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Title:
DEVICE FOR STRETCHING A METAL SEMI-FINISHED PRODUCT IN THE FORM OF INDIVIDUAL PLATES ALONG A STRETCHING SECTION WITH A STRETCHING FRAME, AND METHOD FOR STRETCHING A METAL SEMI-FINISHED PRODUCT USING THE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/069239
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for stretching a metal semi-finished product in the form of individual plates along a stretching section with a stretching frame (2), comprising pressure columns (7, 8) extending in the axial direction of the stretching section, a first clamping head (3) in which a first short side of the semi-finished product to be stretched can be clamped and which can be axially moved by means of stretching cylinders (5, 6), and a second clamping head (4) in which a second short side of the semi-finished product to be stretched can be clamped, wherein the device according to the invention is characterised in that at least one axial inlet and an axial outlet of the stretching frame (2) are provided and in that the clamping heads (3, 4) are designed such that the semi-finished product to be stretched can be guided axially through at least one, preferably through both, clamping heads (3, 4).

Inventors:
LAUTH STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/076926
Publication Date:
April 15, 2021
Filing Date:
September 25, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SMS GROUP GMBH (DE)
International Classes:
B21D25/04; B21D43/08
Foreign References:
EP2446979A12012-05-02
DE102016105306A12017-09-28
US20110296898A12011-12-08
DE102016105306A12017-09-28
DE102015214207A12017-01-26
DE102015014207A12017-05-04
EP1923150B12010-01-06
US20020104360A12002-08-08
Attorney, Agent or Firm:
KROSS, Ulrich (DE)
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Claims:
Patentansprüche 1. Einrichtung zum Strecken eines metallenen Halbzeugs in Form von einzelnen Platten entlang einer Reckstrecke mit einem Reckgestell (2), umfassend sich in axialer Richtung der Reckstrecke erstreckende Drucksäulen (7,8), einen ersten Spannkopf (3), in welchem eine erste Schmalseite des zu streckenden Halbzeugs einspannbar ist und der mittels Reckzylindern (5,6) axial verlagerbar ist, und einem zweiten Spannkopf (4), in welchem eine zweite Schmalseite des zu streckenden Halbzeugs einspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine axiale Zuführung und ein axialer Auslauf des Reckgestells (2) vorgesehen sind und dass die Spannköpfe (3,4) so ausgebildet sind, dass das zu streckende Halbzeug axial durch wenigstens einen, vorzugsweise durch beide

Spannköpfe (3,4) durchführbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale

Zuführung einen Zuführrollgang (12) und der axialer Auslauf einen Auslaufrollgang (13) umfasst.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführrollgang (12) und/oder der Auslaufrollgang (13) angetriebene Rollen umfasst.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführrollgang (12) und/oder der Auslaufrollgang (13) höhenverstellbar sind. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet, durch eine erste und eine zweite Beladevorrichtung (14,15), wobei die erste Beladevorrichtung (14) dem ersten Spannkopf (13) und die zweite Beladevorrichtung (15) dem zweiten Spannkopf (4) zugeordnet ist, wobei die Beladevorrichtungen (14,15) vorzugsweise jeweils angetriebene Rollen umfassen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beladevorrichtungen (15,15) jeweils wenigstens eine Zentriereinheit aufweisen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Spannkopf (3,4) wenigstens eine vorzugsweise fahrbare Querrichtpresse vorgesehen ist.

8. Verfahren zum Strecken eines metallenen Halbzeugs in Form einzelner Platten entlang einer Reckstrecke unter Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

-Zuführen einer einzelnen Platte mit ihrer zweiten Schmalseite in axialer Richtung der Reckstrecke an den ersten Spannkopf,

- Durchführen der Platte durch den ersten Spannkopf und Zuführen der zweiten Schmalseite der Platte an den zweiten Spannkopf in axialer Richtung der Reckstrecke,

-Festlegen der Platte in dem ersten und dem zweiten Spannkopf,

-Strecken der Platte mit einem vorgegebenen Hub auf eine vorgegebene Länge und -Fördern der gestreckten Platte in axialer Richtung der Reckstrecke durch den zweiten Spannkopf hindurch.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführen der Platte durch den ersten Spannkopf und das Zuführen der der Platte mit der zweiten Schmalseite an den zweiten Spannkopf sowie das Fördern der gestreckten Platte durch den zweiten Spannkopf hindurch mittels der ersten und zweiten Beladevorrichtungen erfolgt. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte während des Streckens quer gerichtet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Querrichtpresse in Streckrichtung der Platte während des Streckens mitgefahren wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte vor dem Festlegen in den Spannköpfen mittels der ersten und/oder der zweiten Beladevorrichtung in einer vorgegebenen Lage innerhalb des Reckgestells mittels wenigstens eines Positionsmesssystems automatisch positioniert wird.

Description:
Einrichtung zum Strecken eines metallenen Halbzeugs in Form von einzelnen Platten entlang einer Reckstrecke mit einem Reckgestell sowie Verfahren zum Strecken eines metallenen Halbzeugs unter Verwendung der Einrichtung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Strecken eines metallenen Halbzeugs in Form von einzelnen Platten entlang einer Reckstrecke mit einem Reckgestell, umfassend sich in axialer Richtung der Reckstrecke erstreckende Drucksäulen, einen ersten Spannkopf, in welchem eine erste Schmalseite des zu streckenden Halbzeugs einspannbar ist und mittels Reckzylindern axial verlagerbar ist, und einen zweiten Spannkopf, in welchem die zweite Schmalseite des zu streckenden Halbzeugs einspannbar ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Strecken eines metallenen Halbzeugs in Form einzelner Platten entlang einer Reckstrecke unter Verwendung der vorbeschriebenen Einrichtung. Plattenstrecker sowie Plattenstreckverfahren der vorstehend beschriebenen Art sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus den Veröffentlichungen DE 102016 105306 A1 und DE 102015214207 A1.

Derartige Plattenstrecker weisen in der Regel zwei aufeinander zu gerichtete Spannköpfe auf, die gegeneinander zum Aufbringen einer entlang einer

Streckrichtung gerichteten Spannkraft verlagerbar sind. Sie dienen zum Strecken und/oder Richten von gewalztem oder gepresstem Reckgut, insbesondere zum Strecken und/oder Richten von einzelnen Blechen oder Platten, die in den Spannköpfen verklemmt bzw. verkeilt werden. Je nach Ausbildung des Plattensteckers können während des Streckens beide Spannköpfe bewegt werden. Häufig sind allerdings Anordnungen anzutreffen, bei denen ein feststehender Spannkopf sowie ein demgegenüber verlagerbarer Spannkopf vorgesehen sind. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der DE 102015 14 207 A 1 bekannt, bei der der bewegliche Spannkopf über hydraulische Reckzylinder und Reckstangen verlagerbar ist, wohingegen der feststehende Spannkopf einen Schlitten umfasst, der gegenüber Drucksäulenelementen des Reckgestells verriegelbar ist. Eine Verriegelung in verschiedenen Stellungen ist wünschenswert, weil beim Strecken einzelner Platten oder Bleche anders als beim quasi kontinuierlichen Richten von zu Coils gewickelten Blechen mit unterschiedlichen Werkstücklängen bzw. Plattenlängen oder Blechlängen gearbeitet wird und dass Reckgestell entsprechend einstellbar sein muss. Verfahren sowie Einrichtung zum Richten von Metallblechen, die zu Coils gewickelt sind, sind beispielsweise aus der EP 1 923 150 B 1 und der US 2002/0104360 A1 bekannt. Bekannte Plattenstrecker werden von oben mittels einer Krananlage mit Platten beladen und entladen. Die Spannköpfe müssen zuvor auf ein Maß größer als die zu reckende Platte eingestellt werden. Anschließend fahren die Spannköpfe zusammen und führen die Platte den in die Spannköpfe integrierten Klemmvorrichtungen zu. Zum Entladen werden nach dem Reckvorgang die Klemmungen geöffnet und die Spannköpfe werden wieder auf ein Maß größer als die gereckte Platte gefahren. Diese Vorgehensweise ist mit dem Nachteil behaftet, dass ein verhältnismäßig großer Hub der Reckzylinder benötigt wird, da die Spannköpfe auf ein Maß eingestellt werden müssen, das größer als die Länge der zu streckenden Platte ist. Darüber hinaus sind die Nebenzeiten des Reckprozesses hoch im Vergleich zu der Zeit, die für das Recken benötigt wird. Insgesamt ist die erforderliche Zykluszeit verhältnismäßig groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plattenstrecker der eingangs genannten Art sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, bei welchem die Nebenzeiten reduziert sind und somit insgesamt die Zykluszeit optimiert ist. Die Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Einrichtung zum Strecken eines metallenen Halbzeugs in Form von einzelnen Platten entlang einer Reckstrecke mit einem Reckgestell vorgesehen. Die Einrichtung umfasst sich in axialer Richtung der Reckstrecke erstreckende Drucksäulen, einen ersten Spannkopf, in welchem eine erste Schmalseite des zu streckenden Halbzeugs einspannbar ist und der mittels Reckzylindern axial verlagerbar ist, und einen zweiten Spannkopf, in welchem die zweite Schmalseite des zu streckenden Halbzeugs einspannbar ist. Die Einrichtung gemäß der Erfindung bzw. der Plattenstrecker gemäß der Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass wenigstens eine axiale Zuführung und ein axialer Auslauf des Reckgestells vorgesehen sind und dass die Spannköpfe so ausgebildet sind, dass das zu streckende Halbzeug axial durch wenigstens einen der Spannköpfe, vorzugsweise durch beide Spannköpfe durchführbar ist. Die Platten sind also in Richtung der Krafteinwirkung beim Strecken zuführbar und abführbar.

Dadurch entfallen ein Beladen und ein Entladen der Einrichtung mittels eines Krans von oben. Das Zuführen und Abführen der einzelnen Platten kann voll automatisiert werden. Die Zykluszeit, die zum Recken einer einzelnen Platte benötigt wird, wird drastisch reduziert. Darüber hinaus wird die Länge der Streckzylinder reduziert, wodurch der Plattenstrecker gemäß der Erfindung geringere Gesamtabmessungen aufweisen kann.

Vorzugsweise besitzt wenigstens ein Spannkopf wenigstens eine Spannkopfmaul, das in der Streckrichtung geöffnet ist, sodass die zu streckende Platte von außen in axialer Richtung in das betreffende Spannkopfmaul einführbar ist. Die Spannkopfmäuler sind vorzugsweise in dem Reckgestell in axialer Richtung der Reckstrecke einander abgewandt und wenigstens ein Spannkopf ist so ausgebildet, dass eine Platte durch den betreffenden Spannkopf hindurchführbar ist, sodass die Platte zwischen den Spannköpfen positionierbar ist. Bei dem Plattenstrecker gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass während des Streckens bzw. Reckens einer Platte beide Spannköpfe bewegt werden können. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der zweite oder der erste Spannkopf relativ zu Drucksäulenelementen des Reckgestells verriegelt oder verriegelbar ist. Das Reckgestell kann hierzu eine Verriegelungsvorrichtung aufweisen, die beispielsweise derjenigen entspricht, die in der DE 10 2015 214 207 A1 beschrieben ist.

Die Spannköpfe können in bekannter Art und Weise Mittel zum Verklemmen und/oder Verkeilen des Werkstücks bzw. der Platte aufweisen.

Zweckmäßigerweise umfasst die axiale Zuführung einen Zuführrollgang und der axiale Auslauf einen Auslaufrollgang. Der Zuführrollgang und/oder der Auslaufrollgang können angetriebene Rollen umfassen, sodass die Zuführung der Platte und der Auslauf der Platte in axialer Richtung der Reckstrecke bewerkstelligt werden können.

Vorzugsweise sind der Zuführrollgang und/oder der Auslaufrollgang höhenverstellbar, um die Platte beim Be- oder Entladen auf das mittlere Höhenniveau des Plattensteckers bzw. der Streckebene positionieren zu können. Üblicherweise werden die zu streckenden Platten auf über Flur stehenden Rollgängen bereitgestellt. Der Zuführrollgang kann die zu streckende Platte auf dem Höhenniveau übernehmen, auf dem diese bereitgestellt wird. Der Zuführrollgang wird sodann an den betreffenden Spannkopf herangeführt und auf das entsprechende Höhenniveau eingestellt. In ähnlicher Art und Weise erfolgt der Abtransport der gestreckten Platte mittels des Auslaufrollgangs. Vorzugsweise sind eine erste und eine zweite Beladevorrichtung vorgesehen, wobei die erste Beladevorrichtung auf dem ersten Spannkopf und die zweite Beladevorrichtung auf dem zweiten Spannkopf angeordnet ist, wobei die Beladevorrichtungen jeweils angetriebene Rollen umfassen. Die Beladevorrichtungen ermöglichen das Positionieren der zu streckenden Platte in der Höhe, das Zentrieren der Platte in der Längsachse und das Antreiben der Platte.

Vorzugsweise wird die Platte von unten mittels angetriebener Rollen und mit von oben wirkenden Andrückrollen gefördert. Die Beladevorrichtungen können jeweils eine Zentriereinheit aufweisen. Diese können beispielsweise gemäß der in der DE 10 2016 105 306 A1 beschriebenen Art und Weise ausgeführt sein, auf die hier auch zum Zwecke der Offenbarung vollinhaltlich Bezug genommen wird. Bei einer vorteilhaften Variante der Einrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Spannkopf wenigstens eine Querrichtpresse vorgesehen ist. Die Querrichtpresse kann so ausgebildet sein, dass sie eine senkrecht zu der Spannkraft bzw. Reckkraft wirkende Kraft auf die Platte aufbringt. Dadurch kann die betreffende Platte während des Streckens quergerichtet werden, sodass das Abknicken der Platte während des Streckens verhindert wird. Vorzugsweise sind mehrere fahrbare Querrichtpressen vorgesehen, die in Streckrichtung der Platte während des Streckens mitgefahren werden können. Alternativ oder zusätzlich kann an wenigstens einer Querrichtpresse eine

Zentriervorrichtung vorgesehen sein, die die Zentrierung der Platte übernimmt, wenn diese dem zweiten Spannkopf zugeführt wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Strecken eines metallenen Halbzeugs in Form einzelner Platten entlang einer Reckstrecke unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Plattenstreckers gemäß der Erfindung. Das Verfahren zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:

-Zuführen einer einzelnen Platte mit ihrer ersten Schmalseite in axialer Richtung der Reckstrecke an den ersten Spannkopf,

- Durchführen der Platte durch den ersten Spannkopf und Zuführen der Platte mit der ersten Schmalseite an den zweiten Spannkopf in axialer Richtung der Reckstrecke,

-Festlegen der Platte in dem ersten und dem zweiten Spannkopf,

-Strecken der Platte mit einem vorgegebenen Flub auf eine vorgegebene Länge und

-Fördern der gestreckten Platte in axialer Richtung der Reckstrecke durch den zweiten Spannkopf hindurch.

Das Durchführen der Platte durch den ersten Spannkopf und das Zuführen der Platte an den zweiten Spannkopf sowie das Fördern der gestreckten Platte durch den zweiten Spannkopf hindurch kann mittels der ersten und zweiten Beladevorrichtungen erfolgen.

Zweckmäßigerweise wird die Platte während des Streckens mittels wenigstens einer Querrichtpresse quer gerichtet, d. h. quer zur axialen Erstreckung bzw. quer zu der in axialer Richtung wirkenden Reckkraft. Wenigstens eine Querrichtpresse kann während des Streckens in Streckrichtung der Platte mitgefahren werden. Bevorzugt wird die Platte vor dem Festlegen in den Spannköpfen mittels der ersten und/oder der zweiten Beladevorrichtung in einer vorgegebenen Lage innerhalb des Reckgestells mittels wenigstens eines Positionsmeßsystems automatisch positioniert. In den Spannköpfen können beispielsweise Lichtschranken verbaut sein, die die Position der Platte erfassen. Mit den so erhaltenen Positionsinformationen kann der Antrieb der Beladevorrichtung die Platte genau innerhalb des Reckgestells positionieren.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht des Plattensteckers gemäß der Erfindung und

Figur 2 eine Draufsicht auf den Plattenstrecker gemäß Figur 1

Der Plattenstrecker 1 gemäß der Erfindung umfasst ein Reckgestell 2 mit einem ersten und einem zweiten innerhalb des Reckgestells 2 verfahrbaren Spannkopf 3, 4. Das Reckgestell 2 umfasst einen ersten und einen zweiten Reckzylinder 5, 6, wobei sich der erste Reckzylinder auf einer ersten Drucksäule 7 und der zweite Reckzylinder 6 auf einer zweiten Drucksäule 8 abstützt. Die erste und die zweite Drucksäule 7, 8 bilden jeweils das Widerlager für erste und zweite Reckstangen 9, 10 der ersten und zweiten Reckzylinder 5, 6. Die ersten und zweiten Reckstangen 9, 10 sind jeweils fluchtend zu der ersten und zweiten Drucksäule 7, 8 angeordnet und bilden das Reckgestell 2. Der erste Spannkopf kann mit Hilfe der Reckzylinder 5, 6 entlang der Reckstangen 9, 10 verschoben werden. Mit einem hydraulischen Antrieb werden die Reckzylinder 5, 6 mit einem Druckmittel beaufschlagt, wodurch eine Bewegung des ersten Spannkopfs 3 in axialer Richtung der von dem Reckgestell 2 gebildeten Reckstrecke relativ zu dem zweiten Spannkopf 4 bewirkt wird. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der zweite Spannkopf 4 relativ zu den Drucksäulen 7, 8 verriegelt, also feststehend, wohingegen der erste Spannkopf 3 relativ zu dem zweiten Spannkopf 4 verfahrbar ist.

Die Spannköpfe 3, 4 besitzen jeweils ein Spannkopfmaul 11. Die Spannkopfmäuler sind innerhalb des Reckgestells 2 einander abgewandt. Das Spannkopfmaul 11 des ersten Spannkopfs 3 ist in Richtung auf einen Zuführrollgang 12 geöffnet, das Spannkopfmaul 11 des zweiten Spannkopfs 4 ist in Richtung auf einen Auslaufrollgang 13 geöffnet. Die Spannköpfe 3, 4 umfassen jeweils Klemmbacken 16, die die Platte in Streckrichtung verkeilen und welche zum Hindurchführen der Platte bzw. des Halbzeugs geöffnet werden können. Sowohl der Zuführrollgang 12 als auch der Auslaufrollgang 13 umfassen angetriebene Rollen.

Dem ersten Spannkopf 3 ist eine erste Beladevorrichtung 14 zugeordnet, die auf der dem Spannkopfmaul 11 zugewandten Seite angeordnet ist, wohingegen dem zweiten Spannkopf 4 eine zweite Beladevorrichtung 15 zugeordnet ist, die auf der dem Spannkopfmaul 11 abgewandten Seite angeordnet ist. Die Beladevorrichtung 14, 15 umfassen angetriebene Rollen und bewirken eine Positionierung und Zentrierung der Platte innerhalb des Reckgestells 2.

Eine nicht dargestellte Platte wird in den Zeichnungen von rechts dem Reckgestell 2 über den Zuführrollgang 12 zugeführt. Diese Platte wird dann von der ersten Beladevorrichtung 14 übernommen und entsprechend zentriert durch das Spannkopfmaul 11 des ersten Spannkopfs 3 hindurchgeführt. Eine erste Schmalseite der Platte (in Förderrichtung führende Schmalseite) wird dem zweiten Spannkopf 4 zugeführt und in diesem eingeführt sowie festgelegt. Die zweite Schmalseite der Platte (in Förderrichtung nacheilende Schmalseite) ist oder wird in dem ersten Spannkopf 3 festgelegt. Sodann wird der erste Spannkopf 3 relativ zu dem zweiten Spannkopf 4 verfahren, wobei die Platte zwischen dem ersten und dem zweiten Spannkopf 3, 4 gestreckt wird. Nach Beendigung des

Streckvorgangs wird die Klemmung bzw. Verkeilung der Platte aufgehoben und die Platte wird weiter durch den zweiten Spannkopf 4 hindurch auf den Auslaufrollgang 13 gefördert. Unmittelbar im Anschluss hieran kann eine weitere Platte über den Zuführrollgang 12 geladen werden.

Bezuqszeichenliste 1 Plattenstrecker

2 Reckgestell

3 erster Spannkopf

4 zweiter Spannkopf

5 erster Reckzylinder 6 zweiter Reckzylinder

7 erste Drucksäule

8 zweite Drucksäule

9 erste Reckstange

10 zweite Reckstange 1 1 Spannkopfmaul

12 Zuführrollgang

13 Auslaufrollgang

14 erste Beladevorrichtung

15 zweite Beladevorrichtung 16 Klemmbacken