[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beseitigen von Querkrümmungen in Metallbändern
in einer Bandprozesslinie mit zumindest einer von dem Metallband zu durchlaufenden
Bandbehandlungseinrichtung, wobei die Querkrümmungen in einem Bandprozesslinienbereich
erfasst und mittels zumindest einer in ihrer Eintauchtiefe einstellbaren Korrekturrolle
im Wege einer semiplastischen Biegung eliminiert werden.
[0002] Es ist ein derartiges Verfahren zum Beseitigen von Querkrümmungen in Metallbändern
bekannt, die im Zuge eines kontinuierlichen Richtens im einer Bandprozesslinie streckbiegegerichtet
und/oder zuggereckt werden, wobei die Querkrümmung im Anschluss an das Steckbiegerichten
und/oder Zugrecken in einem Bandprozesslinienbereich mit einem wesentlich niedrigeren
Bandzug als dem im Streckbiegerichtund/oder Zugreckbereich erfasst und mittels einer
in Ihrer Eintauchtiefe einstellbaren Korrekturrolle ausgeregelt wird. (Vgl. DE 43
23 385 C1). Es gibt jedoch Fälle, wo innerhalb einer Bandprozesslinie das Metallband
lediglich weitgehend Querkrümmungsfrei, nicht aber idealplan und folglich auch nicht
frei von Welligkeiten und/oder Bandsäbeln sein muss. Durchläuft beispielsweise ein
Metallband in einer Blankglühlinie für Edelstahlbänder unter reduziertem Bandzug einen
vertikalen Glühofen, dann kann das Metallband an der Innenseite des Glühofens schleifen,
wenn es eine zu starke Querkrümmung aufweist. Daraus resultieren unerwünschte Bandoberflächenbeschädigungen.
Welligkeiten und/oder Bandsäbel sind in einem solchen Fall in der Regel so klein,
dass dadurch keine Bandoberflächenbeschädigungen zu befürchten sind. Es reicht also
in einem solchen Fall aus, lediglich die Querkrümmung hinreichend zu beseitigen, nicht
aber eventuell vorhandene Welligkeiten und/oder Bandsäbel zu korrigieren. - In einem
anderen Fall kann es sich um eine Bandprozesslinie mit mehreren Bandbehandlungseinrichtungen
handeln, von denen eine der ersten eine Streckbiegericht- und/oder Zugreckeinrichtung
mit nachgeschalteter Querkrümmungskorrektur ist. Folgt beispielsweise hinter der Streckbiegericht-
und/oder Zugreckeinrichtung ein Glühofen mit einer Kühlzone, so kann das Metallband
nach dem Kühlen wieder unplan und insbesondere mit einer Querkrümmung behaftet sein.
Bei der nächsten Bandbehandlungseinrichtung kann es sich um eine Beize handeln, welche
den Durchlauf eines hinreichend querkrümmungsfreien Metallbandes verlangt. Zwar könnte
man daran denken, im Anschluss an die Beize eine zweite Streckbiegericht- und/oder
Zugreckeinrichtung vorzusehen, jedoch ist das nicht nur in anlagentechnischer Hinsicht
und aus Kostengründen verhältnismäßig aufwendig, sondern häufig steht für eine solche
zweite Streckbiegericht- und/oder Zugreckeinrichtung auch gar nicht der hinreichende
Platz zur Verfügung. Ein weiterer Fall sind Beizlinien für dicke Metallbänder aus
beispielsweise Kohlenstoffstahl oder Edelstahl. Hat das Metallband beim Durchlaufen
der Beize eine Querkrümmung, so können sich die Bandkanten in dort vorhandene Umlenkrollen
und gegebenenfalls Abquetschrollen einschneiden und deren Oberflächenbeschichtung
beschädigen. Auch hier lässt sich häufig die Investition in eine Streckbiegerichtanlage
oder Zugreckanlage nicht rechtfertigen. Dennoch hätte man gern ein hinreichend querkrümmungsarmes
Metallband, um Rollenbeschädigungen zu vermeiden.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben,
nachdem sich in Metallbändern Querkrümmungen in anlagen- und platzsparender sowie
kostengünstiger Weise weitgehend derart eliminieren lassen, dass Bandbeschädigungen
in nachfolgenden Bandbehandlungseinrichtungen nicht zu befürchten sind. Außerdem soll
eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung geschaffen werden, die
sich durch einfache und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung in verfahrensmäßiger Hinsicht, dass
das Eliminieren der Querkrümmungen in einem Bandprozesslinienbereich unmittelbar vor
der Bandbehandlungseinrichtung erfolgt bzw. vorgenommen wird. Ist das betreffende
Metallband nur in eine Richtung quergekrümmt, genügt eine einzige Korrekturrolle,
welche eine semiplastische Gegenbiegung erzeugt. Ist das betreffende Metallband in
beiden Richtungen beispielsweise buckel- oder wannenförmig quergekrümmt, empfiehlt
die Erfindung, dass die Eliminierung dieser Querkrümmungen mittels jeder Bandseite
zugeordneter Korrekturrollen und folglich mittels zwei Korrekturrollen vorgenommen
wird. - Wenn die Metallbänder in ihren Querkrümmungsverhalten hinreichend konstant
sind, kann für ein Metallband bestimmter Qualität auf visuellem Wege eine für die
Beseitigung der Querkrümmungen geeignete Einstellung der Korrekturrolle (oder Korrekturrollen)
ermittelt und dann diese Einstellung abgespeichert werden. Jedes Mal, wenn ein Metallband
gleicher Qualität die Bandbehandlungslinie wieder durchläuft, lässt sich die Korrekturrolle
auf den gespeicherten Wert einstellen und erzeugt dann ein hinreichend querkrümmungsarmes
Metallband vor dem Einlaufen in die nachfolgende Bandbehandlungseinrichtung. Für den
Fall, dass die Querkrümmung der Metallbänder variabel ist, empfiehlt die Erfindung,
dass die Querkrümmungen der betreffenden Metallbänder gemessen werden und die Messwerte
als Regelgrößen fortwährend erfasst und nach einem Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleich für
die Eintauchtiefe der Korrekturrolle (bzw. Korrekturrolle) in einem geschlossenen
Regelkreis zum Ausregeln der Querkrümmungen verwendet werden. Stets lassen sich im
Rahmen der Erfindung die Querkrümmungen auch dann eliminieren, nachdem das betreffende
Metallband eine die Bandplanlage negativ beeinflussende Bandbehandlungseinrichtung
durchlaufen hat. Das gilt beispielsweise für den Fall, dass das Metallband nach einem
Streckbiegerichten oder Zugrecken zur Beseitigung von Querkrümmungen eine die Bandplanlage
wieder beeinflussende Bandbehandlung wie beispielsweise einem Glühprozess durchlaufen
hat.
[0005] Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im Folgenden aufgeführt. So sieht die
Erfindung vor, dass der Einfluss von gegebenenfalls im Metallband vorhandenen Welligkeiten
auf die Messungen der Querkrümmungen durch Integration der Messwerte über einen vorgegebenen
Zeitraum oder mittels einer gleitenden Mittelwertbildung herausgefiltert wird. In
diesem Zusammenhang gibt die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass sich das Metallband
in Folge von Welligkeiten an einer Stelle über die Bandbreite, im Falle von Randwellen
an Bandrand, periodisch hebt und senkt. Folglich lässt sich der Einfluss auf die Messung
der Querkrümmung herausfiltern, indem zum Beispiel die Messsignale über einen ausreichenden,
dem mehrfachen der Wellenperiode entsprechenden Zeitraum integriert werden, gegebenenfalls
dabei die Maximal- und Minimalwerte gemittelt werden oder eben eine gleitende Mittelwertbildung
erfolgt. Weiter sieht die Erfindung vor, dass der Einfluss gegebenenfalls im Metallband
vorhandener Bandsäbel auf die Messungen der Querkrümmungen durch rechnerische Korrektur
der Schieflage der gemessenen Querkrümmungen über die Bandbreite herausgefiltert wird.
In diesem Fall geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass Bandsäbel zu einer
Schieflage der Querkrümmungskurve führen. Diese Schieflage lässt sich rechnerisch
herausfiltern, indem z. B. jeweils der Mittelwert aus den Werten zweier gleichweit
von der Bandmitte entfernter Punkte gebildet wird.
[0006] Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung, die zum Beseitigen von Querkrümmungen
in Metallbändern besonders geeignet ist, wobei in Bandlaufrichtung ein Messgerät zum
Erfassen der Querkrümmungen des betreffenden Metallbandes angeordnet ist. Diese Vorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass in Bandlaufrichtung vor der Bandbehandlungseinrichtung
zumindest eine in die Eintauchtiefe gegen das jeweilige Metallband einstellbare Korrekturrolle
angeordnet ist, und dass die Korrekturrolle in Abhängigkeit von der jeweils erfassten
Querkrümmung von einer zwischengeschalteten Regelvorrichtung Stellsignale zum Ausregeln
der Querkrümmungen erhält. Bei dieser Vorrichtung kann auch in Bandlaufrichtung vor
der Bandbehandlungseinrichtung auf beiden Seiten des Metallbandes jeweils eine einstellbare
Korrekturrolle vorgesehen sein, um eben buckel- oder wannenförmige Querkrümmungen
auf beiden Seiten des Metallbandes zu eliminieren.
[0007] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beseitigen von Querkrümmungen in Metallbändern
in schematischer Seitenansicht,
- Fig. 2
- eine Querschnitt durch ein Metallband mit Querkrümmung und überlagerter Randwelligkeit,
- Fig. 3
- ein randwelliges, jedoch querkrümmungsfreies Metallband in Seitenansicht seiner Bandlaufrichtung,
- Fig. 4
- einen Querschnitt durch ein Metallband mit reiner Querkrümmung,
- Fig. 5
- einen Querschnitt durch ein Metallband mit reinem Bandsäbel und
- Fig. 6
- ein Metallband mit der Kombination Querkrümmung und Bandsäbel.
[0008] In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Beseitigen von Querkrümmungen 1 in Metallbändern
2 dargestellt, wobei in Bandlaufrichtung ein Messgerät 3 zum Erfassen der Querkrümmungen
1 des betreffenden Metallbandes 2 angeordnet ist. Ferner ist in Bandlaufrichtung vor
einer Bandbehandlungseinrichtung 4 eine in die Eintauchtiefe gegen das jeweilige Metallband
einstellbare Korrekturrolle 5 angeordnet. Der Korrekturrolle 5 können auf der gegenüberliegenden
Bandseite zwei Führungsrollen 6 zugeordnet sein. Die Korrekturrolle 5 erhält in Abhängigkeit
von der jeweils erfassten Querkrümmung 1 von einer zwischengeschalteten Regelvorrichtung
7 Stellsignale zum Ausregeln der Querkrümmungen. - Ferner ist angedeutet, dass in
Bandlaufrichtung vor der Behandlungseinrichtung 4 auf der anderen Bandseite eine weitere
Korrekturrolle 8 zwischen zwei gegenüberliegenden Führungsrollen 9 vorgesehen sein
kann, um beidseitige Querkrümmungen 1 eliminieren zu können.
[0009] Nach den Figuren 2 und 3 kann der Einfluss von im Metallband 2 vorhandenen Randwelligkeiten
10 auf die Messungen der Querkrümmungen 1 durch Integration der Messwerte über einen
vorgegebenen Zeitraum oder mittels einer gleitenden Mittelwertbildung herausgefiltert
werden. - Nach den Figuren 4 bis 6 kann der Einfluss im Metallband vorhandener Bandsäbel
11 auf die Messungen der Querkrümmungen 1 durch rechnerische Korrektur der Schieflage
der gemessenen Querkrümmungen 1 über die Bandbreite herausgefiltert werden.
1. Verfahren zum Beseitigen von Querkrümmungen in Metallbändern in einer Bandprozesslinie
mit zumindest einer von dem Metallband zu durchlaufenden Behandlungseinrichtung, wobei
die Querkrümmungen in einem Bandprozesslinienbereich erfasst und mittels zumindest
einer in ihrer Eintauchtiefe einstellbaren Korrekturrolle eliminiert werde, dadurch gekennzeichnet, dass das Eliminieren der Querkrümmungen in einem Bandprozesslinienbereich unmittelbar
vor der Bandbehandlungseinrichtung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf beiden Seiten des Metallbandes vorhandenen Querkrümmungen deren Eliminierung
mittels jeder Bandseite zugeordneter Korrekturrollen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querkrümmungen eliminiert werden, nachdem das Metallband eine die Bandplanlage
negativ beeinflussende Bandbehandlungseinrichtung durchlaufen hat.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querkrümmungen des Metallbandes gemessen werden und die Messwerte als Regelgrößen
fortwährend erfasst und nach einem Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleich für die Eintauchtiefe
der Korrekturrolle in einem Regelkreis zum Ausregeln der Querkrümmungen verwendet
werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfluss von gegebenenfalls im Metallband vorhandenen Welligkeiten auf die Messungen
der Querkrümmungen durch Integration der Messwerte über einen vorgegebenen Zeitraum
oder mittels einer gleitenden Mittelwertbildung herausgefiltert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfluss gegebenenfalls im Metallband vorhandener Bandsäbel auf die Messungen
der Querkrümmungen durch rechnerische Korrektur der Schieflage der gemessenen Querkrümmungen
über die Bandbreite herausgefiltert wird.
7. Vorrichtung zum Beseitigen von Querkrümmungen in Metallbändern, zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in Bandlaufrichtung ein Messgerät
(3) zum Erfassen der Querkrümmungen (1) des betreffenden Metallbandes (2) angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Bandlaufrichtung vor einer Bandbehandlungseinrichtung (4) zumindest eine in die
Eintauchtiefe gegen das jeweilige Metallband (2) einstellbare Korrekturrolle (5) angeordnet
ist, und dass die Korrekturrolle (5) in Abhängigkeit von der jeweils erfassten Querkrümmung
(1) von einer zwischengeschalteten Regelvorrichtung (7) Stellsignale zum Ausregeln
der Querkrümmungen (1) erhält.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Bandlaufrichtung vor der Bandbehandlungseinrichtung (4) auf beiden Seiten des
Metallbandes (2) eine einstellbare Korrekturrolle (5,8) vorgesehen ist.