 abgestützt, sondern
zusätzlich durch zwei Felder von Kugellagern 65, von denen ein Feld auf der Ein
laufseite des Walzspaltes 13 und ein Feld auf der Auslaufseite des Walzspaltes
13 angeordnet ist. Die Kugellager bestehen jeweils aus einem Topf 69, welcher
durch einen balligen Deckei 70 fest verschlossen ist. Der Deckel 70 hat eine
kreisrunde mittig angeordnete Öffnung, durch welche eine unter dem Deckel an
geordnete Kugel 71, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des mit
tigen Loches, mit einem Teil ihrer Kugeloberfläche hindurchgreift. Die Kugel 71
wird durch eine in dem Topf 69 angeordnete Feder 72 gegen den balligen Deckel
70 gedrückt. Auf diese Weise ist die Kugel 71 zwischen dem Rand der mittigen
Öffnung des Deckels 70 und der Feder 72 federnd und im übrigen frei beweglich
gelagert. Die Kugellager 65 sind in den beiden Feldern so angeordnet, daß ihre
Kugeln mit ihrer Oberseite in einer gemeinsamen Ebene liegen, in welcher sie die
die Unterseite der Platte 67 federnd und leichtgängig, das heißt reibungsarm, un
terstützen. Die Kugellager sind in Halterungen 66 angeordnet, welche in der Hö
he justierbar am Walzgerüst 2 angebracht sind. Die Höhenlage der Kugellager 65
wird so justiert, daß die Platte 67 beim Walzen, wenn sie gegen die untere Stütz
walze 15 gedrückt ist, die Kugeln 71 geringfügig vom Rand der mittigen Öffnung
im Deckel 70 nach unten drückt.
Die Platte 67 hat keinen eigenen Antrieb, sondern wird durch das synchrone An
treiben der Walze 12, des Metallbandes 16 und der unteren Stützwalze 15 durch
einen Reibungsschluß mitgenommen. Soll die Platte 67 zwischen zwei Walz
schritten zurückgeholt werden, geschieht das durch Antreiben der unteren Stütz
walze 15 in entsprechende Richtung, wobei der erforderliche Reibungsschluß
zwischen der Stützwalze 15 und der Platte 67 durch das Eigengewicht der Platte
67 bewirkt wird. Sollte das Eigengewicht für einen zuverlässigen Reibungsschluß
nicht ausreichen, kann die Platte 67 zusätzlich gegen die Stützwalze 15 gedrückt
werden, indem nicht dargestellte Rollen mit Hilfe von Druckmittelzylindern auf die
Oberseite der Platte 67 gedrückt werden.
Die erforderliche Vorspannung des Walzgerüstes 2 wird mit Hilfe von zwei Spin
deln 32 und 33 erzeugt, welche von oben her auf die Traverse 28 und auf die La
gerschalen 27 drücken und jeweils durch einen eigenen, oben auf dem Walzge
rüst 2 angeordneten, Elektromotor 34 (siehe Fig. 1) angetrieben werden. Zu die
sem Zweck haben beide Elektromotoren 34 eine als Ritzel ausgebildete treiben
de Welle 49, deren Zähne jeweils mit einem Zahnrad 50 kämmen. Die beiden
Zahnräder 50 sind drehfest auf der einen Spindel 32 und auf der anderen Spindel
33 befestigt. Die geeignete Vorspannung des Walzgerüstes wird empirisch aus
der Dehnung des Walzgerüstes im jeweiligen Anwendungsfall ermittelt und so
eingestellt, daß die Dehnung kompensiert wird. Nach dieser Voreinstellung arbei
tet die erfindungsgemäße Maschine folgendermaßen:
Das zu bearbeitende Metallband 16 wird von der ersten Haspel 5 abgerollt, durch den Walzspalt 13 hindurchgeführt, bis zur zweiten Haspel 6 gezogen und auf die ser befestigt.
Das zu bearbeitende Metallband 16 wird von der ersten Haspel 5 abgerollt, durch den Walzspalt 13 hindurchgeführt, bis zur zweiten Haspel 6 gezogen und auf die ser befestigt.
Die Platte 67 hat eine ebene Oberseite. Die Walze 12 hat eine Mantelfläche (
Fig. 5) mit einem profilierten Umfangsabschnitt 35, welcher in Umfangsrichtung
der Walze 12 gemessen eine Länge L1 hat, und einen zylindrischen Umfangsab
schnitt 36, welcher in Umfangsrichtung der Walze 12 gemessen eine Länge L2
hat, beide voneinander getrennt durch zwei Freisparungen 37 und 38. Der zylin
drische Umfangsabschnitt 36 der Mantelfläche hat den größten Abstand von der
Achse der Walze 12, die Freisparungen 37 und 38 haben den kleinsten Abstand
von der Achse der Walze 12. Der profilierte Umfangsabschnitt 35 der Mantelflä
che hat eine Kontur, deren Verlauf in Umfangsrichtung abgestimmt ist auf den
Längsverlauf der Dicke eines Werkstückes, z. B. einer Schreibfeder, die aus dem
Metallband 16 schließlich hergestellt werden soll.
In den Fig. 5 bis 16 ist die Platte 67, welche das Metallband 16 beim Walzen
unterstützt, nur teilweise dargestellt.
Die Bearbeitung des Metallbandes 16 beginnt damit, daß in das zwischen den
beiden Haspeln 5 und 6 gespannte Metallband der zylindrische Umfangsab
schnitt 36 der Walze 12 einsticht, und zwar sanft bei langsamer, auf die Um
fangsgeschwindigkeit des zylindrischen Umfangsabschnitts 36 angepaßter Vor
schubgeschwindigkeit des Metallbandes 16. Diese Einstichphase ist in Fig. 5
dargestellt, jedoch nicht maßstäblich, sondern mit übertrieben dick dargestelltem
Metallband 16. Im weiteren Verlauf der Fig. 6 bis 16 sind auch die Stichab
nahmen des Metallbandes durch den Walzvorgang übertrieben dargestellt, um
den Walzvorgang deutlicher werden zu lassen. Der zylindrische Umfangsab
schnitt 36 rollt auf dem Metallband 16 ab und vermindert dessen Dicke dabei ty
pisch von 0,66 mm auf 0,60 mm unter gleichzeitiger Egalisierung der Dicke. Das
Ende des Egalisierschrittes ist in Fig. 6 dargestellt. Das Metallband 36 gelangt
jetzt aus dem Eingriff des zylindrischen Umfangsabschnitts 36 der Walze 12, wel
che sich noch ein Stückchen weiter dreht, bis die Freisparung 37 dem Metallband
16 zugewandt ist. Vorzugsweise bei stillgesetzter Walze 12 und stillgesetzter
Platte 67 wird das Metallband 16 nun durch Umsteuern dar beiden als
Servomotoren ausgebildeten Antriebsmotoren 7 und 8 zurückgeholt, und zwar um
eine Länge, welche größer als L1, aber kleiner als L2 ist; L2 ist die Länge, auf
welcher das Metallband 16 egalisiert wurde. Die Länge, um welche das Metall
band 16 zurückgeholt wird, wird so gewählt, daß im nächsten Schritt (Fig. 7),
wenn die Bewegung der Walze 12 und die Vorschubbewegung des Metallbandes
16 erneut gestartet werden, der profilierte Umfangsabschnitt 35 der Walze 12,
welcher die auf die herzustellenden Werkstücke abgestimmte Kontur aufweist,
unmittelbar nach dem Beginn des egalisierten Abschnittes des Metallbandes 16
sanft in diesen einsticht (Fig. 7) oder geringfügig, z. B. 2 mm, dahinter. Während
die Freisparung 37 dem Metallband 16 zugewandt ist, wird durch Verdrehen der
Spindeln 32 und 33 die Walze 12 um ein solches Maß nach unten verlagert, daß
mit dem als nächstes in das Metallband 16 einstechenden profilierten Umfangs
abschnitt 35 der Walze 12 die gewünschte Einstichtiefe erreicht wird. Bei weiterer
Drehung der zweiten Walze 12 und darauf abgestimmtem Vorschub des Metall
bandes 16 mittels der zweiten Haspel 6 wird mit dem profilierten Umfangsab
schnitt 35 das vorgesehene Profil sich über die gesamte Breite des Metallbandes
16 erstreckend in dessen egalisierten Abschnitt gewalzt (Fig. 7 und 8). Fig.
8 zeigt den Endpunkt des Profilierwalzschrittes. Er endet in geringem Abstand vor
dem Ende des egalisierten Abschnittes auf dessen Niveau. Bei fortschreitender
Drehung der Walze 12 ist deren Freisparung 38 dem Metallband 16 zugewandt.
In dieser Phase wird die obere Walze 12 durch Verdrehen der Spindeln 32 und
33 wieder nach oben verlagert, so daß die für den folgenden Egalisierwalzschritt
erforderliche Höhe des Walzspaltes 13 eingestellt wird. Die Lage der Freisparung
38 zwischen dem profilierten Umfangsabschnitt 35 und dem zylindrischen Um
fangsabschnitt 36 der Walze 12 und die Positionierung des Metallbandes 16 im
Walzspalt 13 mittels der Servomotoren 7 und 8 der Haspeln 5 und 6 wird so auf
einander abgestimmt, daß der nächste Einstich des zylindrischen Umfangsab
schnitts 36 in einem kleinen, etwa 2 mm betragenden Abstand hinter dem Ende
des zuvor egalisierten Abschnittes des Metallbandes 16 erfolgt (Fig. 9), womit
ein weiterer Egalisierschritt, wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt, eingeleitet
wird.
Während des Egalisierens, Profilierens und Zurückholens sorgen die Servomoto
ren 8 und 9 für eine möglichst gleichmäßige Zugspannung im Metallband 16.
Das in den Fig. 11 bis 16 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
von dem in den Fig. 5 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel darin, daß die
obere Walze 12 nicht nur mit zwei Umfangsabschnitten, sondern mit drei Um
fangsabschnitten 35, 36 und 40, welche durch Freisparungen 37, 38 und 39 von
einander getrennt sind, auf das zu bearbeitende Metallband 16 einwirkt. Das da
für vorgesehene Walzgerüst 2 hat denselben Aufbau, wie er in den Fig. 1 bis
4 dargestellt ist, mit der Maßgabe, daß als Walze 12 die in den Fig. 11 bis 16
dargestellte Walze 12 eingesetzt ist, wobei die Profilierung der Walze 12 über
trieben stark dargestellt ist.
Der Umfangsabschnitt 36 ist zylindrisch, wohingegen die beiden Umfangsab
schnitte 35 und 40 ein nicht - zylindrisches Profil haben. Wie im Beispiel der
Fig. 5 bis 10 hat der zylindrische Umfangsabschnitt 36 durchgehend den größ
ten Abstand von der Achse der Walze 12, was vorteilhaft ist, wenn es darum
geht, den zylindrischen Umfangsabschnitt, welcher dem Egalisieren dient, nach
Bedarf nachzuschleifen.
Das in den Fig. 11 bis 16 dargestellte Arbeitsverfahren entspricht dem in den
Fig. 5 bis 10 dargestellten Arbeitsverfahren mit der Besonderheit, daß nach
dem Egalisieren der betreffende Abschnitt des Metallbandes 16 nicht in einem
einzigen, sondern in zwei aufeinanderfolgenden Walzschritten profiliert wird, zwi
schen denen das Metallband 16 noch einmal zurückgeholt wird.
Fig. 11 zeigt analog der Fig. 5 das Einstechen des zylindrischen Umfangsab
schnittes 36 der Walze 12 in das Metallband 16. Fig. 12 zeigt analog der Fig.
6 das Ende des Egalisierwalzschrittes. Durch Weiterdrehen der Walze 12 ge
langt das Metallband 16 aus deren Eingriff und kann durch die Haspel 5
zurückgeholt werden. Während dieser Phase wird die Walze 12 mittels der Spin
deln 32 und 33 nach unten verlagert, um die Höhe des Walzspaltes 13 für den
nachfolgenden ersten Profilierwalzgang einzustellen, dessen Beginn in Fig. 13
dargestellt ist. Fig. 13 entspricht der Fig. 7 und zeigt das Einstechen des er
sten nicht zylindrischen, profilierten Umfangsabschnittes 35 der Walze 12. Fig.
14 entspricht der Fig. 8 und zeigt das Ende des ersten Profilierwalzschrittes.
Beim Weiterdrehen der Walze 12 gelangt das Metallband 16 erneut aus dessen
Eingriff heraus und in dieser Phase, während die Freisparung 39 dem Metallband
16 zugewandt ist, wird dieses ein weiteres Mal zurückgeholt und durch Betätigen
der Spindeln 32 und 33 der Walzspalt 13 für den zweiten Profilierwalzschritt ein
gestellt dessen Beginn mit dem Einstechen des profilierten Umfangsabschnittes
40 in Fig. 15 dargestellt ist.
Fig. 16 zeigt das Ende des zweiten Profilierwalzschrittes. Durch Weiterdrehen
der Walze 12 wird das Metallband 16 erneut frei und kann für das Egalisieren im
nachfolgenden Bandabschnitt positioniert werden, unter gleichzeitiger Einstellung
der für das Egalisieren vorgesehenen Höhe des Walzspaltes 13. Es wiederholt
sich dann die in den Fig. 11 bis 16 dargestellte Schrittfolge.
Diese Arbeitsweise eignet sich besonders für das Herstellen von profilierten Ab
schnitten in Bändern, bei denen die gewünschte Stichabnahme nicht oder nur
schwer oder nicht mit der gewünschten Genauigkeit in einem einzigen Profilier
walzschritt erzielt werden kann.
Die Erfindung kann auch mit mehr als zwei Profilierwalzschritten durchgeführt
werden. Um die erforderliche Anzahl von Umfangsabschnitten unterbringen zu
können, welche am Walzvorgang teilnehmen, kann der Durchmesser der Walze
12 nach Bedarf vergrößert werden.
Es ist auch möglich, zusätzlich oder an Stelle eines Egalisierwalzschrittes einen
Reduzierwalzschritt vorzusehen, in welchem die Dicke des Metallbandes 16 ab
schnittsweise zunächst gleichmäßig vermindert wird, bevor sie in einem späteren
Walzschritt profiliert wird.
Die Erfindung ist nicht nur anwendbar auf das Herstellen von Vormaterial für
Schreibfedern, sondern auch für das Herstellen anderer bandförmiger Vormate
rialien, welche in einer Folge von regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten über
die gesamte Breite des Metallbandes 16 profiliert sind, z. B. zur Herstellung eines
bandförmigen Vormaterials für die Herstellung von elektrischen Leiterstrukturen
wie z. B. Kontaktfedern oder Leadframes oder zur Herstellung von genuteten
Bändern mit quer zur Längsrichtung des Metallbandes 16 verlaufenden Nuten,
welche sich durchgehend vom einen bis zum anderen Längsrand des Metallban
des erstrecken und aus welchen z. B. Kommutatorlamellen, elektrische Steckver
binder oder sonstige elektrische Kontaktteile ausgestanzt werden können. Jede
mit Hilfe von gegebenenfalls profilierten Walzen herstellbare Profilform kann
durch das erfindungsgemäße Verfahren gebildet werden.
Fig. 17 zeigt in einem schematischen Diagramm, wie die Servomotoren 7 und 8
der beiden Haspeln 5 und 6, vorzugsweise ebenfalls als Servomotoren ausgebil
dete Elektromotoren 41 und 42, für den Antrieb der Walze 12 und der Stützwalze
15, sowie die beiden Elektromotoren 34, bei welchen es sich vorzugsweise eben
falls um Servomotoren mit nachgeordnetem Getriebe 34a handelt und mit wel
chen mittels der Spindeln 33 und 32 die Walze 12 verlagert werden kann, über
ein einheitliches elektronisches Steuergerät 43 miteinander verknüpft sind. Damit
können in Abhängigkeit von einer dem Steuergerät 43 vorgegebenen und vor
zugsweise in digitaler Form gespeicherten Profilform, welche in das Metallband
16 gewalzt werden soll, durch Steuern der Servomotoren 7 und 8 der Vorschub
des Metallbandes 16 beim Walzen und beim Rückholen gesteuert, darauf abge
stimmt die Walze 12 und die Stützwalze 15 gedreht, angehalten und gegebenen
falls zurückgedreht und in Abhängigkeit vom Vorschub des Metallbandes 16 und
der in das Steuergerät 43 eingegebenen Profilform die Walze 12 durch Betätigen
der Elektromotoren 34 verlagert werden. Dabei werden die aktuellen Positionen
jeweils durch inkrementale Drehgeber an das Steuergerät 43 zurückgemeldet.
Diese Drehgeber sind Bestandteil der Servomotoren 7, 8, 41 und 42. Zwischen
den Spindeln 32 und 33 und den beiden Servomotoren 34 ist jeweils ein inkre
mentaler Drehgeber 44 beispielhaft gesondert dargestellt.
Fig. 17 zeigt eine zylindrische Walze 12, welche einen radialen, achsparallelen
Einschnitt 45 hat, um eine Referenz für ihre Drehwinkellage zu gewinnen. Für
den Fall, daß die Walze 12 einen nicht-zylindrischen Umfangsabschnitt hat, wie
in den vorhergehenden Beispielen dargestellt, kann eine Verlagerung der Walze
12 während des Walzens entfallen; sie würde dann bedarfsweise nur zwischen
den einzelnen Walzschritten stattfinden.
Die Kurve, nach welcher die Walze 12 verlagert wird, kann nicht nur softwaremä
ßig im Steuergerät abgelegt werden. Grundsätzlich ist vielmehr auch eine mecha
nische Kurvensteuerung mit Hilfe einer mit dem Bandvorschub synchron laufen
den Kurvenscheibe möglich.
Mit der in Fig. 17 dargestellten Vorrichtung können auch quer zu ihrer Längs
richtung genutete Metallbänder oder Metallbänder mit einem anderen sich durch
gehend über die gesamte Breite des Metallbandes 16 erstreckendem Profil her
gestellt werden, wenn die Walze 12 mit einer sich in Umfangsrichtung erstrecken
den entsprechenden Profilierung versehen ist.
Fig. 18 zeigt ein gegenüber den Fig. 1 bis 4 abgewandeltes Ausführungs
beispiel. Es unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4
dadurch, daß anstelle von Haspeln 5 und 6 Zangenvorschubeinrichtungen 52
und 53 vorgesehen sind. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für kür
zere oder dickere Metallbänder 16, welche nicht so leicht gewickelt werden
können.
Die Zangenvorschubeinrichtungen 52 und 53 haben einen Schlitten 56, 57, wel
cher mittels eines Servomotors 54, 55 in waagerechter Richtung dem Walzspalt
13 angenähert und von ihm entfernt werden kann. Zu diesem Zweck ist an der
Unterseite des Schlittens 56, 57 eine schwalbenschwanzförmige Feder 58 vorge
sehen, welche in eine dazu passende schwalbenschwanzförmige Nut 59, 60 ein
greift, welche an einem Ansatzteil 61, 62 des Walzgerüstes 2 ausgebildet ist.
Durch den Eingriff von Nut 59, 60 und Feder 58 wird eine genaue Waagerecht
führung der Schlitten 56, 57 erreicht. Andere Arten der Führung sind möglich. Auf
jedem Schlitten 56, 57 befindet sich ein starr mit dem Schlitten befestigter unterer
Backen 63 und ein oberer Backen 64, dessen Abstand vom unteren Backen ver
änderlich ist, vorzugsweise mittels eines Druckmittelzylinders. Zwischen den bei
den Backen 63 und 64, welche eine Zange oder Klemme bilden, wird das Metall
band 16 hindurchgeführt und nach Bedarf eingespannt. Die Zangenvorschubein
richtungen 52 und 53 können einzeln aber auch gemeinsam aufeinander abge
stimmt betätigt und verschoben werden. Im zweiten Falle ist es möglich, sowohl
beim Walzen als auch beim Zurückholen in dem zwischen den beiden Zangen
vorschubeinrichtungen 52 und 53 eingespannten Abschnitt des Metallbandes 16
eine definierte Zugspannung aufrechtzuerhalten.
Die beiden Zangenvorschubeinrichtungen 52 und 53 sind, wie in Fig. 18 darge
stellt, dem Walzspalt 13 benachbart angeordnet. An der Auslaufseite des Walz
spaltes 13 ist in der Walzrichtung auf die Zangenvorschubeinrichtung 53 folgend
die Einrichtung 19 zum Absaugen von Walzöl angeordnet, an welche sich ein
Dickenmeßgerät 51 anschließt, welche die Dicke des gewalzten Metallbandes 16
mit einem Tastkopf oder berührungslos erfaßt und meldet, so daß bei Abweichun
gen von der gewünschten Dicke steuernd oder regelnd eingegriffen werden kann,
um die Höhe des Walzspaltes 13 in geeigneter Weise zu verändern.
1
Fundament
2
Walzgerüst
3
Aufnahmeeinrichtung
4
Aufnahmeeinrichtung
5
Haspel
6
Haspel
7
Antriebsmotor (Servomotor)
8
Antriebsmotor (Servomotor)
9
Einbauteil für Arbeitswalzen
9
a Einbauteil für Arbeitswalzen
10
Einbauteil für Stützwalzen
10
a Einbauteil für Stützwalzen
12
Walze (Arbeitswalze)
13
Walzspalt
14
Stützwalze
15
Stützwalze
16
Metallband
17
Überlaufrolle
18
Überlaufrolle
19
Einrichtung zum Absaugen von Walzöl
20
Walzenzapfen
21
Walzenzapfen
22
Walzenzapfenlager (Rollenlager)
23
kardanische Aufhängung
24
Kardanwelle
25
Walzenzapfen
26
Walzenzapfenlager (Rollenlager)
27
Lagerschale
28
Traverse
29
Gewindestange
30
Tellerfedern
31
Mutter
32
Spindel
33
Spindel
34
Elektromotor
34
a nachgeordnetes Getriebe
35
profilierter Umfangsabschnitt
36
zylindrischer Umfangsabschnitt
37
Freisparung
38
Freisparung
39
Freisparung
40
profilierter Umfangsabschnitt
41
Elektromotoren
42
Elektromotoren
43
elektronisches Steuergerät
44
Drehgeber
45
Einschnitt
48
Getriebe
49
Welle
50
Zahnrad
51
Dickenmeßgerät
52
Zangenvorschubvorrichtung
53
Zangenvorschubvorrichtung
54
Motor für
52
55
Motor für
53
56
Schlitten
57
Schlitten
58
Feder
59
Nut
60
Nut
61
Ansatzteil
62
Ansatzteil
63
unterer Backen
64
oberer Backen
65
Kugellager
66
Halterungen
67
Platte
69
Topf
70
Deckel
71
Kugel
72
Feder
Claims (62)
1. Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall durch
Walzen eines Metallbandes (16) in einem Walzspalt (13), welcher durch eine
Walze (12) und durch eine Platte (67) begrenzt wird, in zwei oder mehr als
zwei Walzschritten,
durch
- a) Walzen eines Abschnittes des Metallbandes (16) in dem Walzspalt (13), wozu die Walze (12) gedreht und die Platte (67) synchron dazu geradlinig be wegt wird,
- b) Zurückholen des Metallbandes (16),
- c) erneutes Walzen des Metallbandes (16) durch Einwirken derselben Walze (12) in dem Walzspalt (13) auf das Metallband (16) in dem zurückgeholten Abschnitt,
- a) Walzen des Metallbandes (16) in einem auf dem bereits gewalzten Ab schnitt folgenden Abschnitt unter Anwendung der Schritte (a) bis (c).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband
(16) während des Zurückholens nicht gewalzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband
(16) auch während des Zurückholens gewalzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Platte (67) schwimmend gelagert wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Walze (12) den Walzspalt (13) von oben her begrenzt und daß
die Platte (67) waagerecht liegt und durch eine Stützwalze (15) unterstützt
wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Platte (67) zu beiden Seiten des Walzspaltes (13) unterstützt
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte
(67) zu beiden Seiten des Walzspaltes (13) durch Wälzkörper () unterstützt
wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die der Walze (12) zugewandte Oberfläche () der Platte (67) eben
ausgebildet ist.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Platte (67) beim Walzen dadurch bewegt wird, daß sie durch An
treiben der Walze (12) und/oder des Metallbandes (16) mitgenommen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Platte (67) dadurch bewegt wird, daß sie durch Antreiben ihrer Stützwalze
(15) von dieser mitgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das Metallband (16) um eine Länge zurückgeholt wird, welche kür
zer ist als der Umfang der Walze (12).
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die zurückgeholten Abschnitte des Metallbandes (16) höchstens
halb so lang wie der Umfang der Walze (12) gewählt werden.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das Metallband (16) durch das Walzen zugleich egalisiert wird.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß mit der Walze (12) in die Abschnitte des Metallbandes (16) ein Profil
gewalzt wird, welches sich über die gesamte Breite des Metallbandes (16) er
streckt, so daß das Metallband (16) eine sich über seine Länge ändernde Dic
ke aufweist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich peri
odisch wiederholendes Profil in das Metallband (16) gewalzt wird.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Walze (12), die Platte (67) und das Metallband (16) in den Walz
schritten synchron und in gleichem Maße beschleunigt und gebremst werden.
17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials mit einem ausge
wählten Profil, welches in aufeinanderfolgenden Abschnitten des Vormaterials
wiederkehrt, das Metallband (16) mit seinen zu profilierenden Abschnitten
wiederholt in Schritten von vorgegebenen Längen (21) durch den Walzspalt
(13) geführt und von Walzschritt zu Walzschritt die Höhe des Walzspaltes
(13) verkleinert wird, bis in den betreffenden Abschnitten des Metallbandes
(16) die gewünschte Tiefe des ausgewählten Profils des Vormaterials erreicht
ist.
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche in Verbindung mit An
spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (16) in einem er
sten Walzschritt nur in seiner Dicke reduziert, aber noch nicht profiliert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband
(16) in dem ersten Walzschritt egalisiert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf den
Reduzierwalzschritt ein oder mehrere Profilierwalzschritte in ein- und densel
ben Walzspalt (13) folgen.
21. Verfahren nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
Länge (L2) des Reduzierwalzschrittes größer als die Länge (L1) des als näch
stes anschließenden Profilierwalzschrittes ist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21 dadurch gekennzeichnet,
daß das Metallband (16) nach dem Reduzierwalzschritt um eine Länge zu
rückgeholt wird, welche kleiner ist als die Länge (L2) des Reduzierwalzschrit
tes und größer ist als die Länge (L1) des als nächstes anschließenden Profi
lierwalzschrittes in demselben Abschnitt des Metallbandes (16).
23. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche in Verbindung mit An
spruch 14, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Walzgerüstes (2),
in welchem die Walze (12) in ihrer Mantelfläche einen profilierten Abschnitt
(35, 40) mit einer Kontur hat, welche zusammen mit der Platte (67) den Walz
spalt (13) begrenzt.
24. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Walze (12) eine zylindrische Mantelfläche hat.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23 in Verbindung mit Anspruch
14, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Walzen eines Profils das Metall
band (16) im Walzspalt (13) zwischen der Walze (12) und der Platte (67) zu
nächst in Schritten von einer Länge (L2), welche die Länge (L1) des ersten
Profilwalzschrittes nicht unterschreitet, unter mäßiger Abnahme seiner Dicke
egalisiert, danach um einen Schritt von mindestens der Länge (L1) des ersten
Profilwalzschrittes und höchstens der zweiten Länge (L2) zurückgeholt und
danach in den zurückgeholten Abschnitt des Metallbandes (16) das Profil ge
walzt wird,
und daß die Walze (12) zum Egalisieren des Metallbandes (16) auf ihrer
Mantelfläche einen zylindrischen Umfangsabschnitt (36) hat, welcher von
dem oder den eine nicht zylindrische Kontur aufweisenden, profilierten Um
fangsabschnitten (35, 40) getrennt ist.
26. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß während des Walzens des Metallbandes (16) die Walze (12) des
Walzgerüstes (2) zur Änderung der Höhe des Walzspaltes (13) verlagert
wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (12)
durch einen Servoantrieb (32, 34, 44) verlagert wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß für den Servo
antrieb ein oder zwei Elektromotoren (34) oder ein oder zwei kurze Hydrau
likzylinder verwendet werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verlagern der Walze (12) mittels eines programmgesteuerten Antrie
bes (32, 33, 34, 44) erfolgt, wobei in einem programmierbaren Steuergerät
(43) das im jeweiligen Walzschritt zu erzeugende Profil als Steuerkurve für
den die Verlagerung der Walze (12) bewirkenden Antrieb (32, 33, 34, 44) ge
speichert ist.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet,
daß die Walze (12), einen achsparallelen Einschnitt (45) hat.
31. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Walze (12) schrittweise und synchron mit dem Vorschub des Me
tallbandes (16) angetrieben wird.
32. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche in Verbindung mit An
spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mantelfläche der Walze (12)
zwischen den beim Walzen wirksamen Umfangsabschnitten (35, 36, 40) eine
Freisparung (37, 38, 39) vorgesehen ist, welche sich über einen solchen Um
fangswinkel erstreckt, daß der jeweils folgende, beim Walzen wirksame Um
fangsabschnitt (35, 36,40) erst dann in das Metallband (16) eingreift,
nachdem der vorhergehende beim Walzen wirksame Umfangsabschnitt das
Metallband (16) freigegeben hat.
33. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das zu walzende Metallband (16) von einer ersten Haspel (5) abge
wickelt und das gewalzte Metallband (16) auf eine zweite Haspel (6) aufge
wickelt wird und daß die Drehgeschwindigkeit der Walze (12) und die Um
fangsgeschwindigkeit der zweiten Haspel (16) aufeinander abgestimmt wer
den, insbesondere in der Phase des Einstechens der Walze (12) in das Me
tallband (16).
34. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das Einstechen der Walze (12) bei verminderter Drehgeschwindig
keit der Walze (12) und dementsprechend bei geringerer Vorschubgeschwin
digkeit des Metallbandes (16) erfolgt und daß die Bewegungen darauffolgend
beschleunigt werden.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet,
daß das Metallband (16) mit einer ersten Zange (52) zurückgeholt wird.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband
(16) mit der ersten Zange (52) auch zum Walzen vorgeschoben wird.
37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß das
Metallband (16) beim Walzen mit einer zweiten Zange (53) gezogen wird,
welche an einem Abschnitt des Metallbandes (16) angreift, welcher den Walz
spalt (13) verläßt.
38. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß während des Walzens ebenso wie während des Zurückholens des
Metallbandes (16) in diesem ständig eine Zugspannung aufrechterhalten
wird.
39. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das Metallband (16) so breit gewählt wird, daß von Gegenständen,
die bestimmungsgemäß aus dem durch Walzen gebildeten Vormaterial ge
stanzt werden sollen, zwei oder mehr als zwei der Gegenstände nebeneinan
der liegend ausgestanzt werden können.
40. Vorrichtung zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall
durch Walzen eines Metallbandes (16) nach dem Verfahren gemäß Anspruch
1,
mit einem Walzgerüst (2), in welchem eine Walze (12) einen Walzspalt (13) begrenzt,
und mit einer auf der Einlaufseite des Walzspaltes (13) angeordneten Rück holvorrichtung (5, 52) für das Metallband (16),
dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückholvorrichtung (5, 52) ein An triebsmotor (7, 54) vorgesehen ist, welcher ein Zurückholen des Metallbandes (16) in Schritten von vorgebbarer Länge ermöglicht, insbesondere ein Servo motor,
und daß der Walzspalt (13) außerdem durch eine geradlinig verschiebbare, der Walze (12) zugewandte Platte (67) begrenzt ist, welche synchron mit der Walze (12) und/oder mit dem Metallband (16) in der vorgegebenen Bewe gungsrichtung des Metallbandes (16) im Walzspalt (13) antreibbar und auch unabhängig von dem Metallband (16) antreibbar und rückholbar ist.
mit einem Walzgerüst (2), in welchem eine Walze (12) einen Walzspalt (13) begrenzt,
und mit einer auf der Einlaufseite des Walzspaltes (13) angeordneten Rück holvorrichtung (5, 52) für das Metallband (16),
dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückholvorrichtung (5, 52) ein An triebsmotor (7, 54) vorgesehen ist, welcher ein Zurückholen des Metallbandes (16) in Schritten von vorgebbarer Länge ermöglicht, insbesondere ein Servo motor,
und daß der Walzspalt (13) außerdem durch eine geradlinig verschiebbare, der Walze (12) zugewandte Platte (67) begrenzt ist, welche synchron mit der Walze (12) und/oder mit dem Metallband (16) in der vorgegebenen Bewe gungsrichtung des Metallbandes (16) im Walzspalt (13) antreibbar und auch unabhängig von dem Metallband (16) antreibbar und rückholbar ist.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (16)
unter der Walze (12) angeordnet ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, daß die
Höhe des Walzspaltes (13) veränderlich ist.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42 zum Herstellen eines bandförmigen Vormateri
als aus Metall mit einem ausgewählten Profil, welches in aufeinanderfolgen
den Abschnitten des Vormaterials wiederkehrt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (12) und/oder die Platte (67) im
Walzgerüst (2) während des Walzens kontrolliert auf und ab verlagerbar sind,
und zwar um einen durch das ausgewählte Profil bestimmten Weg in Abhän
gigkeit vom Vortrieb des Metallbandes (16).
44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet,
daß die Walze (12) eine zylindrische Mantelfläche hat.
45. Vorrichtung nach Anspruch 42 zum Herstellen eines bandförmigen Vormateri
als aus Metall mit einem Profil, welches in aufeinanderfolgenden Abschnitten
des Vormaterials wiederkehrt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (12) auf ihrer Mantelfläche zwei
oder mehr als zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende, getrennte Um
fangsabschnitte (35, 36, 40) hat, die nicht alle in ihrer Kontur übereinstimmen.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 45, in welcher die Rückholvor
richtung für das Metallband (16) eine erste Haspel (5) ist.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 45, in welcher die Rückholvor
richtung für das Metallband (16) eine erste Zangenvorschubvorrichtung (52)
ist.
48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 47, in welcher auf der Auslauf
seite des Walzspaltes (13) eine Ziehvorrichtung (6, 53) für das bandförmige
Vormaterial vorgesehen ist.
49. Vorrichtung nach Anspruch 48, in welcher die Ziehvorrichtung eine zweite
Haspel (6) für das Aufwickeln des bandförmigen Vormaterials ist.
50. Vorrichtung nach Anspruch 48, in welcher die Ziehvorrichtung eine zweite
Zangenvorschubvorrichtung (53) ist.
51. Vorrichtung nach Anspruch 45, in welcher die Walze (12) einen zylindrischen
Umfangsabschnitt (36) hat.
52. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 51, in welcher das Walzgerüst
(2) als Egalisierwalzwerk ausgebildet ist.
53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 52, in welcher der Antriebsmo
tor (7, 52) für die an der Einlaufseite des Walzspalts (13) vorgesehene Rück
holvorrichtung (5, 52) ein elektrischer Servomotor ist.
54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 53, in welcher die an der Aus
laufseite des Walzspalts (13) vorgesehene Ziehvorrichtung (6, 53) durch ei
nen elektrischen Servomotor (8, 55) angetrieben ist.
55. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 54, in welcher die Walze (12)
und die Platte (67) an ihrer vom Walzspalt (13) abgewandten Seite durch je
eine Stützwalze (14, 15) beaufschlagt werden, deren Walzenzapfen (25) in
ihren Walzenzapfenlagern (26) zur Verringerung ihres Lagerspieles vorzugs
weise vorspannbar sind.
56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 55, in welcher die Walze (12)
diskontinuierlich angetrieben ist, und zwar so, daß sie beim Vortrieb des Me
tallbandes (16) synchron mit der auf der Auslaufseite des Walzspalts (13)
vorgesehenen Ziehvorrichtung (6, 53) angetrieben ist, wohingegen sie zeit
weise stillsteht und/oder durch Vorwärtsdrehung oder Rückwärtsdrehung po
sitioniert wird, wenn die auf der Einlaufseite des Walzspalts (13) vorgesehene
Rückholvorrichtung (5, 52) zum Rückholen des Metallbandes (16) umgekehrt
angetrieben ist.
57. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 56, in welcher die Umfangsge
schwindigkeit der Walze (12) und die Geschwindigkeit der Ziehvorrichtung (6,
53), vorzugsweise auch die der Rückholvorrichtung (5, 52), willkürlich steuer
bar sind.
58. Vorrichtung nach Anspruch 42 oder 43, in welcher zum Verlagern der Walze
(12) ein oder mehrere Servoantriebe (32, 33, 34, 44) vorgesehen sind.
59. Vorrichtung nach Anspruch 58, in welcher die Servoantriebe (32, 33, 34, 44)
je einen Elektromotor (34) oder einen oder zwei kurze Hydraulikzylinder
umfaßt.
60. Vorrichtung nach Anspruch 54, in welcher ein elektronisches Steuergerät (43)
vorgesehen ist, in welchem die für ein vorgesehenes Profil erforderliche Ver
lagerung der Walze (12) als Kurve gespeichert ist, und zwar vorzugsweise di
gital, und daß mit diesem Steuergerät (43) die Servomotoren (7, 8; 54, 55)
der Rückholvorrichtung (5, 52) und der Ziehvorrichtung (6, 53), ein Servomo
tor (42) für das Drehen der Walze (12) und ein oder mehrere mit einem inkre
mentalen Drehgeber (44) gekoppelte Verstellantriebe (32, 33, 34) für die Wal
ze (12) verbunden sind.
61. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 60, in welcher zum Walzen in
beiden Richtungen die Drehrichtung der Walze (12) umkehrbar ist.
62. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 61, in welcher die Walze (12)
einen achsparallelen Einschnitt (45) hat.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10056804A DE10056804A1 (de) | 2000-04-07 | 2000-11-11 | Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials, welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und eine Vorrichtung dafür |
DE10134285A DE10134285B8 (de) | 2000-11-11 | 2001-07-14 | Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials, insbesondere aus Metall, welches in aufeinanderfolgenden Abschnitten profiliert ist, und eine Vorrichtung dafür |
PCT/EP2001/012927 WO2002038305A1 (de) | 2000-11-11 | 2001-11-08 | Verfahren zum herstellen eines bandförmigen vormaterials, insbesondere aus metall, welches in aufeinanderfolgenden abschnitten profiliert ist, und eine vorrichtung dafür |
AU2002214044A AU2002214044A1 (en) | 2000-11-11 | 2001-11-08 | Method for producing strip-shaped input stock, especially from metal, which is profiled in subsequent sections, and corresponding device |
EP01982471A EP1332011B1 (de) | 2000-11-11 | 2001-11-08 | Verfahren zum herstellen eines bandförmigen vormaterials, insbesondere aus metall, welches in aufeinanderfolgenden abschnitten profiliert ist, und eine vorrichtung dafür |
DE50106548T DE50106548D1 (de) | 2000-11-11 | 2001-11-08 | Verfahren zum herstellen eines bandförmigen vormaterials, insbesondere aus metall, welches in aufeinanderfolgenden abschnitten profiliert ist, und eine vorrichtung dafür |
US10/435,310 US20040221635A1 (en) | 2000-11-11 | 2003-05-09 | Method for producing strip-shaped input stock, especially from metal, which is profiled in subsequent sections, and corresponding device |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10019175A DE10019175A1 (de) | 1999-05-12 | 2000-04-07 | Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und die Verwendung einer vorrichtung dafür |
EP00936734A EP1183117B1 (de) | 1999-05-12 | 2000-05-11 | Verfahren zum herstellen eines bandförmigen vormaterials aus metall, insbesondere eines solchen vormaterials welches in regelmässig wiederkehrenden abschnitten profiliert ist, und die verwendung einer vorrichtung dafür |
DE10056804A DE10056804A1 (de) | 2000-04-07 | 2000-11-11 | Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials, welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und eine Vorrichtung dafür |
US10/435,310 US20040221635A1 (en) | 2000-11-11 | 2003-05-09 | Method for producing strip-shaped input stock, especially from metal, which is profiled in subsequent sections, and corresponding device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10056804A1 true DE10056804A1 (de) | 2002-05-23 |
Family
ID=33555871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10056804A Withdrawn DE10056804A1 (de) | 2000-04-07 | 2000-11-11 | Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials, welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und eine Vorrichtung dafür |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10056804A1 (de) |
-
2000
- 2000-11-11 DE DE10056804A patent/DE10056804A1/de not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE921502C (de) | Verfahren und Walzwerk zur Herstellung von Metallband | |
DE69003116T2 (de) | Stromaufwärts einer Biegeeinrichtung angeordnete bewegbare Schere und Verfahren zum Biegen der hinteren Enden von Stangen. | |
DE3529160A1 (de) | Formwalzvorrichtung | |
EP1332011B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines bandförmigen vormaterials, insbesondere aus metall, welches in aufeinanderfolgenden abschnitten profiliert ist, und eine vorrichtung dafür | |
WO2019036736A1 (de) | Fertigungsanlage zum herstellen eines wicklungsstabes für einen elektromotor, sowie verfahren zum herstellen des wicklungsstabes | |
DE69302332T2 (de) | Vorrichtung zum Auf- und Abwinkeln von dünnen Brammen | |
DE2856525A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur verarbeitung mit matrizenwalzen bzw. praegerollen | |
DE2361078A1 (de) | Verfahren zum praegen von metallbaendern und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2254676A1 (de) | Walzverfahren und walzwerk zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE10134285C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials, insbesondere aus Metall, welches in aufeinanderfolgenden Abschnitten profiliert ist, und eine Vorrichtung dafür | |
EP1183117B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines bandförmigen vormaterials aus metall, insbesondere eines solchen vormaterials welches in regelmässig wiederkehrenden abschnitten profiliert ist, und die verwendung einer vorrichtung dafür | |
DE2932964C2 (de) | ||
DE60102675T2 (de) | Vorrichtung zur herstellung von metallfasern | |
DE19938966C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und die Verwendung einer Vorrichtung dafür | |
DE69631272T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Draht | |
DE10056803B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials, welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und eine Vorrichtung dafür | |
EP3159068B1 (de) | Umformmaschine zum drücken/drückwalzen und verfahren zum drücken/drückwalzen | |
DE10056804A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials, welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und eine Vorrichtung dafür | |
EP0128570B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von aus Metallprofilen bestehenden Rundkörpern, insbesondere von Radfelgen für Kraftfahrzeuge | |
DE10019175A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines bandförmigen Vormaterials aus Metall, insbesondere eines solchen Vormaterials welches in regelmäßig wiederkehrenden Abschnitten profiliert ist, und die Verwendung einer vorrichtung dafür | |
DE69109945T2 (de) | Umkehrbares Walzverfahren. | |
DE1949394B2 (de) | Metallband für einen gewickelten Bund und Vorrichtung zur Herstellung des Metallbandes | |
DE60310999T2 (de) | Vorrichtung zum walzen von metallbändern | |
DE4101941C2 (de) | Kaltumformung von Drähten | |
DE2659318A1 (de) | Verfahren zum walzen von rundstahl |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 936734 Format of ref document f/p: P |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FA. CARL WEZEL, 75417 MUEHLACKER, DE |
|
8143 | Lapsed due to claiming internal priority | ||
8165 | Unexamined publication of following application revoked |