Die Erfindung hat ein endloses Band aus Stahl, das gegebe- 5 nenfalls mit nur einem Teilband aus Stahl aufgebaut ist, zum Gegenstand.

Endlose Bänder aus Stahl haben einen breiten Einsatzbereich. Je nach Einsatzbereich muss auch die Beschaffenheit des Bandes 10 aufgebaut sein. Dabei sind die Oberflächenbeschaffenheit, die Dicke und die Länge des Bleches aber auch die Beschaffenheit und Anordnung der Schweißnaht von besonderer Bedeutung.

Es sind Durchlauföfen für Backwaren bekannt, wobei die Back- I5 waren auf einem mehrere hundert Meter langen endlosen Band angeordnet sind und über das Band durch den Durchlaufofen geleitet werden. Die Geschwindigkeit des Bandes ist hierbei relativ gering und für die Oberflächenbeschaffenheit ist es lediglich erforderlich, dass das Haftvermögen der Backwaren 2o auf der Stahloberfläche nur gering ist. Die Oberfläche der Schweißnaht auf der Arbeitsfläche, also jene Fläche, auf welcher die Backwarenportionen aufgebracht werden, muss lediglich in der Arbeitsebene liegen und dieselbe Rauhigkeit wie die Arbeitsfläche aufweisen. 25 Besonders hohe Ansprüche werden an die endlosen Bänder einer Bandpresse, insbesondere Doppelbandpresse, gestellt, wenn bei¬ spielsweise transparente Kunststofffolien erzeugt werden sollen, da dieselben optisch leer sein müssen. Schweißnähte 30 sind Inhomogenitätsstellen, die gegebenenfalls, selbst wenn dieselben nicht sichtbar sind, beispielsweise für die Wärme¬ leitfähigkeit, Inhomogenitätsstellen darstellen, dies auch wenn das Schweißen ohne Schweißzusatzwerkstoffe durchgeführt wird. Um Bänder mit besonders großen Breiten zu erhalten, werden zwei oder auch mehrere Bänder mit Längsschweißnähten verbunden. Diese Längsschweißnähte bedingen, wenn auch nur geringste, Dickenunterschiede bei den Bändern, so dass bei aufgerollten langen Materialbahnen, die mit den Bändern er¬ zeugt wurden, keine gerade Erzeugende vorliegt, sondern je nach Ausbildung der Schweißnähte an diesen Stellen entweder Dickenmaxima oder Dickenminima vorliegen, wodurch ein Ver¬ spannen der Materialbahn zu einem nicht mehr plan auszu- richtenden Gut eintritt.

Werden die Materialbahnen zu einzelnen Stücken zerschnitten, die übereinander gestapelt werden, so kommt es auch zu Schieflagen der Stapel, die zu Störungen in der Produktion führen können. Um diese Dickenabweichungen entlang der Breite der Materialbahn zu verteilen, ist es bekannt, das end¬ lose Band durch nur ein Teilband zu bilden, wobei nur eine Längsschweißnaht vorliegt, die geneigt zur Längsrichtung des Bandes angeordnet ist. Nachteilig bei einem derartigen Stahl- band ist, dass zwischen der Schweißnaht und dem Teilband eine Spannung besteht, die auf die unterschiedliche Länge der Schweißnaht gegenüber des Teilbandes zurückzuführen ist. Dadurch wird die Lebensdauer des endlosen Bandes herab¬ gesetzt.

Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestehen darin, ein endloses Band zu erzeugen, das erlaubt, die Dickenunterschiede im erzeugten Produkt über die gesamte Breite desselben zu verteilen und die Lebensdauer des Bandes zu erhöhen. Derartige Bänder werden bei Antriebsrollen und Umlenkrollen umgelenkt, und je kleiner der Radius dieser Rollen ist, umso stärker ist die Beanspruchung. Das erfindungsgemäße endlose Band aus Stahl, das gegebe¬ nenfalls mit nur einem Teilband aus dem Stahl aufgebaut ist, das schmäler als das Band ist, und das Band gegebenenfalls nur eine Schweißnaht aufweist, die zumindest einmal spiralförmig um das Band verläuft und zu einer Längsrichtung des Bandes geneigt ist und das Teilband auf einer Oberflächenschichte Druckeigenspannungen aufweist, besteht im Wesentlichen darin, dass eine innere Oberflächenschichte, bezogen auf das endlose Band, die Druckeigenspannungen aufweist, und die Schweiß- naht, bezogen auf eine Mittelebene, zwischen der inneren und einer äußeren Oberfläche im Wesentlichen idente Abstände aufweist und somit im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut ist. Bei derartigen Bändern ist es bekannt, dass die äußere Ober¬ fläche, also die Arbeitsfläche, Druckeigenspannungen aufweist, um beispielsweise den Abrieb zu verringern oder auch die Spannungsrisskorrosion zu mindern. Weist eine innere Ober¬ flächenschichte Druckeigenspannungen auf, so kann über¬ raschenderweise die Lebensdauer erhöht werden. Dies ist umso verwunderlicher, als die Innenseite des Bandes während des Umlenkens gestaucht wird, also ohnedies mit Druckspannungen versehen wird. Eine symmetrische Ausbildung der Schweißnaht bewirkt, dass die Längendifferenz zwischen Schweißnaht und den anschließenden Bereichen des Teilbandes wesentlich ge¬ ringer gehalten werden kann und dadurch zusätzlich die Lebensdauer des Bandes erhöht werden kann.

Weist die Schweißnaht dieselbe chemische Zusammensetzung wie das Teilband auf, so können besonders geringe Spannungen zwischen Schweißnaht und Teilband erreicht werden.

Schließt die Schweißnaht mit der Längsrichtung des Bandes einen Winkel von 1° bis 25°, insbesondere von 6° bis 9°, ein, so ist eine gleichmäßige Verteilung der Inhomogenitätsstellen, bedingt durch die Schweißnaht, über die Breite des zu erzeugenden Produktes gewährleistet und weiters besteht der Vorteil, dass die Gesamtlänge der Schweißnaht gering gehalten werden kann.

Ist der Stahl des Teilbandes ausscheidungsgehärtet, so können die Vorteile eines ausscheidungsgehärteten Bandes genutzt werden, wobei die Schweißnaht als solche nicht ausschei¬ dungsgehärtet sein muss, womit der Längenunterschied zwischen Teilband und Schweißnaht geringer gehalten werden kann.

Weist nur eine, u. zw. eine innere, Oberflächenschichte des Teilbandes Druckeigenspannungen auf, so werden der elasti¬ schen Dehnung bei der Umlenkung des Bandes geringere Kräfte entgegen gesetzt, wodurch ebenfalls die Lebensdauer des Bandes erhöht werden kann.

Ist die innere Oberflächenschichte des Teilbandes, die an die Schweißnaht anschließt, mechanisch abgetragen, so können Kerbstellen, die zur vorzeitigen Zerstörung des Bandes bei- tragen, vermieden werden.

Beträgt die Breite der Schweißnaht das 1,0 bis 1,5-fache der Dicke des Teilbandes, so kommt es bei Zugbelastung zu einer Behinderung der Querkontraktion und dadurch zu einer Stützung der Zugfestigkeit einer solchen Schweißnaht.

Weist das Teilband eine Dicke von 0,3 mm bis 3,5 mm, insbe¬ sondere von 0,8 mm bis 1,2 mm auf, so liegt ein Band vor, das eine besonders geringe Dicke aufweist, womit beim Umlenken auch bei Rollen von beispielsweise 590 mm keine wesentliche Benachteiligung der Lebensdauer eintritt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen und Beispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem endlosen Band,

Fig. 2 und 3 einen Querschnitt durch das Band im Bereich der Schweißnähte.

Das endlose Band 1 weist eine Breite bi von 2.200 mm auf und ist durch ein umlaufendes Teilband 2 mit einer Breite b2 von 1.400 mm aufgebaut. Das Teilband 2, in der Zeichnung schmäler dargestellt, ist über nur eine umlaufende Schweißnaht 8, ver¬ bunden. Es können auch mehrere Teilbänder miteinander ver¬ schweißt sein. Die Schweißnaht 8 schließt mit der Längs¬ richtung a des endlosen Bandes 1 einen Winkel α von 6,1° ein. Die Breite des endlosen Bandes 1 kann genauso wie die Länge desselben beliebig gewählt werden, da es lediglich erforderlich ist, dass das Teilband 2 entsprechend der gewünschten Länge und der gewünschten Breite spiralförmig nebeneinander gelegt und verschweißt wird.

Der in Fig. 2 dargestellte Ausschnitt zeigt im Querschnitt eine Schweißnaht 8 mit den anliegenden Bereichen des Teilbandes 2. Die Schweißnaht weist an der äußeren Oberfläche 5 eine Breite b3 von 3,3 mm auf, die, bezogen auf die Dicke di, von 2,9 mm des Teilbandes 2 ein 1,15-faches darstellt. Symmetrisch zwischen der äußeren Oberfläche 5 und der inneren Oberfläche 6 ist eine imaginäre Mittelebene 7 strichliert dargestellt. Die Schweißnaht 8 ist bezüglich dieser Mittelebene im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet, gegebenenfalls liegen Kerbstellen, wie sie beim Schweißen entstehen, vor. Sowohl die äußere Ober¬ flächenschichte 3 als auch die innere Oberflächenschichte 4 sind mechanisch abgearbeitet. Die innere Oberflächenschichte weist Druckeigenspannungen von 400 MPa auf. Die Schweißnaht gemäß Fig. 2 wurde elektrisch mit einer Wolframelektrode und Inertgas (WIG) durchgeführt.

Der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt entspricht jenem der Fig. 2 und unterscheidet sich lediglich durch die im Querschnitt rechteckige Schweißnaht 9, die mit einem Nd:YAG-Laser durch¬ geführt wurde.

Beispiel 1:

Teilbandabschnitte mit einer Breite von 800 mm und einer Dicke von 0,8 mm wurden durch WIG-Schweißen mit einer Spannung von 10 V, Stromstärke von 29 A und als Inertgas Helium verschweißt. Die Breite der Schweißnaht betrug 2,1 mm. Die Schweißnaht war V-förmig. Das Blech wurde sodann in einer Testanlage um 180° über eine Rolle mit einem Radius von 590 mm umgelenkt. Nach 2 mal 106 Zyklen traten Risse im Bereich in der Schweißnaht auf.

Beispiel 2:

Teilbandabschnitte mit einer Breite von 1.211 mm und einer Dicke von 0,8 mm, die Teile eines Teilbandes darstellen, wurden durch WIG-Schweißen mit einer Spannung von 8,7 V, Stromstärke von 16 A und als Inertgas Helium verschweißt. Die Breite der Schweißnaht betrug 1,05 mm. Die Schweißnaht war doppel-V-förmig. Zusätzlich wurde eine Seite kugelgestrahlt, so dass Druckeigenspannungen von 400 MPa aufgebaut werden konnten. Das Blech wurde sodann in einer Testanlage um 180° mit der kugelgestrahlten Fläche an der Rolle anliegend über eine Rolle mit einem Radius von 590 mm umgelenkt. Nach 2,8 mal 107 Zyklen traten Risse im Bereich in der Schweißnaht auf.

Patentansprüche: