DD201857A5

DD201857A5 - Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln gerichteter blechbaender

Info

Publication number: DD201857A5
Application number: DD82238438A
Authority: DD
Inventors: Hans J Weinzinger; Rudolf Pichler
Original assignee: Voest Alpine Ag
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1982-03-25
Publication date: 1983-08-17
Also published as: AT368044B; DE3261314D1; EP0062025B1; JPS57170345A; EP0062025A1; US4457149A; ATA140481A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln gerichteter Blechbaender zu Bunden. Um ein Band (5) eben von einem Haspel abwickeln zu koennen, wird dem Band (5) vor dem Aufwickeln eine zur Wickelkruemmung gegensinnige, mit zunehmendem Wickeldurchmesser abnehmende Laengskruemmung erteilt.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren und Vorrichtung zum Aufwickeln gerichteter Ble.chbänder

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufwickeln gerichteter Blechbänder zu Bunden sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.'

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Blechbänder, die nach einem Richtvorgang plan sind, werden beim Aufwickeln auf einem Haspel in Abhängigkeit vom jeweiligen Wickeldurchmesser, von den Werkstoffeigenschaften und vom Bandzug einer Biegebelastung unter- ' worfen, die bewirkt, daß die nach dem Richtvorgang in der Bandmitte liegende Nullinie der Eigenspannungen des Bandes aus der Mitte verlagert wird, was nach dem Abwickeln des Bandes eine Bandlängskrümmung zur Folge hat, die ein neuerliches Richten des Bandes vor der Weiterverarbeitung erfordert. Zu diesem Zweck ist es bekannt (DE-PS 908 004), dem Haspel eine Biegerolle oder Biegetrommel nachzuordnen, um die das Band beim Abwickeln gegensinnig zur Krümmung beim Aufwickeln gebogen wird.

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Um die Streifen eines längsgeteilten Blechbandes unter einem,gleichmäßigen Zug auf eine gemeinsame Wickeltrommer aufwickeln zu können, ist es schließlich "bekannt (FR-PS 1 468 856), die unter einer Schlingenbildung spannungslos zur Wickeltrommel geführten Bandstreifen durch eine Bremseinrichtung laufen zu lassen, bevor sie über zwei Führungsrollen zur Wickeltrommel gelangen. Da die Bandstreifen S-förmig um die Führungsrollen laufen, werden die Bandstreifen vor dem Aufwickeln hin- und hergebogen was allerdings auf die V _..' nachfolgende Krümmung des Bandes beim Aufwickeln keinen¹ Einfluß hat, weil durch die S-förmige Führung der Bandstreifen die Nullinie der Eigenspannungen nicht verschoben wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es beim Abwickeln der aufgewickelten Bunde ein planes Band ohne ein Nachrichten zu erhalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt somit die technische Aufgabe zugrunde, die Nullinie der Eigenspaitnungen eines Blechbandes so zu verlegen,= daß die Nullinie der Eigenspannungen nach dem Abwickeln des Bundes mit der Bandmitte zusammenfällt.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß den Blechbändern jyor dem Aufwickeln eine zur Wickelkrümmung gegensinnige, mit zunehmendem Wickeldurchmesser abnehmende Längskrümmung erteilt wird.

Da.zufolge dieser Maßnahme durch das Vorbiegen des aufzuwickelnden Bandes die Nullinie der nach dem Richtvorgang verbleibenden Eigenspannungen des Bandes in einem

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solchen Maß aus der Bandmitte verlagert wird, daß die bein Aufwickeln des Bandes auftretende Biegung die Nullinie dieser Eigenspannungen wieder in die neutrale Bandzone zurückverlagert, wird nach dem Abwickeln des Blechbundes ein planes Band erhalten, das keinem nachträglichen Richtvorgang mehr unterworfen zu werden braucht. Wegen der mit zunehmendem*'Wickeldurchmesser geringeren Bandkrümmung beim Aufwickeln des Bandes muß dem Band selbstverständlich eine mit dem größer werdenden Wickeldurchmesser.kleinere Bandlängskrümmung vor dem Aufwickeln erteilt werden, um ein planes Auslaufen des Bandes nach dem Abwickeln des Bundes sicherzustellen.

Zum Richten eines welligen Bandes, müssen die nehen den Bandwellen verlaufenden Fasern auf die Länge der Fasern des Wellenbauches gestreckt werden. Die Längendifferenz zwischen den Fasern im Wellenbereich und im nicht gewellten Bereich des Bandes bestimmt somit den für die Planheit eines Bandes erforderlichen, geringsten Streckgrad, mit dem die Werkstoffeigenschaften die geringste Änderung erfahren. Um nun nicht mit einem an die größte Welligkeit eines Blechbandes angepaßten Streckgrad das Band richten zu müssen, ist eine-Streckbiegevorrichtung bekannt geworden (AT-PS 358 900), bei der der Streckgrad zwischen den Spannrollensätzen für das zu richtende Band entsprechend der jeweiligen Bandwelligkeit gesteuert wird. Der sich ändernde Streckgrad bedingt allerdings eine Verlagerung der Nullinie der verbleibenden Eigenspannungen des Bandes, so daß die damit verbundene Längskrümmung des Bandes ausgeregelt werden muß. Zu diesem Zweck wird die zum Ausgleichen solcher Krümmungen den Biegerollen nachgeordnete Richtrolle über einenStelltrieb unterschiedlich angestellt, und zwar mit Hilfe einer Regelungseinrichtung, der der Istwert

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der erfaßbaren Bandquerkrümmung über einen Istwertgeber zugeleitet v/ird. Die sich bei einem unter einer Zugspannung stehenden Band ausbildende Querkrümmung hängt von der sich bei einem freien Rückfedern des Bandes ausbildenden Längskrümmung ab, so daß über die 'Amplitudenerfassung der Bandquerkrümmung tatsächlich die Längskrümmung ausgeregelt werden kann.

Obwohl gemäß der Erfindung dem Band vor seinem Aufwickeln auf einen Haspel eine zur Wickelkrümmung gegensinnige' Längskrümmung erteilt werden soll, wogegen diebekannteStreck- ;biegericht vorrichtung allenfalls auftretende Längskrümmungen durch einen zusätzlichen Biegevorgang ausgleicht, kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen „. Verfahrens von dieser bekannten Streckbiegerichtvorridrturg ausgegangen werden. Um den aufzuwickelnden Blechbändern eine entsprechende Längskrümmung erteilen zu können,-muß die bekannte Vorrichtung dadurch abgeändert werden, daß die Regelungseinrichtung mit einem die jeweilige vom Sollwert der Bandlängskrümmung abhängige Querkrümmung des Bandes aus dem sich ändernden Wickeldurchmesser unter Berücksichtigung der Werkstoffeigenschaften und des Bandzuges programmbedingt ermittelden Rechner als Sollwertgeber verbunden wird. Durch eine entsprechende Sollwertvorgabe wird die Richtrollenanstellung durch ein Ausregeln der jeweiligen Soll-Istwertdifferenz so gesteuert, daß die Nullinie der aus dem Richtvorgang verbleibenden Eigenspannungen nicht in die neutrale Bandzone, sondern aus dieser soweit herausgelagert wird, daß zum Verlagern der Nullinie der Eigenspannungen in die neutrale Zone eine Biegung des Bandes in Längsrichtung erforderlich wird, wie sie beim nachfolgenden Aufwickeln des Bandes auf dem Haspel zwangsläufig auftritt. Die Abhängigkeit dieser Vorbiegung vom Wickeldurchmesser kann über den Rechner durch die Vorgabe des jeweiligen Wickeldurchmessers, beispielsweise

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über eine entsprechende Meßeinrichtung, ohne Schwierigkeiten berücksichtigt werden, wobei selbstverständlich auch die Werkstoffeigenschaften des Bandes und der Bandzug beobachtet werden müssen, da diese Größen die Bandkrümmung beim Aufwickeln mitbeeinflussen. Da die mathematischen Zusammenhänge dieser Größen nur auf vereinfachenden Modellvorstellungen beruhen, wird üblicherweise eine entsprechende Korrektur auf Grund von empirischen Werten notwendig werden, was.durch ein geeignetes Rechnerprogramm ohne weiteres berücksichtigt werden kann.

Ausführungsbeisplel

An Hand der Zeichnung, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum ErIa-Ien einer Längskrümmung für aufzuwickelnde Blechbänder in einem schematischen Blockschaltbild zeigt, wird das Verfahren zum Aufwickeln gerichteter Blechbänder zu Bunden näher erläutert.

Die Streckbiegerichtvorrichtung gemäß der Zeichnung besteht aus zwei Spannrollensätzen 1 und 2, zwischen denen zwei Biegerollen 3 und eine nachgeschaltete Richtrolle 4 vorgesehen sind. Die zwischen den Spannrollensätzen 1 und 2 auf das Band 5 aufzubringende Zugspannung wird über die Antriebe 6 und 7 der Spannrollensätze 1 und 2 gesteuert, wobei die Ein- und Auslaufgeschwindigkeit des Bandes 5 über Meßrollen 8 erfaßt und einem Istwertgeber 9 zugeführt werden, der aus der Geschwindigkeitsdifferenz den Istwert für den Streckgrad des Bandes ableitet. Dieser Istwert des Streckgrades wird dem Regler 10 zugeführt, der die Antriebe 6 und 7 in Abhängigkeit von einer Soll-Istwertdifferenz ansteuert. Der Sollwert für den Streckgrad kann dabei als konstanter Wert vorgegeben sein oder in Abhängigkeit von

der jeweiligen Bandwelligkeit auf das notwendige Mindestmaß beschränkt werden, was die Sollwertvorgabe als Führungsgröße notwendig macht.

Um die Lage der Nullinie der nach dem Richtvorgang im Band verbleibenden Eigenspannungen bezüglich der neutralen Bandzone beeinflussen zu können, ist für die An^ stellung der Richtrolle 4 ein Stelltrieb 11 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel als hydraulischer Zylinder ausgebildet ist. Die Beaufschlagung dieses Stelltriebes 11 kann über ein Ventil 12 gesteuert werden, das beispielsweise über eine magnetische Betätigungseinrichtung 13 verstellt werden kann, und zwar über eine Regelungseinrichtung 14, die einerseits an einen dem auslaufseitigen Spannrollensatz 2 nachgeordneten Istwertgeber 15 für die Amplituden von Bandquerkrümmungen und anderseits an einen Rechner 16 als Sollwertvorgabe angeschlossen ist.

Der Istwertgeber 15 weist zwei Auflagerollen 17 für das Band 5 auf, zwischen denen mehrere über die Bandbreite verteilte Elektromagnete 18 angeordnet sind. Über diese Elektromagnete 18 werden etwa senkrecht auf die Bandoberfläche stehende Kräfte auf das Band ausgeübt, wobei der dadurch bedingte Durchhang zwischen den beiden Auflagerollen 17 den Luftspalt zwischen dem Band 5 und den Magneten 18 bestimmt, so daß über die SpamuTg derE re-pmd&ng die unterschiedliche Ablenkweite des Bandes und damit die Amplitude der Bandwellen ermittelt werden kann. Damit nun bei einem Aufwickeln .des gerichteten Blechbandes 5 auf einem nachfolgenden Aufwickelhaspel durch die damit verbundene Biegung des Bandes die Nulllinie der Eigenspannungen des Bandes nich aus der neutralen Bandzone verlagert werden können, muß die Nulllinie der Eigenspannungen vor dem Aufwickeln des Bandes um ein entsprechendes Maß im Gegensinn gegenüber der

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neutralen Bandzone verlagert werden, indem dem Band eine zur Wickelkrümmung gegensinnige Längskrümmung erteilt wird, und zwar über die Richtrolle 4. Da die Längskrümmung eines unter einer Zugspannung stehenden Bandes nicht erfaßt werden kann, die Längskrümmung aber eine Querkrümmung'zur Folge hat, kann die beim freien Rückfedern des Bandes auftretende Längskrümmung lediglich über die Querkrümmung erfaßt werden. Die Richtrolle 4 muß demnach jeweils so angestellt werden, daß über den Istwertgeber 15 die gewünschte Querkrümmung angezeigt wird. Diese von der Längskrümmung abhängige Querkrümmung des Bandes kann bei bekairfcen Werkstoffeigenschaften und vorgegebenem Baridzug vom jeweiligen Wickeldurchmesser abgeleitet werden. Dies wird im Rechner 16 durchgeführt, dem die erforderlichen Daten über einen Eingang 19 vorgegeben werden und der aus diesen vorgegebenen Werten gemäß dem festgelegten Programm den jeweiligen Sollwert der Bandquerkrümmung in Abhängigkeit von dem sich laufend ändernden Wickeldurchmesser des Haspels der Regelungseinrichtung 14 vorgibt. Aus einem Soll-Istwertvergleich kann somit die erforderliche Richtrollenanstellung geregelt werden.

Da das Band 5 nach dem Richtvorgang nicht plan ist, sondern eine Längskrümmung erhalten hat, kann durch die gegensinnige Längskrümmung beim Aufwickeln des Bandes die damit verbundene Verlagerung der Nullinie der Eigenspannungen des Bandes aufgehoben werden, so daß die Nullinie der Eigenspannungen mit der Bandmitte zusammenfällt. Das in einer solchen Weise behandelte Band läuft daher nach seinem Abwickeln plan aus und braucht nicht nachgerichtet zu werden.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zum Aufwickeln gerichteter Blechbänder (5) zu Bunden," gekennzeichnet dadurch, daß den Blechbändern (5) vor dem Aufwickeln eine zur Wickelkrümmung gegensinnige, mit zunehmendem Wickeldurchmesser abnehmende Längskrümmung erteilt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 mit einer einem Aufwickelhaspel .vorgeordneten Streckbiegerichtvorrichtung, die aus zwei Spannrollensätzei (1, 2) für das zu richtende Band (5) und aus einer wenigstens zwei Biegerollen (3) nachgeordneten Richtrolle (4) zwischen den Spannrollensätzen (1, 2) besteht, sowie mit einer Regelungseinrichtung (14), die an einem dem auslaufseitigen Spannrollensatz (2) nachgeordneten Istwertgeber (15) für die Amplituden von Bandquerkrümmungen angeschlossen ist und einen Stelltrieb (11) zur Richtrollenanstellung steuert, gekennzeichnet dadurch, daß die Regelungseinrichtung (14) mit einem die jeweilige vom Sollwert der Bandlängskrümmung abhängige Querkrümmung des Bandes (5) aus dem sich ändernden Wickeldurchmesser unter Berücksichtigung der Werkstoffeigenschaften und des Bandzuges programmbedingt ermittelnden Rechner (16) als Sollwertgeber verbunden ist.

Hierau 1 Seite Zeichnung