Coilverarbeitung von flexibel gewalztem Band

Abstract

 Verfahren zur Verarbeitung von auf Coils (12) aufgewickeltem flexibel gewalzten Bandmaterial (13) mit sich periodisch ändernder Materialdicke in Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraße zu einzelnen Blechumformteilen (21) mit der Abfolge der Bearbeitungsschritte:

1. Abwickeln des flexibel gewalzten Bandmaterials (13) in einer Haspelvorrichtung (11) vom Coil (12),

2. Ablängen einzelner untereinander gleicher Platinen (16) mit größerer Länge (L) als Breite (B) quer zur Abwickelrichtung (A) des Bandes,

3. Verdrehen der einzelnen Platinen (16) um 90° in der Bandmaterialebene,

4. Schrittweises Vorschieben und Bearbeiten der einzelnen Platinen (16) in einer mit der Abwickelrichtung (A) übereinstimmenden Vorschub- und Bearbeitungsrichtung (A').

Die Erfindung betrifft auch ein Alternativverfahren und Vorrichtungen zur Durchführung der Verfahren.

Beschreibung

[0001] Beim sogenannten flexiblen Walzen wird Bandmaterial mit sich periodisch ändernder, definiert unterschiedlicher Materialdicke hergestellt. Eine Periodenlänge des gewalzten Längsdickenprofils entspricht im wesentlichen der Länge eines aus dem Bandmaterial herzustellenden Einzelbauteils und in seiner Materialdicke dem späteren Belastungsprofil dieses Bauteils. Der Walzprozeß ist also so ausgelegt, daß im aufgewickelten Coil nach dem Walzen das Material für Einzelplatinen kontinuierlich aneinander anschließt, d. h. beim Walzen werden in Bandlängsrichtung Blechdikkenprofile erzeugt, die sich als kontinuierlich aneinandergereihte Platinen im Band darstellen. Nach dem Walzprozeß wird das Band zunächst zum Coil aufgewickelt. Der Coil wird in der Regel wärmebehandelt, wobei anschließend eine Oberflächenbehandlung stattfinden kann, die am abgewickelten Band durchgeführt wird. Danach wird das Bandmaterial wieder zum Coil aufgewickelt. Zur weiteren Bearbeitung, d. h. zur Abtrennung von Platinen und zur Weiterbearbeitung zu Blechumformteilen in Pressen, wird idealerweise das Bandmaterial in einem Bearbeitungszug vom Coil abgewickelt, zu Einzelplatinen abgetrennt und den Pressen zugeführt, um ein fertig geschnittenes und gezogenes bzw. gepreßtes Blechumformteil mit unterschiedlichen Wandstärken herzustellen.

[0002] Aus produktionstechnischen Gründen beim flexiblen Walzen und/oder aus dem Anforderungsprofil der fertigen Blechumformteile ergibt es sich, daß die abgetrennten Einzelplatinen in der Regel größere Länge L als Breite B in Walz- bzw. Abwickelrichtung haben. Hiermit ergeben sich beim Weitertransport in Pressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraßen ungünstige Verhältnisse hinsichtlich der Werkzeuganordnung und des von den Werkzeugen innerhalb einer Transferstraße benötigten Bauraums.

[0003] Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Verarbeitung von auf Coils aufgewickeltem flexiblen Bandmaterial vorzuschlagen und entsprechende Vorrichtungen bereitzustellen.

[0004] Eine erste Lösung hierfür besteht in einem Verfahren zur Verarbeitung von auf Coils aufgewickeltem flexibel gewalzten Bandmaterial mit sich periodisch ändernder Materialdicke in Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraße zu einzelnen Blechumformteilen mit der Abfolge der Bearbeitungschritte:

1. Abwickeln des flexibel gewalzten Bandmaterials in einer Haspelvorrichtung vom Coil,

2. Ablängen einzelner untereinander gleicher Platinen mit größerer Länge L als Breite B quer zur Abwickelrichtung A des Bandes,

3. Verdrehen der einzelnen Platinen um 90° in der Bandmaterialebene,

4. schrittweises Vorschieben und Bearbeiten der einzelnen Platinen in einer mit der Abwickelrichtung A übereinstimmenden Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A'.

[0005] Eine geeignete Vorrichtung hierfür umfaßt eine Vorrichtung zur Verarbeitung von auf Coils aufgewickeltem flexibel gewalzten Bandmaterial mit periodisch veränderlicher Banddicke in Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraßen zu einzelnen Blechumformteilen,
mit einer Haspelvorrichtung zum Abwickeln des Bandmaterials vom Coil,
einer Bandtrenn- oder Scherenvorrichtung zum Abtrennen einzelner Platinen mit größerer Länge L als Breite B quer zur Abwickelrichtung A,
einer 90°-Verdrehvorrichtung zum Verdrehen der einzelnen Platinen in der Materialebene um 90°,
sowie bezüglich ihrer Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A' in Übereinstimmung mit der Abwickelrichtung angeordneten Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraßen, deren Werkzeuge an die Lage der um 90° verdrehten Platinen (16) angepaßt sind.

[0006] Durch das erfindungsgemäße Verdrehen der einzelnen abgelängten Platinen kommen diese mit ihren ursprünglichen Seitenkanten des Bandmaterials aneinander zu liegen, so daß die einzelnen Platinen bezüglich ihrer Vorschub- und Bearbeitungsrichtung mit ihrer ursprünglichen Breite hintereinander gestaffelt sind. Hierdurch läßt sich eine geringere Länge der Vorschubschritte und eine engere Staffelung der einzelnen Maschinen bzw. der einzelnen Werkzeuge innerhalb der Maschinen darstellen. Es können damit kürzere Taktzeiten dargestellt werden. Ebenso ist eine raumsparende Maschinenausführung und Werkzeuganordnung möglich.

[0007] Eine zweite Lösung besteht in einem Verfahren zur Verarbeitung von auf Coils aufgewickeltem flexibel gewalzten Bandmaterial mit sich periodisch ändernder Materialdicke in Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraße zu einzelnen Blechumformteilen mit der Abfolge der Bearbeitungschritte:

1. Abwickeln des flexibel gewalzten Bandmaterials in einer Haspelvorrichtung vom Coil,

2. Ablängen einzelner untereinander gleicher Platinen mit größerer Länge L als Breite B quer zur Abwickelrichtung A des Bandes,

3. Ändern der Transportrichtung der Platinen von der Abwickelrichtung A in eine davon um 90° abweichende Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A_quer,

4. Schrittweises Vorschieben und Bearbeiten der einzelnen Platinen unter Beibehaltung der geänderten Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A_quer.

[0008] Eine entsprechende Vorrichtung hierfür umfaßt eine Vorrichtung zur Verarbeitung von auf Coils aufgewickeltem flexibel gewalzten Bandmaterial mit periodisch veränderlicher Banddicke in Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraße zu einzelnen Blechumformteilen,
mit einer Haspelvorrichtung zum Abwickeln des Bandmaterials vom Coil,
einer Bandtrenn- oder Scherenvorrichtung zum Abtrennen einzelner Platinen mit größerer Länge L als Breite B quer zur Abwickelrichtung A,
einer 90°-Transportrichtungsänderungseinheit zum Ändern der Transportrichtung der einzelnen Platinen in der Materialebene,
sowie bezüglich ihrer Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A quer unter einem rechten Winkel zur Abwickelrichtung A angeordneten Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraße, deren Werkzeuge an die Lage der quer transportierten Platinen angepaßt sind.

[0009] Bei der hiermit vorgeschlagenen Lösung kann eine Platinendrehvorrichtung eingespart werden. Das Wesen liegt in diesem Falle darin, daß nach dem Vereinzeln der Platinen deren Vorschubrichtung und damit die nachfolgende Bearbeitungsrichtung um 90° im Verhältnis zur ursprünglichen Abwickelrichtung geändert wird. Es ergeben sich hierdurch die gleichen zuvor genannten Vorteile der dichteren Staffelung der einzelnen Platinen mit aneinanderliegenden ursprünglichen Seitenkanten des Bandmaterials in Vorschubrichtung. Daraus folgend werden auch hier geringe Taktzeiten und günstige Anordnungs- und Gestaltungsmöglichkeiten für die Werkzeuge und Maschinen erschlossen.

[0010] Nach einer besonders günstigen Ausführung werden die einzelnen Platinen nicht gemäß fester Längseinstellung sondern aufgrund einer Detektierung der einzelnen Bandperioden abgetrennt. Entsprechend muß eine Detektiereinheit für die Banddicke zur Steuerung der Bandschere vorgesehen werden.

[0011] In weiterhin günstiger Ausführung ist eine Bandspeichereinheit vor der Bandschere zum Abtrennen der einzelnen Platinen vorgesehen, d. h. das flexibel gewalzte Material wird nach dem Durchlaufen eines Richtstuhls zur Geschwindigkeitsentkopplung durch eine Schlingengrube geführt. Am Auslauf der Schlingengrube befindet sich das genannte Detektiersystem, um die Schnittpositionen im Bandmaterial zu definieren. Diese Schnittposition wird geschwindigkeitssynchron auf die Querteilschere übertragen. Die Platine wird somit vor der Presse in Längsorientierung aus dem Bandmaterial geschnitten. Um beim Abhaspeln Coilknicke zu vermeiden, kann das flexibel gewalzte Material mittels einer Anti-Coil-Rolle in der Haspelvorrichtung abgewickelt werden und von da zum genannten Richtstuhl laufen, der geeignet ist, unterschiedliche Blechdicken gleichförmig zu richten.

[0012] Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.

Figur 1

zeigt eine Vorrichtung mit einem Verdrehen der Platinen um 90° als Prinzipbild in Draufsicht;

Figur 2

zeigt eine Vorrichtung mit Änderung der Transportrichtung um 90° als Prinzipbild in Draufsicht.

[0013] In Figur 1 ist eine Haspelvorrichtung 11 dargestellt, in der ein Coil 12 aus flexibel gewalztem Band 13 eingesetzt ist, das mit nicht näher dargestellten Mitteln in einer Abwickelrichtung A abgewickelt wird. Das flexibel gewalzte Band weist periodisch wechselnde Banddicken auf. In einigem Abstand von der Haspelvorrichtung 11 ist eine Detektiervorrichtung 14 angeordnet, die die Periodenabfolge des flexibel gewalzten Bandes erfaßt. Diese Vorrichtung steuert eine Bandschere 15, die entsprechend der Periodenlänge einzelne Platinen 16, 16' von jeweils einer Bandperiodenlänge abtrennt. Die Länge der Bandperioden und damit die Länge L der Platinen ist größer als ihre Breite B. In einer Drehstation 17 werden die Platinen 16' mit nicht näher dargestellten Handhabungsmitteln, die z. B. einen Drehtisch oder einen Roboter umfassen können, in der Materialebene um 90° verdreht. Nach dieser Drehung werden die Platinen in einer Vorschubrichtung A', die der ursprünglichen Abwickelrichtung A entspricht, in eine einstufige Presse 18 und/oder in eine mehrstufige Transferpresse 19 eingeschleust, die Teile einer Transferstraße bilden können. Die Presse 18 hat einen der Lage der Platinen angepaßten Werkzeugsatz 20 von größerer Breite B' als Länge L'. Die Transferpresse 19 hat mehrere Werkzeugsätze 21, 21', 21", ebenfalls jeweils von größerer Breite B' als Länge L', durch die die Platinen zur Bearbeitung schrittweise in Bearbeitungsrichtung A' vorgeschoben werden. Die einzelnen Werkzeugsätze können ein Tiefziehen (21), ein Nachziehen (21') und ein Beschneiden (21 ") am Werkstück durchführen.

[0014] In Figur 2 ist eine Haspelvorrichtung 11 dargestellt, in der ein Coil 12 aus flexibel gewalztem Band 13 eingesetzt ist, das mit nicht näher dargestellten Mitteln in einer Abwickelrichtung A abgewickelt wird. Das flexibel gewalzte Band weist periodisch wechselnde Banddicken auf. In einigem Abstand von der Haspelvorrichtung 11 ist eine Detektiervorrichtung 14 angeordnet, die die Periodenabfolge des flexibel gewalzten Bandes erfaßt. In einer Richtungswechsel- und Quertransportstation 27, wird die Bewegung der Platinen 16' von der Abwickelrichtung A in eine um 90° dazu geänderte Vorschubrichtung A_quer geändert. Hiermit wird die ursprüngliche Breite B der Platine zur Länge L' und die ursprüngliche L zur Breite B'. Nach dieser Richtungsänderung werden die Platinen in einer Vorschubrichtung A_quer, die senkrecht zur ursprünglichen Abwickelrichtung A verläuft, in eine einstufige Presse 18 und/oder in eine mehrstufige Transferpresse 19 eingeschleust, die Teile einer Transferstraße bilden können. Die Presse 18 hat einen der Lage der Platinen angepaßten Werkzeugsatz 20 von größerer Breite B' als Länge L'. Die Transferpresse 19 hat mehrere Werkzeugsätze 21, 21', 21", ebenfalls jeweils von größerer Breite B' als Länge L', durch die die Platinen zur Bearbeitung schrittweise in Bearbeitungsrichtung A_quer vorgeschoben werden. Die einzelnen Werkzeugsätze können ein Tiefziehen (21), ein Nachziehen (21') und ein Beschneiden (21") am Werkstück durchführen.

Bezugszeichenliste

[0015] 

11

Haspelvorrichtung

12

Coil

13

flexibel gewalztes Band

14

Detektiervorrichtung

15

Bandschere

16

Platine

17

Drehstation

18

Einzelpresse

19

Transferpresse

20

Werkzeugsatz

21

Werkzeugsatz

27

Quertransportstation

Ansprüche

1. Verfahren zur Verarbeitung von auf Coils (12) aufgewickeltem flexibel gewalzten Bandmaterial (13) mit sich periodisch ändernder Materialdicke in Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraße zu einzelnen Blechumformteilen (21) mit der Abfolge der Bearbeitungschritte:

1. Abwickeln des flexibel gewalzten Bandmaterials (13) in einer Haspelvorrichtung (11) vom Coil (12),

2. Ablängen einzelner untereinander gleicher Platinen (16) mit größerer Länge L als Breite B quer zur Abwickelrichtung A des Bandes,

3. Verdrehen der einzelnen Platinen (16) um 90° in der Bandmaterialebene,

4. Schrittweises Vorschieben und Bearbeiten der einzelnen Platinen (16) in einer mit der Abwickelrichtung A übereinstimmenden Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A'.

2. Verfahren zur Verarbeitung von auf Coils (12) aufgewickeltem flexibel gewalzten Bandmaterial (13) mit sich periodisch ändernder Materialdicke in Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraße zu einzelnen Blechumformteilen (21) mit der Abfolge der Bearbeitungschritte:

1. Abwickeln des flexibel gewalzten Bandmaterials (13) in einer Haspelvorrichtung (11) vom Coil (12),

2. Ablängen einzelner untereinander gleicher Platinen (16) mit größerer Länge L als Breite B quer zur Abwickelrichtung A des Bandes,

3. Ändern der Transportrichtung der Platinen (16) von der Abwickelrichtung A in eine davon um 90° abweichende Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A_quer,

4. Schrittweises Vorschieben und Bearbeiten der einzelnen Platinen (16) unter Beibehaltung der geänderten Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A_quer.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Ablängen der einzelnen Platinen (16) ein Detektieren der einzelnen Bandperioden des flexibel gewalzten Bandmaterials (13) vorausgeht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Ablängen eine Bandspeicherung vorausgeht.

5. Vorrichtung zur Verarbeitung von auf Coils (12) aufgewickeltem flexibel gewalzten Bandmaterial (13) mit periodisch veränderlicher Materialdicke in Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraßen zu einzelnen Blechumformteilen,
mit einer Haspelvorrichtung (11) zum Abwickeln des Bandmaterials (13) vom Coil (12),
einer Bandtrenn- oder Scherenvorrichtung (15) zum Abtrennen einzelner Platinen (16) mit größerer Länge L als Breite B quer zur Abwickelrichtung A,
einer 90°-Verdrehvorrichtung (17) zum Verdrehen der einzelnen Platinen (16) in der Materialebene um 90°,
sowie bezüglich ihrer Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A' in Übereinstimmung mit der Abwickelrichtung A angeordneten Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraßen, deren Werkzeuge an die Lage der um 90° verdrehten Platinen (16) angepaßt sind.

6. Vorrichtung zur Verarbeitung von auf Coils (12) aufgewickeltem flexibel gewalzten Bandmaterial (13) mit periodisch veränderlicher Materialdicke in Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraße zu einzelnen Blechumformteilen,
mit einer Haspelvorrichtung (11) zum Abwickeln des Bandmaterials (13) vom Coil (12),
einer Bandtrenn- oder Scherenvorrichtung (15) zum Abtrennen einzelner Platinen (16) mit größerer Länge L als Breite B quer zur Abwickelrichtung A,
einer 90°-Transportrichtungsänderungseinheit (27) zum Ändern der Transportrichtung der einzelnen Platinen (17) in der Materialebene,
sowie bezüglich ihrer Vorschub- und Bearbeitungsrichtung A quer unter einem rechten Winkel zur Abwickelrichtung A angeordneten Einzelpressen, Transferwerkzeugen oder Transferstraße, deren Werkzeuge an die Lage der quer transportierten Platinen angepaßt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
gekennzeichnet durch
eine Detektiervorrichtung (14), die die einzelnen Bandperioden detektiert und die Bandscherenvorrichtung (15) ansteuert.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
gekennzeichnet durch
eine Schlingengrube zur Bandmaterialspeicherung.

Zeichnung