Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Zugrecken von metallischen Bändern, insbesondere von Bändern mit einer Banddicke von 0,05 mm bis 1,5 mm, wonach das jeweilige Band einen Bremsrollensatz und einen Zugrollensatz durchläuft und zwischen beiden Rollensätzen im Zuge seiner Reckung im plastischen Bereich einem Streckzug unterworfen wird (siehe z.B. EP-A-1 254 728), sowie eine Zugreckanlage zur Durchführung dieses Verfahrens. Eine Reckung im plastischen Bereich wird häufig auch als elastisch-plastische Reckung bezeichnet, weil beim Überschreiten der Streckgrenze des betreffenden Bandmaterials eine Restelastizität in dem Bandmaterial verbleibt.
Es ist bekannt, zum Planieren von dünnen metallischen Bändern Zugreckanlagen mit einem Bremsrollensatz und einem Zugrollensatz einzusetzen. Beide Rollensätze weisen regelmäßig zwei oder mehr Rollen auf, die mit gestaffelten Drehmomenten und folglich Streckzügen beaufschlagt werden, so dass schließlich der für die gewünschte Reckung erforderliche Streckzug zwischen dem Bremsrollensatz und dem Zugrollensatz erreicht wird. Im Zuge des Reckvorganges wird die plastische Längung des betreffenden Bandes aus der Reduzierung der Banddicke und Bandbreite bezogen. Dabei treten Längsspannungen und daraus resultierende Querspannungen auf, welche vom Bandmaterial abhängig sind. Daraus können in der Bandmitte größere Längsformänderungen resultieren, die einerseits zu mehr oder minder starken Mittenschüsseln führen, andererseits zu ungleichmäßig über die Bandbreite verteilte Restspannungen. Um die bei der plastischen Reckung auftretenden Verformungen auf ein Minimum zu reduzieren und folglich die Bildung von Mittenschüsseln sowie ungleichmäßig verteilte Restspannungen nahezu zu eliminieren, kennt man ein Verfahren der eingangs beschriebenen Ausführungsform, wonach das Band in einem zwischen dem Bremsrollensatz und dem Zugrollensatz zwischengeschalteten Zugreckrollenpaar dem zu seiner Reckung im plastischen Bereich erforderlichen Streckzug unterworfen wird (vgl. DE 39 12 676 C2).
Ferner kennt man Zugreckanlagen für Stahl- und Metallbänder mit einem Bremsrollensatz und einem Zugrollensatz, bei denen zwei Reckzonen verwirklicht sind, um verbesserte Planheitsergebnisse zu erzielen. Dazu wird beispielsweise die Länge der ersten Reckzone und der zweiten Reckzone auf die jeweils maximale Bandbreite abgestimmt (vgl. DE 101 14 883 C1).
Der Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, ein Verfahren und eine Zugreckanlage zum kontinuierlichen Zugrecken von metallischen Bändern der eingangs beschriebenen Ausführungsform anzugeben, mit dem sich optimierte Planheitsergebnisse erzielen lassen.
Zur Lösung dieses Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren und eine Zugreckanlage mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 9. Durch die zumindest dritte und vorzugsweise folglich zusätzliche Reckzone wird überraschenderweise eine weitere Vergleichmäßigung der Längsspannungsverteilung und der daraus resultierenden Bandlängs- und -querformänderungen erreicht. Daraus resultieren optimale Richtergebnisse. Dabei kann das Band in allen Reckzonen im plastischen Bereich gereckt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass - bei Verwirklichung von drei Reckzonen - das Band in der einlaufseitigen Reckzone und in der auslaufseitigen Reckzone im plastischen Bereich gereckt wird und in der zwischen diesen Zonen befindlichen mittleren Reckzone lediglich einer im elastischen Bereich liegenden Bandzugspannung unterworfen wird. Daraus resultiert eine Abrundung der Fließkurve im Spannungs-Dehnungs-Schaubild beim Überschreiten der Streckgrenze zwischen dem elastischen und plastischen Bereich, weil eben das Band in der mittleren Reckzone eine Entlastung vom plastischen in den elastischen Bereich und eine Wiederbelastung von dem elastischen Bereich in den plastischen Bereich erfährt. Um diesen Effekt zu optimieren, kann die Bandzugspannung in der mittleren Reckzone bei ≤ 80 %, vorzugsweise ≤ 50 % der Streckgrenze des betreffenden Bandmaterials liegen. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Band die mittlere Reckzone mit einer Verweildauer von ≥ 1 Sekunde durchläuft.
Werden im Rahmen der Erfindung mehr als drei Reckzonen vorgesehen, beispielsweise fünf Reckzonen, so lehrt die Erfindung in bevorzugter Weise, dass das Band beim Durchlaufen von fünf Reckzonen in den beiden einlaufseitigen Reckzonen und in den beiden auslaufseitigen Reckzonen im plastischen Bereich und in der mittleren Reckzone im elastischen Bereich gereckt wird bzw. die Bandzuspannung im elastischen Bereich liegt. Durch das Zurückführen der Bandzugspannung auf den elastischen Bereich wird bei drei, fünf oder mehr Reckzonen praktisch die Verwirklichung von zwei getrennten Zugreckanlagen simuliert. Folglich resultiert aus dem erfindungsgemäßen Verfahren eine besonders kompakte und raumsparende Bauweise für die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Zügreckanlage. Ferner sieht die Erfindung vorzugsweise vor, dass das Band nach dem Durchlaufen der einlaufseitigen Reckzone oder Reckzonen aufgewickelt und abgewickelt wird. Durch dieses Zwischen-Aufwickeln werden überraschenderweise Kriecheffekte im späteren Coil kompensiert.
Die Zugreckanlage, die zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens besonders geeignet ist zeichnet sich durch einfache und funktionsgerechte Bauweise aus. Sind zwischen dem Bremsrollensatz und dem Zugrollensatz vier Zugreckrollenpaare angeordnet, dann befinden sich zwei Reckzonen jeweils zwischen den beiden Zugreckrollen der beiden einlaufseitigen Zugreckrollenpaare und zwei Reckzonen jeweils zwischen den beiden Zugreckrollen der beiden auslaufseitigen Zugreckrollenpaare, während sich die mittlere Reckzone zwischen dem letzten einlaufseitigen Zugreckrollenpaar und dem ersten auslaufseitigen Zugreckrollenpaar befindet. Weiter lehrt die Erfindung, dass vorzugsweise zumindest jeweils eine Zugreckrolle der Zugreckrollenpaare als eine konkave/konvexe Zugreckrolle mit jeweils unterschiedlich einstellbarer Geometrie ausgebildet ist. Bei derartigen Zugreckrollen ist der Rollenmantel zwischen einer konvexen Außenwölbung und einer konkaven. Innenwölbung einstellbar, um auch auf diesem Wege im Zuge des Planierens von metallischen Bändern Randwellen und Mittenschüsseln in erheblichem Maße zu verringern oder ganz zu eliminieren (vgl. DE 42 30 243 C1). Insoweit wird im Übrigen auch eine verbesserte Anpassung an unterschiedliche Bandbreiten erreicht. Endlich sieht die Erfindung vorzugsweise vor, dass das Band in den einzelnen Reckzonen jeweils von einem oder mehreren Linearmotoren beaufschlagt ist. Der Einsatz von Linearmotoren setzt den Einsatz von Metallbändern aus nichtferomagnetischem Material, zum Beispiel Bundmetall voraus und ermöglicht eine feinfühlige und gezielte Einstellung der Spannungsverteilung (vgl. DE 197 19 994 A1).
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
In den Figuren ist eine Zugreckanlage zum kontinuierlichen Zugrecken von dünnen Metallbändern 1 aus insbesondere Stahl, Edelstahl, Aluminium oder dergleichen mit einer Banddicke zwischen 0,05 mm und 1,5 mm dargestellt. Diese Zugreckanlage weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau einen Bremsrollensatz 2 und einen Zugrollensatz 3 auf. Zwischen dem Bremsrollensatz 2 und dem Zugrollensatz 3 sind nach dem Ausführungsbeispiel zwei Zugreckrollenpaare 4, 5 und 6, 7 angeordnet, wobei eine einlaufseitige Reckzone I zwischen den beiden Zugreckrollen 4, 5 des einlaufseitigen Zugreckrollenpaares, eine auslaufseitige Reckzone III zwischen den beiden Zugreckrollen 6, 7 des auslaufseitigen Zugreckrollenpaares und eine mittlere Reckzone II zwischen den beiden Zugreckrollenpaaren 4, 5 und 6, 7 gebildet ist. Die Verspannung von Bremsrollensatz, Zugreckreckrollenpaaren und Zugrollensatz kann in bekannter Weise erfolgen. Zumindest jeweils eine Zugreckrolle 4 bzw. 6 der Zugreckrollenpaare 4, 5 und 6, 7 kann als eine konkave/konvexe Zugreckrolle mit jeweils unterschiedlich einstellbarer Geometrie ausgebildet sein. Außerdem kann das Band 1 in den einzelnen Reckzonen I, II, III jeweils von einem oder mehreren Linearmotoren beaufschlagt sein, was nicht gezeigt ist.
Bei der dargestellten Zugreckanlage durchläuft das Band 1 zwischen dem Bremsrollensatz 2 und dem Zugrollensatz drei Reckzonen I, II, III und wird in diesen Reckzonen im plastischen Bereich und/oder elastischen Bereich gereckt. Nach einer Ausführungsform wird das Band in der einlaufseitigen Reckzone I und in der auslaufseitigen Reckzone III im plastischen Bereich gereckt und in der zwischen diesen beiden Zonen befindlichen mittleren Reckzone II lediglich einer im elastischen Bereich liegenden Bandzugspannung unterworfen. Daraus resultiert die in dem Spannungs-Dehnungs-Schaubild dargestellte Abrundung 8 der Fließkurve 9 beim Überschreiten der Streckgrenze des betreffenden Bandmaterials und folglich im Übergangsbereich von dem elastischen Bereich in den plastischen Bereich. Dabei ist zur Verdeutlichung einmal die Fließkurve für eine dreimal plastische Reckung
I → II → III
und mit einer Zwischenentlastung in der mittleren Reckzone
I → II' → III'
und folglich mit lediglich einer elastischen Reckung in der mittleren Reckzone II dargestellt. Die gestrichelt dargestellte Abrundung 8 der Fließkurve 9 wird um so deutlicher, je länger das betreffende Band 1 in der mittleren Reckzone II einer im elastischen Bereich liegenden Bandzugspannung unterworfen wird.