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DE69514010T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Richten eines dünnen Metallbandes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Richten eines dünnen Metallbandes

Info

Publication number
DE69514010T2
DE69514010T2 DE69514010T DE69514010T DE69514010T2 DE 69514010 T2 DE69514010 T2 DE 69514010T2 DE 69514010 T DE69514010 T DE 69514010T DE 69514010 T DE69514010 T DE 69514010T DE 69514010 T2 DE69514010 T2 DE 69514010T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
straightening
rollers
strip
roller
tension
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69514010T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69514010D1 (de
Inventor
Marc Bonnefont
Zalman Padwo
Jean-Baptiste Peyron
Paul Sabatier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clecim SAS
Original Assignee
Kvaerner Metals Clecim SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kvaerner Metals Clecim SA filed Critical Kvaerner Metals Clecim SA
Application granted granted Critical
Publication of DE69514010D1 publication Critical patent/DE69514010D1/de
Publication of DE69514010T2 publication Critical patent/DE69514010T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/05Stretching combined with rolling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Richten mit Zugspannung eines dünnen Metallbandes.
  • Die dünnen und harten Stahlbleche, wie beispielsweise Weißbleche, die insbesondere für die Herstellung von Verpackungen verwendet werden, werden durch Walzen in Form von dünnen Metallbändern großer Länge hergestellt, die sodann in Abhängigkeit von der vorgesehenen Verwendung bearbeitet, abgeschnitten und geformt werden.
  • Allgemein muss ein dünnes Metallband eine gewisse Anzahl von Eigenschaften aufweisen, wie beispielsweise eine ausgezeichnete Planheit, eine Fähigkeit zum Ziehen, einen Oberflächenzustand und mechanische Eigenschaften, die mit den den gewünschten Anwendungen entsprechenden Normen übereinstimmen.
  • Um diese Eigenschaften zu erhalten, wird das Metallband einer gewissen Anzahl von Behandlungen unterzogen, und insbesondere wird es einem Richten unterzogen, das oft durch Biegen und Ziehen und unter einer vorgegebenen Verlängerung durchgeführt wird.
  • Im Allgemeinen umfasst eine Richtmaschine eine oder mehrere Biegeeinheiten, die jeweils von einem Walzenpaar geringen Durchmessers gebildet sind, wobei die Walzen beiderseits des Bandes angeordnet und in der Höhe versetzt sind, um durch ihre Überlappung eine gebogene Bahn des Bandes zu bestimmen, die auf den beiden Walzen Wechselbiegungen erzeugen.
  • Das Band wird einem Zug zwischen zwei Spannblöcken unterzogen, die beiderseits der Maschine angeordnet und jeweils von mehreren überlappenden Rollen gebildet sind, auf die das Band aufgewickelt wird. Die Rollen der beiden Spannblöcke werden mit leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehangetrieben, so dass die Ablaufgeschwindigkeit des Bandes in dem nachlaufseitigen Spannblock etwas größer als die Ablaufgeschwindigkeit in dem vorlaufseitigen Block ist.
  • Daraus ergibt sich eine ständige Verlängerung des Bandes, deren Wert durch Einstellung des Unterschiedes der Ablaufgeschwindigkeiten zwischen dem Vorlaufbereich und dem Nachlaufbereich bestimmt werden kann.
  • Das Richten erfolgt, indem das Band unter Spannung mit mindestens zwei Wechselbiegungen auf Walzen geringen Durchmessers gesetzt wird. Es ist bekannt, dass sich bei jeder Biegung der äußere gespannte Teil des Bandes in dem Bereich der plastischen Verformungen befinden kann, auch wenn die angelegte Zugspannung deutlich unter der elastischen Grenze liegt. Auf diese Weise kann, ohne das Band einer übermäßigen Spannung auszusetzen, zwischen den beiden Spannblöcken eine ausreichende Verlängerung bestimmt werden, um die Länge der längsten Faser zu überschreiten, um das Richten des Bandes durch Ausgleich der Längen aller seiner Längsfasern durchzuführen.
  • Die dauerhaften Verlängerungen, die für ein gegebenes Produkt erzielt werden, sind umso größer, als die Krümmungsradien klein und die Zugspannungen hoch sind, wobei letztgenannte jedoch immer unter der elastischen Grenze bleiben.
  • Es können auf diese Weise flache Bänder erhalten werden, jedoch diese Vorgänge führen zu inneren Spannungen in der Dicke des Bandes. Diese gleichen sich aus, führen jedoch zu einer Verformung des Profils des Bandes, das im allgemeinen eine leichte Krümmung in Querrichtung und auch oft in Längsrichtung aufweist.
  • Die leichte Querkrümmung, im allgemeinen "Rinnenfehler" genannt, kann leicht auf einer sogenannten Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers korrigiert werden, die im Nachlaufbereich der Richtmaschine angeordnet ist und eine Walze umfasst, die auf dem Band auf der jener der letzten Walze der Richtmaschine gegenüberliegenden Seite aufliegt und mit zwei Rollen größeren Durchmessers verbunden ist.
  • Der Längskrümmungsfehler, auch "Bogen" genannt, kann auf einer Walze zur Bogenkorrektur korrigiert werden.
  • Das Dokument DE-A-23 30 064 beispielsweise beschreibt eine Anlage dieses Typs, bestehend aus einem Rollenpaar zum Richten durch Wechselbiegungen, einer Rolle zur Korrektur des Rinnenfehlers und einer Rolle zur Korrektur des Längskrümmungsfehlers. Letztgenannte kann bei einer Ausführungsart durch eine Mehrrolleneinheit ersetzt werden, die eine Reihe von unteren Rollen und eine Reihe von oberen Rollen umfasst, deren Ausrichtung eingestellt werden kann, um degressive Überlappungen zu bestimmen. Dieses Dokument definiert die Durchmesser, die den Rollen zu verleihen sind, damit jeder Fehler durch eine besondere Vorrichtung korrigiert wird.
  • Jedoch für sehr dünne und harte Bänder ist die Korrektur schwierig durchzuführen, insbesondere aufgrund der sehr großen Empfindlichkeit der verwendeten Vorrichtungen. Für sehr dünne Bänder sind nämlich die Fehler bei ein und derselben Einstellung der Maschine sehr unbeständig und schwankend.
  • Nun kann eine Restlängskrümmung die Einführung des Bandes in die folgenden Bearbeitungsanlagen stören und ferner zu Verformungen führen, wenn das Band in Streifen in Abhängigkeit von den herzustellenden Produkten geschnitten wird.
  • Es ist möglich, per Hand auf die Einstellungen der Maschine einzuwirken, da jedoch das Band mit großer Geschwindigkeit abläuft, können auf diese Weise nur erfaßbare Fehler korrigiert werden, und zwar notwendigerweise mit einer gewissen Verzögerungszeit. Ferner kann es beim Abwickeln von einer anderen Spule erforderlich sein, alle Einstellungen zurückzunehmen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das es ermöglicht, auf zufriedenstellende Weise die durch das Richten hervorgerufenen Fehler zu korrigieren, insbesondere die Längskrümmung. Das erfindungsgemäße Verfahren verleiht eine sehr große Flexibilität im Betrieb und ermöglicht es, nach Durchführung einer ersten Wahl die Einstellungen sofort an die Bandeigenschaften anzupassen, falls erforderlich während des Ablaufens.
  • Im allgemeinen hat die Erfindung im wesentlichen zum Ziel, Produkte zu erhalten, die geringe Längskrümmungen aufweisen und relativ homogen sind, und diese in jedem Fall, wenn dies erforderlich ist, in derselben Richtung zu halten, wenn es nicht möglich ist, ein zufriedenstellenderes Ergebnis zu erhalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist in dem Anspruch 1 gekennzeichnet. Das Verfahren ist für eine Anlage anwendbar, bestehend aus einer Biege-Zug-Richtvorrichtung mit mindestens einer Biegeeinheit mit zwei höhenmäßig versetzten Richtrollensätzen und einer Mehrrollen-Richteinheit mit zwei Rahmen, je einem oberen und einem unteren, die jeweils eine Reihe von parallelen, in Längsrichtung und in der Höhe versetzten Rollen umfassen, um durch Überlappung der Rollen eine gewellte Bandstrecke mit Wechselbiegungen zu bestimmen, Mitteln zur Einstellung der Überlappung der Rollen jeder Biegeeinheit, Mitteln zur Einstellung der Überlappung der Richtrollensätze und zwei Spannblöcken, die im Vorlaufbereich bzw. im Nachlaufbereich der Anlage auf der Bandstrecke angeordnet sind, um an dieses eine Zugspannung anzulegen, die eine Verlängerung des Bandes bestimmen kann, deren Wert durch die Einstellung der Ablaufgeschwindigkeiten in den Blöcken vorgegeben ist.
  • Erfindungsgemäß werden die Planheitsfehler in der Richtmaschine korrigiert, indem die Ablaufgeschwindigkeiten und die Überlappung der Richtwerkzeuge eingestellt werden, so dass die für das Richten vorgegebene Verlängerung praktisch bereits am Ausgang der Richtmaschine erfolgt, und in der Mehrrolleneinheit werden zumindest die Längskrümmungsfehler, die sich durch das Durch laufen der Richtmaschine ergeben, korrigiert, indem degressive Überlappungen der Rollen zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Mehrrolleneinheit durch Kippen einer Reihe in bezug auf die andere bestimmt werden, so dass fortschreitend abnehmende Wechselbiegewirkungen, die ein Nachlassen der Spannungen bestimmen, hervorgerufen werden, wobei die Häufigkeit und die Stärke der Wechselbiegungen durch Einstellung der Überlappungen am Eingang bzw. am Ausgang der Mehrrolleneinheit bestimmt werden, um den Krümmungsfehler zu korrigieren, ohne die bereits in der Richtmaschine durch Biegung und Zug erfolgte Verlängerung wesentlich zu erhöhen.
  • Die Korrektur des Rinnenfehlers kann gleichzeitig mit der Korrektur der Längskrümmung in der Mehrrolleneinheit erfolgen, jedoch es kann auch eine Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers zwischen der Richtmaschine und der Mehrrolleneinheit vorgesehen werden, um zumindest teilweise den Rinnenfehler vor dem Eintritt in die Mehrrolleneinheit zu korrigieren.
  • Nach einem weiteren besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung werden die Überlappungen in den Biegeeinheiten der Richtmaschine eingestellt, indem die Dimensions- und Strukturmerkmale des Bandes berücksichtigt werden, um in der Richtmaschine die für die Planheitskorrektur erforderliche Verlängerung herzustellen, indem im allgemeinen die an das Band angelegte Zugspannung unter ungefähr 60% der elastischen Grenze des Metalls gehalten wird, und es werden die Überlappungen am Eingang bzw. Ausgang der Mehrrolleneinheit eingestellt, so dass die Krümmungsfehler korrigiert werden, wobei die Erhöhung der Zugspannung derart begrenzt wird, dass die zusätzliche Verlängerung, die in der Mehrrolleneinheit erfolgt, normalerweise 0,2% nicht überschreitet.
  • Erfindungsgemäß werden die Überlappungen der Richtmaschine und der Mehrrolleneinheit für jede Spule angepasst und/oder ständig während des Ablaufens des Bandes durch ein Automatiksystem bestimmt, wobei alle Dimensions-, Struktur- und Qualitätsmerkmale des Produktes, die bekannten Durchmesser der Wirkwalzen, die an das Band angelegten Spannungen und die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Elementen der Anlage berücksichtigt werden.
  • Auf besonders vorteilhafte Weise ist das Automatiksystem mit einem mathematischen Modell verbunden, auf dem vor der Bearbeitung einer Spule alle Merkmale des zu bearbeitenden Produktes und der Anlage angezeigt werden, wobei dieses mathematische Modell die Sollwerte für die Überlappung der verschiedenen Elemente aus programmierten Gleichungen und unter Berücksichtigung der Angaben, die es durch Messung oder Beobachtung der Restfehler der Planheit und der Längs- bzw. Querbiegung während der Bearbeitung eines Bandes analoger Art und Dimensionen erhalten hat, ausarbeitet.
  • Jedoch bei einer vereinfachten Ausführungsart bestimmt das Automatiksystem die Überlappungen der verschiedenen Elemente auf Basis von Tabellen, die für jeden Produkttyp erstellt wurden, unter Berücksichtigung der Merkmale der Maschine und der Angaben, die durch Messung oder Beobachtung der Restfehler der Planheit und der Längs- bzw. Querbiegung während der Bearbeitung eines Bandes analoger Art und Dimensionen erhalten wurden.
  • Nach einem weiteren äußerst vorteilhaften Merkmal kann die Bedienperson jederzeit von Hand jede der Einstellungen, die von dem Automatiksystem vorgenommen wurden, in Abhängigkeit von den am Produkt während und/oder nach der Bearbeitung vorgenommenen Messungen und gemachten Beobachtungen korrigieren.
  • Vorzugsweise werden die auf diese Weise von Hand vorgenommenen Korrekturen in einem Selbstadaptierungssystem aufgezeichnet, eingeordnet und eventuell optimiert, welches diese speichert und nach Entriegelung durch die Bedienperson die erforderlichen Änderungen in das Automatiksystem einführt, damit in der Folge die auf diese Weise korrigierten Überlappungssollwerte den ver schiedenen Elementen beim Ablaufen des Bandes und für die folgenden Bänder desselben Typs vorgegeben werden.
  • Die Erfindung ermöglicht es somit, wenn das Richtverfahren eines Bandes bestimmter Merkmale aktualisiert wurde, automatisch dasselbe Verfahren auf alle Bänder anzuwenden, die dieselben Merkmale aufweisen und insbesondere desselben Ursprungs sind, da sich die Planheitsfehler unter anderem aus der gesamten Geschichte des Bandes und seinem Ausarbeitungsprozess vom Flüssigstahl bis zu seiner endgültigen Form ergeben und sich im allgemeinen bei Bändern desselben Ursprungs wiederholen.
  • Überdies können nach Überprüfung durch eine zuständige Stelle die in dem Selbstanpassungssystem aufgezeichneten Korrekturen validiert und in das mathematische System eingeführt werden, welches geschlichtet wird, damit die ausgearbeiteten Sollwerte den vorher korrigierten Überlappungen entsprechen.
  • Die Erfindung liefert jedoch auch die Mittel, um sehr rasch die richtigen Einstellungen zu erhalten, auch für Spulen eines Produktes, dessen Merkmale nicht jenen einer der bereits bearbeiteten Spulen entsprechen. In diesem Fall können nämlich unter diesen ein oder mehrere Referenztypen ausgewählt werden, die am meisten der neuen Spule ähnlich sind, und es werden auf dem Automatiksystem entweder die Parameter angezeigt, die einem sehr ähnlichen Typ entsprechen, oder interpolierte oder extrapolierte Parameter, um in Abhängigkeit von dem bzw. den Referenztypen die Sollwerte für die Spannung und die Überlappung der verschiedenen Elemente für die neue Spule zu bestimmen. Es wird nun das Ablaufen der Spule gesteuert, und die Bedienperson korrigiert von Hand die Sollwerte, die von dem Automatiksystem in Abhängigkeit von den auf dem ablaufenden Band erzielten Wirkungen bestimmt wurden.
  • Die auf diese Weise an den von dem mathematischen Modell vorgegebenen Sollwerten vorgenommenen Korrekturen werden in dem Selbstadaptierungs system aufgezeichnet, das von der Bedienperson entriegelt werden kann, wenn die vorgenommenen Korrekturen richtig sind, so dass die korrigierten Sollwerte für den weiteren Bandablauf und für die analogen Spulen verwendet werden. Nach Genehmigung und Validierung durch eine zuständige Stelle können die korrigierten Sollwerte in dem mathematischen Modell gespeichert werden, um ein neues Modell zu bilden, das in der Folge für alle analogen Spulen verwendet werden kann.
  • Eine Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 13 charakterisiert.
  • Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung einer besonderen Ausführungsart besser verständlich, die als Beispiel dient und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht.
  • Fig. 1 stellt schematisch im Längsschnitt die Einheit einer Richtanlage für das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
  • Fig. 2 ist ein Funktionsschema des Einstellsystems der Einheit der Anlage.
  • Fig. 3 ist ein Prinzipschema in vergrößertem Maßstab, das das Durchlaufen des Bandes durch die Mehrrolleneinheit darstellt.
  • In Fig. 1 ist im Längsschnitt die Einheit einer Richtanlage für ein Metallband 1 dargestellt, das in der Figur von rechts nach links abläuft, indem es nacheinander einen vorlaufseitigen Spannblock 2, eine Richtmaschine 3, die in dem dargestellten Beispiel zwei Biegeeinheiten 31, 32 umfasst, eine Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers 4, eine Mehrrollenrichteinheit 5 und einen nachlaufseitigen Spannblock 2' durchläuft.
  • Alle diese Geräte sind in einem Gehäuse 10 in Form eines Korbes angeordnet, das mit nicht dargestellten Mitteln für die Wartung oder den Austausch der verschiedenen Elemente verbunden ist.
  • Die beiden Spannblöcke 2, 2' werden jeweils üblicherweise von mehreren Rollen mit einem relativ großen Durchmesser gebildet, auf die das Band 1 aufgewickelt wird, um die erforderlichen Zugspannungen zu erhalten, welche Rollen von einem nicht dargestellten Mechanismus drehbar angetrieben werden, so dass die Aufwickelgeschwindigkeit auf den nachlaufseitigen Block 2' etwas größer als jene des vorlaufseitigen Blocks 2 ist, wobei der Geschwindigkeitsunterschied eingestellt werden kann, um die gewünschte Verlängerung zu bestimmen.
  • Die Richtmaschine 3 ist herkömmlicher Art, und insbesondere umfasst jede Biegeeinheit 30 zwei Richtwerkzeuge 31, 32, die über bzw. unter dem Band angeordnet sind.
  • Jedes Richtwerkzeug 31 (32) umfasst eine Wirkwalze 33 (33') geringen Durchmessers, die auf der dem Band gegenüberliegenden Seite auf Stützrollen 34 (34') aufliegt, wobei die Einheit auf einem Gestell 35 (35') angeordnet ist, das vertikal in bezug auf den Korb 10 gleiten kann und dessen Vertikalposition von einem oder mehreren hydraulischen oder mechanischen Betätigungsmitteln 36 (36') eingestellt werden kann.
  • Im Allgemeinen kann sich das obere Werkzeug 31 unter der Wirkung von Zylindern 36 zwischen einer oberen Warteposition, die von dem Band entfernt ist, und einer unteren Arbeitsposition, die mit dem Band in Kontakt steht, verschieben. Mechanische Schraubenzylinder 36 ermöglichen es, die Höhe des unteren Werkzeugs 32 zu verändern, um die Überlappung der Wirkwalzen 33, 33' einzustellen.
  • Die zweite Biegeeinheit 30a kann auf dieselbe Weise eingestellt werden. Ferner ist es möglich, wie in Fig. 1 dargestellt, die Wirkwalzen völlig von dem Band zu entfernen, wodurch es je nach Fall möglich ist, entweder nur eine Biegeeinheit oder beide zu verwenden.
  • Die Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers 4, die herkömmlicher Art ist, umfasst eine Wirkwalze 41, die zwischen zwei Rollen 45, 45' größeren Durchmessers angeordnet ist und auch auf einer Stützrolleneinheit 42 aufliegt, die von einem gleitenden Gestell 43 getragen wird, dessen Position durch einen Zylinder 44 eingestellt werden kann. Dies ermöglicht es, den Druck einzustellen, der auf das Band von der Walze zur Korrektur des Rinnenfehlers 41, die zwischen den beiden Rollen 45, 45' überlappt, angelegt wird.
  • Es ist anzumerken, dass die Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers nicht immer erforderlich ist und bei einfacheren Anlagen weggelassen werden kann. Allerdings kann es vorteilhaft sein, auf dem Gehäuse 10 der Anlage eine Stelle 46 vorzusehen, die für die Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers gedacht ist, welche somit im Bedarfsfalle in die Maschine integriert werden kann. Ebenso kann die Walze zur Korrektur des Rinnenfehlers 41 einfach von dem Band entfernt oder je nach den Eigenschaften des Bleches eingesetzt werden.
  • Die Mehrrolleneinheit 5, die im Nachlaufbereich der Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers 4 und vor dem nachlaufseitigen Spannblock 2' angeordnet ist, umfasst zwei Rolleneinheiten, eine obere Einheit 50 bzw. eine untere Einheit 50', die beiderseits der Ablaufebene des Bandes 1 angeordnet sind.
  • Jede Einheit 50 (50') wird von einem oberen 6 bzw. unteren Gestell 6' getragen und umfasst eine Reihe von parallelen Rollen 51, die auf der dem Band 1 gegenüberliegenden Seite auf einer oder zwei Reihen von Stützrollen 52 aufliegen.
  • Die beiden Rollenreihen 51, 51' sind längs versetzt und können sich somit überlappen, wobei die relativen Höhen der Gestelle 6, 6' derart eingestellt werden, dass eine Zick-Zack-Strecke definiert wird. Im allgemeinen zählt die untere Reihe 51' eine Rolle mehr als die obere Reihe 51, jedoch diese Anordnung hängt von den Umständen und insbesondere von der Art des Bandes 1 und der Verteilung der Spannungen ab.
  • Das Gestell 6, das die obere Einheit 50 trägt, ist vertikal gleitend in zwei Fenstern 61 des Korbes 10 montiert und kann mit Hilfe von einem oder zwei Zylindern 62 entweder in die untere Arbeitsposition oder in die von dem Band entfernte Warteposition gebracht werden.
  • Auf analoge Weise ist das Gestell 6' der unteren Einheit 50' auf einem Gehäuse in Form eines Kastens 63 montiert, der vertikal in Fenstern 61' des Korbs 10 gleiten kann und dessen Vertikalposition durch einen Zylinder 64 eingestellt werden kann, der auf diese Weise die Vertikalverschiebung der unteren Rollenreihe 51' parallel zu sich selbst ermöglicht.
  • Das untere Gestell 6' bildet jedoch einen Schlitten, der auf zwei kreisförmigen Spuren 65 liegt, die auf dem Gehäuse 63 vorgesehen sind und einen kreisförmigen Rollweg bilden, der auf einer Horizontalachse parallel zu den Achsen der Rollen 51' zentriert und im wesentlichen auf Höhe der diese letztgenannten tangierenden Ebene angeordnet ist.
  • Der Schlitten 6' kann somit in bezug auf das Gehäuse 63 gekippt werden, indem er sich um die Achse des Rollweges 65 unter der Einwirkung eines Schraubenzylinders 66 dreht, der auf dem Gehäuse 55 montiert ist und durch ein System mit angelenktem Schwingarm auf einem Arm 67 aufliegt, der mit dem Schlitten 6' verbunden ist, wobei dieser an den Rollweg 65 durch einen Zylinder 68 angelegt gehalten wird, welcher auf dem Gehäuse 63 befestigt ist und die Spielnachstellung ermöglicht.
  • Weitere Kippsysteme könnten natürlich zu diesem Zweck verwendet werden.
  • Der Schraubenzylinder 66 ermöglicht es somit, der unteren Rollenreihe 51' eine Neigung zu verleihen, die in bezug auf die obere Reihe 51 einstellbar ist, während die Schraubenzylinder 64 es ermöglichen, global den Abstand zwischen den beiden Rollenreihen 51. 51' zu vergrößern oder zu verringern.
  • Es ist somit möglich, durch getrennte oder gleichzeitige Betätigung der Schraubenzylinder 64 und 66 die Überlappungen der Rollen am Eingang und am Ausgang der Mehrrolleneinheit 5 einzustellen, um eine fortschreitend degressive Überlappung der Rollen in Bandablaufrichtung zu bestimmen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.
  • Natürlich können andere gleichwertige Mittel, beispielsweise Hydraulikzylinder oder sonstige Betätigungsmittel, verwendet werden, um die Überlappungen und relativen Ausrichtungen der beiden Rolleneinheiten zu verändern.
  • Ganz allgemein ist es möglich, durch kombinierte Betätigung der Einstellzylinder 64 und 66 die Achsabstände A1 am Eingang und A2 am Ausgang aus der Richtmaschine einzustellen, um die Stärke und eventuell die Anzahl der umgekehrten Biegungen auf die in Fig. 3 dargestellte Weise zu verändern.
  • Zu diesem Zweck ist die Anlage vorzugsweise mit einem Einstellsystem 7 verbunden, das schematisch in Fig. 2 dargestellt ist und Positioniermittel 71 bis 75 umfasst, die jeweils einwirken auf:
  • - die Zylinder 36, 36a für die Einstellung der Überlappungen P1 bzw. P2 der beiden Biegeeinheiten 30, 30a,
  • - den Zylinder 44 für die Einstellung der Wirkung T der Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers 4.
  • - die Schraubenzylinder 64 und 66 für die Einstellung der Achsabstände A1 am Eingang und A2 am Ausgang aus der Mehrrolleneinheit 5.
  • Jedes Positioniermittel 71 bis 75 umfasst eine Einstellvorrichtung, die an einem ersten Eingang 71a bis 75a einen Positionierbefehl, der von einem Automatiksystem 8 geliefert wird, und an einem zweiten Eingang 71b bis 75b ein Signal erhält, das von einer Messvorrichtung M1 bis M5 geliefert wird, das zu jedem Zeitpunkt die jeweiligen Positionen der entsprechenden Elemente angibt, um sofort die erforderliche Korrektur zu steuern, um die Wirkung des betreffenden Elements zu demselben Zeitpunkt durch das Automatiksystem 8 an den gegebenen Befehl anzupassen.
  • Ferner ermöglichen es Paare von Druckknöpfen B1 bis B5, die in entgegengesetzte Richtungen wirken, der Bedienperson, im Bedarfsfalle in jedes Positioniermittel 71 bis 75 einzugreifen, um in die eine oder die andere Richtung eine Korrektur an der Position des betreffenden Elements, die von dem Automatiksystem 8 vorgegeben wurde, durchzuführen, unter Berücksichtigung der Informationen jeglicher Art, die zu ihm beispielsweise durch Beobachtung des abgeschnittenen Produkts gelangen.
  • Das Automatiksystem 8 arbeitetet den Positionssollwert zu jedem Zeitpunkt für jedes der Positioniermittel 71 bis 75 aus einer Einheit von Tabellen und/oder einem mathematischen System 80 aus, welches derart programmiert ist, dass es die verschiedenen Eigenschaften der Anlage und des zu richtenden Produktes berücksichtigt, insbesondere:
  • - Art des Produktes, Qualitätscode und Fehlercode,
  • - Dicke und Breite,
  • - Bestimmung.
  • Es können nämlich auf bekannte Weise Tabellen und Gleichungen erstellt werden, die es ermöglichen, die auf das Produkt durch jedes der Elemente der Maschine auszuübenden Einwirkungen zu definieren, unter Berücksichtigung der mechanischen Eigenschaften der Maschine, des bekannten Durchmessers der Walzen und Rollen, deren Anzahl und Überlappungen, sowie der an das Produkt angelegten Spannungen und der Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Elementen.
  • Diese Tabellen und Gleichungen sind in dem mathematischen Modell 80 programmiert, in das die Bedienperson durch einen Eingang 80a alle Parameter (p) des Produktes und insbesondere jene einführen kann, die oben erwähnt wurden, und durch einen Eingang 80b die Parameter (m) der Maschine, wie beispielsweise die Durchmesser der Walzen und Rollen jedes der Elemente der Maschine, die ständig gemessen werden können oder auch während der Stillstandszeiten überprüft werden können. Diese Parameter werden durch die Bedienperson mit Hilfe eines Schaltpults 81 bei der Ankunft einer neuen Spule oder einer Reihe von Spulen eines gewissen Typs eingegeben.
  • An einem weiteren Eingang 80c des mathematischen Modells 80 wird die Verlängerung A angezeigt, die dem Band vorzugeben ist, um den im Vorlaufbereich der Anlage erfassten Planheitsfehler zu korrigieren, beispielsweise durch eine Rolle zur Messung der Planheit bekannten Typs.
  • Diese vorgegebene Verlängerung wird auf übliche Weise bestimmt, indem die Eigenschaften des Produktes und der Maschine berücksichtigt werden und die vorbestimmten Zugspannungsbereiche eingehalten werden.
  • Auf Basis aller dieser Parameter und programmierten Gleichungen arbeitet das mathematische Modell 80 einerseits einen Verlängerungssollwert und andererseits Sollwerte für die Überlappung der verschiedenen Elemente aus.
  • Der Verlängerungssollwert wird am Eingang 76a einer Vorrichtung 76 zur Einstellung des Antriebsmechanismus 21 der Spannblöcke 2, 2' angezeigt, wobei es ein solcher Mechanismus auf bekannte Weise ermöglicht, zwischen den vorlaufseitigen und nachlaufseitigen Blöcken den Geschwindigkeitsunterschied, der der vorgegebenen Verlängerung entspricht, aufrechtzuerhalten.
  • Jedoch der Verlängerungssollwert A hängt von den Durchmessern der Spannrollen in den vorlaufseitigen 2 und nachlaufseitigen 2' Blöcken ab und kann somit durch eine Vorrichtung 83 korrigiert werden, um den eventuellen Verschleiß derselben zu berücksichtigen.
  • Die Spannungen Te und Ts, die an das Band am Eingang bzw. am Ausgang der Anlage angelegt werden, sind eine Folge des Verfahrens und treten normalerweise in dem System zur Bestimmung der Sollwerte nicht auf. Jedoch müssen diese Spannungen natürlich aus Sicherheitsgründen begrenzt sein und müssen in jedem Fall immer unter der elastischen Grenze des Produktes bleiben und liegen vorzugsweise zwischen ungefähr 20 und 60% derselben, wobei sich die stärksten Zugspannungen auf die dünnsten Bänder mit einer größeren elastischen Grenze beziehen.
  • Zu diesem Zweck ist die Anlage mit Vorrichtungen 22, 23 zur Messungen der Spannungen Te am Eingang bzw. Ts am Ausgang versehen, und die gemessenen Spannungen werden am Eingang 82a einer Vorrichtung 82 zur Korrektur der Sollwerte angezeigt. Im Falle einer Überschreitung der vorbestimmten Werte kann das Automatiksystem entweder durch einen einfachen Alarm oder durch eine direkte Einwirkung auf alle oder einen Teil der von ihm ausgearbeiteten Sollwerte reagieren.
  • Die Überlappungssollwerte P1, P2... P5, die von dem mathematischen Modell 80 ausgearbeitet und auf diese Weise korrigiert werden, werden auf den Positioniermitteln 71 bis 75 angezeigt. Wie angeführt, berücksichtigt das mathemati sche Modell die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Elementen, um die Überlappungssollwerte auszuarbeiten, damit die für die Planheitskorrektur vorgegebene Verlängerung praktisch zur Gänze in der Richtmaschine 3 mit Hilfe der beiden Biegeeinheiten 30, 30a oder nur einer von ihnen, je nach Fall, erfolgt.
  • Jedoch die Biege-Zug-Wirkung, die an das Produkt angelegt wird, hängt von den Durchmessern der Walzen und Rollen ab, und deshalb wird der entsprechende Sollwert, bevor er auf jedem der Positioniermittel 71 bis 75 angezeigt wird, in einer zu jedem Positioniermittel zugehörigen Vorrichtung 84 korrigiert, um den Sollwert in Abhängigkeit von den tatsächlichen Durchmessern der Walzen oder Rollen des betreffenden Elements zu korrigieren, die beispielsweise bei jedem Maschinenstillstand gemessen werden können.
  • Überdies kann die Bedienperson auch, wie angeführt, in die Einstellungen der verschiedenen Elemente der Maschine mit Hilfe von Druckknöpfen B1 bis B5 eingreifen.
  • Natürlich können solche Korrekturen nur von einer befähigten Bedienperson durchgeführt werden.
  • Dank dieser Vorkehrungen kann das Einstellsystem zur Gänze automatisch funktionieren, jedoch mit Möglichkeit der Korrektur der Sollwerte durch Eingreifen der Bedienperson zur Anpassung der Überlappungen.
  • Messvorrichtungen M1 bis M5 sind nämlich mit jedem Element verbunden und liefern jeweils ein Signal, das für die tatsächliche Position der Walzen oder Rollen des entsprechenden Elements zu dem betreffenden Zeitpunkt repräsentativ ist. Diese Signale werden am Eingang 85a eines Selbstadaptierungssystems 85 angezeigt, das auf Befehl der Bedienperson in das Automatiksystem eingreifen kann, um automatisch die Überlappungssollwerte zu korrigieren, damit diese den gemessenen Positionen entsprechen und damit die von der Bedienperson durchgeführten Korrekturen bis zum Ende des Abwickelns der Spule sowie für die nachfolgenden Spulen desselben Typs aufrechterhalten werden.
  • Andererseits kann nach Validierung durch eine zuständige Stelle an einem Eingang 85c des Selbstadaptierungssystems 85 letztgenanntes in das mathematische Modell 80 eingreifen, um gewisse, in den Tabellen enthaltene Werte zu korrigieren und das mathematische Modell in Abhängigkeit von den tatsächlich verwendeten Einstellwerten zu schlichten.
  • Ebenso wird die tatsächlich durchgeführte Verlängerung am Eingang 85b des Selbstadaptierungssystems gemessen und angezeigt, das somit in Abhängigkeit von den festgestellten Wirkungen den vorher auf dem mathematischen Modell 80 angezeigten Sollwert korrigieren kann.
  • Das Selbstadaptierungssystem 85 ist ein Informatiksystem zur Einteilung und Verwaltung, das alle Einstellungen aufzeichnet, die Ergebnisse einteilt und es ermöglicht, die optimalen Werte für das in Bearbeitung befindliche Band zu wählen.
  • Alle diese Einstellungen werden jedoch einfach in dem Selbstadaptierungssystem in Reserve gehalten, welches durch eine Vorrichtung 87 verriegelt wird, wobei die Anlage weiterhin von dem mathematischen Modell mit Möglichkeit des Eingreifens von Hand durch die Bedienperson gesteuert wird.
  • Letztgenannte kann, wenn sie die Korrekturen richtig findet, von einem Steuerpult 81 aus das Selbstadaptierungssystem mit Hilfe einer Dialogverbindung 86 Mensch/Maschine entriegeln, um in das Automatiksystem die korrigierten Sollwerte einzuführen, die somit für die weitere Abwicklung der Spule und für die nachfolgenden Spulen desselben Typs verwendet werden.
  • Alle durchgeführten Korrekturen bleiben im Speicher in dem Selbstadaptierungssystem bis zur Überprüfung durch eine zuständige Stelle, die durch eine Steuerung 85c die Validierung gewisser Korrekturen und die entsprechende Schlichtung des mathematischen Modells 80 anordnen kann.
  • Auf diese Weise kann das mathematische Modell, das auf Basis von Gleichungen und theoretischen Überlegungen erstellt wurde, an die an dem Produkt gemessenen und beobachteten Wirkungen angepasst werden.
  • Ferner ermöglicht es das Selbstadaptierungssystem 85, auf Basis eines für gewisse Produkte erstellten mathematischen Modells beinahe sofort die richtigen Einstellungen für neue Produkte zu finden oder auch das System an neue, leistungsfähigere Sollwerte anzupassen.
  • In der Praxis kennt die Bedienperson, wenn eine neue Spule in die Anlage eingeführt wird, eine gewisse Anzahl von Parametern des Produktes, wie beispielsweise seine mechanischen und dimensionalen Merkmale wie Dicke, Breite, Härte, Zusammensetzung usw. sowie seine Bestimmung und führt diese Parameter mit Hilfe des Schaltpultes 81 in das mathematische Modell 80 ein.
  • Die Bedienperson kann auch die zu korrigierenden Planheitsfehler kennen, beispielsweise ob sie für einen solchen Produkttyp üblich sind. Jedoch sie kann sie auch mit Hilfe einer Vorrichtung messen, die im Vorlaufbereich der Anlage angeordnet ist. Auf Basis von Tabellen oder Schaulinientafeln oder auch nach den von einem Rechensystem vorgegebenen Sollwerten bestimmt die Bedienperson die Verlängerung, die in der Richtmaschine 3 vorzugeben ist, um diese Fehler zu korrigieren. Diese Verlängerung wird am Eingang 80c des mathematischen Modells 80 angezeigt, das auf Basis der programmierten Gleichungen die von den Spannblöcken 2, 2' vorgegebene Spannung und die theoretischen Positionen der Richtwerkzeuge 30, 30a bestimmt, die es ermöglichen, die für das Richten vorgegebene Verlängerung durchzuführen. Das mathematische Modell berechnet auch die Wirkungen der Quer- und Längskrümmungen, die sich theoretisch aus den für das Richten durchgeführten Betätigungen ergeben, und wählt eine Kombination zwischen den Spannungen und Biegungen in der Richtmaschine aus, die es ermöglichen, die Krümmungen zu minimieren. Die Restwirkungen werden jedoch in der Mehrrolleneinheit 5 und eventuell der Vorrichtung 4 zur Korrektur des Rinnenfehlers berechnet und korrigiert, deren Überlappungen von dem mathematischen Modell unter Berücksichtigung aller Wechselwirkungen zwischen den Elementen der Anlage und derart bestimmt werden, dass die zusätzliche Verlängerung, die in der Mehrrolleneinheit durchgeführt wird, 0,2% nicht überschreitet, wobei die Zugspannung hier kaum erhöht wird.
  • Das Ergebnis des Richtens kann durch Tests überprüft werden, die am aus der Anlage austretenden und eventuell in Bändchen geschnittenen Band durchgeführt werden. Messungen der Längs- oder Querkrümmung könnten eventuell während des Bandablaufs durchgeführt werden. Schließlich kann die Bedienperson auch durch direkte Beobachtung eine Fehlerhaftigkeit oder Restfehler des Bandes feststellen.
  • Sie kann somit entscheiden, gewisse der Überlappungssollwerte, die von dem mathematischen Modell ausgearbeitet wurden, zu korrigieren und selbst berechnete Überlappungen durch die Druckknöpfe B1 bis B5 korrigieren.
  • Da diese Korrekturen während des Bandablaufs erfolgen, betätigt die Bedienperson vorzugsweise die am wenigsten empfindlichen Betätigungselemente, die einen größeren Einstellungsspielraum gewährleisten. Insbesondere kann sie zuerst die Überlappung A2 am Ausgang der Mehrrolleneinheit verändern, um die Anzahl und die Stärke der degressiven Biegungen zu erhöhen oder zu verringern, und im Bedarfsfalle auf die Überlappung A1 am Eingang einwirken, wobei diese Einstellung empfindlicher ist.
  • Dank weitreichender Einstellmöglichkeiten, die von der Mehrrolleneinheit ermöglicht werden, ist dieses Einwirken von Hand durch die Bedienperson wesentlich für die Vermeidung der Längskrümmung.
  • Die Bedienperson kann jedoch auch in die Richtmaschinen 30, 30a und eventuell die Vorrichtung 4 zur Korrektur des Rinnenfehlers mit Hilfe von Druckknöpfen B1 bis B3 eingreifen, um die Wechselwirkungen zwischen den beiden Teilen der Anlage zu berücksichtigen und das Richten in Abhängigkeit von den tatsächlichen Merkmalen und Eigenschaften des ablaufenden Bandes zu verbessern.
  • Wie angeführt, werden die durchgeführten Korrekturen in dem Automatiksystem 85 aufgezeichnet und optimiert.
  • Wenn die zuständige Stelle nach Überprüfung der Meinung ist, dass die durchgeführten Einstellungen für alle Bänder des ablaufenden Typs gültig sind, beispielsweise für alle Bänder derselben Dicke, die in eine selbe Kategorie eingeteilt wurden, werden diese Einstellungen durch die Steuerung 85c validiert, und nach Entriegelung des Selbstadaptierungssystems 85 werden die vorher durchgeführten und für optimal beurteilten Korrekturen in den Speicher des mathematischen Modells eingeführt, damit in der Folge die korrigierten Sollwerte für die anderen Bänder derselben Kategorie vorgegeben werden.
  • Ebenso können Korrekturen nach der Validierung an den Werten vorgenommen werden, die sich in dem Selbstadaptierungssystem 85 befinden.
  • Auf analoge Weise können, wenn eine neue Spule nicht einem bekannten Typ entspricht, in Abhängigkeit von gewissen Parametern, wie beispielsweise ihrer Abmessungen, der Art des Metalls und seiner Härte, unter den bekannten Typen ein oder mehrere Referenztypen ausgewählt werden, die der neuen Spule am meisten ähnlich sind, und auf dem mathematischen Modell entweder die einem sehr ähnlichen Typ entsprechenden Parameter oder die durch Interpolation und Extrapolation erhaltenen Parameter angezeigt werden.
  • Das mathematische Modell 80 stellt die Spannungen und die Überlappungen in Abhängigkeit von den angezeigten Parametern ein, und es wird nun das Abwickeln der Spule gesteuert.
  • Während des Abwickelns kann die Bedienperson durch Messung oder Beobachtung und auf Basis ihrer eigenen Erfahrung die Korrekturen bestimmen, die an den von dem mathematischen Modell festgelegten Überlappungen vorzunehmen sind. Wenn das Ergebnis zufriedenstellend ist, werden diese Korrekturen von der zuständigen Stelle validiert und in dem mathematischen Modell gespeichert, das somit ein neues, in der Folge für alle Spulen desselben Typs anwendbares Modell erstellt.
  • Natürlich ist die Erfindung nicht auf die Details der als einfaches Beispiel beschriebenen Ausführungsart beschränkt, die Gegenstand von Änderungen sein könnten, ohne über den Rahmen der Ansprüche hinauszugehen.
  • Insbesondere wurde eine komplette Maschine beschrieben, jedoch in manchen Fällen könnten gewisse Elemente unnötig sein.
  • Es wurde bereits angeführt, dass beispielsweise die Richtmaschine ein einziges Richtwerkzeug 30 umfassen könnte. Das zweite Werkzeug kann auf der Maschine angeordnet werden und einfach außer Betrieb gesetzt werden, wenn es nicht nötig ist. Jedoch es kann somit für manche Produkttypen eine Maschine mit nur einem Werkzeug verwendet werden.
  • Ebenso kann die Mehrrolleneinheit den Rinnenfehler korrigieren und in manchen Fällen könnte somit die Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers 4 weggelassen werden.
  • In dieser Hinsicht ist anzumerken, dass die jeweiligen Anordnungen der Richtwerkzeuge 30, 30a und der Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers 4 in bezug auf das Band 1, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, dem häufigsten Fall entsprechen, aber eventuell auch umgekehrt werden könnten, wobei sich die Walze zur Korrektur des Rinnenfehlers 41 nun über dem Band 1 befindet.
  • Ganz allgemein werden nämlich die Anordnung der verschiedenen Elemente sowie die Reihenfolge und die Anzahl der Wirkwalzen der Mehrrolleneinheit 5 in Abhängigkeit von den Merkmalen, insbesondere der Dicke und der Härte, der Produktpalette bestimmt, die normalerweise in der Anlage zu behandeln ist.
  • Insbesondere die obere Rollenreihe 51 zählt im allgemeinen eine Rolle weniger als die untere Reihe 51', wie in den Fig. 1 und 2 angeführt, und die erste Wirkwalze, auf der das Band völlig gespannt ist, ist oft die zweite der Serie, jedoch diese Anordnung könnte in Abhängigkeit von den voraussichtlichen Verformungen verändert werden. Beispielsweise könnten die beiden Reihen dieselbe Anzahl von Rollen aufweisen wie im Fall der Fig. 3, oder die längste Reihe könnte die obere Reihe sein.
  • Die Ablenkrolle 45, die genau nach der Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers angeordnet ist, kann auch austauschbar und/oder kleineren Durchmessers und höhenverstellbar sein, so dass sie mehr oder weniger aktiv im Vergleich zu einer einfachen Ablenkrolle wird.
  • Es versteht sich andererseits, dass die dargestellte Ausführung verändert werden kann, gewisse Ablenkrollen können weggelassen oder hingegen an anderen Stellen der Anlage hinzugefügt werden.
  • Überdies wurde eine besonders verbesserte Anlage beschrieben, in der alte Einstellungen auf Basis von Tabellen und eines mathematischen Modells ausgearbeitet wurden. In manchen einfachen Fällen jedoch könnten nur Tabellen herangezogen werden, die für verschiedene Produkttypen auf Basis der Operationen erstellt wurden, die vorher auf derselben Maschine für analoge Produkte durchgeführt wurden.
  • Falls die erforderlichen Geräte vorhanden sind, kann die Anlage auch durch eine Einheit 9 von Messmitteln ergänzt werden, die im Nachlaufbereich des Ausgangsspannblockes 2' angeordnet sind und beispielsweise eine Vorrichtung 91 zum Messen der Restplanheitsfehler beispielsweise auf Basis der Zugspannungen, eine Vorrichtung 92 zum Messen des Rinnenfehlers, beispielsweise durch Laser, und eine Vorrichtung 93 zum Messen des Längskrümmungsfehlers oder "Bogens" umfassen, wobei die durchgeführten Messungen auf dem Selbstadaptierungssystem 85 angezeigt werden, das mögliche Korrektursollwerte bestimmt. Beispielsweise kann die durchgeführte Planheitsmessung bei 91 eine Korrektur an der vorgegebenen Verlängerung bestimmen. Die Erfassung von Rinnenfehlern oder Längskrümmungsfehlern kann zu einer Korrektur der Überlappungen führen, vorzugsweise der Überlappung A2 im Nachlaufbereich der Mehrrolleneinheit 5 und gegebenenfalls der Überlappung A1 am Eingang oder der Überlappung der Vorrichtung zur Korrektur des Rinnenfehlers 4, wenn diese verwendet wird.
  • Die Spannung des Bandes kann auch außerhalb der Anlage durch Spannungsmesser 94, 95, die im Nachlaufbereich des Eingangsspannblocks 2 bzw. im Nachlaufbereich des Ausgangsspannblocks 2' angeordnet sind, gemessen werden. Auf Basis dieser Messungen der äußeren Spannungen kann das Automatiksystem 8 die Verlängerungssollwerte verändern, wenn die Multiplikationskoeffizienten der Spannblöcke zu groß werden. Einwirkungen auf die äußeren Zugspannungen können auch in dem System vorgesehen werden, in Abhängigkeit von den Produktionsumständen und den Einstellmöglichkeiten der Parameter außerhalb der Anlage. Eine mögliche Messung der Zwischenspannung, beispielsweise bei 96, im Vorlaufbereich der Mehrrolleneinheit 5 kann eventuell verwendet werden, um die Überlappungen der Richtwerkzeuge 30, 30a zu korrigieren.
  • Die Bezugszeichen, die nach den in den Ansprüchen erwähnten technischen Merkmalen eingesetzt sind, sollen nur das Verständnis derselben erleichtern, ohne deren Schutzbereich einzuschränken.

Claims (15)

1. Verfahren zum Richten mit Zugspannung eines dünnen Metallbandes (1) in einer Anlage bestehend aus einer Biege-Zug- Richtvorrichtung (3) mit mindestens einer Biegeeinheit (30) mit zwei höhenmässig versetzten Richtrollensätzen (31, 32) und einer Mehrrollen- Richteinheit (5) mit zwei Rahmen, je einem oberen (6) und einem unteren (6') Rahmen, die jeweils eine Reihe Rollen (51, 51') mit parallelen, in Längsrichtung und in der Höhe versetzten Achsen zwecks Bestimmung, durch Überlappung der Rollen, einer gewellten Bandstrecke mit Wechselbiegungen, Einstellmitteln der Überlappung der Richtrollensätze (31, 32), Mitteln zum Beaufschlagen des Bands (1) mit einer Zugspannung und Einstellmitteln der Überlappung der Rollen (51, 51') der Richteinheit (5) durch Kippen einer Reihe Rollen (51') gegenüber der anderen (51) zwecks Bestimmung degressiver Rollenüberlappungen zwischen dem Einlauf und dem Auslauf der Mehrrolleneinheit (5), die allmählich abnehmende Wechselbiegungen bewirken, welche mindestens den beim Durchlauf durch die Biege-Zug-Richtmaschine (3) hervorgerufenen Längswölbungsfehler korrigieren können, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspannung durch zwei jeweils vor der Biege- Zug-Richtmaschine (3) bzw. hinter der Mehrrollen-Richteinheit (5) angeordnete Spannungsblöcke (2, 2'), unter Beibehaltung einer Differenz der Durchlaufgeschwindigkeit zwischen diesen vor (2) bzw. dahinter (2') angeordneten Spannungsblöcken, die einer aufgezwungenen Banddehnung zur Korrektur der Planheit entspricht, angelegt wird und dass die Durchlaufgeschwindigkeiten in den beiden Spannungsblöcken (2, 2'), die Überlappung der Richteinrichtungen (31, 32) der Richtmaschine (3) und die degressiven Überlappungen der Rollen (51, 51') der Richteinheit (5) durch ein Automatiksystem (8) mit einem zugeordneten mathematischen Modell (80) eingestellt werden, das die wesentlichen dimensionnellen, strukturellen und qualitativen Daten des Erzeugnisses (1), die bekannten Durchmesser der Wirkwalzen, die auf das Band einwirkenden Spannungen zur Erzielung der aufgezwungenen Dehnung und die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Organen der Anlage berücksichtigt, so dass die aufgezwungene Dehnung bereits am Auslauf der Biege-Zug-Richtmaschine (3) praktisch realisiert ist und der Längswölbungsfehler in der Mehrrolleneinheit (5) ohne wesentliche Erhöhung der bereits erzielten Dehnung in der Biege-Zug- Richtmaschine (3) korrigiert wird.
2. Richtverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der querverlaufende Rinnenfehler gleichzeitig mit dem Längswölbungsfehler in der Mehrrolleneinheit (5) korrigiert werden kann.
3. Richtverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur des querverlaufenden Rinnenfehlers mindestens teilweise in einer zwischen der Richtmaschine (3) und der Mehrrolleneinheit (5) angeordneten Vorrichtung (4) erfolgt, um mindestens teilweise den querverlaufenden Rinnenfehler vor dem Einlauf in die Mehrrolleneinheit (5) zu korrigieren.
4. Richtverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsenabstände der Richtrollensätze (31, 32) unter Berücksichtigung der dimensionnellen und der strukturellen Daten des Bandes (1) so eingestellt werden, daß in der Richtmaschine (3) die aufgezwungene Dehnung zur Korrektur der Planheit unter Beibehaltung der auf das Band einwirkenden Zugspannung unter ca. 60% der Dehngrenze des Metalls gehalten wird.
5. Richtverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappungen jeweils einlaufseitig bzw. auslaufseitig an der Mehrrolleneinheit (5) zur Korrektur der Wölbungsfehler unter Begrenzung der Zugkrafterhöhung so eingestellt werden, daß die in der Mehrrolleneinheit (5) erzielte zusätzliche Dehnung 0,2% nicht übersteigt.
6. Richtverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Automatiksystem (8) Tabellen und ein mathematisches Modell (80) zugeordnet sind, das vor der Behandlung einer Rolle sämtliche dem zu behandelnden Erzeugnis (1) eigenen und der Anlage eigenen Daten anzeigt, wobei das mathematische Modell (80) die Überlappungssollwerte der verschiedenen Organe aus programmierten Gleichungen unter Berücksichtigung der durch Messung oder durch Beobachtung der erhaltenen Angaben über die verbleibenden Planheits-, Längs- und Querwölbungsfehler bei der Behandlung eines Bandes ähnlicher Art und Abmessungen erarbeitet.
7. Richtverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Automatiksystem (8) die Überlappungen der verschiedenen Organe für jede Erzeugnissorte aus erstellten Tabellen, unter Berücksichtigung der Eigendaten der Maschine und der durch Messung oder Beobachtung der vorher erzielten Angaben über die verbleibenden Planheits-, Längs- und Querwölbungsfehler bei der Behandlung eines Bandes ähnlicher Art und Abmessungen bestimmt.
8. Richtverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bediener jederzeit die jeweiligen durch das Automatksystem (8) gesteuerten Einstellungen entsprechend den am Erzeugnis (1) vor oder nach der Behandlung durchgeführten Messungen oder Beobachtungen manuell korrigieren kann.
9. Richtverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand so durchgeführten Korrekturen in einem Selbstadaptierungssystem (85) registriert, geordnet, optimiert und gespeichert werden, das die notwendigen Änderungen nach Entriegelung durch den Bediener in das Automatiksystem (8) eingibt, so daß anschließend den verschiedenen Organen während des Bandablaufs und für die folgenden gleichartigen Bänder beim Auftreten derselben Bedingungen die so korrigierten Überlappungssollwerte vorgegeben werden.
10. Richtverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß, nach Prüfung durch eine kompetente Stelle, mindestens einige der in dem Selbstadaptierungssystem (85) registrierten Korrekturen validiert und in das mathematische Modell (80) eingegeben werden können, das so nachgestellt wird, daß die erstellten Sollwerte den bereits korrigierten Überlappungen entsprechen.
11. Richtverfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Behandlung einer Bandrolle, deren Daten denjenigen einer der bereits behandelten Rollen nicht entsprechen, unter diesen eine oder mehrere Bezugssorten gewählt werden, die der neuen Rolle am nächsten kommt und am Automatiksystem entweder die der am nächsten kommenden Art entsprechenden Parameter oder die interpolierten oder extrapolierten Parameter angezeigt werden, um somit entsprechend der Bezugsarten die Spannungs- und
Überlappungssollwerte der verschiedenen Organe für die neue Rolle zu bestimmen, daß dann der Rollenablauf ausgelöst wird und der Bediener von Hand die durch das Automatiksystem (8) entsprechend den beim Ablauf am Band erzielten Wirkungen bestimmten Sollwerte korrigiert, wobei die somit eingebrachten Korrekturen in dem Selbstadaptierungssystem (85) registriert und auf Befehl des Bedieners in das Automatiksystem (8) eingegeben werden, um somit die für den weiteren Bandablauf und für die ähnlichen Bänder erarbeiteten Sollwerte zu korrigieren.
12. Richtverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichent, daß mindestens einige der von Hand eingebrachten Korrekturen durch eine kompetente Stelle validiert und in das mathematische Modell zu dessen Nacheinstellung und zur Bildung eines neuen an alle ähnlichen Bänder angepassten Modells eingegeben werden.
13. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, bestehend aus einer Biege-Zug- Richtmaschine (3) mit mindestens einer Biegeeinheit (30) mit zwei höhenmässig versetzten Richtrollensätzen (31, 32), Mitteln (36') zur Einstellung der Überlappung der Richtrollensätze (31, 32), einer Mehrrollen-Richteinheit (5) mit zwei in Längsrichtung und in der Höhe versetzten Reihen Rollen (51, 51') zur Bestimmung, durch Überlappung der Rollen, einer gewellten Bandstrecke mit Wechselbiegungen und Einstellmitteln der Überlappung und der relativen Höhe der beiden Reihen Rollen (51, 51'), wobei mindestens eine (51') dieser Reihen Rollen durch einen Sattel (6') abgestützt ist, der um eine zu den Rollenachsen parallele Horizontalachse kippbar montiert ist und dem Mittel (63, 64, 66) zur senkrechten und kippbaren Bewegung des Sattels (6') zugeordnet sind zwecks Einstellung des Rollenüberlappungen der beiden Reihen (51, 51') durch Änderung des Achsenabstände an der Einlaufseite A1 bzw. der Auslaufseite A2 der Mehrrolleneinheit (5), um somit in der Durchlaufrichtung degressive Rollenüberlappungen zu bestimmen, die allmählich abnehmende Wechselbiegungswirkungen hervorrufen, und Mittel zum Beaufschlagen des Bands (1) mit der Zugspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannungs-Beaufschlagungsmittel aus zwei Spannungsblöcken (2, 2') bestehen, die je vor der Biege-Zug- Richtmaschine (3) bzw. hinter der Mehrrollen-Richteinheit (5) angeordnet sind und denen Einstellmittel (21) der Durchlaufgeschwindigkeiten in diesen Spannungsblöcken (2, 2') zugeordnet sind, um somit eine dem Band zugeteilte Dehnung (1) für die Planheitskorrektur bestimmen zu können, daß die Anlage Positioniermittel (71 bis 75) aufweist, denen Einstellmittel (36') der Überlappung der Richtrollensätze (31, 32) und Einstellmittel (63, 64, 66) der Überlappungen der Mehrrolleneinheit (5) zugeordnet sind, und ein automatisches Steuerungssystem dieser Positioniermittel (71 bis 75), bestehend aus einem mathematischen Modell (80), auf dem die der Maschine eigenen bzw dem zu behandelnden Erzeugnis eigenen Parameter über ein Pult (81) angezeigt und Überlappungssollwerte je der Richtrollensätze (31, 32) bzw. der Mehrrollen-Richteinheit (5) erarbeitet werden können, und daß diese Positioniermittel (71 bis 75) je ein Regulierungsmittel bilden, dem an einem ersten Eingang (71a bis 75a) ein durch das mathematische Modell (80) erarbeiteter Positionierbefehl und an einem zweiten Eingang (71b bis 75b) ein Meßsignal der wirklichen Position des entsprechenden Organs angelegt wird, wobei diese Positioniermittel (71 bis 75) jeweils die entsprechenden Mittel (36', 63, 64, 66) zur Einstellung der Überlappungen zwecks Anpassung der gemessenen Lage an den entsprechenden Überlappungssollwert steuern.
14. Richtanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß den Einstellmitteln (21) der Durchlaufgeschwindigkeiten der Spannungsblöcke (2, 2') eine Einstellvorrichtung (76) zugeordnet ist, die den Geschwindigkeitsunterschied zwischen diesen Spannungsblöcken bestimmt, der einem in dem mathematischen Modell (80) erarbeiteten Dehnungssollwert entspricht, wobei dieser Sollwert entsprechend dem bekannten Rollendurchmesser der Spannungsblöcke (2, 2') korrigiert werden kann.
15. Richtanlage nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (B1 bis B5) zur manuellen Einstellung der Überlappungen der verschiedenen Organe (30, 4, 5) und ein Selbstadaptierungssystem (85) umfaßt, das die von Hand durchgeführten Korrekturen ordnen und speichern kann, wobei dieses Selbstadptierungssystem (85) über eine Verbindung mit einem Verriegelungssystem an das mathematische Modell (80) angeschlossen ist und wobei dessen Entriegelung über eine Verbindung Mensch / Maschine (86) zur Eingabe, und nach evtl. Validierung, zur Speicherung in dem mathematischen Modell (80) der einer Erzeugnissorte entsprechenden, durch das Selbstadaptierungssystem (85) optimierten Korrekturen steuerbar ist.
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