DE2343579A1

DE2343579A1 - Verfahren und vorrichtung zur formung eines metallstreifens mit laengs seiner breite unterschiedlicher dicke

Info

Publication number: DE2343579A1
Application number: DE19732343579
Authority: DE
Inventors: Roger Edward Laigle; Antone Frank Rakich; William John Sivakoff
Original assignee: Anaconda Co
Current assignee: Anaconda Co
Priority date: 1972-08-30
Filing date: 1973-08-29
Publication date: 1974-03-07
Also published as: BR7306431D0; CA985072A; SE413851B; JPS4959064A; FR2197662B3; US3834207A; FR2197662A1; IT991887B; GB1433515A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines Metallstreifens mit längs seiner Breite unterschiedlicher· Dicke

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung eines Metallstreifens mit genauen Abmessungen und einer Vielzahl von Dicken längs seiner Breite.

Metallstreifen mit nicht rechtwinkligem Querschnitt wurden bisher in maschineller, meist spanabhebender Bearbeitung derart in ihrem Umriß hergestellt bzw. ausgeformt, daß bestimmte Bereiche des Metalls entfernt wurden. Diese Technik erfordert sehr teure Metallzerspanungsvorgänge, die auch erhebliche, durch Abfälle bedingte Verluste mit sich bringen. Auch Walzbearbeituiig wurde zur Formung solcher Metallstreifen verwendet; mit den bisherigen Walztechniken war es jedoch nicht möglich, die Geradlihigkeit des Streifens in ausreichender Weise aufrechtzuerhalten und für bestimmte Anwendungen die erforderlichen Toleranzen einzuhalten.

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In den US-PSen 3 488 988 und 3 488 989 sind Doppelwalzformvorgänge beschrieben, die aber unter bestimmten Bedingungen nicht zur Herstellung profilierter Streifen mit Abmessungen innerhalb eines begrenzten Toleranzbereiches geeignet sind.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung von Metallstreifen mit längs seiner Breite unterschiedlicher Dicke und mit genauen Abmessungen zu schaffen, bei dem ohne teure Arbeitsvorgänge und ohne hohe Materialverluste die Ausbildung profilierter Metallstreifen möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung eines Metallstreifens mit längs seiner Breite unterschiedlicher Dicke mit genauen Abmessungen gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Zulaufstreifen zwischen einem Paar von Arbeitswalzen hindurchgeführt wird, deren eine oder beide einen erhöhten Abschnitt zur Ausbildung der gewünschten Form während der Reduzierung aufweisen, daß beide Arbeitswalzen von Stützrollen gestützt werden, die in Eingriff mit den Arbeitswalzen drehen und deren eine oder beide eine eingekerbte Aussparung zur Aufnahme der erhöhten Abschnitte der Arbeitswalzen haben.

Der Zulaufstreifen wird zu einem fertigen Streifen mit erheblichen Dickenunterschieden ausgewalzt; dafür wird eine Vierwalzenvorrichtung verwendet, in der eine oder beide an dem Streifen eingreifende Arbeitsrollen einen erhöhten Abschnitt haben und .jede Arbeitswalze von einer komplementär eingekerbten Stützwalze abgestützt wird, entsprechend wie es zum Erreichen einer gleichzeitigen Reduzierung und Ausformung einer Vielzahl von Bereichen des Zulaufstreifens nötig ist.

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Ein Kennzeichen der Erfindung liegt darin, daß eine Kombination von Arbeitswalze und Stützwalze verwendet wird, um eine Herstellung von dünneren Querschnitten, wie sie bisher unter Verwendung nur eines Paares von konturierten Arbeitswalzen erreichbar war, zu ermöglichen. Die untere Grenze der durch Walzen erreichbare Dicke ist eine Funktion des Durchmessers der Arbeitswalze. Die Verwendung, einer 4-Walzen-Anordnung schafft die Möglichkeit, Arbeitswalzen mit kleineren Durchmessern zu verwenden und dadurch dünneres Material herzustellen, das den Abmessungserfordernissen gut gerecht wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen mit vorteilhaften Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4, 5, 6 Schnittansichten verschiedener Streifenausbildungen, wie sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt v/erden können, Fig. 7 eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 läuft von einer Ablaufrolle 11 ein Zulaufstreifen 12 ab. Der Zulaufstreifen 12 kann durch Längszusammenschweißen zweier oder mehrerer Streifen ausgebildet sein, um einen zusammengesetzten Zulaufstreifen zu schaffen, der einen der erwünschten Form ähnlicheren Querschnitt hat; es können auch andere Techniken zur Ausbildung des Zulaufstreifens verwendet werden. Wahlweise kann der Streifen durch Vialzen,

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Schneiden, Fräsen, Gesenkbearbeitung oder zum Teil spanabhebende Bearbeitung hergestellt werden. Fig. 2 stellt eine Schnittansicht eines geschweißten zusammengesetzten Zulaufstreifens mit zwei Bereichen 13, 14 dar, die durch eine Schweißnaht 15 zusammengefügt sind* Ein Verfahren zur Herstellung eines in Längsrichtung zusammengeschweißten zusammengesetzten Streifens ist in der US-Patentanmeldung 169 203 beschrieben.

Andere Ausführungsbeispiele von Zulaufstreifen sind in Pig. 4 bis 6 dargestellte Weil das Ausmaß der Reduzierung und der Ausformung des Streifens normalerweise gering ist, gleicht die fertige bzw. konturierte oder profilierte Form im wesentlichen der des ZulaufStreifens und ist daher nicht in den Figuren dargestellt«

Der Zulaufstreifen 12 wird zwischen mit dem Streifen in Eingriff befindlichen bzw» Arbeitswalzen 16 und 17 hindurchgeführt, -üie Arbeitswalze 16 weist einen erhöhten Abschnitt auf, dem eine eingekerbte Aussparung 22 in einem Bereich einer Stützwalze 23 angeglichen ist bzw. der darin aufgenommen ist. Die untere Arbeitswalze 17 ist mit einer eingekerbten Aussparung 21 dargestellt, sie kann jedoch, vorausgesetzt, daß ihr Abstand von der oberen Arbeitswalze 16 geeignet ist, über ihre Länge gleichen Durchmesser haben.

Die Stützwalzen 23 und 24 haben vorzugsweise wesentlich größere Durchmesser als die Arbeitsv/alzen 16 und 17 und dienen wegen ihrer Größe und Lage als Führung und Stabilisierung für die Arbeitswalzen 16 und 17 und üben einen Druck auf diese aus· Die Stützwalzen 23 und 24 sind zwar größer als die Arbeitswalzen 16 und 17,dies ist aber für eine zufriedenstellende Arbeitsweise nicht notwendig. Die Form und die Breite der Arbeit swal ze η und der Stützwalzen kann zum Bearbeiten von Strei-

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fen verschiedener Breite und Form, wie sie beispielsweise in Fig. 4 bis 6 dargestellt sind, verändert werden.

In Fig. 7 hat die obere Stützwalze 30 eine eingekerbte Aussparung 31» die den erhöhten Bereich 32 der oberen Arbeitswalze 33 aufnimmt. Der Zulaufstreifen 12 a wird von der oberen Arbeitswalze 33 und der unteren Arbeitswalze 34 ausgeformt, die einen erhöhten Abschnitt 35 aufweist. Die untere Stützwalze 36 hat einen komplementär ausgesparten Bereich 37. In einigen Ausführungsformen steht der erhöhte Abschnitt 32 nicht über die Oberfläche der Arbeitswalze 33 hinaus und in solchen Fällen müssen die Stützwalzen nicht komplementär eingekerbt sein.

Gemäß den Fig. 3 und 7 kann oder können einige der bzw. beide Arbeitswalzen eingekerbt sein, ausgesparte oder erhöhte Bereiche aufweisen und ähnlich können die Stützwalzen eingekerbt sein oder mit ausgesparten bzw. erhöhten Bereichen versehen sein, um die Gestaltung der Streifen mit der jeweiligen Ouerschnittausbildung ohne eine Berührung zwischen den Walzen zu bewerkstelligen und dabei ausreichenden Eingriff zwischen den Arbeite- und Stützwalzen aufrechtzuerhalten, um die Führung, die Stabilisierung und die Druckausübung durch die Stützwalzen zu gewährleisten.

In allen oder einigen Abmessungen des fertigen Streifens kann eine sehr genaue Dimensionierung erreicht werden, vorausgesetzt, daß die erhöhten Abschnitte 18, 32 und 35 der . Arbeitswalzen und andere in Eingriff befindliche Bereiche zwischen Arbeitswalze und Streifen miteinander in Eingriff sind und die Bewegung des Metalls in denjenigen Flächenbereichen, steuern, in denen eine solche genaue Dimensionierung erwünscht ist.

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Als Anwendungsbeispiel des beschriebenen Verfahrens wurde ein gemäß Pig. 2 geformter Zulaufstreifen unter Verwendung von Arbeitswalzen von etwa 3*8 cm Durchmesser bearbeitet. Es wurde mit zwei Durchläufen gearbeitet. Die Abmessungen (vgl, Fig. 2) nach dem Zusammenschweißen,nach dem ersten Durchlauf und nach dem zweiten und letzten Durchlauf sind in der folgenden Tabelle angegeben!

Arbeitsschritt AB C D

geschweißt	1	,214	O,	170	3	,409	0,	0b08
1. Durchlauf	1	,219	0,	141	3	,409	0,	0417
2. Durchlauf	1	,219 .	o,	126	3	,409	0,	0373

alle Angaben in cm

Zum Antrieb einer oder mehrerer Walzen können verschiedene Antriebsanordnungen verwendet werden· Beispielsweise können eine oder beide Arbeitswalzen oder eine oder beide Stützwalzen angetrieben werden. Bevorzugt wird der Antrieb beider Arbeit swalzen«

Patentansprüche

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Claims

Pate ntansprüche

1.J Verfahren zur Herstellung eines Metallstreifens mit längs seiner Breite unterschiedlicher Dicke, gekennzeichnet durch

a) Einführen eines Zulaufstreifens, dessen Querschnitt dem des fertigen herzustellenden Streifens ähnlich ist, zwischen zwei Arbeitswalzen, deren eine einen erhöhten Abschnitt hat,

b) Abstützen jeder Arbeitswalze mittels einer Stützwalze, wobei die Stützwalzen so angeordnet sind, daß sie mit den Arbeitswalzen in Eingriff sind und auf diese Druck ausüben,

c) Verwenden von Stützwalzen mit eingekerbten" Aussparungen, die die erhöhten, von der Oberfläche der Arbeitswalzen vorstehenden Abschnitte aufnehmen und

d) Antreiben einer oder mehrerer Walzen zum Fortführen des Streifens zwischen den Arbeitswalzen hindurch für eine genaue Reduzierung und Ausformung des Streifens.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine einer Arbeitswalze mit einem erhöhten Abschnitt benachbarte Stützwalze eine Aussparung zur Aufnahme des vorstehenden erhöhten Abschnittes aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß nur eine der Stützwalzen angetrieben ist.

4. Verfahren nach, Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Arbeitswalzen einen erhöhten Abschnitt haben.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß beide Stützwalzen einen eingekerbten, ausgesparten Bereich aufweisen.

0. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Arbeitswalze angetrieben ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bfcide Arbeitswalzen angetrieben sind.

Θ. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -. zeichnet , daß beide Stutzwalzen angetrieben sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Zulaufstreifen ein durch ein Längszusammenschweißen von mindestens zwei Streifen zusammengesetzter Streifen ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß dpr Zulaufstreifen vorher spangebend bearbeitet ist.

11. Vorrichtung zum Walzen eines Zulaufstreifens zu einem Streifen mit längs seiner Breite unterschiedlicher Dicke, gekennzeichnet durch

a) ein Paar von Arbeitswalzen (16, 17i 30, 31), von denen eine einen erhöhten Abschnitt (18; 35) und zwei Endbereiche auf jeder Seite des erhöhten Abschnittes (18; 35) aufweist,

b) eine eingekerbte Stützwalze (23; 30) mit einer Aussparung (22; 31) zur Aufnahme des erhöhten Abschnittes (18; 32), die an den Endbereichen der mit dem erhöhten Abschnitt versehenen Arbeitswalze eingreifend angeordnet ist und eine Abstützung für die Arbeitswalze bildet und

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c) eine Stützwalze (24j 36) zur Abstützung der der gekerbten Arbeitswalze benachbarten Arbeitswalze·

12« Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet t daß die der mit einem erhöhten Abschnitt (18j32) versehenen Arbeitswalze (16j 33) benachbarte Stützwalze (23? 3CD eine eingekerbte Aussparung (22j 31) zur Aufnahme des erhöhten Abschnittes (18; 32) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß beide Stützwalzen (30, 36) eine eingekerbte Aussparung (31, 37) zur Aufnahme der erhöhten Abschnitte (32, 35) der Arbeitswalzen (33, 34-) aufweisen.

Ή. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß nur eine Stützwalze angetrieben ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß beide Stützwalzen angetrieben sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , daß beide Arbeitswalzen angetrieben sind·

17· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η ze i chnet, daß eine Arbeitswalze angetrieben ist.

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