DE69616716T2 - Richtmaschine mit ineinandergreifenden rollen und anwendungsverfahren einer solchen richtmaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine mit ineinandergreifenden Rollen für ein Banderzeugnis, insbesondere für Metallbänder, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und ein Einstellverfahren zum Planrichten, das an einem Band unter Verwendung einer solchen Richtmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 16 angewandt wird.
• Für das Planrichten von flachen Produkten und insbesondere von Metallbändern, wie beispielsweise Walzbleche, wird oft eine sogenannte Mehrrollenrichtmaschine verwendet, umfassend zwei Reihen von Rollen mit parallelen Achsen, die jeweils zwei Richtrollen-Baugruppen bilden, zwischen denen das zu richtende Band entlang einer Längsrichtung senkrecht zu den Rollen durchläuft. Diese sind längs und vertikal versetzt, um ineinanderzugreifen, indem eine gewellte Bahn des Bandes bestimmt wird, welches somit Zug- und Biegebeanspruchungen in wechselnden Richtungen beiderseits einer mittigen, im Wesentlichen horizontalen Durchlaufebene unterworfen ist.
• Die Einheit ist in einem feststehenden Stützgerüst angeordnet, umfassend zwei voneinander beabstandete Ständer, und ist mit Einstellmitteln versehen, die es ermöglichen, das Ineinandergreifen der Rollen zu verändern, um die Planrichtwirkung in Abhängigkeit von den Bedürfnissen und den Merkmalen des Bandes, insbesondere seiner Abmessungen und der Art des Metalls, einzustellen.
• Der Durchlauf des Bandes zwischen den Rollen entlang einer gewellten Bahn neigt dazu, die beiden Baugruppen voneinander zu entfernen, und ihr Ineinandergreifen muß somit ständig aufrechterhalten werden, indem sie auf dem feststehenden Gerüst aufliegen.
• Deshalb liegt jede Baugruppe, die auf jeder Seite der Banddurchlaufebene angeordnet ist, im allgemeinen auf einer festen Quertraverse auf, die einen Balken bildet und sich über die gesamte Anlage der Richtrollen- Baugruppe erstreckt.
• Solche Anordnungen sind beispielsweise in dem Dokument DE-A-1.552.086 beschrieben, das dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht.
• Meistens ist die untere Richirollen-Baugruppe wie auch der entsprechende Balken feststehend. Die obere Baugruppe hingegen muß sich vertikal verschieben können, um den Abstand zwischen den beiden Baugruppen einzustellen. Zu diesem Zweck ist die den oberen Balken bildende Quertraverse vertikal gleitend zwischen den Ständern des Stützgerüsts montiert, wobei ihre Position durch mechanische oder hydraulische Betätigungsmittel eingestellt werden kann, die an den Ecken des Gerüsts montiert sind und es ermöglichen, die Höhe des oberen Balkens und der in bezug auf die feststehende untere Baugruppe einstellbaren Baugruppe anzupassen. Im Bedarfsfalle können die Betätigungsmittel unterschiedlich eingestellt sein, um ein Kippen nach vorne oder nach hinten oder ein Biegen einer der Baugruppen in bezug auf die andere zu bestimmen, beispielsweise um das ineinandergreifen der Rollen in die Bandvorlaufrichtung zu verringern.
• Die für das Planrichten beaufschlagten Kräfte sind sehr hoch, insbesondere wenn dieser Vorgang kalt durchgeführt wird, und somit müssen die Richtmaschinen eine möglichst starre Struktur aufweisen, um die Planrichtkräfte kontrollieren zu können. Bisher waren solche Richtmaschinen somit sehr schwere Maschinen mit einer recht einfachen Ausführung, die für genaue Einstellungen nicht geeignet waren.
• Jedoch ist ein gewisses Durchbiegen der verschiedenen Stützteile unter der Einwirkung der beaufschlagten Kräfte nicht zu verhindern und kann ein leichtes Biegen der aktiven Rollen und folglich eine unregelmäßige Verteilung der Spannungen über die Breite des Bandes hervorrufen.
• Bei einer besonderen Anordnung, die in dem Dokument DE-A-2.747 331 beschrieben ist, wird jede aktive Rolle mit Hilfe ihrer Stützrollen an eine individuelle Quertraverse angelegt, die direkt auf den Ständern des Gerüsts aufliegt. In diesem Fall kann das Biegen jeder Quertraverse mit Hilfe eines Keils einstellbarer Dicke ausgeglichen werden, der zwischen jeder Quertraverse und den Stützrollen angeordnet ist und von zwei Flächen mit geneigten, einen Winkel bildenden Seiten gebildet wird, deren Dicke in dem mittigen Teil mit Hilfe eines Exzenters erhöht werden kann, um die Geradheit der entsprechenden aktiven Rolle aufrecht zu erhalten.
• Eine solche Maschine ist jedoch nicht für die immer höheren Richtkräfte ausgelegt, die beaufschlagt werden müssen, um die Entwicklung der Produkte und Bedürfnisse der Kunden zu berücksichtigen. Ferner müssen die Einstellungen im vorhinein und folglich im Leerzustand erfolgen, da die relativen Positionen der Keile während des Richtverfahrens schwer zu korrigieren sind.
• Bei einer verbesserten Anordnung, die in dem Dokument EP-A-0.577.170 beschrieben ist, liegt jede Richtrolle mit Hilfe eines Systems mit Keilen einstellbarer Dicke auf einem Stützrahmen auf, der selbst auf den Winkeln des Balkens durch feststehende Keile aufliegt, die in der Achse der vier Einstellzylinder für die Höhe des Balkens angeordnet sind.
• Zwei Reihen von flachen Zylindern, die zwischen den feststehenden Keilen verteilt sind, sind zwischen dem Balken und dem Rahmen jeder Richtrollen- Baugruppe auf der Seite des Eingangs bzw. Ausgangs derselben angeordnet, wobei die Druckverteilung zwischen den flachen Zylindern derart geregelt ist, dass die Biegung des Balkens unter der Einwirkung der beaufschlagten Kräfte ausgeglichen wird, um die Geradheit des Stützrahmens und folglich der Richtrollen, die auf diesem aufliegen, aufrecht zu erhalten.
• Diese Einstellung kann unter Belastung erfolgen, und es ist somit möglich die Geradheit des Rahmens und folglich den Verschachtelungsgrad der Rollen aufrecht zu erhalten, indem eine Anpassung an Änderungen der während des Betriebs beaufschlagten Kräfte vorgenommen wird.
• Jedoch sind noch weitere Parameter zu berücksichtigen, wenn die Zug- und Biegeauswirkungen, die auf das Band einwirken, mit großer Präzision kontrolliert werden sollen.
• Der Erfinder ging insbesondere davon aus, dass es wünschenswert ist, die Möglichkeit zu haben, nicht nur die vorhersehbaren Verformungen der Maschine zu berücksichtigen, sondern auch unter Belastung die Richtwirkung zu verteilen, um die auf dem Band erfassten Planheitsfehler zu korrigieren. Nun ist bei den bisher verwendeten Maschinen einfach vorgesehen, die Durchbiegungen auszugleichen, um die Parallelität der Rollen und den Verschachtelungsgrad, der im vorhinein eingestellt wird, aufrecht zu erhalten.
• Um immer strengeren Qualitätsanforderungen gerecht zu werden, betrifft die Erfindung somit die Lösung aller soeben dargelegten Probleme mit Hilfe von einfachen und robusten Vorrichtungen, die extrem großen Planrichtkräften standhalten, beispielsweise für das Kaltrichten der Metallbleche, und die es nicht nur ermöglichen, alle Durchbiegungen auszugleichen, sondern auch genau auf die Verteilung der Richtspannungen einzuwirken, die auf das Band auf Höhe der aktiven Rollen ausgeübt werden, wobei diese Verteilung auch während des Banddurchlaufs verändert werden kann.
• Erfindungsgemäß wird dieses Ziel erreicht mit einer Richtmaschine mit ineinandergreifenden Rollen für ein Banderzeugnis, das sich entlang einer Durchlauflängsrichtung bewegt, umfassend innen in einem feststehenden Gerüst zwei mit im Abstand beiderseits des Bandes parallel angeordneten Richtrollen-Baugruppen mit versetzt gelagerten Rollen, welche eine gewellte Bahn beiderseits einer mittleren Banddurchlaufebene definieren, wobei jede Baugruppe eine Vielzahl drehbeweglicher Richtrollen mit Parallelachsen umfasst, denen jeweils in mindestens einer Reihe über deren gesamter Länge verteilte Stützrollen zugeordnet sind, und wobei die Einheit in einem Stützrahmen untergebracht ist und auf der dem Band entgegengesetzten Seite auf einem auf dem feststehenden Gerüst abgestützten stabilen Balken angreift, wobei die Richtmaschine dadurch gekennzeichnet ist, dass der Stützrahmen mindestens einer Richtrollen-Baugruppe ein rahmenförmig ausgebildetes Teil aufweist, in welchem eine Vielzahl, in diesem Rahmen unabhängig voneinander gleitend montierte, in der Anzahl derjenigen der Richtrollen entsprechende, nebeneinander angeordnete Quertraversen untergebracht sind, und zwar jeweils gemäß einer durch die Achse der entsprechenden Richtrolle verlaufenden Anstellungsebene, wobei jede aktive Richtrolle über ihre gesamte Länge sich auf dieser Quertraverse über ihre Stützrollen und jede Quertraverse sich einzeln auf dem Balken über mindestens zwei Hydraulikzylinder, die zwischen dem Balken und der Quertraverse dazwischengesetzt und über die gesamte Länge der letzteren verteilt sind, abstützt.
• Vorzugsweise ist jede Richtrolle an ihren Enden drehbar in zwei Zentrierlagern montiert, die mit den entsprechenden Enden der zugeordneten Quertraverse derart verbunden sind, dass eine begrenzte Relativbewegung dieser Lager der Rolle zur Quertraverse unter der Wirkung dieser Hydraulikzylinder erfolgen kann.
• Auf besonders vorteilhafte Weise umfasst die Richtmaschine zur Einzeleinstellung des Profils und der Höhe mindestens einiger aktiver Richtrollen zur mittleren Banddurchlaufebene Einstellmittel zur Einzelpositionierung der zwischen dem Balken und jeder Quertraverse dazwischengesetzten Hydraulikzylinder. Jedoch können die Zylinder auch gleichzeitig eingestellt werden, entweder um individuell die Höhe jeder der aktiven Rollen zu bestimmen oder um global auf das Ineinandergreifen der Rollen einzuwirken.
• Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal umfasst die Maschine zur Einzeleinstellung mindestens einiger mit der Anstellkraft beaufschlagter Richtrollen Mittel zum Einstellen des Drucks jedes der jeweils zwischen dem Balken und jeder Quertraverse dazwischengesetzten Hydraulikzylinder.
• Vorzugsweise weist jede Quertraverse eine höchstens dem Abstand zwischen den Achsen der Richtrollen entsprechende Breite auf, und die Zylinder zum Abstützen einer jeden Quertraverse auf dem Balken weisen einen langgestreckten Querschnitt auf, wobei jeder Zylinder einen Kolben umfasst, dessen Breite in Querrichtung zur Traverse im Wesentlichen die Breite derselben nicht überschreitet und dessen Länge zur Bestimmung eines mit der auszuübenden Stützkraft zu vereinbarenden nützlichen Querschnittes der Kammer des Zylinders unter Berücksichtigung der Anzahl der mit der Traverse verbundenen Zylinder festgelegt ist.
• Vorzugsweise stützt sich jede Quertraverse auf dem Balken über drei Zylinder, einen mittigen und zwei seitliche Zylinder ab, wobei die Zylinder mit einem Mittel zur Einstellung der Position des mittigen Zylinders für die Einstellung der Verschachtelung der entsprechenden Rolle und Mitteln zur Korrektur der relativen Position der beiden anderen Zylinder verbunden sind, um das Profil der Rolle und seine Veränderung unter der Einwirkung der beaufschlagten Kräfte zu kontrollieren.
• Nach einer weiteren vorteilhaften Anordnung sind die Stützzylinder in mindestens einem zwischen dem Balken und der Einheit der Quertraversen angeordneten Zwischentrageteil montiert, in dem die Gehäuse der Zylinder angeordnet sind, wobei letztgenannte in mehreren Reihen parallel zu den Quertraversen angeordnet sind.
• Bei einer besonderen Ausführungsart sind die Zylindergehäuse, die auf gleicher Höhe auf den verschiedenen Quertraversen angeordnet sind, in einem einzigen Bauteil zusammengefasst, das sich über alle Quertraversen erstreckt und in dem Aussparungen vorgesehen sind, die die Kammern der Zylinder darstellen und in denen gleitend Kolben montiert sind, die auf dem entsprechenden Querträger aufliegen.
• Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal umfasst der Tragrahmen ein sämtliche Rollen umgebendes rechteckiges Gestell, dem eine Vielzahl von Führungstrennungen zugeordnet sind, die im Abstand voneinander derart angeordnet sind, dass sie ebene Räume begrenzen, in denen die Quertraversen angeordnet sind, die jeweils an ihren beiden Enden mit gleitenden Mitteln zur Abstützung auf dem Gestell versehen sind. Ferner ist der gesamte Tragrahmen auf der den Rollen entgegengesetzten Seite durch eine Platte verschlossen, die alle Quertraversen bedeckt, um ein Gehäuse zu bilden, wobei diese Platte im rechten Winkel zu jeder Traverse mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen für die Kolben der zwischen jeder Quertraverse und dem Balken angeordneten Zylinder versehen ist. Die Einheit bildet somit eine Kassette, die durch Verschiebung entlang einer Richtung parallel zu den Achsen der Rollen aus der Richtmaschine herausgefahren werden kann.
• Ein Einstellverfahren zum Planrichten an einem Band unter Verwendung einer Richtmaschine mit ineinandergreifenden Rollen gemäß der Erfindung ist in Anspruch 16 definiert.
• Nach einem solchen Verfahren wird zur Bestimmung einer Bezugshöhe der einen gesamten Richtrollen-Baugruppe zur anderen die Position eines der Balken gegenüber dem anderen eingestellt, und es werden, wobei jede Richtrolle mit ihren Stützrollen auf einer Quertraverse montiert ist, die senk recht zur Banddurchlaufebene gleitbar ist und auf dem entsprechenden Balken mit mindestens zwei Hydraulikzylindern aufliegt, die relativen Höhen von mindestens einer Gruppe von Richtrollen in bezug auf die Bezugshöhe durch Einzeleinstellung der Positionen der jeder der Rollen entsprechenden Stützzylinder genau bestimmt, um einen bestimmten Verschachtelungsgrad jeder der Rollen der Gruppe zu definieren, wobei die jeweils auf diese Zylinder wirkenden Kräfte durch einen Sicherheitswert begrenzt sind, der einer durch jede der Richtrollen aufgenommenen Planrichtkraftentspricht.
• Andererseits war bei einer bevorzugten Ausführungsart zu sehen, dass jede Stütztraverse einer Richtrolle mindestens drei Stützzylindern, einem mittigen Zylinder bzw. zwei seitlichen Zylindern zugeordnet ist.
• In diesem Fall wird nach einem besonders vorteilhaften Verfahren die Höhe jeder Richtrolle, die einem bestimmten Verschachtelungsgrad entspricht, durch Einstellung der Position des mittigen Zylinders des entsprechenden Balkens je nach den vorhersehbaren Durchbiegungen der verschiedenen Gerüstbestandteile unter Berücksichtigung der angreifenden Kräfte gesteuert und es wird der Abstand zwischen den gemessenen Positionen der beiden seitlichen Stützzylinder dieses Balkens bestimmt und diese Positionen werden korrigiert um den gemessenen Abstand auf einen der Parallelität der Richtrolle mit der Bezugshöhe entsprechenden Bezugsabstand zurückzufahren.
• Andererseits werden in Abhängigkeit von der Richtkraft, die der Summe der jeweils an den drei Zylindern gemessenen Druckkräfte entspricht, die Druckkräfte zwischen diesen letztgenannten unter Berücksichtigung der relativen Positionen der Zylinder verteilt, so dass die Geradlinigkeit der mit dem Erzeugnis in Kontakt befindlichen aktiven Mantellinie der betreffenden Planrichtrolle gewährleistet bleibt.
• Nach einem weiteren besonders vorteilhaften Merkmal des Verfahrens, wobei die Richtmaschine eine ungerade Anzahl n ineinandergreifender Rollen, (1, 3, 5, .... n) in einer Baugruppe bzw. (2, 4, 6, ... n-1) in der anderen Baugruppe, aufweist, wird die Position der mindestens zwei jeweils oberhalb und unterhalb des Bandes angeordneten Rollen entsprechenden Zylinder (p) bzw. (q) der jeweiligen beiden Baugruppen eingestellt, und der Druck der den beiden Rollenpaaren (p-1, p+1) und (q-1, q+1) entsprechenden Zylinder, welche jeweils diese positionsgeregelten Rollen (p, q) umgrenzen, wird zur Bestimmung mindestens zweier Biegungen in entgegengesetzten Richtungen auf diesen Rollen (p und q) eingestellt, wobei der Ort der letzteren in den jeweiligen beiden Baugruppen und deren relative Höhe zur Bezugshöhe sowie die mit Druckkräften beaufschlagten Rollen, die sie umgrenzen, entsprechend den technischen Eigenschaften des zu richtenden Bandes zur Erzielung des gewünschten Planeffekts bestimmt werden.
• Weitere vorteilhafte Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer besonderen Ausführungsart hervor, die als Beispiel dient und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht.
• Fig. 1 ist eine Gesamtansicht einer Ausführungsart einer erfindungsgemäßen Richtmaschine in Teilschnittansicht entlang einer Querebene zur Durchlaufrichtung.
• Fig. 2 ist eine Ansicht der Richtmaschine im vergrößerten Maßstab im Längsschnitt entlang einer Mittelebene parallel zur Durchlaufrichtung.
• Fig. 3 ist ein perspektivisches Detailschema mit Teilausschnitt.
• Fig. 4 ist ein Gesamtschema der Steuerschaltungen der Zylinder.
• Fig. 5 zeigt schematisch eine besondere Anordnung der Richtrollen. In den Fig. 1 und 2 ist die gesamte Richtmaschine dargestellt, umfassend ein feststehendes Gerüst 1, das von zwei im Abstand angeordneten Ständern 11, 11' gebildet ist, die durch Querstreben 12 verbunden und an ihrer Basis 13 an einem Fundament 14 befestigt sind.
• Zwischen den beiden Ständern 11, 11' erstrecken sich zwei Quertraversen, eine obere 3 bzw. eine untere 3', deren Enden in Fenstern 10 eingesetzt sind, die in den beiden Ständern 11 bzw. 11' vorgesehen sind.
• Die untere Quertraverse 3' ist feststehend und stützt sich direkt auf der Basis 13 des Gerüsts 1 ab.
• Die obere Quertraverse 3 hingegen ist höhenverstellbar und kann vertikal unter der Einwirkung von vier hydraulischen oder mechanischen Zylindern 15 gleiten, die im oberen Teil der Ständer 11, 11' vorgesehen sind.
• Jede der Quertraversen 3, 3' ist besonders steif ausgeführt und bildet einen stabilen Balken, der eine im Wesentlichen ebene Stützfläche 32, 32' bildet.
• Zwischen den beiden Balken 3, 3' sind zwei Richtrollen-Baugruppen, eine obere 2 und eine untere 2', vorgesehen, die beiderseits der Durchlaufebene P des zu richtenden Bandes A angeordnet sind und sich auf der entgegengesetzten Seite auf den Stützflächen 32, 32' des oberen Balkens 3 bzw. des unteren Balkens 3' abstützen.
• Alle diese Anordnungen sind bekannt und erfordern keine detaillierte Beschreibung.
• Jede Richtrollen-Baugruppe 2, 2' umfasst eine Vielzahl von aktiven Rollen 21, die im Abstand zueinander angeordnet sind und deren Achsen zur Durchlaufrichtung x'-x des zu richtenden Erzeugnisses senkrecht verlaufen. Jede aktive Rolle 21 ist drehbar an ihren beiden Enden auf zwei Lagern 23 montiert, die eine Drehachse 20 der Rolle definieren, und liegt auf Stützrollen oder -walzen 22 auf, wobei die Einheit in einem Stützrahmen montiert ist, der auf dem Balken 3 angreift.
• Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsart umfasst die obere Baugruppe 2 vier aktive Rollen 21, die jeweils zwei Reihen von Stützrollen 22 zugeordnet sind, die jeweils auf zwei Achsen zentriert sind, die symmetrisch beiderseits einer vertikalen Symmetrieebene P1, die durch die Achse der entsprechenden aktiven Rolle 21 verläuft, im Abstand zueinander angeordnet sind.
• Die untere Baugruppe 2' umfasst fünf aktive Rollen 21', die jeweils zwei Reihen von Stützrollen 22' zugeordnet sind und deren Achsen in vertikalen Symmetrieebenen P'1 angeordnet sind, die um einen halben Schritt zu den Symmetrieebenen P1 der oberen Rollen 21 versetzt sind, so dass auf bekannte Weise ein entlang der Längsrichtung x'-x durchlaufendes Metallband einer gewellten Bahn beiderseits einer mittleren Durchlaufebene P zwischen den beiden Rollenreihen 21, 21' folgt, wobei die Amplitude der Wellungen von dem Grad der Verschachtelung der Rollen 21, 21' abhängt.
• Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, ist der Stützrahmen 4 jeder Richtrollen-Baugruppe aus einem Hohlteil 40 in Rahmenform gebildet, in dem mehrere Quertraversen 5 vorgesehen sind, die nebeneinander im Inneren des Rahmens 40 angeordnet sind und jeweils eine der aktiven Rollen 21 und ihre Stützrollen 22 tragen. Das Hohlteil 40 bildet somit einen Rahmen mit rechteckigem Querschnitt, der die Gesamtheit der Quertraversen 5 umgibt, die einzeln im Inneren des Rahmens 40 mit den Rollen und den Walzen gleiten können.
• Der Stützrahmen 4 stellt eine Kassette rechteckiger Form dar, die durch zwei lange Seiten 42 parallel zu den Symmetrieebenen P1 und zwei kurze Seiten 43 senkrecht auf diese Ebenen begrenzt ist, zwischen denen sich Zwischentrennungen 41 erstrecken, die im Inneren des Rahmens 40 mehrere langgestreckte Lagerungen 45 begrenzen, in die jeweils die Quertraversen 5 eingeführt sind. Jede Quertraverse 5 ist auf einer vertikalen Symmetrieebene P1 zentriert, die durch die Achse der entsprechenden aktiven Rolle 21 geht, und ist an ihren beiden Enden mit vorspringenden Teilen 53, 53' versehen, in denen jeweils die beiden Lager 23, 23' der aktiven Rolle 21 angeordnet sind.
• Überdies wird jede Quertraverse 5 an jedem ihrer Enden von Zylindern 52 unterstützt, die auf entsprechenden Stützteilen jeder Seite 43 des Rahmens 4 abgestützt sind.
• Wie schematisch in Fig. 3 dargestellt, stützt sich jede aktive Rolle 21 auf zwei Reihen von Stützrollen 22a, 22b ab, die drehbar auf Zwischenträgern 54 montiert sind, die auf dem unteren Teil der Quertraverse 5 um Achsen befestigt sind, die beiderseits der vertikalen Symmetrieebene P1 der Quertraverse in wechselndem Abstand angeordnet sind.
• Es ist anzumerken, dass die Montage der Lager 23 der aktiven Rollen 21 an den beiden Enden der entsprechenden Quertraverse 5 dazu vorgesehen ist, um einfach die Abstützung der Rolle 21 zu gewährleisten, allerdings mit der Möglichkeit einer leichten Verschiebung in bezug auf die Quertraverse, wobei sich die Rolle 21 auf dieser nur mit ihren Stützrollen 22 abstützt.
• Ganz allgemein weist jede Quertraverse 5 einen rechteckigen Querschnitt auf, deren Breite von derselben Größenordnung wie der Durchmesser der entsprechenden Rolle 21 und höchstens gleich dem Achsabstand der Rollen ist, und deren Höhe zumindest gleich der Breite und vorzugsweise deutlich größer als diese ist.
• Auf diese Weise bildet jede Quertraverse 5 mit der entsprechenden aktiven Rolle 21 und ihren Stützrollen 22a, 22b eine relativ starre Einheit, die am Rahmen 4 durch die Zylinder 52, 52' befestigt ist und vertikal im Inneren ihrer Lagerung 45 entlang der Symmetrieebenen P1 gleiten kann, die somit eine Anstellungsebene für die aktive Rolle 21 darstellt.
• Andererseits sind die Stützrollen 22a, 22b jeder Rolle 21 abwechselnd beiderseits zu der Symmetrieebene P1 versetzt, um zwischen die Rollen der benachbarten Walzen dazwischengesetzt werden zu können. So kann jede Quertraverse 5 mit ihrer aktiven Rolle und ihren Stützrollen einzeln in ihrer Lagerung ohne Störung der Gleitbewegung der benachbarten Quertraversen gleiten.
• Zu diesem Zweck stützt sich jede Stütztraverse 5 auf dem Balken 3 unabhängig von den benachbarten Traversen mit Hilfe einer Reihe von mehreren Zylindern 6 ab, die zwischen jeder Traverse 5 und der Auflagefläche 32 des Balkens 3 dazwischengesetzt und über die gesamte Länge der Traverse 5 verteilt sind.
• Die Zylinder 6 sind in einem Bauteil 33 aus mechanischer Schweißkonstruktion untergebracht, welches die gesamte Auflagefläche 32 des Balkens 3 bedeckt und in dem die Zylinder 6 in mehreren Reihen angeordnet sind, jeweils einer Quertraverse 5 entsprechend, wobei jeder Zylinder 6 einen Kolben 62 und ein Gehäuse 61 umfaßt, die in dem Zwischenbauteil 33 angeordnet sind.
• Es ist anzumerken, dass die Kolben der entsprechenden Zylinder, um einzeln auf jede Traverse 5 einzuwirken, eine Breite aufweisen müssen, die jene der Traverse nicht überschreiten darf. Zylinder mit kreisförmigem Querschnitt können somit nur relativ geringe Kräfte entwickeln, und es müßte somit eine relativ große Anzahl von über die gesamte Länge der Traverse verteilten Zylindern verwendet werden, um auf die entsprechende aktive Rolle eine ausreichende Anstellungskraft auszuüben.
• Eine solche Anordnung würde die Hydraulikschaltungen und die Einstellung der Einheit komplizieren.
• Deshalb werden nach einem weiteren besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung vorzugsweise Zylinder verwendet, die einen langgestreckten Querschnitt aufweisen, wobei der Kolben 62 jedes Zylinders 6 eine etwas geringere Breite als jene der Traverse 5 aufweist, allerdings in Längsrichtung der Traverse 5 eine wesentlich größere Länge abdeckt.
• Um die Dichtigkeit jedes Zylinders unter guten Bedingungen zu gewährleisten, weisen der Kolben und die entsprechende Kammer 64 einen langgestreckten Querschnitt auf, der vorzugsweise kreisförmige abgerundete Enden aufweist, um eine langgestreckte Form aufzuweisen, wie dies schematisch in Fig. 3 dargestellt ist.
• Es kann auch der Nutzquerschnitt jedes Zylinders stark erhöht und eine ausreichende Kraft erhalten werden, indem nur eine verringerte Anzahl von Zylindern pro Traverse verwendet wird, wobei die Länge jedes Zylinders derart bestimmt ist, dass ein Nutzquerschnitt der Kammer des Zylinders definiert ist, der mit der aufgrund der Anzahl von auf jede Traverse einwirkenden Zylindern auszuübenden Anstellungskraft vereinbar ist.
• Vorzugsweise kann beispielsweise jede Traverse 5 mit nur drei Zylindern verbunden sein, einem mittigen Zylinder 6a, der in der Mittelebene der Richtmaschine zentriert ist, und zwei seitlichen Zylindern 6b und 6c.
• Überdies ist es durch Verringerung der Anzahl der Zylinder möglich, die Ausführung des Zwischenbauteils 33 zu vereinfachen.
• Wie in den Figuren dargestellt, können die Gehäuse 61 aller Zylinder, die jeweils auf gleicher Höhe auf jeder der parallelen Traversen 5 angeordnet sind, in einem einzigen Bauteil 61' zusammengefasst sein, das sich über die gesamte Breite des Balkens 3 in einer selben Aussparung in Nutenform 34 erstreckt. In diesem Bauteil 61' sind mehrere Öffnungen vorgesehen, die jeweils in den Mittelebenen P1 der verschiedenen Traversen 5 zentriert sind und jeweils die Kammer 64 eines Zylinders darstellen, dessen Kolben 62 auf der oberen Fläche 55 der entsprechenden Traverse 5 aufliegt. Natürlich sind Ölzuleitungs- und -ableitungsschaltungen, die in den Figuren nicht dargestellt sind, in dem Bauteil 61' vorgesehen.
• Ferner ist jeder Zylinder 6 mit einem Positionsfühler 63 verbunden, der in dem Bauteil 61' angeordnet ist.
• Solche Anordnungen ermöglichen es somit, mit großer Präzision nicht nur die Position des Kolbens jedes Zylinders, sondern auch den Druck zu regeln, dem die Traverse auf der entsprechenden Höhe ausgesetzt ist oder der an sie angelegt wird.
• Wie im Detail später zu sehen ist, wird es dadurch, dass auf diese Weise eine Einzelabstützung jeder Richtrolle auf dem Balken mit Hilfe einer Traverse und einer Reihe von Hydraulikzylindern gewährleistet wird, möglich, einerseits den Grad der Verschachtelung und die Verteilung der Zug- und Biegekräfte, die von jeder der aktiven Rollen angelegt werden, und andererseits die Verteilung der Richtspannungen über die Länge jeder Rolle zu kontrollieren.
• Es ist anzumerken, dass die Stütztraversen 5 der aktiven Rollen 21 eine wesentlich größere Höhe als Breite aufweisen können, was ihnen eine relativ hohe Steifigkeit verleiht und es ermöglicht, über die gesamte Länge der aktiven Rolle die Wirkung der Einstellzylinder zu verteilen, ohne das Gleiten der Einheit zu stören. Jede Traverse 5 wird nämlich tatsächlich perfekt seitlich in der entsprechenden Lagerung 45 des Rahmens 4 gehalten und hält elastisch und ohne Knickgefahr den von den Zylindern 6 ausgeübten Wirkungen stand, deren Auswirkungen auf die aktiven Rollen 21 somit extrem präzise sein können.
• Die untere Richtrollen-Baugruppe 2', die auf dem unteren Balken 3' aufliegt, ist auf exakt gleiche Weise hergestellt, ist allerdings normalerweise in der Höhe feststehend, während die allgemeine Höhe des oberen Balkens 3 mit dem oberen Richtrollen-Bauteil 2 mit Hilfe der Zylinder 15 höhenverstellt werden kann.
• Vorzugsweise ist der Rahmen 4 in seinem oberen Teil durch eine Platte 43 verschlossen, die die Gesamtheit der Traversen 5 bedeckt und in der im rechten Winkel zu jeder Traverse 5 Reihen von Öffnungen 44 für den Durchgang der Kolben 62 vorgesehen sind.
• Auf diese Weise bildet der Rahmen 4 ein Gehäuse, das die Gesamtheit der Traversen 5 mit den Rollen 21 und ihre Stützrollen 22 enthält und vorzugsweise eine abnehmbare Kassette darstellen kann. Diese wird am Balken 3 aufgestützt und abnehmbar befestigt mit Hilfe von Spannpratzen 35, die durch Zylinder 36 betätigt werden, die auf dem Balken 3 aufliegen, wobei die obere Plätte 43 auf der Anstellungsfläche 32 des Balkens 3 mit Hilfe der Baufeile 61' aufliegt, die die Gehäuse der Zylinder 6 bilden.
• Wie oben angeführt, liegt jede Traverse 5 an ihren beiden Enden auf den Seiten 43 des Rahmens 4 mit Hilfe von Zylindern 52, 52' auf. Diese letztgenannten werden derart eingestellt, dass sie dem Gewicht der Traverse 5 mit den Stützrollen 22 und der entsprechenden aktiven Rolle 21 standhalten und die Traverse 5 an den entsprechenden Zylindern 6 angelegt halten, ohne sich dem Gleiten der Traverse unter der Einwirkung dieser Zylinder entgegenzustellen.
• Jede aus dem Rahmen 4, der Gesamtheit der Traversen 5 und den Rollen 21 und zugehörigen Stützrollen 22 gebildete Kassette kann aus der Maschine durch eine Verschiebung parallel zu den Achsen der Rollen und Traversen herausgefahren werden.
• Zu diesem Zweck ist die untere Kassette 4' mit Rollen 45 versehen, die auf Schienen 16 mit einstellbarer Höhe verfahrbar sind (Fig. 2). Ferner können die beiden Richtrollen-Baugruppen gleichzeitig herausgefahren werden, wobei die obere Baugruppe 2 auf der unteren Baugruppe 2' mit Hilfe von nicht dargestellten Anschlägen liegt.
• Dazu wird die obere Kassette 4 zuerst mit Hilfe der Zylinder 36 abgesenkt, um sie auf die untere Kassette 4' zu legen. Nun werden die Spannpratzen 35 gespreizt und der Balken 3 wird mit Hilfe der Zylinder 15 bis zu einer oberen Position, die punktiert in Fig. 1 dargestellt ist, hochgefahren, um die Kassette 2 freizugeben.
• Durch nicht dargestellte Mittei werden nun die Schienen 16, die die beiden übereinander gelagerten Kassetten 2, 2' tragen, bis auf die Höhe von feststehenden Schienen 17 hochgefahren, die auf einem Boden an der Seite der Maschine in der Verlängerung der Schienen 16 vorgesehen sind.
• Die Einheit der beiden Baugruppen 2, 2', die aufeinander liegen, kann nun in die Position A verfahren werden, die rechts in Fig. 1 dargestellt ist.
• Nach Überprüfung und Wartung der verschiedenen Elemente und deren möglichen Ersatz werden die beiden Baugruppen 2, 2' wieder in das Innere der Maschine verfahren, indem diegleichen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden.
• Dank der soeben beschriebenen Anordnungen ermöglicht es die Erfindung, über zwei Mittel zur Einstellung der Entfernung der Richtrollen-Baugruppen voneinander und des Ineinandergreifens der Rollen zu verfügen.
• Einerseits ermöglichen es die vier Zylinder 15, eine Bezugshöhe des oberen Balkens 3 und der unteren Richtrollen-Baugruppe 2 in bezug auf eine Basishöhe der unteren Richtrollen-Baugruppe 2', die durch den unteren Balken 3' definiert ist, zu bestimmen.
• Andererseits ist nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung auch ein Mittel zur Einzeleinstellung der Höhe jeder der aktiven Richtrollen 21, 21' der beiden Baugruppen 2, 2' mit Hilfe der entsprechenden Zylinder 6 verfügbar, deren Position gleichzeitig oder einzeln eingestellt werden kann, um die relativen Positionen einerseits der oberen Rollen 21 in bezug auf die durch die Zylinder 15 bestimmte Bezugshöhe und andererseits der unteren Rollen 21' in bezug auf die von dem unteren Balken 3' bestimmte Basishöhe anzupassen.
• Auf diese Weise ist es möglich, einzeln den Grad der Verschachtelung jeder aktiven Rolle einzustellen und diesen eventuell unter Belastung zu ändern, um die Verteilung der Richtkräfte zwischen den Rollen auch beim Durchlaufen des Bandes zu verändern.
• Beispielsweise kann, wie üblich, nach und nach das Ineinandergreifen der Rollen in die Banddurchlaufrichtung verringert werden oder je nach Bedarf ein leichtes Kippen einer Baugruppe in bezug auf die andere durchgeführt werden, wobei für jede Baugruppe eine feste Abstützung beibehalten bleibt.
• Jedoch dank der zahlreichen durch die Erfindung gebotenen Einstellmöglichkeiten ist es möglich, einzeln nicht nur die Position, sondern auch das Profil jeder der Rollen zu bestimmen und folglich die Richtwirkungen wesentlich flexibler und genauer als bei den vorveröffentlichten Anordnungen zu kontrollieren.
• Wie angeführt, ist nämlich jeder Zylinder 6 einem Positionsfühler 63 zugeordnet, und es ist möglich, zuerst auf diegleiche Weise und gleichzeitig alle Zylinder, die einer Stütztraverse 5 entsprechen, einzustellen, um die Höhe der entsprechenden aktiven Rolle 21 zu kontrollieren, beispielsweise um den Grad der Verschachtelung und die Amplitude der Wellungen vom Eingang bis zum Ausgang der Richtmaschine zu kontrollieren.
• Jedoch ist es ferner auf Basis des auf diese Weise bestimmten Grades der Verschachtelung jeder der aktiven Rollen 21 auch möglich, individuell auf die entsprechenden Zylinder 6 einzuwirken, um einerseits die Biegung der Rollen, die sich aus der Differentialdurchbiegung der verschiedenen Gerüstteile ergibt, zu korrigieren und andererseits eventuell die Verteilung der Spannungen in die zu dem Band quer verlaufende Richtung zu verändern, um insbesondere die Richtwerte zwischen der Mitte und den Rändern der Bleche zu differenzieren.
• Wenn nämlich extrem steife Bauteile verwendet werden, können die Verformungen der verschiedenen Gerüstteile unter der Wirkung der extrem großen Kräfte, denen sie unterworfen sind, nicht völlig verhindert werden, und die Anstellungsfläche 32 des Balkens 3, die als Bezugsfläche für die Positionierung der Zylinder 6 dient, kann somit auch nicht perfekt eben bleiben.
• Jedoch ist es möglich, durch Berechnung die vorhersehbaren Verformungen aller Elemente in Abhängigkeit von den angreifenden Kräften zu bestimmen und auf diese Weise ein mathematisches Modell zu erstellen, das es ermöglicht, nicht nur die Gesamtbiegung des Balkens, sondern auch die entsprechende Durchbiegung auf Höhe jeder aktiven Richtrolle bei der von der betreffenden Rolle angelegten Kraft zu berechnen.
• Da jeder Zylinder 6 mit einem Positionsfühler 63 verbunden ist, ist es möglich, auf Basis der von dem mathematischen Modell gelieferten Informationen die jeweiligen Positionen der Zylinder einzustellen, um die Biegung der entsprechenden Rolle 21 zu korrigieren.
• Insbesondere bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsart, die drei Zylinder 6 für jede Traverse 5 umfaßt, ermöglicht es die Positionseinstellung der seitlichen Zylinder 6b, 6c, die mittlere Höhe der entsprechenden aktiven Rolle 21 zu bestimmen, und das mathematische Modell bestimmt in Abhängigkeit von den angreifenden Kräften und der Gesamtheit der Anlagenparameter die vorhersehbare Durchbiegung des entsprechenden Teils des Balkens 3 und folglich die Position des mittigen Zylinders 6a, wodurch es möglich ist, die Geradheit der entsprechenden Rolle 21 zu gewährleisten.
• Es ist auch möglich, auf Basis dieser Höhe leicht die relativen Positionen der Kolben zu variieren, um der Rolle ein bestimmtes Profil zu verleihen und ihr beispielsweise eine positive oder negative Abweichung aufzuerlegen, die es ermöglicht, gewisse Planheitsfehler zu korrigieren.
• In Fig. 4 sind schematisch die Steuer- und Kontrollschaltungen einer Richtmaschine dargestellt, die diese Einstellungen ermöglichen.
• Im Falle der Maschine mit neun Rollen, die in den Fig. 1 und 2 als einfaches Beispiel dargestellt ist, umfasst die obere Richtrollen-Baugruppe vier Rollen 21, die zwischen die fünf Rollen der unteren Baugruppe dazwischengesetzt sind.
• Da jede Richtrolle mit drei langförmigen Zylindern 6 verbunden ist, umfasst die Maschine somit insgesamt siebenundzwanzig Zylinder, die von einer Hydraulikschaltung 7 gespeist werden, die herkömmlicherweise eine Pumpe 70, einen Behälter 71 und siebenundzwanzig Servoventile 72, die jeweils einem der Zylinder 6 zugeordnet sind.
• Überdies werden die vier Stützzylinder 15 des oberen Balkens 3 ebenfalls mit Öl gespeist, jeder mit Hilfe eines Servoventils 73.
• Um die Zeichnung zu vereinfachen, stellt die Fig. 4 nur zwei Richtrollen dar, eine obere 21 bzw. eine untere 21', die jeweils einer Stütztraverse 5, 5' zugeordnet sind, die auf dem entsprechenden Balken 3, 3 mit Hilfe einer Reihe von drei Zylindern 6, 6' aufliegt, wobei nur die Servoventile 72, 72', die diesen sechs Zylindern entsprechen, mit den entsprechenden Schaltungen dargestellt sind.
• Ebenso ist nur ein Servoventil 73 dargestellt, um die Anspeisung der vier Stützzylinder 15 des oberen Stützbalkens 3 zu symbolisieren.
• Natürlich umfassen die Hydraulikzylinder, die nur sehr schematisch dargestellt sind, alle üblichen Elemente für eine normale Funktion und insbesondere Druckbegrenzer, die auf den Schaltungen montiert sind, die jeder Zylinderreihe entsprechen. Aus diesem Grund entspricht die Richtkraft, der jede der Rollen unterworfen ist, der Summe der auf die entsprechenden Zylinder ausgeübten Druckkräfte und kann auf einen Sicherheitswert begrenzt werden, wodurch es möglich ist, alle Gefahren einer Beeinträchtigung der Maschine, beispielsweise aufgrund einer zu ungleichen Verteilung der Kräfte zwischen den Rollen, zu vermeiden.
• Die Kontrolle der Position und des Drucks jedes der siebenundzwanzig Zylinder 6, 6' wird durch ein automatisches Regelsystem 8 gewährleistet, das auf herkömmliche Weise durch ein Verbindungsnetz 9 mit verschiedenen Steuer- und Kontrollgeräten verbunden ist, wie beispielsweise einem Folgeautomat 91 für die Steuerung der aufeinanderfolgenden Vorgänge der Richtmaschine, einem Kontrollautomat für die Zusatzgeräte 92, und verschiedenen Schnittstellenelementen 93, 94, die es insbesondere der Bedienungsperson ermöglichen, die Einstellparameter der Maschine zu bestimmen oder eventuell zu verändern und die Funktion derselben und des Regelsystems zu überwachen, um im Bedarfsfalle einzugreifen.
• Solche Systeme werden üblicherweise verwendet, um die Industrieanlagen zu kontrollieren, und müssen somit nicht im Detail beschrieben werden.
• Jeder Stützzylinder 6 einer Traverse 5 ist, wie zu sehen war, mit einem Positionsfühler 63 und einem Druckfühler 65 verbunden, die Signale entsenden, die für die Position des Kolbens 62 und den Druck in der Kammer 64 des Zylinders 6 repräsentativ sind. Diese Signale werden an die entsprechenden Eingänge des Regelsystems 8 angelegt. Dieses empfängt auch Signale, die der Position bzw. dem Druck jedes Stützzylinders 15 des Balkens entsprechen, die von Positionsfühlern 18 und Druckfühlern 18', die jedem der Zylinder 15 zugeordnet sind, geliefert werden.
• Nach der Bearbeitung dieser Informationen entsendet das Regelsystem 8 Korrekturbefehle, die an die Steuersolenoide der Servoventile 72, 72' und 73 angelegt werden.
• Zu diesem Zweck umfasst das Regelsystem 8 eine gewisse Anzahl an Steuer- und Regeleinheiten und insbesondere einen Ausgleichsautomaten für die Durchbiegung 81, umfassend zwei Teile 81a, 81b, die jeweils dem oberen Balken 3 bzw. dem unteren Balken 3' zugeordnet sind, einen Automaten für die Einstellung eines geradlinigen Profils 83 und einen Automaten für die Horizontalitätskontrolle 84, die jeder der Traversen 5, 5' zugeordnet sind.
• Um die Zeichnung zu vereinfachen, stellt Fig. 4 nur die Regelschleifen der Zylinder einer Stütztraverse 5 eines oberen Zylinders 21 dar, jedoch dieselben Schaltungen sind den allen anderen Rollen entsprechenden Zylindern zugeordnet.
• Ganz allgemein soll das Regelsystem die mittige Position jeder Rolle auf ihrem Sollwert halten und die Horizontalität und die Geradheit der aktiven Mantellinie, die mit dem zu richtenden Band in Kontakt steht, kontrollieren. Unter dem Begriff der Horizontalität ist die Basishöhe zu verstehen, die durch den unteren feststehenden Balken 3' definiert ist, der aufgrund der Durchbiegungen und möglichen Verformungen der verschiedenen Stützen nicht ganz genau horizontal sein kann.
• Die Basishöhe entspricht somit im Leerzustand der Durchlaufebene P, die von den Rollen 21' der unteren Richtrollen-Baugruppe 2' definiert ist. Die Position des Balkens 3, die mit Hilfe der Zylinder 15 eingestellt wird, ermöglicht es, eine Bezugshöhe der oberen Baugruppe 2 genau parallel zu der Basishöhe der unteren Baugruppe 2' zu definieren, in bezug auf welche alle Einstellungen des Ineinandergreifens der oberen Rollen durchgeführt werden, wobei das Ziel darin besteht, ein Blech mit genau rechteckigem Querschnitt herzustellen, indem die Geradheit und die Parallelität der aktiven Mantellinien der Rollen der beiden Baugruppen, der oberen und unteren, aufrechterhalten werden.
• Die Fühler 63 jedes der Zylinder 6 ermöglichen es, jederzeit die Position des Kolbens 62 in bezug auf das Gehäuse 61 des Zylinders zu kennen, jedoch aufgrund der elastischen Verformungen der mechanischen Elemente unter der Einwirkung der verschiedenen Kräfte steilen die gemessenen Werte nicht direkt die Position der aktiven Mantellinien der entsprechenden Richtrolle 21 dar und müssen somit durch den Ausgleichsautomaten für die Durchbiegung 81 korrigiert werden, indem die Breite L des Produktes in der Elastizitätsmatrix 810 berücksichtigt wird. Der Ausgleichsautomat 81 multipliziert den Messvektor der Richtkraft F entsprechend der Summe der Druckwerte der drei Zylinder, die von den Fühlern 64 gemessen wurden, mit der Elastizitätsmatrix 810 der mechanischen Einheit, um die an der gewünschten. Position X&sub0; vorzunehmende Korrektur zu erzielen, entsprechend der Richtkraft auf Höhe der betreffenden Rolle, die durch das mathematische Modell des Regelsystems 8 bestimmt wird. Der Automat 81a bildet somit ein Signal, das der tatsächlichen Position X der aktiven Mantellinie der betreffenden Rolle entspricht und auf dem Regulator 82 angezeigt wird. Dieser letztgenannte bestimmt die Abweichung zwischen der zu gewährleistenden tatsächlichen Position X und der von dem entsprechenden Fühler 63 gemessenen Position und entsendet ein Korrektursignal für den Positionssollwert des Mittelzylinders 6a, welches auf dem entsprechenden Servoventil 72a angezeigt wird, um die richtige Position X der Rolle 21 in der Mitte derselben zu erhalten.
• Der Kontrollautomat für die Horizontalität 84 umfaßt einen Komparator 86, der an seinen beiden Eingängen 84b, 84c die Signale empfängt, die von den Positionsfühlern 63b, 63c entsprechend den Positionen der beiden Zylinder 6b, 6c in bezug auf die Bezugshöhe entsandt wurden, die von dem oberen Balken 3 definiert wird.
• Der Abstand zwischen diesen beiden Signalen, die durch einen Regulator P.I.D. 86' formatiert wurden, wird mehr oder weniger auf den Befehlen der Servoventile 72b, 72c, die jeweils den beiden seitlichen Zylindern 6b, 6c zugeordnet sind, gesandt, um diesen Abstand zu Null ständig zu verringern.
• Die für die Druckkräfte in den drei Zylindern 6a, 6b, 6c repräsentativen Signale, die von den entsprechenden Fühlern 65 gemessen wurden, werden am Eingang des Steuerungsautomaten für das geradlinige Profil 83 angezeigt, welcher einen Regulator 87 des Typs P.I.D. umfasst, der Komparatoren 88 zugeteilt ist, die es ermöglichen, die Verteilung zwischen den Druckkräften der drei Zylinder derart zu gewährleisten, dass bei der Annahme, dass die Reaktionskraft des Metalls über die Breite einheitlich ist, die aktive Mantellinie der Rolle 21 geradlinig ist.
• Das Verhältnis zwischen der Kraft in der Mitte und den seitlichen Kräften hängt von der Breite L des gerichteten Blechs ab. Der Abstand zwischen der Summe der seitlichen Kräfte und dem entsprechenden Sollwert wird durch den Regulator P.I.D. 87 formatiert, der ein Korrektursignal entsendet, das gleichzeitig auf die seitlichen Servoventile 72b, 72c einwirkt, und in die entgegengesetzte Richtung auf das mittlere Servoventil 72a, um diesen Abstand zu beseitigen.
• Es ist zu sehen, dass das Regelsystem, das soeben beschrieben wurde, es durch seine zahlreichen Einstellmöglichkeiten ermöglicht, gleichzeitig oder getrennt die absolute Höhe, die Geradheit und die Parallelität jeder aktiven Mantellinie 21 in bezug auf eine durch den Balken definierte Bezugshöhe und folglich den Grad der Verschachtelung und die Verteilung der Richtkräfte zwischen den Rollen, die einen perfekt rechteckigen Durchgangsluftspalt definieren, zu kontrollieren.
• Ferner ist es durch Einwirken auf die Verteilung der Druckkräfte zwischen dem mittleren Zylinder und den seitlichen Zylindern möglich, die Verteilung der Spannungen über die Länge jeder Rolle zu verändern, um beispielsweise auf der Breite des Bandes lokalisierte Fehler zu berücksichtigen.
• Überdies ermöglicht es die Positions- und Druckkontrolle der Stützzylinder jeder der Rollen, ein optimales gewelltes Profil zu bestimmen, indem die erforderlichen Biegungen für ein gutes Richtverfahren hergestellt werden.
• Es ist nämlich bekannt, dass in einer Mehrrollen-Richtmaschine eine gewisse Anzahl von Wechselbiegungen durchgeführt wird, um die Längenunterschiede von Fasern zu beseitigen, wobei jede Biegung durch eine Gruppe von drei Rollen bestimmt wird, deren Grad der Verschachtelung definiert wird, indem Merkmale des Blechs und die auf Höhe der betreffenden Rolle gewünschte Richtwirkung berücksichtigt werden.
• In dem in Fig. 2 dargestellten Fall einer Richtmaschine mit neun Rollen, können die Zylinder, die allen Rollen entsprechen, derart positionsgeregelt werden, dass auf den aufeinanderfolgenden Rollen abnehmende Biegungen vom Eingang bis zum Ausgang der Richtmaschine definiert werden, wobei die Druckkräfte in den Zylindern derart geregelt werden, dass die von jeder der Rollen zu erfragende Kraft begrenzt wird.
• Jedoch ermöglichen es, wie zu sehen war, die erfindungsgemäßen Anordnungen, einzeln die Position und den Druck jeder der Rollen einzustellen, die ein beliebiges Wellenprofil definieren können, das von dem mathematischen Modell in Abhängigkeit der Merkmale des Blechs bestimmt wird.
• Ferner sind alle Kombinationen möglich, wobei gewisse Rollen beispielsweise eine feststehende Position aufweisen, die durch Positionseinstellung ihrer Zylinder bestimmt wird, während die anderen Rollen sich an die von den feststehenden Rollen definierten Wellungen anpassen können, indem auf das Blech eine bestimmte Kraft durch einfache Druckeinstellung der entsprechenden Zylinder ausgeübt wird.
• Als Beispiel zeigt Fig. 5 schematisch eine Richtmaschine mit neun Rollen, in der nur die den Rollen R1, R2, R5, R8 und R9 entsprechenden Zylinder positionsgeregelt sind, wobei die Zylinder der anderen Rollen R3, R4, R6, R7 einfach druckgeregelt werden, um auf das Blech eine bestimmte Kraft auszuüben, jedoch ohne die Position der entsprechenden Rolle festzulegen.
• Auf diese Weise wird jede der Rollen R2, R5, R8 mit feststehender Position von zwei Rollen eingegrenzt, die auf der anderen Seite des Bandes angeordnet sind und nur druckgeregelt sind, um auf das Band beiderseits der feststehenden Rolle Kräfte auszuüben, die eine gewisse Biegung bestimmen, die von den Merkmalen des Bandes und den angelegten Druckkräften abhängt.
• Jede Gruppe von drei Rollen bestimmt eine Biegung in die eine oder andere Richtung auf der entsprechenden feststehenden Rolle, und es ergibt sich daraus eine Wellung mit drei abwechselnden Biegungen, deren Profil von der Steifigkeit des Bandes, den Positionen der feststehenden Rollen R2, R5, R8 und den von den anderen Rollen angelegten Druckkräften abhängt.
• In diesem Fall hängt der Übergang von einer Biegung zur nächsten von den Merkmalen des Bandes ab, und es ist anzumerken, dass die Biegungen nicht notwendigerweise auf den feststehenden Rollen zentriert sind.
• Es war allerdings auch möglich, alle Rollen positionsmäßig zu regeln, um beispielsweise das gewellte Profil zu definieren, das in Fig. 5 dargestellt ist.
• Das mathematische Modell kann nämlich in Abhängigkeit von den verschiedenen Parametern und insbesondere der Art des Metalls und den Abmessungen des Bandes ein optimales Wellenprofil definieren, das nicht notwendigerweise mit der Anzahl der Rollen und ihren Abständen verbunden ist, wobei das Regelsystem die Positionen und Druckkräfte bestimmt, die den verschiedenen Rollen in Abhängigkeit von dem Rang jeder von ihnen zuzuordnen sind, um das gewünschte Profil zu erhalten.
• Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht somit in der Tatsache, dass das Profil der Wellungen frei verändert werden kann, indem einfach die Höhen und die Druckkräfte, die an alle Rollen angelegt werden, angepasst werden.
• Es ist somit möglich, die Anzahl der Wechselbiegungen und ihre Amplitude und folglich die Richtwirkung in Abhängigkeit von den Merkmalen des Bleches zu variieren, ohne den Abstand der Rollen zu verändern, die alle mit dem Blech in Kontakt bleiben und somit in Drehung angetrieben werden können, um der Weiterleitung des Blechs zu dienen, wobei die erforderlichen Antriebsmomente über alle Rollen verteilt werden.
• Natürlich ist die Erfindung nicht auf die Details der soeben als Beispiel beschriebenen Ausführungsart beschränkt; analoge Anordnungen können eingesetzt werden, um die gleichen Funktionen zu gewährleisten und die gleichen Ergebnisse zu erzielen, ohne über den Schutzrahmen, der durch die Ansprüche definiert ist, hinauszugehen.
• Insbesondere kann jede Traverse mit nur zwei Zylindern verbunden sein, die es ermöglichen, die Höhe und eine mögliche Neigung der entsprechenden aktiven Rolle einzustellen. Umgekehrt kann eine größere Anzahl von Zylindern verwendet werden, insbesondere wenn diesen ein kreisförmiger Querschnitt verliehen wird.
• Allerdings bietet die Verwendung von Zylindern mit länglichem, insbesondere langgestrecktem Querschnitt, den wesentlichen Vorteil, die größte aktive Fläche und folglich die maximale Kraft für eine minimale Anzahl von Zylindern zu erhalten, die über die gesamte Fläche der zu dem Balken gerichteten Traverse verteilt sind.
• Auf diese Weise kann erfindungsgemäß eine große Freiheit bei der Einstellung der relativen Höhen der Rollen und ihrer Verschachtelungen erzielt werden, ohne übermäßig die Komplexität des Regelsystems zu erhöhen.
• Die Erfindung ist überdies für alle Typen von Mehrrollen-Richtmaschinen anwendbar, wobei die Richtrollen-Baugruppen eine mehr oder weniger große Anzahl von Rollen umfassen können. Überdies müssen diese nicht unbedingt jeweils mit einer Stütztraverse und Einstellzylindern verbunden sein, da manche der Rollen feststehend sein können. Eine solche Lösung ist nicht durch die Ansprüche abgedeckt.
• Weitere Kombinationen sind möglich, da sich die Anlage an die Formate und Merkmale der Bleche anpassen und alle erforderlichen Korrekturen durchführen kann.
• Überdies ist es möglich, eine automatische Vertikaleinstellung der Eingangs- und/oder Ausgangsrollen durchzuführen, um automatisch für die verschiedenen Erzeugnisse die Phasen des Eingreifens und des Loslassens des Blechs zu steuern.

Claims (20)

1. Richtmaschine mit ineinandergreifenden Rollen für ein gemäß einer Durchlauflängsrichtung (x', x) sich bewegendes Banderzeugnis, bestehend, innen in einem feststehenden Gerüst (1), aus zwei mit im Abstand beiderseits des Bandes parallel angeordneten Richtrollen- Baugruppen (2, 2') mit versetzt gelagerten Rollen, welche eine gewellte Bahn beiderseits einer mittleren Banddurchlaufebene definieren, wobei jede Baugruppe (2) eine Vielzahl drehbeweglicher Richtrollen (21) mit Parallelachsen umfasst, denen jeweils in mindestens einer Reihe über deren gesamten Länge verteilte Stützrollen zugeordnet sind, und wobei die Einheit in einem Stützrahmen (4) untergebracht ist und auf der dem Band entgegengesetzten Seite auf einem, auf dem feststehenden Gerüst (1) abgestützten stabilen Balken (3) angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrahmen (4) mindestens einer Richtrollen-Baugruppe (2) ein rahmenförmig ausgebildetes Teil (40) aufweist, in welchem eine Vielzahl, in diesem Rahmen (40) unabhängig von einander gleitend montierte, in der Anzahl derjenigen der Richtrollen (21) entsprechende, nebeneinander angeordnete Quertraversen (5) untergebracht sind, und zwar jeweils gemäß einer durch die Achse der entsprechenden Richtrolle (21) verlaufenden Anstellungsebene (P1); wobei jede aktive Richtrolle (21) über ihre gesamte Länge sich auf dieser Quertraverse über ihre Stützrollen (22) und jede Quertraverse (5) sich einzeln auf dem Balken (3) über mindestens zwei Hydraulikzylinder (6), die zwischen dem Balken (3) und der Quertraverse (5) dazwischengesetzt und über die gesamte Länge der letzteren verteilt sind, abstützt.

2. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Richtrolle (21) an deren Enden drehbar in zwei Zentrierlagern (23) montiert ist, die mit den entsprechenden Enden der zugeordneten Quertraverse (5) derart verbunden sind, daß eine begrenzte Relativbewegung dieser Lager (23) der Rolle (21) zur Quertraverse (5) unter der Wirkung dieser Hydraulikzylinder (6) erfolgen kann.

3. Rollenrichtmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Einzeleinstellung des Profils und der Höhe mindestens einiger Richtrollen (4) zur mittleren Banddurchlaufebene Einstellmittel zur Einzelpositionierung der zwischen dem Balken (3) und jeder Quertraverse (5) dazwischengesetzten Hydraulikzylinder (6) umfaßt.

4. Rollenrichtmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Einzeleinstellung mindestens einiger mit der Anstellkraft beaufschlagter Richtrollen (4) Mittel zum Einstellen des Drucks jedes der jeweils zwischen dem Balken (3) und jeder Quertraverse dazwischengesetzten Hydraulikzylinder (6) aufweist.

5. Rollenrichtmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Quertraverse (5) eine höchstens dem Abstand zwischen den Achsen der Richtrollen (21) entsprechende Breite aufweist, und daß die Zylinder (6) zum Abstützen einer jeden Quertraverse (5) auf dem Balken (3) einen langgestreckten Querschnitt aufweisen, wobei jeder Zylinder (6) einen Kolben (62) umfaßt, dessen Breite in der Querrichtung zur Traverse (5) im wesentlichen die Breite derselben nicht überschreitet und dessen Länge zur Bestimmung eines mit der auszuübenden Stützkraft zu vereinbarenden nützlichen Querschnittes der Kammer (64) des Zylinders (6), unter Berücksichtigung der Anzahl der mit der Traverse (5) verbundenen Zylinder festgelegt ist.

6. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (6) einen länglichen Querschnitt mit abgerundeten Enden aufweisen.

7. Rollenrichtmaschine nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich jede Quertraverse (5) auf dem Balken (3) über mindestens drei Zylinder (6) mit länglichem Querschnitt, einen mittigen und zwei seitliche über die Länge der Quertraverse verteilte Zylinder, abstützt.

8. Rollenrichtmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützzylinder (6) in mindestens einem zwischen dem Balken (3) und den Quertraversen (5) dazwischengesetzten Zwischentragteil (33) montiert sind.

9. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Zwischentragteil (33) der Zylinder (6) über die gesamte Fläche der Richtrollen, Baugruppe (2) erstreckt und mehrere Reihen jeweils einer Quertraverse (5) entsprechender Aussparungen (34) aufweist, die jeweils ein Gehäuse (61) des Zylinders (6) begrenzen, in welchem ein sich auf der Quertraverse (5) abstützender Kolben (62) gleitend montiert ist.

10. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den verschiedenen Quertraversen (5) in gleicher Höhe angeordneten. Gehäuse (61) der Zylinder (6) zusammen in einem sich über sämtliche Quertraversen (5) erstreckenden Teil (61') untergebracht sind, in welchem eine Reihe jeweils auf diese Quertraversen (5) zentrierte Aussparungen (34) angeordnet sind, die jeweils das Gehäuse (61) eines Zylinders (6) bilden, dessen Kolben (62) sich auf der entsprechenden Quertraverse (5) abstützt.

11. Rollenrichtmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (4) ein sämtliche Rollen (21, 22) umgebendes rechteckiges Gestell (40) umfaßt, dem eine Vielzahl parallel zu den Achsen der Rollen (21) querverlaufender Führungstrennungen (41) zugeordnet sind, welche im Abstand voneinander derart angeordnet sind, daß sie die langgestreckten Aussparungen (45) begrenzen, deren Anzahl derjenigen der Rollen entspricht und in denen die Quertraversen (5) aufgenommen sind, wobei jede an ihren beiden Enden gleitende Mittel (52, 52') zur Abstützung auf dem Gestell umfaßt.

12. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Quertraverse (5) einen geraden rechteckigen Querschnitt mit einer mindestens seiner Breite entsprechenden Höhe besitzt, um somit eine ausreichende Trägheit aufzuweisen, damit diese Quertraverse (5) mit der aktiven Rolle (21) und den entsprechenden Stützrollen eine halbstarre Einheit bildet, die sich entsprechend der Verteilung der angreifenden Kräfte über die Länge der zugeordneten aktiven Rolle (21) mit einer möglichen Gleitbewegung in der entsprechenden Aussparung (45) verformen kann.

13. Rollenrichtmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (4) auf der den Rollen entgegengesetzten Seite zur Bildung eines Gehäuses durch eine alle Quertraversen (5) abdeckende, die Seiten des Gestells (40) verbindende Platte (43) verschlossen ist, wobei diese Platte (43) senkrecht zu jeder Quertraverse (5) eine Vielzahl Durchgangsöffnungen (44) für die Kolben (62) der zwischen der Quertraverse (5) und dem Balken (3) angeordneten Zylinder (6) aufweist.

14. Rollenrichtmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem rahmenförmigen Hohlteil und den Quertraversen (5) mit den aktiven Rollen (21) und den zugeordneten Stützrollen (22) bestehende Einheit eine Kassette bildet, die durch Verschiebung parallel zu den Achsen der Rollen (21) aus der Richtmaschine herausgefahren werden kann.

15. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kassette durch lösbare auf dem Balken (3) abgestützte Spannpratzen (36) in der Arbeitsstellung auf dem entsprechenden Balken (3) beaufschlagt wird.

16. Einstellverfahren zum Planrichten, das auf ein sich gemäß einer Längsdurchlaufrichtung x'x bewegendes Band in einer Richtmaschine mit 1 ineinandergreifenden Rollen nach einem der vorangehenden Ansprüche angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung einer Bezugshöhe der einen gesamten Richtrollen-Baugruppe (2) zur anderen (2') die Position eines der Balken (3) gegenüber dem anderen (3') eingestellt wird und daß, bei mit ihren Stützrollen (22) auf einer senkrecht zur Banddurchlaufebene gleitbar montierten Quertraverse (5) angeordneter, und auf dem entsprechenden Balken (3) über mindestens zwei Hydraulikzylinder (6a, 6b) abgestützter Richtrolle (21), die relativen Höhen mindestens einer Richtrollen-Baugruppe zur Bezugshöhe durch Einzeleinstellung der Positionen der Stützzylinder (6) der den Rollen (R1, R2 ...) dieser Baugruppe entsprechenden Zylinderreihen genau derart bestimmt werden, daß die Höhe und der Grad der Verschachtelung dieser Rollen (R1, R2 ...) an eine bestimmte Verteilung der Planrichtkraft auf dem Band angepasst wird, wobei die jeweils auf diese Zylinder (6) wirkenden Kräfte durch einen Sicherheitswert begrenzt sind, der einer durch jede der Richtrollen (21) aufgenommenen maximalen Planrichtkraft entspricht.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Welligkeitsprofil mit einer Folge abwechselnder Biegungen zur Realisierung eines gewünschten Planrichteffekts unter Berücksichtigung der physikalischen und dimensionsgerechten Bandeigenschaften definiert wird, und daß die Höhen mindestens einiger Richtrollen der beiden Baugruppen (R1, R2, R5 ...) durch Einstellung der Positionen der entsprechenden Stützzylinder derart anpasst wird, daß die aktiven Mantellinien dieser Rollen (R1, R2, R5 ...) die Banddurchlaufbahn unter Bestimmung des vorher definierten Welligkeitsprofils umgrenzen.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 und 17, wobei jedem Balken (5) mindestens drei Stützzylinder (6), jeweils ein mittiger Zylinder (6a) und zwei seitliche Zylinder (6b, 6c) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe jeder Richtrolle (21) entsprechend einem bestimmten Verschachtelungsgrad durch Einstellung der Position des mittigen Zylinders (6a) des entsprechenden Balkens (5) je nach den vorgesehenen Durchbiegungen der verschiedenen Gerüstbestandteile unter Berücksichtigung der angreifenden Kräfte gesteuert wird und der Abstand zwischen den gemessenen Positionen der beiden seitlichen Stützzylinder (6b, 6c) dieses Balkens (5) bestimmt wird und diese Positionen korrigiert werden, um den gemessenen Abstand auf einen der Parallelität der Richtrolle (21) mit der Bezugshöhe entsprechenden Bezugsabstand zurückzufahren.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkräfte zwischen den drei Zylindern (6a, 6b, 6c) jeder Quertraverse (5) unter Berücksichtigung von deren relativen Positionen verteilt werden, so daß die Geradlinigkeit der mit dem Erzeugnis in Kontakt befindlichen aktiven Mantellinie der in Betracht kommenden Planrichtrolle (21) gewährleistet bleibt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Richtmaschine eine ungerade Anzahl (n) ineinandergreifender Rollen (1, 3, 5 ... n) in einer Baugruppe (2') bzw. (2, 4, 6 ... n-1) in der anderen Baugruppe (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der mindestens zwei jeweils oberhalb und unterhalb des Bandes angeordneten Rollen entsprechenden Zylinder (p) bzw. (q) der jeweiligen beiden Baugruppen eingestellt wird, und mindestens der Druck der den beiden Rollenpaaren (p-1, p+1) bzw. (q-1, q+1) entsprechenden Zylinder, welche jeweils diese positionsgeregelten Rollen (p) und (q) umgrenzen, zur Bestimmung mindestens zweier Biegungen in entgegengesetzten Richtungen auf diesen Rollen (p und q) eingestellt wird, wobei der Ort der letzteren in den jeweiligen beiden Baugruppen (2, 2') und deren relative Höhen zu der Bezugshöhe, sowie die mit Druckkräften beaufschlagten Rollen, die sie umgrenzen, entsprechend den technischen Eigenschaften des zu richtenden Bandes zur Erzielung des gewünschten Planeffekts bestimmt werden.