[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Blechtafeln, insbesondere
großformatigen Blechtafeln, aus gewalzten Stahl- oder Metallbändern mit vorgegebener
Banddicke.
[0002] In der Flugzeugindustrie, im Schiffbau und in der Bauindustrie finden in zunehmendem
Maße Blechtafeln und insbesondere großformatige Blechtafeln mit Tafelformaten von
z. B. 2 m x 6 m und Dicken von 3 mm bis 15 mm Verwendung. Bei der herkömmlichen Herstellung
solcher Blechtafeln müssen die durch das unterschiedliche Abkühlen nach dem Warmwalzen
entstandenen inneren Spannungen im Wege einer Warmbehandlung weitgehend eliminiert
werden. Nach dieser Warmbehandlung - Glühen und Abkühlen - sind die Blechtafeln aber
nicht mehr plan. Wegen der hohen Anforderungen an die Planheit werden solche Blechtafeln
in stationären Rollenrichtmaschinen und Zugreckmaschinen diskontinuierlich behandelt.
Bei der mechanischen und insbesondere abspanenden Bearbeitung derartiger Blechtafeln
entstehen häufig wieder Verwerfungen, Beulen oder dergleichen Unplanheiten, die sich
im Wege eines lokalen Nachrichtens nicht zufriedenstellend beseitigen lassen. Vielmehr
ist dazu das Zugrecken der einzelnen Blechtafeln oberhalb der Streckgrenze erforderlich,
um tatsächlich eine hinreichende Freiheit von inneren Spannungen zu erreichen. Sowohl
im Zuge der Wärmebehandlung als auch im Zuge des Zugreckens müssen die Blechtafeln
eingespannt werden. Das gilt auch für das Zuschneiden der Blechtafeln. Die aus dem
Einspannen resultierenden Klemmstellen müssen oft über die gesamte Tafellänge bzw.
-breite an beiden Tafelenden abgeschnitten werden. Das gleiche gilt für Einschnürstellen
im Übergangsbereich von den Klemmstellen zum gleichmäßigen Tafelquerschnitt. Daraus
resultieren große Verluste an Stahl bzw. Metall. Außerdem stören der Zwischentransport
und die Zwischenlagerung der Blechtafeln, so daß deren Fertigung insgesamt verhältnismäßig
unwirtschaftlich ist.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Blechtafeln
und insbesondere großformatigen Blechtafeln der eingangs beschriebenen Ausführungsform
anzugeben, wonach ein rationelle und wirtschaftliche Tafelfertigung gewährleistet
ist.
[0004] Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, daß
das betreffende Stahl- oder Metallband im Wege einer kontinuierlichen Behandlung zunächst
zur Reduzierung von Spannungen wärmebehandelt, nach dem Wärmebehandeln streckbiegegerichtet
und nach dem Streckbiegerichten im Wege einer diskontinuierlichen Behandlung um ein
vorgegebenes Maß zuggereckt und nach dem Zugrecken in vorgegebene Tafelformate geschnitten
wird. Im Rahmen der Erfindung können die warm- oder kaltgewalzten Bänder nicht nur
aus Stahl, sondern auch aus solchen Metallen wie Aluminium, Kupfer, Messing, Titan
oder dergleichen bestehen. Die Stahl- oder Metallbänder können eine Länge von 100
m bis etwa 1200 m haben und sind zu Coils gewickelt. Diese Stahl- bzw. Metallbänder
durchlaufen die Stationen zum Wärmebehandeln und Streckbiegerichten kontinuierlich
in einem Kontiteil und werden erst in einem diskontinuierlichen Behandlungsteil nach
dem Zugrecken zu Tafeln geschnitten und schließlich gestapelt. Die Wärmebehandlung
der Stahl- bzw. Metallbänder durch spannungsarmes Glühen und anschließendes Luftabkühlen
oder Abschrecken mit Wasser ist außerordentlich diffizil und kann erneut innere Spannungen
und Verwerfungen hervorrufen. Deshalb wird ein Streckbiegerichtvorgang nachgeschaltet,
der solche Formänderungen wieder korrigiert und für die erforderliche Planheit sorgt.
Allerdings hinterläßt das Streckbiegerichten Biegerestspannungen, die an der Oberfläche
der Stahl- bzw. Metallbändern als Druckspannungen und im Kern als Zugspannungen auftreten
und im Gleichgewicht stehen. Diese Biegerestspannungen lassen sich jedoch in der nachfolgenden
Bearbeitungsstufe durch einfaches Zugrecken in der Längsachse der Stahl- bzw. Metallbänder
beseitigen. - Bei dünnen Stahl- oder Metallbändern bis zu einer Dicke von 2 mm können
eine bloße Wärmebehandlung und anschließendes Streckbiegerichten zur Erzeugung der
erforderlichen Planheit und inneren Spannungsfreiheit genügen, wenn die Stahl- bzw.
Metallbändern im Zuge des Streckbiegerichtens primär Zugspannungen und lediglich sekundär
Biegespannungen unterworfen werfen, also im wesentlichen ein Strecken und folglich
Zugrecken stattfindet. Die Stahl- bzw. Metallbänder können anschließend zu Tafeln
geschnitten werden, ohne daß zuvor ein diskontinuierliches Zugrecken wie bei dicken
Stahl- und Metallbändern erforderlich ist.
[0005] Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So kann das
Stahl- oder Metallband vor dem Wärmebehandeln zur Beseitigung von Coilset geradegerichtet
werden. Auch das gilt bevorzugt für dicke Stahl- oder Metallbänder. Vorzugsweise wird
das Stahl- oder Metallband nach dem Richten und vor dem Wärmebehandeln vorbesäumt
und nach dem Zugrecken und vor dem Schneiden in Blechtafeln endbesäumt, d. h. mittels
einer Besäumschere auf die gewünschte Endbreite gebracht. Nach Lehre der Erfindung
wird das Stahl- oder Metallband mit einem Streckgrad von 0,5 % bis 3,0 % zuggereckt,
um die Eigenspannungen vollständig zu beseitigen. In diesem Zusammenhang sieht die
Erfindung vor, daß das Stahl- oder Metallband mit sich überdeckenden Klemmstellen
zuggereckt wird und die Klemmstellen wie auch Einschnürstellen im Zuge der Endbesäumung
unter Bildung der vorgegebenen Tafelformate herausgeschnitten werden. Nach dem Zugrecken
werden die Klemmstellen geöffnet und wird das betreffende Stahl- oder Metallband entsprechend
der gewünschten Tafellänge vorgefahren. Das Metall- oder Stahlband wird mit den Markierungen
seiner ersten Klemmstelle so verfahren, daß sich diese Markierungen mit der zweiten
Klemmstelle überdecken. Auf diese Weise werden die Materialverluste beim Herausschneiden
der Blechtafeln um 50 % reduziert, wenn im Auslaufteil der Behandlungslinie die Klemmstellen
und Einschnürstellen herausgeschnitten werden. Erst hier entstehen die Blechtafeln
mit den gewünschten Tafelformaten, die auf einem Rollgang zu einer Stapelstation gebracht
werden. - Im Rahmen der Erfindung kann das Stahl- oder Metallband vor dem Streckbiegerichten
dressiert werden, um ein optimales Oberflächenfinish zu erhalten. - Nach einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung werden Stahl- oder Metallbänder
mit einer Banddicke bis zu 15 mm, vorzugsweise 3 mm bis 15 mm, und einer Bandbreite
bis zu 3000 mm, vorzugsweise 600 mm bis 3000 mm, in Blechtafeln bis zu einer Länge
von 20 000 mm verarbeitet.
[0006] Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage zur Durchführung des beanspruchten
Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch einen kontinuierlich arbeitenden Anlagenteil
mit in Bandlaufrichtung zumindest einer Wärmebehandlungsvorrichtung mit einer Glüh-
und einer Kühlvorrichtung und mit einer nachgeschalteten Streckbiegevorrichtung und
durch einen diskontinuierlich arbeitenden Anlagenteil mit einer Zugreckvorrichtung
und einer nachgeschalteten Schneidvorrichtung. Der Wärmebehandlungsvorrichtung kann
eine Richtvorrichtung vorgeordnet sein. Der Streckbiegevorrichtung kann ein Dressiergerüst
vorgeschaltet sein. Der Zugreckvorrichtung kann eine Besäumvorrichtung nachgeschaltet
sein, die folglich zwischen der Zugreckvorrichtung und der Schneidvorrichtung angeordnet
ist.
[0007] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert; Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Bandbehandlungs- bzw. Bearbeitungslinie in schematischer Darstellung
und
- Fig. 2
- in schematischer Darstellung den Bandvorschub mit sich überdeckenden Klemmstellen
in der Zugreckvorrichtung.
[0008] In den Figuren ist eine Anlage zum Herstellen von Blechtafeln 1 und insbesondere
großformatigen Blechtafeln aus Warm- oder kaltgewalztem Stahl- oder Metallband 2 dargestellt.
Diese Anlage weist eine Abwickelvorrichtung 3 und sich in Bandlaufrichtung anschließende
Richtvorrichtung 4 zur Beseitigung von Coilset auf. Es folgen eine Bandtrennvorrichtung
5 und Bandverbindungsvorrichtung 6 sowie ein Treiber 7, dem eine Vorbesäumvorrichtung
8 folgt. Daran schließt sich eine Wärmebehandlungsvorrichtung 9 mit einer Glüh- und
einer Kühlvorrichtung 9a, 9b an, der ein Bandspeicher 10 vorgeordnet ist. Dem Bandspeicher
10 folgt ein Dressiergerüst 11, dem eine Streckbiegevorrichtung 12 nachgeordnet ist.
Unter Zwischenschaltung eines weiteren Bandspeichers 13 folgt dann eine Zugreckvorrichtung
14 mit einer ortsfesten Spannbacke 15 und einer ortsbeweglichen Spannbacke 16, die
von hydraulischen oder pneumatischen Zylindern 17 im Zuge des Zugreckens vorgefahren
wird. Der Zugreck-Hub ist gestrichelt angedeutet. Anschließend folgen ein Treiber
18, eine Schneidvorrichtung 19 und Schließlich ein Rollgang 20 zur Aufnahme und zum
Abtransport der auf Endmaß geschnittenen Blechtafeln 1.
[0009] In der Zugreckvorrichtung 14 werden die herzustellenden Blechtafeln 1 noch im Bandzustand
zuggereckt, wobei die Klemmstelle A stationär bleibt und das betreffende Stahl- oder
Metallband mit den Klemmarkierungen von A auf die einstellbare Klemmstelle B so vorgefahren
wird, daß sich die Klemmmarkierungen überdecken.
[0010] Im Ergebnis lassen sich nach Lehre der Erfindung nunmehr Blechtafeln 1 und insbesondere
großformatige Blechtafeln im Bandzustand derart behandeln, daß die erforderliche Planheit
und Spannungsfreiheit gewährleistet ist, wenn das betreffende Stahl- bzw. Metallband
2 in Blechtafeln 1 geschnitten wird, die sich durch hohe Lebensdauer auszeichnen müssen.
1. Verfahren zum Herstellen von Blechtafeln, insbesondere großformatigen Blechtafeln,
aus gewalzten Stahl- oder Metallbändern mit vorgegebener Banddicke, dadurch gekennzeichnet, daß das betreffende Stahl- oder Metallband im Wege einer kontinuierlichen Behandlung
zunächst zur Reduzierung von Spannungen wärmebehandelt, nach dem Wärmebehandeln streckbiegegerichtet
und nach dem Streckbiegerichten im Wege einer diskontinuierlichen Behandlung um ein
vorgegebenes Maß zuggereckt und nach dem Zugrecken in vorgegebene Tafelformate geschnitten
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahl- oder Metallband
vor dem Wärmebehandeln zur Beseitigung von Coilset geradegerichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahl- oder Metallband
nach dem Richten und vor dem Wärmebehandeln vorbesäumt und nach dem Zugrecken und
vor dem Schneiden in Blechtafeln endbesäumt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahl-
oder Metallband mit einem Streckgrad von 0,5 % bis 3,0 % zuggereckt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahl-
oder Metallband mit sich überdeckenden Klemmstellen zuggereckt wird und die Klemmstellen
im Zuge der Endbesäumung unter Bildung der vorgegebenen Tafelformate herausgeschnitten
werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahl-
oder Metallband vor dem Streckbiegerichten dressiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahl-
oder Metallband mit einer Banddicke bis zu 15 mm, vorzugsweise 3 mm bis 15 mm, und
einer Bandbreite bis zu 3000 mm, vorzugsweise 600 mm bis 3000 mm, in Blechtafeln bis
zu einer Länge von 20 000 mm verarbeitet wird.
8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen kontinuierlich arbeitenden Anlagenteil mit in Bandlaufrichtung zumindest einer
Wärmebehandlungsvorrichtung (9) mit einer Glüh- und einer Kühlvorrichtung (9a, 9b)
und einer der Wärmebehandlungsvorrichtung (9) nachgeschalteten Streckbiegevorrichtung
(12) und durch einen diskontinuierlich arbeitenden Anlagenteil mit einer Zugreckvorrichtung
(14) und einer nachgeschalteten Schneidvorrichtung (19).
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmebehandlungsvorrichtung
(9) eine Richtvorrichtung (4) vorgeschaltet ist.
10. Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Streckbiegevorrichtung
(12) ein Dressiergerüst (11) vorgeschaltet ist.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Zugreckvorrichtung (14) und der Schneidvorrichtung (19) eine Besäumvorrichtung angeordnet
ist.