DE102013021675A1

DE102013021675A1 - Profiles and pipes continuously integrated shapes

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Publication number: DE102013021675A1
Application number: DE102013021675.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-07-02
Also published as: WO2015090270A2; WO2015090270A3; DE112014005942A5; EP3083092A2

Abstract

Für die Umformung von Profilen oder Rohren, besonders durch Ziehen, Richten oder Walzen werden Verfahren und Anlagen beschrieben, die mit mindestens zwei Schlitten mit Einzelantrieb das Profil oder Rohr gemeinsam intermittierend-kontinuierlich mit mehrfacher Axialkraft umformen bzw. mit umformen, oder die dies einzeln abwechselnd vollkontinuierlich tun. Fürs Ziehen zeigt Bild 1 die Zieheinheit U sowie die einzeln angetriebenen Ziehschlitten 1 und 2 in zwei Positionen. Vorteile werden erwartet durch robuste Prozesse; bei Eigenspannungen im Profil oder Rohr; bei Leistung und Investitionen; durch innovative Bauteile.For the forming of profiles or pipes, especially by drawing, straightening or rolling, methods and systems are described which use at least two single-drive carriages to deform or transform the profile or pipe together intermittently-continuously with multiple axial forces, or alternately individually do it fully continuously. For pulling, Figure 1 shows the drawing unit U and the individually driven drawing carriages 1 and 2 in two positions. Benefits are expected through robust processes; with residual stresses in the profile or pipe; in performance and investment; through innovative components.

Description

Profile und Rohre ziehen, richten, walzenPulling, straightening, rolling profiles and pipes

HEUTIGE PROFIL- UND ROHRUMFORMUNG strebt an, längsorientierte Bauteile möglichst in einer Umformstufe aus Standard-Vormaterial wie Warmbreitband oder genormten Profilen zu erzeugen. Um die Toleranzen aus der Warmumformung robust zum Bauteil mit allen spezifizierten Merkmalen zu verarbeiten, muss oftmals das Halbzeug kalt umgeformt werden.TODAY'S PROFILE AND TUBE FORMING aims to produce longitudinally oriented components in one forming step from standard pre-material such as hot-rolled strip or standardized profiles as far as possible. In order to robustly process the tolerances from the hot forming to the component with all the specified features, the semi-finished product often has to be cold-formed.

Niedrige oder gleichmäßige Eigenspannungen werden zunehmend spezifiziert. Hohe und nicht vorbekannte Eigenspannungen können in der Verarbeitung stören – z. B. beim Spanen wie Fixlängen-, Gehrungs-Sägen, Bohren, Funktionsflächen-Fräsen; Wärmebehandeln wie Vergüten, Entspannungsglühen; Beschichten wie Verzinken. Die Prozessbeherrschung und prozessmodellgeführte Automatisierung der Warmumform- und Verarbeitungsprozesse für Profile und Rohre schreitet ständig voran.Low or uniform residual stresses are increasingly specified. High and not known residual stresses can interfere with the processing - eg. B. when machining such as fixed length, miter sawing, drilling, functional surface milling; Heat treatment such as quenching, stress relief annealing; Coating such as galvanizing. The process control and process-model-based automation of the hot forming and processing processes for profiles and pipes is constantly advancing.

Ziehen von Profilen und Rohren aus Stahl oder anderen metallischen Werkstoffen wird meist kalt durchgeführt, um Festigkeit, Maß- und Oberflächenqualität zu steigern. Die folgenden Ausführungen konzentrieren sich auf größere, nicht haspelfähige Querschnitte, die nicht fürs Trommelziehen geeignet sind.Drawing of profiles and pipes made of steel or other metallic materials is usually carried out cold in order to increase strength, dimensional and surface quality. The following remarks focus on larger, non-coiling cross-sections that are not suitable for drum pulling.

Das Formwerkzeug (Ziehring) ist in die Ziehmaschine eingebaut mit einem Werkzeughalter, der verstellbar sein kann. Das Ziehwerkzeug ist geteilt in Ziehbacken. Ein Backenpaar im reversierenden Ziehschlitten oder gepaart zahlreiche Ziehbacken in umlaufenden Ziehketten bewirken die Abfolge Greifen – Ziehen – Öffnen:
Ziehbänke haben einen Ziehschlitten und erzeugen diskontinuierlich gerade Profile oder Rohre. Der Ziehschlitten kann einseitig neben der Ziehachse geführt und angetrieben sein, oder doppelseitig symmetrisch zur Ziehachse. Die Länge von Maschine und Führungswegen definieren die maximale Stablänge – industriell bis ca. 20 m. Die Ziehbacken zerquetschen den Stabkopf beim Greifen, außerdem fallen Profile oder Rohre i. d. R. vor der Quetschzone ein, so dass bedeutende Schrottlängen pro Profilstab oder Rohr anfallen. Das Reversieren des Ziehschlittens je Stab erfordert hohe Leerzeiten und mindert die Leistung. Zwecks höherer Leistung können einige Rohrziehanlagen mehrere Rohre in einem Spiel ziehen.The forming tool (drawing ring) is built into the drawing machine with a tool holder that can be adjustable. The drawing tool is divided into drawing dies. A pair of jaws in the reversing drawing carriage or paired numerous drawing dies in circulating draw chains cause the sequence grabbing - pulling - opening:
Drawing benches have a drawing slide and produce discontinuous straight profiles or pipes. The drawing carriage can be guided and driven on one side next to the drawing axis, or bilaterally symmetrical to the drawing axis. The length of the machine and guide ways define the maximum bar length - industrial up to approx. 20 m. The pulling jaws crush the rod head when gripping, in addition fall profiles or tubes usually in front of the crush zone, so that significant scrap lengths incurred per profiled rod or pipe. The reversing of the slide per bar requires high idle times and reduces the performance. For higher performance, some pipe drawing machines can pull multiple pipes in one game.

Ziehbänke erlauben einfachen Maschinenaufbau und hohe Ziehkräfte – bis ca. 2 MN. Viele Ziehereien investieren mehrfach wegen der niedrigen Stückleistung und der Kraftgrenzen jeder Einzelanlage. Viele Antriebskonzepte wurden realisiert – Hydraulikzylinder, Hydraulik- oder Elektromotor; Kraftübertragung mit Stange, Kette oder Spindel; Linearantrieb.Drawing benches allow easy machine construction and high pulling forces - up to approx. 2 MN. Many drawing companies invest several times because of the low unit output and the force limits of each single unit. Many drive concepts were realized - hydraulic cylinder, hydraulic or electric motor; Power transmission with rod, chain or spindle; Linear actuator.

Kombinierte Ziehmaschinen haben zwei Ziehschlitten, beidseitig geführt, hintereinander in der Ziehachse, mechanisch gekoppelt über zwei kraftübertragende Ziehkurven auf einer Antriebsachse genau darunter. Im Wechsel ziehen die Ziehschlitten „Hand-hinter-Hand” kontinuierlich, wobei die Ziehgeschwindigkeit im Zyklus variiert. Die Stablänge ist unbegrenzt, die Greifzone der Ziehbacken bleibt Gutmaterial. Leerzeit für Reversieren entfällt.Combined drawing machines have two drawing slides, guided on both sides, one behind the other in the drawing axis, mechanically coupled via two force-transmitting drawing curves on a drive axle just below. Alternately, the draw carriages pull "hand-behind-the-hand" continuously, with the pull rate varying throughout the cycle. The rod length is unlimited, the gripping zone of the pulling jaws remains good material. Empty time for reversing is eliminated.

Die Ziehmaschine ist kurz. Werkstoff und Konstruktion der Ziehkurven begrenzen die Ziehkräfte bei max. ca. 400 kN. Verfahrensgrenze bei Rundstahl ist ca. 52 mm.The drawing machine is short. Material and construction of the drawing curves limit the pulling forces at max. about 400 kN. Process limit for round steel is approx. 52 mm.

In Caterpillar-Ziehmaschinen laufen zwei geschlossene Ketten übereinander mit je zahlreichen Ziehbacken in einer Rollenbahn um. Mehrere opponierende Ziehbacken-Paare ziehen das Profil oder Rohr kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit – mit höheren Ziehkräften nah am Ziehring, weil das Ziehgut sich elastisch dehnt. Die Stablänge ist unbegrenzt, die Greifzone der Ziehbacken bleibt Gutmaterial.In Caterpillar drawing machines, two closed chains run over each other with a large number of pulling jaws in a roller conveyor. Several opposing drawing die pairs pull the profile or tube continuously at a constant speed - with higher pulling forces close to the drawing ring because the drawn stretch elastically. The rod length is unlimited, the gripping zone of the pulling jaws remains good material.

Der Ziehbacken- und Rüstaufwand ist deutlich höher, wenn nicht „Backen mit zwei Kalibern” und Schnell-Umstellung investiert sind. Die Kettenlaufwerksträger sind Teil eines hohen C-Pressenrahmens. Industriell realisiert sind Zugkräfte bis max. ca. 300 kN. Verfahrensgrenze bei Rundstahl ist ca. 35 mm.The Ziehbacken- and Rüstaufwand is significantly higher, if not "baking with two calibers" and fast conversion are invested. The chain drive carriers are part of a high C-frame press. Traction forces up to max. about 300 kN. Process limit for round steel is approx. 35 mm.

Profil- und Rohrrichten soll für Stahl oder andere metallische Werkstoffe die Entzunderung unterstützen und die Maß- und Lagetoleranz der Querschnitte über die Profil- oder Rohrlänge einengen. Dazu dienen Rollenrichten und andere Richtverfahren.Profile and pipe alignment is intended to support descaling for steel or other metallic materials and to limit the dimensional and positional tolerance of the cross sections over the profile or pipe length. This is done by roll straightening and other straightening methods.

Rollenrichtmaschinen richten durch Biegen quer zur Längsachse. Flankendruck in Längs-Rollenkonturen bewirkt Richten in beiden Querachsen, z. B. Quadratprofil in Rautenkontur. Richtanlagen mit horizontaler plus vertikaler Richtmaschine richten im Durchlauf beide Querachsen (H-V-Rollenrichten).Roller leveling machines align by bending transversely to the longitudinal axis. Flank pressure in longitudinal roller contours causes straightening in both transverse axes, z. B. Square profile in rhombic contour. Straightening machines with horizontal and vertical straightening machines direct both transverse axes (H-V roller straightening).

Gegenrollen zu einzelnen Richtrollen können Profilieren (Flanschwinkel-Korrektur, Biegen von Teilquerschnitten um die Längsachse) erlauben, die Stabführung und die Richtwirkung verbessern. Gegeneinander verdrehte Rollenachsen zweier Rollenebenen in Längsachse ermöglichen Roll-Torsionsrichten (bzw. Walztordieren). Auch Reversier-Rollenrichten wurde patentiert.Counter rolls to individual straightening rollers can allow profiling (flange angle correction, bending of partial cross sections around the longitudinal axis), improve the rod guidance and directivity. Rolled against each other roller axes of two roller levels in the longitudinal axis allow Rolling Torsionsrichten (or Walztordieren). Reversing roller straightening was also patented.

Schräg-Rollenrichtmaschinen richten Rundrohre oder Rundstäbe und lassen sie im Durchlauf rotieren (Spiralvorschub). Zum Richteffekt kann Ovalisierung beitragen. Angular roller leveling machines straighten round tubes or round bars and allow them to rotate in a continuous process (spiral feed). Ovalization can contribute to the straightening effect.

Drei-Punkt-Richtpressen biegen quer zur Längsachse – ortsfest in einem Prozessrollgang oder längsverfahrbar mit Querbeladung, mit Stabwender (z. B. an beiden Stabenden) oder vierachsig (richten Schienenenden in der Längsachse aus). Bei langem Richtsattel und eng stehenden Widerlagern wird Prägerichten möglich.Three-point straightening presses bend transversely to the longitudinal axis - stationary in a process roller table or longitudinally movable with transverse load, with bar turner (eg at both bar ends) or four-axis (align rail ends in the longitudinal axis). For long saddle and narrow abutments coins are possible.

Streckrichtanlagen plastifizieren den ganzen Querschnitt – Recken um ca. 2–4% – und sind üblich in der Aluminiumherstellung.Stretch levelers plasticize the entire cross section - stretching by about 2-4% - and are common in aluminum production.

Streck-Torsions-Richtanlagen richten Sonderprofile vor – v. a. stranggepresste: zwei Maschinen für Profil-Torsion unter Strecklast, davon eine längsanstellbar. Quer-Be-/Entladung ist die Regel, ausgeführte Drallköpfe können nicht durchfahren werden.Stretch Torsion Straightening Systems introduce special profiles - v. a. extruded: two machines for profile torsion under stretch load, one of which is longitudinally adjustable. Transverse loading / unloading is the rule, executed swirl heads can not be traversed.

Die Abfolge Längs-Stauchen-und-Strecken wurde fürs Schienenrichten patentiert.The sequence of longitudinal upsetting and stretching was patented for rail alignment.

Profile oder Rohre walzen betrifft in der Regel gleiche Querschnittsabmessungen über die Länge; kontinuierliche oder abgesetzte Längsprofile sind bei einigen Walzanlagen möglich.Rolling profiles or tubes usually affects the same cross-sectional dimensions over the length; continuous or offset longitudinal profiles are possible on some rolling mills.

Profil- oder Rohrwalzanlagen sind Stückwalzanlagen, sofern ohne Haspelausgang – von Schienen oder Rohren in geraden Längen bis zu Gesenkschmiede-Vorformen.Profile or tube rolling mills are piece rolling mills, if without reel output - from rails or tubes in straight lengths to drop forging preforms.

Über die Stablänge den gleichen Querschnitt (bis auf Ausnahmen) walzen z. B. Tandem-Universal-Gruppe mit drei Reversier-Gerüsten Universal-Staucher-Universal; vollkontinuierliche H-V-Gruppe oder Rohrkontistraße, 2-Walzen- oder 3-Scheiben-Maßwalzblock; Reversier-H-V-Flachwalzblock. Gewalzt wird ohne oder mit Zug zwischen den Gerüsten.About the rod length the same cross-section (except for exceptions) roll z. B. Tandem universal group with three reversing stands Universal Stuffer Universal; fully continuous H-V group or tube contour line, 2-roll or 3-slice sizing block; Reversing H-V flat billet. Rolling is done without or with train between the scaffolding.

Massenverteilung über die Stablänge bewirkt z. B. Reckwalzen, Pilgerwalzen. In Reckwalzmaschinen wird ein Längs-Stückwalzgerüst mit mehreren Längsprofilier-Kalibern von einem Schlitten bedient, der das Kurzstück reversiert und es quer zwischen den Walzkalibern fördert. In Pilgerstraßen wird in einem Kaliber über einen Walzenumfang intermittierend ein Längsprofil angewalzt und glättend fertiggewalzt.Mass distribution over the rod length causes z. B. stretching rollers, pilgrims. In stretch rolling machines, a longitudinal roll stand with multiple longitudinal profiling calibres is operated by a carriage that reverses the short piece and transports it across the roll calibers. In pilgrim routes, a longitudinal profile is rolled in a single caliber over a circumference of the roll and finished by finishing.

Neben Längswalzen sind für Rundstab oder Rundrohr z. B. Querkeilwalzen (Vorform oder fertige Welle), Planeten-Schrägwalzen (Kupferrohre) und Querwalzen (z. B. Glättwalzen) bekannt.In addition to longitudinal rolls are for round rod or round tube z. B. cross wedge rolling (preform or finished shaft), planetary helical rolls (copper tubes) and cross rollers (eg smoothing rolls) known.

Das ERFINDUNGSGEMÄßE VERFAHREN UND ANLAGENKONZEPT erweitert die heutigen Fertigungsverfahren.The invention method and system concept extends today's manufacturing processes.

Fürs kontinuierliche Ziehen sieht es mindestens zwei Ziehschlitten mit Einzelantrieb vor, die gemeinsam mit mehrfacher Ziehkraft das Profil oder Rohr umformen, oder die einzeln abwechselnd vollkontinuierlich ziehen – als Sonderfall kann nur ein Ziehschlitten diskontinuierlich arbeiten. Bild 1 zeigt die eigentliche Zieheinheit U, die kontinuierliche Prozessachse strich-punktiert, die kontinuierliche Materialflussrichtung mit den Doppelpfeilen vor und hinter der Zieheinheit U, sowie die erfindungsgemäßen Ziehschlitten 1 und 2 (– mehr sind möglich). Für die Ziehschlitten sind zwei Positionen nah (1; 2) und entfernt (1'; 2') zur Zieheinheit dargestellt – hier mit der Grundanordnung hintereinander.For continuous drawing, it provides for at least two single-slide carriages, which, together with multiple pulling force, reshape the profile or tube, or pull them alternately one after the other - as a special case, only one slide can operate discontinuously. Figure 1 shows the actual drawing unit U, the continuous process axis dash-dotted, the continuous material flow direction with the double arrows in front of and behind the drawing unit U, as well as the drawing slide 1 and 2 according to the invention (- more are possible). For the drawing carriage two positions are close (1, 2) and removed (1 ', 2') shown to the drawing unit - here with the basic arrangement in a row.

Durch geeignete Fahrbahnanordnung um die Prozessachse können die Schlitten 1 und 2 auch auf derselben Längsposition liegen, ebenso 1' und 2'. Dies deutet Bild 2 an, in dem zwei Backenpaare unter 90° verdreht angeordnet sind.By suitable roadway arrangement around the process axis, the carriages 1 and 2 can also lie on the same longitudinal position, as well as 1 'and 2'. This is indicated in Figure 2, in which two pairs of jaws are arranged rotated at 90 °.

Diese grundsätzliche Möglichkeit bleibt erhalten, wird die Erfindung fürs Rollenrichten oder Walzen angewendet. Die zentrale Umformeinheit U ist in Bild 3 eine Rollenrichtmaschine oder ein Walzgerüst oder eine Walzgerüst-Gruppe. Ergänzt wird sie erfindungsgemäß mit mindestens zwei Schlitten auf Be- und Entladeseite, Nr. 1 bis 4, für überlagerte Axialspannung zur Umformung in U, wieder sämtlich längsverfahrbar, mit den Positionen 1' bis 4' dargestellt (– mehr Schlitten auf Be- und Entladeseite sind möglich).This basic possibility is retained, the invention is applied for Rollenrichten or rolling. The central forming unit U in Figure 3 is a roll straightening machine or a rolling stand or a roll stand group. It is supplemented according to the invention with at least two carriages on loading and unloading, No. 1 to 4, for superimposed axial tension for forming in U, again all longitudinally movable, with the positions 1 'to 4' shown (- more carriage on loading and unloading are possible).

Rollenrichtmaschine und Walzgerüste können nach heutigen Auslegungskriterien dimensioniert bleiben. Erwartet wird jedoch, dass eine gegebene Umformaufgabe insbesondere durch Überlagerung hoher Zugspannung im Profil oder Rohr mit einer kürzeren, leichteren, einfacheren Ausführung gelöst werden kann – bis hin zu Rollen oder Walzen ohne Vorschubantrieb.Roller straightening machine and rolling stands can be dimensioned according to today's design criteria. However, it is expected that a given forming task can be achieved, in particular, by superimposing high tension in the profile or tube with a shorter, lighter, simpler design - up to rollers or rollers without feed drive.

Bild 4 zeigt links im Querschnitt einen Lösungsansatz für die Schlitten, die Hauptfunktionen „radial klemmen” und „translatorisch bewegen” in zwei Baugruppen zu trennen, am Beispiel einer Ziehbacke auf einer Führungsbahn. Rechts in Bild 4 deuten zwei parallele Doppelpfeile die Radialanstellung der Führungsbahn an, auf der die Backe in Axialrichtung bewegt wird, durch einen Doppelpfeil angedeutet.Figure 4 shows a cross-section of a cross-section of a solution for the slides, the main functions "radial clamping" and "translational move" in two modules to separate, using the example of a drawing jaw on a guideway. On the right in Figure 4, two parallel double arrows indicate the radial position of the guideway, on which the jaw is moved in the axial direction, indicated by a double arrow.

Die Schlitten werden jeder kraftsymmetrisch zur Prozessachse geführt und einzeln angetrieben. Bild 5 zeigt links für zwei hintereinander angeordnete Schlitten eine konstruktive Lösung, jedem Schlitten zwei Fahrbahnen auf zwei diagonal gegenüber liegenden Säulen eines 4-Säulen-Maschinengestells zuzuordnen. Bild 5 zeigt rechts die Schlitten S1 und S2, wobei für S1 die Backen und ihre Klemmbewegungen mit zwei Doppelpfeilen gekennzeichnet sind und für S2 nur eine Backe in Draufsicht dargestellt ist, weiterhin, dass beiden Schlitten mit Klemmbewegungen unter 90° zueinander ihre Backen in dieselbe Ebene in Längsposition fahren können (bei geeignet niedrigem Umschlingungswinkel der Backen um Profil oder Rohr).The slides are each guided symmetrically to the process axis and driven individually. Figure 5 shows a constructive solution for each of two carriages arranged one behind the other, each one Assign carriage to two lanes on two diagonally opposite columns of a 4-column machine frame. Fig. 5 shows the carriages S1 and S2 on the right, with the jaws and their clamping movements being indicated by two double arrows for S2 and only one jaw being shown in plan view for S2. Furthermore, both carriages with clamping movements at 90 ° to one another move their jaws into the same plane can move in the longitudinal position (at suitably low angle of wrap of the jaws around profile or tube).

Das erfindungsgemäße Verfahren und Anlagenkonzept geht über heutige Anlagen innovativ hinaus – und es kann heutige Prozesse emulieren.The process and plant concept according to the invention goes beyond today's plants in an innovative way - and it can emulate today's processes.

Vergleich zu Ziehanlagen: Der einfache Aufbau und die hohe mögliche Ziehkraft entsprechen der Ziehbank. – Neuartig ist, dass die Gesamt-Axialkraft geregelt auf mehrere Zieh-Schlitten (statt nur einem) verteilt werden kann.Comparison to drawing machines: The simple construction and the high possible pulling force correspond to the drawing bench. - The novelty is that the total axial force can be distributed to several drawing slides (instead of just one).

Unbegrenzte Stablänge, niedriger Prozessschrott, keine Leerzeit für Reversieren, kurze Baulänge und Wiederhol-Baugruppen sind Vorzüge der Kombinierten Ziehmaschine und Caterpillar-Ziehmaschine. – Neuartig ist die Koppelung der Bewegungen und Antriebe über Anlagenrechner (statt mechanischem Zwang und Zentralantrieb).Unlimited bar length, low process scrap, no idle time for reversing, short length and repeat assemblies are benefits of the Combined Pulling Machine and Caterpillar Pulling Machine. - New is the coupling of movements and drives via system computers (instead of mechanical force and central drive).

Die minimale Anzahl Backenpaare für Kontibetrieb bietet bereits die Kombinierte Ziehmaschine. – Neuartig ist die Freiheit zu anderer Anordnung der Greif-Ebenen (statt nur hintereinander).The minimum number of jaw pairs for continuous operation already offers the combined drawing machine. - Novelty is the freedom to different arrangement of gripping planes (instead of just one behind the other).

Klemmung mit mehreren Backen und ein kurzer und direkter Klemmkraft-Weg zum Maschinenrahmen sind Merkmale der Caterpillar-Ziehmaschine. – Neuartig sind die geregelte Aufteilung der Ziehkraft zwischen Ziehschlitten (statt „Zwang” zwischen den Ziehketten und dem elastischen Ziehgut) und die Freiheit zu geschlossenen Ziehschlitten (statt Klemmkraft im „offenen Ziehschlitten”).Clamping with multiple jaws and a short and direct clamping force path to the machine frame are features of the Caterpillar drawing machine. - Novelty are the controlled division of the drawing force between drawing slide (instead of "constraint" between the drawstrings and the elastic drawing stock) and the freedom to closed drawing slide (instead of clamping force in the "open slide").

Vergleich zu Richtanlagen: Unbegrenzte Stablänge und Reversierbarkeit (bei geeigneten Antrieben) in einer Prozessachse zeigen Rollenrichtmaschine oder Richtpresse mit Rollgang. – Neuartig sind Axialspannungsüberlagerung und Schlittenförderung. So werden niedrigere Eigenspannungen erzeugt, Biegerichtkräfte gesenkt, kleinere oder weniger Richtrollen oder reduzierte Antriebe (bis zum Entfall) möglich. Die Vereinfachungen können variable Richtrollenteilungen unterstützen, an den zentralen Richtrollen Stützrollen erlauben oder Rollgänge entfallen lassen. Weitere Vorteile erschließt die Verfahrensintegration, wenn heutige Arbeitsgänge entfallen können, insbesondere Spannungsarm-Glühen oder mehrstufiges Richten.Comparison to straightening systems: Unlimited bar length and reversibility (with suitable drives) in one process axis are shown by roller straightening machine or straightening press with roller table. - Novel are Axialspannungsüberlagerung and carriage promotion. Thus, lower residual stresses are generated, bending forces reduced, smaller or fewer straightening rollers or reduced drives (until canceled) possible. The simplifications can support variable straightening roller divisions, allow supporting rollers on the central straightening rollers or eliminate roller tables. Further advantages are provided by the process integration, if today's operations can be omitted, in particular stress-relieving annealing or multi-stage straightening.

Tandembetrieb mehrerer Richtanlagenbereiche zeigen Streck-Torsionsrichtanlage mit zwei Torsionsköpfen (Strecken-plus-Tordieren) oder Richtpresse längs verfahrbar zwischen zwei Schwenkköpfen (Prozessmodell-geführt automatisch Positionieren, dann 3-Punkt-Richten). – Neuartig ist demgegenüber Tandembetrieb für über zwei Richtspannungen überlagert, sowie Reversierbarkeit in der Prozessachse.Tandem operation of several straightening machine areas show stretch torsion straightening system with two torsion heads (stretch plus twisting) or straightening press longitudinally moveable between two swivel heads (process model-guided automatically positioning, then 3-point straightening). - Novelty contrast, tandem operation is superimposed for more than two straightening stresses, as well as reversibility in the process axis.

Vergleich zu Walzanlagen: Tandem-Universalwalzgruppen oder H-V-Flachwalzblöcke zeigen integrierte Prozessführung mehrerer Teilanlagen, auch Zug zwischen Walzgerüsten, und sie können reversierend ausgelegt und betrieben werden. – In Reckwalzmaschinen vor Gesenkschmieden wird ein Profillängs-Stückwalzgerüst von einem Schlitten bedient, der das Kurzstück reversiert und es quer zwischen den Walzkalibern fördert und um seine Längsachse dreht, damit wechselnde Prozessachsen. – Neuartig für Profil-Längswalzen sind die über Schlitten mögliche Axialspannung ohne Walzzug bis weit über 10% der Streckgrenze und dadurch höhere Umformgrade pro Walzstich, die über die Backen einleitbare konduktive Erwärmung UND die Freiheit, in Längsachse Querschnitts-treue oder Querschnittsvariable gerade Bauteile herzustellen, aber auch gebogene oder tordierte Bauteile. – Neuartiges Rohr-Schrägwalzen ohne Rohr-Rotation ist vorstellbar mit in einem angetriebenen Rhönrad umlaufenden Schrägwalzen, ggf. Winkel-anstellbar.Comparison to rolling mills: Tandem universal rolling mills or H-V flat rolling blocks show integrated process control of several subsystems, even between rolling mills, and they can be designed and operated reversing. - In stretch-forging machines before drop forging, a profile longitudinal roll stand is operated by a slide, which reverses the short piece and transports it between the roll calibers and rotates about its longitudinal axis, thus changing process axes. - Novelty for profile longitudinal rollers are the possible via slide axial tension without rolling tension to well over 10% of yield strength and thus higher degrees of deformation per rolling pass, the introduction via the cheeks conductive conductive heating AND the freedom to cross-dimensionally faithful or cross-sectional variable straight components in the longitudinal axis, but also bent or twisted components. - Novel tube skew rolling without tube rotation is conceivable with rotating in a driven Rhönrad inclined rollers, if necessary angle-adjustable.

Erwartete Vorteile des Verfahrens und Konzepts sind Reproduzierbarkeit der Produkt-Spezifikation auch bei breiten Materialtoleranzen durch robusten Prozess; niedrige, gleichmäßige Eigenspannungen im fertigen Profil oder Rohr; keine Leerzeit bei Stabwechsel, unbegrenzte Stablänge; einfacher Anlagenaufbau, kurze Baulänge. Zu niedrigen Investitionen und Betriebskosten tragen die einstufige Umformung bei, Standard- und Wiederhol-Baugruppen und Reduzierung von Handhabung, Entspannungsglühen und Nach-Richten.Expected advantages of the process and concept are reproducibility of the product specification even with wide material tolerances due to robust process; low, even residual stresses in the finished profile or pipe; no idle time with rod change, unlimited rod length; simple installation, short length. Low investment and operating costs are accompanied by single-stage forming, standard and repeat assemblies, and reduced handling, stress relief, and re-straightening.

Im Rahmen von Simultaneous Engineering können beschreibungsgemäße Anlagen innovative Fertigungsprozesse, neuartige Nutzenkombinationen, Funktionsintegration, Spezifikationen ermöglichen. Neue, robuste, einstufige Prozesse könnten im Bauteil mehr Funktionen und im Rohteil niedrige Eigenspannungen, variable Wandstärken im Querschnitt oder variable Gestalt über die Länge bieten. So können – gegen die Bandverarbeitung und deren heutigen Hauptvorteile Massenproduktion und enge Toleranzen – für Profile und Rohre neue Absatzchancen erreicht werden.In the context of simultaneous engineering, systems described in the description can enable innovative production processes, novel combinations of benefits, functional integration, specifications. New, robust, single-stage processes could offer more functions in the component and lower residual stresses in the blank, variable wall thickness in cross-section or variable shape over the length. Thus, in contrast to strip processing and its main advantages of mass production and tight tolerances, new sales opportunities for profiles and tubes can be achieved.

VERFAHREN UND ANLAGENKONZEPTE sind ausgelegt für mehr als zwei Umformspannungen überlagert – sie können aber auch heutige Umformprozesse emulieren. Möglich sind z. B.: Strecken plus Tordieren plus Querdrücken überlagert/Streck-Biegerichten oder Streck-Biegewalzen/Streck-Torsionsrichten oder Streck-Torsionswalzen/reines Strecken; ohne Axialspannung (oder sehr niedriger) Torsions-Roll-Biegerichten oder Torsionswalzen/reines Roll-Biegerichten oder reines Walzen/reines Roll-Torsionsrichten (die Schlitten fördern lediglich); Stauchen plus Tordieren plus Biegen überlagert/Stauch-Biegerichten/Stauch-Torsionsrichten/Stauchen-plus-Strecken; weitere Kombinationen, z. B. mit Profilieren oder Prägen o. a. vor-, zwischen- oder nachgeschalteten Einrichtungen.PROCESSES AND PLANT CONCEPTS are designed to be superimposed on more than two forming voltages - but they can also be emulate today's forming processes. Possible are z. For example: stretching plus twisting plus cross-over-superimposed / stretch-bending or stretch-bending rolls / stretch-twisting or stretch-twisting rolls / straight stretching; without axial tension (or very low) torsion roll bending or torsion rolls / pure roll bending or pure rolling / pure roll torsion (the slides only convey); Upsetting plus twisting plus bending superimposed / compression bending straightening / compression torsion straightening / compression-plus stretching; other combinations, eg. B. with profiling or embossing above pre-, intermediate or downstream facilities.

Besondere Leistungen lässt die Überlagerung von Umformspannungen erwarten – z. B. beim Rollenrichten niedrige Biegekräfte, „weicher” Prozess, wenn der Stab bereits unter hoher axialer Zugspannung steht, oder beim Walzen höheres Umformvermögen, wenn unter hoher axialer Zugspannung kalt gewalzt wird.Special benefits can be expected from the superposition of forming voltages - eg. For example, in the case of roll straightening, low bending forces, "soft" processes when the rod is already under high axial tension, or higher forming capacity during rolling when cold rolling under high axial tension.

Die Umformstationen können konventionell (ohne überlagerte Zugspannungen) oder leichter und/oder kürzer ausgeführt werden (Richtrollen oder Arbeitswalzen kleinerer Durchmesser; Rollenrichtmaschinen mit nur zwei gegensinnigen Richtdreiecken; H-V-Walzblöcke um 1 Gerüst kürzer). Rollenrichtmaschinen mit Gegenrollen können Walzaufgaben übernehmen, besonders Zentralrollen mit Stützrollen.Forming stations can be made conventionally (without superimposed tensile stresses) or lighter and / or shorter (straightening rolls or work rolls of smaller diameters, roll leveling machines with only two opposing directional triangles, H-V billets shorter by one frame). Roller levelers with counter rollers can take on rolling tasks, especially central rollers with support rollers.

Die Schlitten müssen kontrolliert die Gesamt-Axialkraft auf- und abbauen, weil der Stab elastisch ist.The slides must control the total axial force up and down, because the rod is elastic.

Nachfolgend werden die erfindungsgemäßen Möglichkeiten nicht abschließend genannt und beschrieben – zuerst nach Anzahl und Art der Durchgänge fürs Kaltziehen, Kaltrichten oder Kaltwalzen, wo die thermische Überlastung der Werkzeuge beim Anhalten entfällt – und dann nach weiteren erfindungsgemäßen Optionen.Hereinafter, the possibilities according to the invention are not mentioned and described conclusively - first according to the number and type of passages for cold drawing, cold setting or cold rolling, where the thermal overload of the tools during stopping is omitted - and then according to further inventive options.

Intermittierend-kontinuierlich umformen umfasst zwischenzeitliches Anhalten bei einsinniger Förderrichtung, „Mehr-Hand-Umformen mit Nachsetzen”. Ein Schlitten oder die Umformmaschine unter fortbestehendem Querdruck hält das Profil oder Rohr, während ein oder mehr Schlitten öffnet und reversiert. Hat der oder haben die reversierenden Schlitten wieder gegriffen, so wird weiter umgeformt.Intermittent-continuous forming includes interim stopping at one-way conveying direction, "multi-hand forming with re-setting". A carriage or the forming machine under continuing transverse pressure holds the profile or tube while one or more carriages are opening and reversing. Has the or the reversing sledges used again, so is further transformed.

Setzmarken durch Vollentlastung können minimiert werden, indem zum Leer-Reversieren eines Schlittens der Stab gespannt gehalten wird.Setting marks through full relief can be minimized by keeping the bar taut for empty reversing of a slide.

Dies Verfahren ermöglicht es, größere Querschnitte auf einer „kleineren” Maschine intermittierend-kontinuierlich umzuformen.This method makes it possible to intermittently continuously transform larger cross sections on a "smaller" machine.

So können größere Querschnitte mit „zwei kleineren” Schlitten auf einer oder jeder von beiden Seiten, oder Kleinstlose mit nur einem Schlitten je Seite umgeformt werden (bzw. Kleinstlose mit nur einem Ziehschlitten gezogen werden).Thus, larger cross sections with "two smaller" carriages on one or each of both sides, or microstages with only one carriage per side can be reshaped (or microstages can be pulled with only one slide carriage).

Vollkontinuierlich umformen erfordert zwei (oder mehr) Zieh-Schlitten auf der Fertigseite, bzw. bei anderen Umformverfahren auf Belade- und/oder Entladeseite je mindestens zwei Schlitten für Fördern und Umformen ohne Anhalten, „Hand-über-Faust-Umformen”. Je Seite wechseln die Schlitten ab zwischen Umformen und Reversieren. Dafür öffnen die Backen im Schlitten im Leer-Rückweg so weit, dass die Prozessachse für den Schlitten im Lastweg frei ist.Fully continuous forming requires two (or more) drawing carriages on the finished side, or in other forming processes on the loading and / or unloading side at least two carriages for conveying and forming without stopping, "hand-over-forming". On each side, the carriages change between forming and reversing. For this purpose, the jaws in the carriage open in the empty return path so far that the process axis for the carriage in the load path is free.

Dies Verfahren ermöglicht es, kleinere Querschnitte ohne Leerzeit zu verarbeiten.This method makes it possible to process smaller cross sections without idle time.

Beispiel Vollkonti-Streckwalzen in Anlage mit 2 Wagen beladesseitig (W1, W2), 3 Walzgerüsten (H3 + V4 + H5) und 2 Wagen entladeseitig (W6, W7): Einfördern – W1 klemmt und fördert Stabkopf in H3/H3 schließt und ggf. dreht Stab so, dass Stabkopf für V4 + H5 richtig liegt/W2 klemmt, fördert und öffnet/V4 + H5 schließen ggf. sukzessiv und fördern Stab zu W6/H5 dreht Stabkopf so, dass Stabkopf für W6 richtig liegt/W6 schließt, W1 schließt/Durchgang – W1 und W2 alternieren: einer streckt Stab = Rückwärtszug, der andere reversiert leer/H3-V4-H5 walzen – in H3 oder H5 ggf. kleiner Drallwinkel, der in die „plastischen Gelenke” = Walzspalt das „Stoffließ-Signal sendet”/W6 und W7 alternieren parallel: einer streckt Stab = Vorwärtszug, der andere reversiert leer/Ausfördern – wenn W1 und W2 frei von Stabfuß, Anstellung in H3 + V4 + H5 neu/wenn H5 frei von Stabfuss W7, schieben W6 und W7 aus auf Ablauftisch oder -rollgangExample full-contour drafting rollers in plant with 2 carriages on the loading side (W1, W2), 3 rolling stands (H3 + V4 + H5) and 2 carriages on the unloading side (W6, W7): Feed in - W1 clamps and feeds Bar head closes in H3 / H3 and if necessary Rotate rod so that rod head is correct for V4 + H5 / W2 clamps, feeds and opens / V4 + H5 eventually close successively and feed rod to W6 / H5 rotates rod head so that rod head for W6 is correct / W6 closes, W1 closes / Pass - W1 and W2 alternate: one extends rod = reverse, the other reverses empty / H3-V4-H5 roll - in H3 or H5 possibly small helix angle, which sends the "mass flow" signal into the "plastic joints" = roll gap "/ W6 and W7 alternate in parallel: one extends rod = forward, the other reverses empty / outfeed - when W1 and W2 are free of rod, h3 + v4 + h5 new / if H5 is free of rod w7, push w6 and w7 off on expiry table or roller table

Ziehen kann mit Rückzug oder Vorschub überlagert werden, durch eine „modifizierte Einstoßvorrichtung”: Vor dem Ziehwerkzeug arbeiten ein oder mehrere Schlitten oder Rollenpaare mit dem Zweck, auf die Umformzone im Ziehwerkzeug zusätzlich eine Axialspannung einwirken zu lassen – produktabhängig Rückwärts-Zugspannung oder kontinuierliche Druckspannung nach vollendetem Einstoßen. Es können baugleiche Ziehschlitten eingesetzt werden.Pulling can be superimposed with retraction or feed by means of a "modified insertion device": Prior to the drawing tool, one or more carriages or pairs of rollers operate with the purpose of additionally applying an axial tension to the forming zone in the drawing tool - depending on the product, reverse tensile stress or continuous compressive stress completed pushing. It can be used identical drawing carriage.

Reversierend richten oder walzen umfasst Stabförderung durch die Umformmaschine vor- und rückwärts – voll-reversierend mit Umformung oder leer-reversierend ohne Umformung, auch wieder mit oder ohne Nachsetzen. Auf Material- oder Fertigseite halten das Profil oder Rohr nach dem Durchgang ein oder mehr Schlitten – vorzugsweise beidseitig für axiale Spannung – und der Prozess läuft mit Umkehr der Förderrichtung mit einem weiteren Durchgang fort.Reversing straightening or rolling comprises bar feeding through the forming machine backwards and forwards - fully reversing with forming or empty reversing without forming, also with or without resetting. On the material side or the finished side, the profile or tube hold one or more slides after the passage - preferably on both sides for axial tension - and the process runs along Reversal of the conveying direction with another passage on.

Dies Verfahren ermöglicht es, Produkte mit besonders problematischen Umform-Aufgaben ohne Abgabe aus der Umformanlage mehrmals zu formen, und bei Voll-Reversieren die Anstichseite und Laufrichtung des Stabes umzukehren.This method makes it possible to repeatedly form products with particularly problematic forming tasks without discharge from the forming and reverse the piercing and running direction of the rod in full reversing.

Mehrfach vorwärts richten oder walzen erfordert Rücktransport eines Stabes nach Durchgang in die Prozessachse zur Beladeseite außerhalb der Prozessachse. Dies Konzept erlaubt Umformung nur bei Vorwärtsbewegung und entsprechend Antriebsvereinfachungen.Multiple forwarding or rolling requires the return of a bar after passing through the process axis to the loading side outside the process axis. This concept allows forming only with forward movement and corresponding drive simplifications.

Doppelseitig richten oder walzen setzt auf Be- und/oder Entladeseite den Einsatz je mindestens eines Schlittens voraus. Bei dieser Abwandlung des reversierenden Richtens oder Walzens kann eine Seite bereits einfördern, während die andere Seite ausfördert.Straightening or rolling on both sides requires the use of at least one carriage on the loading and / or unloading side. In this modification of reversing straightening or rolling, one side may already feed while the other side is discharging.

So können z. B. mit den gleichen Richtrollen bzw. Profilwalzen zwei Artikel im getrennten Materialfluss ohne Loszwischenzeit gefertigt werden. Auch ist so prozessbedingtes Warten zwischen zwei Durchgängen industriell erreichbar.So z. B. be made with the same straightening rollers or profile rollers two articles in the separate material flow without Loszwischenzeit. Also, process-related waiting between two passes is industrially achievable.

Richten nach Walzen ist möglich, wenn Richtrolle plus Gegenrolle alternativ als Walzgerüst gefahren werden kann und die Anlage mehrere Durchgänge mit unterschiedlichen Umformverfahren vorsieht, z. B. Walzen plus doppelt Richten/Vor- plus Fertigwalzen sowie Richten (beide Fälle insgesamt 3 Durchgänge)/Walzen sowie Richten (insgesamt 2 Durchgänge).Straightening after rolling is possible if straightening roller plus counter roll can alternatively be used as rolling stand and the system provides several passes with different forming processes, eg. B. Rollers plus double straightening / pre-plus finish rolling and straightening (both cases a total of 3 passes) / rolling and straightening (a total of 2 passes).

Weitere Verfahrensoptionen ergeben sich durch Integration mit anderen Fertigungs- oder Prüfeinrichtungen in einer Transferstraße vor zwischen oder hinter den erfindungsgemäßen Einrichtungen, durch Anzahl- und Verfahrensvariation dieser Einrichtungen und Abläufe, z. B. für besondere Produkte oder Anlagenparameter.Further process options result from integration with other manufacturing or testing facilities in a transfer line before or between the devices according to the invention, by number and method variation of these facilities and processes, eg. For special products or system parameters.

Umformverfahrenswechsel für ein Profil oder Rohr ist möglich. Dazu sind in zeitlicher Folge für jedes gewählte Verfahren die Werkzeuge und Anlagenteile anzustellen und zu regeln – oder zu öffnen – entweder in einem Durchgang für Teillängen eines Profils oder Rohres, oder von Durchgang zu Durchgang.Forming process change for a profile or pipe is possible. For this purpose, the tools and plant components are to be set up and regulated in succession for each selected method - or to be opened - either in one pass for partial lengths of a profile or pipe, or from passage to passage.

Bauplätze für Verfahrenswechsel können bei der oder den Umformstationen – z. B. Ziehringhalter – Ziehwalzgerüst; Richtrollenhalter – Ziehringhalter; Richtrollenhalter – Walzgerüst – Richtpresse (1–4 Achsen).Building sites for procedural changes can at the or the forming stations -. B. drawing ring holder - drawing stand; Straightening roll holder - drawing ring holder; Straightening roller holder - rolling stand - straightening press (1-4 axes).

Der Temperaturbereich ist für die Umformverfahren und Anlagenkonzepte frei. Neben dem vorrangig beschriebenen Kaltziehen, Kaltrichten und Kaltwalzen sind z. B. Halbwarm- oder Heißprozesse möglich – oder auch eine Prozessfolge Warmwalzen, Abkühlen, Halbwarmrichten, bei entsprechender Leistung im Kühlbettablauf einer Warmumformanlage (in-line).The temperature range is free for the forming processes and system concepts. In addition to the above-described cold drawing, Kaltrichten and cold rolling z. B. hot or hot processes possible - or even a sequence of hot rolling, cooling, Halbwarmrichten, with appropriate performance in the cooling bed process a hot forming plant (in-line).

Schlitten-Einsatz (und Axialkraft) NUR vor ODER hinter den Umformstationen – Vorzug ODER Rückzug (statt dem vorrangig beschriebenen beidseitigen Strecken, Stauchen oder Fördern) – kann heute erfolgreiche Umformstrategien emulieren.Slide Insertion (and Axial Force) ONLY BEFORE OR BEFORE the Forming Stations - Preference OR Retraction (instead of the two-sided stretching, upsetting, or conveying) described above - can today emulate successful forming strategies.

Als SCHLITTEN-BAUARTEN UND ANORDNUNGEN erscheinen möglich getrennt bewegte Werkzeuge Axial-Schlitten-mit-Backe plus Klemm-Führungsbahnen oder integrierte Werkzeuge für Radial- plus Längswirkungen oder Schlittenverbünde pro Hub. – Im ersten Fall trägt der Schlitten als Werkzeugaufnahme die eigentlichen Backen im Kontakt mit dem Umformgut, ans Profil oder an eine Profilgruppe angepasst, und wird z. B. als Rollenwagen geführt; die translatorische Führungsbahn des Schlittens ist anstellbar zur Klemmung, z. B. mittels Kurzhubzylinder; der translatorische Axial-Antrieb, z. B. mittels Zahnstange und Hydraulikmotor, vorzugsweise mit Massenausgleich, kann mit der Führungsbahn verbunden, im Schlitten oder frei von beiden sein; letztlich sind Sensoren und Aktuatoren für die geregelten Achsen Ziehen und Klemmen erforderlich. – Im zweiten Fall trägt ein Schlitten alle vorgenannten Funktionen und Baugruppen, wahlweise nicht den translatorischen Antrieb und einige Sensoren/Aktuatoren. – Der dritte Fall erfordert zusätzlich lösbare Queranker, einen oder mehr pro Schlitten, mit Einrast-Positionen, um Klemmkraftanteile aufzunehmen; die Queranker können z. B. quer aus- und zurückfahren oder -schwenken, im Lasthub in zwei Schlitten einrasten und im Reversieren gelöst und zurück gefahren oder geschwenkt sein.SLIDING TYPES AND ARRANGEMENTS include separately movable tools such as axial slides with jaws plus clamping guideways or integrated tools for radial plus longitudinal effects or carriage assemblies per stroke. - In the first case, the carriage carries as a tool holder the actual jaws in contact with the Umformgut, adapted to the profile or a profile group, and is z. B. led as a roller carriage; the translational guideway of the carriage is adjustable for clamping, z. B. by Kurzhubzylinder; the translatory axial drive, z. B. by means of rack and hydraulic motor, preferably with mass balance, can be connected to the guideway, be in the carriage or free of both; Ultimately, sensors and actuators are required for the controlled axes pulling and clamping. - In the second case, a carriage carries all the above functions and assemblies, optionally not the translatory drive and some sensors / actuators. The third case additionally requires releasable transverse anchors, one or more per carriage, with latching positions to accommodate clamping force components; the transverse anchors can z. B. transversely extend and retract or pivot, engage in the load stroke in two carriages and solved in reversing and driven back or swung.

Bevorzugte Ausführungen ordnen die Schlitten mit Einzelantrieben mit einer oder mehr Backen ganz oder annähernd symmetrisch zur Prozessachse an, so dass die Klemmkräfte und die Axialkräfte günstig abgeleitet werden. Die translatorischen Antriebe weisen vorzugsweise einen Massenausgleich für die Schlitten- und Antriebsbewegungen auf.Preferred embodiments arrange the carriages with individual drives with one or more jaws wholly or approximately symmetrically to the process axis, so that the clamping forces and the axial forces are derived low. The translational drives preferably have a mass balance for the carriage and drive movements.

Vier baugleiche Schlitten mit einer Backe um 90° versetzt zur Prozessachse angeordnet, sind geeignet, die vorgenannten Teilwerkzeuge Axial-Schlitten-mit-Backe zu bilden. Eine damit ausgerüstete Doppelschlitten-Maschine weist 4 parallele Bewegungen mit Einzelantrieb auf, mit gleichen Wegen relativ zur Umformstation. Klemmung erfolgt stets durch zwei Schlitten unter 180°, und die Axialkraftableitung beidseits der Prozessachse. Diese Maschine hat damit zwei Greif-Ebenen unter 90°, die erfindungsgemäß gekoppelt oder alternierend betrieben werden.Four identical carriages with a jaw offset by 90 ° to the process axis, are suitable for forming the aforementioned sub-tools axial slide-with-jaw. An equipped double slide machine has 4 parallel movements with single drive, with the same paths relative to the forming station. Clamping is always carried out by two carriages at 180 °, and the Axialkraftableitung on both sides of the process axis. These Machine thus has two gripping levels below 90 °, which are coupled according to the invention or operated alternately.

Beispiel Alternierend Ziehen: Im Ziehen klemmen Ziehbacke 1 (fährt vor bis Kontakt mit Ziehgut) und Ziehbacke 3 (opponierend zu Ziehbacke 1, fährt vor auf Klemmkraft) hydraulisch in großer Kontaktlänge ohne Beschädigung und ziehen im Lastweg. Im Reversieren öffnen die Ziehbacken 2 und 4 (unter 90° zu Ziehbacken 1 und 3) so weit, dass der Lastweg frei ist, und fahren parallel zurück.Example Alternating Pulling: In pulling, pulling jaw 1 (moves forward until contact with drawn material) and pulling jaw 3 (opposing to pulling jaw 1, moves to clamping force) hydraulically in long contact length without damage and pull in the load path. When reversing, the pulling jaws 2 and 4 (at 90 ° to the drawing jaws 1 and 3) open so far that the load path is free, and return in parallel.

Den Maschinenrahmen einer erfindungsgemäßen Umformanlage können z. B. 4 liegende Säulen und 2 stehende Querhäupter bilden. Jede Säule für Biege- und Drucklast trägt eine Backe mit Fahrbahn und Antrieb. Ein Querhaupt trägt den Ziehring oder eine andere Umformstation. Das andere Querhaupt trägt z. B. die Antriebsmotoren und weist einen großen zentralen Durchlass auf.The machine frame of a forming system according to the invention z. B. 4 horizontal columns and 2 standing Querhäupter form. Each column for bending and compression load carries a jaw with roadway and drive. A crosshead carries the draw ring or another forming station. The other crosshead carries z. B. the drive motors and has a large central passage.

Es wird erwartet, dass diese Bauart „4 × 1” sich besonders für Rundrohre mit größerer Wandstärke und Vollprofile wie Rund, Vierkant, Flach mit kleiner Breite relativ zur Höhe eignen kann. Z. B. erlauben zwei Diabolo-Backen mit zentrierender Klemmung vier Kontaktflächen.It is expected that this type "4 × 1" can be particularly suitable for round tubes with greater wall thickness and solid profiles such as round, square, flat with small width relative to the height. For example, two Diabolo jaws with centering clamping allow four contact surfaces.

Zwei baugleiche Schlitten mit getrennten Antrieben hintereinander auf denselben Schlitten-Fahrbahnen können je 2/3/4 Backen aufweisen, z. B. drehsymmetrisch unter 180°/120°/90° zur Prozessachse. Diese Maschine trägt damit die vorgenannten integrierten Werkzeuge für Radial- plus Längswirkungen und hat damit zwei Greif-Ebenen hintereinander in Förderrichtung.Two identical carriages with separate drives in a row on the same carriage lanes can each have 2/3/4 jaws, z. B. rotationally symmetrical under 180 ° / 120 ° / 90 ° to the process axis. This machine thus carries the aforementioned integrated tools for radial plus longitudinal effects and thus has two gripping levels one behind the other in the conveying direction.

Es wird erwartet, dass diese Bauarten „2 × 2”/„2 × 3”/„2 × 4” sich wie folgt besonders eignen können: 2 Backen für Flachprofile mit großer Breite relativ zur Höhe; 3 Backen für dickwandige Rundrohre oder komplexe Profile, die ihren Hüllkreis mit tiefen Kammern ausfüllen; und 4 Backen für Flanschprofile aus Universalwalzung und für Rohre geringerer Wandstärke.It is expected that these types "2 × 2" / "2 × 3" / "2 × 4" may be particularly suitable as follows: 2 jaws for flat profiles with a large width relative to the height; 3 jaws for thick-walled round tubes or complex profiles that fill their outer circle with deep chambers; and 4 jaws for flange profiles from universal rolling and for tubes of smaller wall thickness.

Weitere Ausführungen können von drehsymmetrischen Anordnungen der Backen um die Prozessachse abweichen. Weitere Ausführungen können vom „Doppel-Schlitten” abweichen und drei oder mehr Greif-Ebenen vorsehen.Other designs may differ from rotationally symmetrical arrangements of the jaws around the process axis. Other designs may differ from the "double slide" and provide three or more gripping levels.

Die Axialantriebe können frei gewählt werden, z. B. mitfahrende oder ortsfeste Motoren.The axial drives can be chosen freely, z. B. moving or stationary motors.

Klemmung auch leicht unsymmetrisch ist möglich, insoweit jede Backe einzeln radial angestellt wird – damit z. B. optimierte Ausrichtung des Stabs zur Prozessachse, bessere Verteilung der Gesamtaxialkraft, bessere Geradheit im Stab.Clamping also slightly unbalanced is possible, insofar as each jaw is individually radially engaged - so z. B. optimized alignment of the rod to the process axis, better distribution of the total axial force, better straightness in the rod.

Für optimale Zugänglichkeit der Prozessachse kann jeder Schlitten einzeln radial geöffnet und auf jede gewünschte Längsposition gefahren werden – für Backen-Wechsel (Umrüsten) oder Instandhaltung (auch Schrottentfernung).For optimal accessibility of the process axis, each slide can be individually opened radially and moved to any desired longitudinal position - for jaw change (retooling) or maintenance (also scrap removal).

Vorzugsweise kann z. B. jeder Schlitten („Komplettwerkzeug”) am „Antriebs-Querhaupt” koaxial mittels Portal entnommen und neu eingesetzt werden („Komplettwerkzeugwechsel”).Preferably z. B. each slide ("complete tool") on the "drive crosshead" coaxially removed by portal and re-used ("complete tool change").

HANDHABUNGSEINRICHTUNGEN für erfindungsgemäße Anlagen können z. B. umfassen:

– Beladung über Knickarm-Greifer z. B. Bediener-geführt, der den Stabkopf für Übernahme in die Umformanlage fördert und dreht (in Längsachse, bis Anstich-Lage), wobei ein Anbaugerät als Greiferkopf eingefallene Stabköpfe öffnen kann.
– Einführtrichter oder Rollenkreuze zur Stabzentrierung vor und hinter den Schlitten und Umformstationen (z. B. manuell anstellbar)
– Stabbremsen, bekannt aus Ziehbänken, um die Umformstationen, die Schlitten und die gesamte Umformanlage gegen Profilabriss/Schockentlastung zu sichern
– Portalkran über der gesamten Umformanlage, mit zwei Traversen für schnelles Umrüsten der Umformstationen und der Backen sowie für Störschrottentfernung
– Sonderwerkzeuge, z. B. Schneidwalzen zum Längsteilen; Gleit-Form-Schuhe statt den beschriebenen Richtrollen und Kaliberwalzen
– Seitliche Ausgänge für Profil- oder Rohrbiegen oder für Stückfertigung, ggf. mit mobilen Fördereinrichtungen (statt dem beschriebenen Tandembetrieb und Ausfördern in Prozessachse mit entladeseitigem Wagen)

HANDLING DEVICES for plants according to the invention can, for. B. include:

- Loading via articulated arm gripper z. B. operator-led, which promotes the rod head for acquisition in the forming and rotates (in the longitudinal axis to tapping position), with an attachment can open as a rapier head sunken rod heads.
- insertion funnels or roller crosses for rod centering in front of and behind the slides and forming stations (eg manually adjustable)
- Bar brakes, known from drawing benches, to secure the forming stations, the carriages and the entire forming system against tread separation / shock relief
- Gantry crane over the entire forming plant, with two traverses for quick conversion of the forming stations and the jaws as well as for removal of junk scrap
- Special tools, eg. B. cutting rollers for slitting; Slip-molded shoes instead of the described straightening rollers and caliber rollers
- Side exits for profile or pipe bending or for piece production, if necessary with mobile conveyors (instead of the described tandem operation and conveying in process axis with unloading side trolley)

Anlagen ohne Prozessrollgänge sind mit Schlittenförderung möglich.Systems without process roller tables are possible with carriage transport.

Die BAUART DER UMFORMSTATIONEN ist frei.The TYPE OF FORMING STATIONS is free.

Die Umformstationen können auch Verfahren kombinieren, wie insbesondere (Korrektur-)Ziehen-plus-Rollenrichten, mit oder ohne Rückwärts-Zug.The forming stations may also combine methods, such as (correction) pull-plus-roll, with or without backward pull.

Richtrollen können z. B. vertikal, horizontal oder gemischt angeordnet sein, auch je Bauplatz alternativ oder additiv. Gegenrolle zur Richtrolle, schwenkbare Richtrollen und ebenso die Durchsetz-Richtrollen (wo sich die plastischen Gelenke ausbilden sollen) können außen, innen, alle oder verteilt vorgesehen werden. Je Richtrolle und Gegenrolle sind möglich stellbare, geregelte oder feste Positionen; stellbarer, geregelter oder kein Vorschubantrieb, reversierbar oder einsinnig.Straightening rollers can z. B. be arranged vertically, horizontally or mixed, also depending Bauplatz alternative or additive. Counter roller to the straightening roller, pivoting straightening rollers and also the enforcement straightening rollers (where the plastic joints are to form) can be provided outside, inside, all or distributed. Depending on the level of judging and the counter-role, possible, adjustable or fixed positions are possible; adjustable, regulated or no feed drive, reversible or single-handed.

Als bevorzugte Bauart der Rollenrichtmaschine wird eine Maschine mit vier Vertikalrollen erwartet, jede mit Gegenrolle – die äußeren Rollenpaare dreh-anstellbar (ohne Vorschubantrieb) tordieren und profilieren, die inneren Rollenpaare (angetrieben) biegen und fördern; für Vertikalrollen wird einfaches paarweises Umrüsten erwartet, z. B. mittels Portalkran.The preferred type of roller leveler is expected to be a machine with four vertical rollers, each with a counter-roller - the outer roller pairs rotatable (without feed drive) twist and profile, the inner pairs of rollers (driven) bend and convey; for vertical rolls simple pairwise conversion is expected, for. B. by gantry crane.

Walzgerüste können z. B. Duo-Horizontal-, Duo-Vertikal-, Drei-Scheiben- oder Universal-Walzen tragen, auch je Bauplatz alternativ, auch in Folge gleich- oder andersartig. Dreh-anstellbare Gerüste und ebenso Hauptwalzgerüste – mit größtem Anteil am Gesamtumformgrad – können außen, innen, alle gleich oder verteilt vorgesehen werden. Jede Walze kann stellbar, geregelt anstellbar oder ortsfest ausgeführt werden; ihr Vorschub- oder Walzantrieb stellbar oder geregelt, reversierbar oder einsinnig, oder entfallen.Rolling stands can z. B. duo-horizontal, duo-vertical, three-wheel or universal rollers wear, even depending Bauplatz alternatively, even in consequence the same or different. Turnable scaffolds as well as main rolling mills - with the largest part of the overall degree of deformation - can be provided outside, inside, all the same or distributed. Each roller can be made adjustable, adjustable or stationary; their feed or rolling drive adjustable or regulated, reversible or unidirectional, or omitted.

Als bevorzugte Bauart der Walzgerüstgruppe wird eine H-V-Gerüstgruppe mit zwei bis vier Gerüsten für zweiseitig gelagerte Walzen erwartet, deren Neigung zwecks Torsion des Profils oder Rohrs in den Walzenlagern in mindestens einem Gerüst verstellbar ist.As a preferred type of rolling mill group, an H-V scaffold group having two to four stands for double-sided rolls is expected, the inclination of which is adjustable for twisting the profile or pipe in the roll bearings in at least one stand.

PROZESS-ZIELE sind einstufige Umformung und niedrige Eigenspannungen, kontinuierliche Fertigung, robust gegen Materialschwankungen durch Option auf Mehrfach-Durchgänge.PROCESS TARGETS are single-stage forming and low residual stress, continuous manufacturing, robust against material variations through option of multiple passes.

Verfahrensgemäße Anlagen sollen unbegrenzt lange Profile oder Rohre verarbeiten mit breiten Eingangstoleranzen (Materialanalyse, Gefüge, Querschnitt, Eigenspannungszustand). Enge Zieltoleranzen für Querschnittsmaße und für niedrige, gleichmäßige Eigenspannungen im gefertigten Stab sollen die Richtwirkung schon des Umformprozesses oder eines nach Walzen integrierten Richt-Durchgangs bewirken. – Die durchgängige Prozessachse zur Stabförderung soll die Leerzeit bei Stabwechsel minimieren.Process-related systems are to process indefinitely long profiles or pipes with wide input tolerances (material analysis, structure, cross section, residual stress state). Narrow target tolerances for cross-sectional dimensions and for low, uniform residual stresses in the manufactured rod should have the directivity already during the forming process or after roll-integrated straightening passage. - The continuous process axis for bar promotion should minimize the idle time when changing the bar.

Zu niedrigen Investitionen sollen kurze Baulänge, Standard- und Wiederhol-Baugruppen sowie Entfall lastableitender Fundamente beitragen.Low investment should be achieved by short overall lengths, standard and repeat assemblies as well as no load-relieving foundations.

Deutliche Vorteile erfindungsgemäßer Prozesse sind weniger, längere Stäbe, und weniger durchlaufene Anlagen. Im Werkzeugbau steigt der Aufwand durch Profilgruppen-bezogene Backenpaare (anstelle z. B. Standard-Streckkopfbacken in Ziehbänken); geht ein Stab in Schrott, so kann der Verlust in kg je Ereignis höher ausfallen. – Für erfindungsgemäße Anlagen werden dennoch deutliche Vorteile erwartet: Weniger Schrott an Stabkopf und -fuß (statt Zerquetschung, Säge-Abfall), bei Reversieren weniger Anstichrisiken und Stückschrott; weniger Arbeit und höhere Personalproduktivität (weniger Verarbeitungslängen sägen, mehrfach bündeln, transportieren, beladen und doppelt umformen; weniger Stück-bezogene Ausfallereignisse); höhere Auslastung einer „kleinen” Anlage durch „Zwei-Schlitten-Verfahren” für „große” Profile (nur eine Fertigungslinie statt mehrerer, unterausgelasteter Linien mit je begrenztem Querschnittsprogramm).Significant advantages of processes according to the invention are fewer, longer rods, and less passed through equipment. In toolmaking, the cost increases due to profile group-related pairs of jaws (instead of, for example, standard stretching jaws in drawing benches); If a rod goes into scrap, the loss in kg per event can be higher. Nevertheless, distinct advantages are expected for installations according to the invention: less scrap at the rod head and foot (instead of crushing, saw-waste), when reversing fewer puncture risks and piece scrap; less labor and higher manpower productivity (less sawing, multiple bundling, transporting, loading and duplicating, less piece-related failure events); Higher utilization of a "small" plant by "two-slide process" for "large" profiles (only one production line instead of several, under-utilized lines, each with a limited cross-sectional program).

Claims

A method for forming metallic profiles or tubes in a forming plant with at least two individually longitudinally movable carriages on inlet or outlet side with at least two adjustable jaws provides that the carriages can convey the profile or tube and cause axial tension in the forming zone

A method according to claim 1, wherein the forming process applies transverse compressive stress, such as, in particular, slide drawing, roll drawing, straightening or rolling

A method and a plant according to claim (1 to 2), wherein larger cross-sections are formed intermittently-continuously in strokes with at least two carriages together with increased axial force, and smaller cross-sections fully continuous alternately with one carriage

A method and a plant according to claim (1 to 3), wherein at least two carriages on the inlet and outlet sides provide the desired axial tension in the forming zone

A method and apparatus according to claim (1 to 4), wherein each translational carriage drive receives mass and moment compensation

A method and apparatus according to claims 1 to 5, wherein carriages are used with guide rollers instead of carriages

A method and a plant according to claim (1 to 6), wherein the plant reverses the Umformgut, whether with or without deformation in the further passage

A method and apparatus according to claims 1 to 7, wherein the forming equipment is loaded from both sides and unloaded to both sides

A method and a plant according to claim (1 to 8), wherein at least one forming tool pivots about the process axis and thus can cause torsional stress in the forming zone

A method and installation according to claim (1 to 9), wherein the forming process, the cross-section produced and the product properties are changed or changed by employment and process management in the passage or between two passes, or by conversion of one or all forming stations

A method and installation according to claim (1 to 10), wherein cold (without heating), semi-warm (heating to below structural change or damage to tools) or hot (at hot forming temperature)

A method and apparatus according to claims 1 to 11, wherein the forming temperature varies between two passes

A method and apparatus according to claim (1 to 12), wherein conductive heating is initiated via the carriage jaws

A method and apparatus as claimed in any of claims 1 to 13, wherein the process control utilizes less forming voltages and manipulated variables than installed in the equipment to emulate today's processes

A method and apparatus according to claim (1 to 14), wherein the process control is based on image analysis (for fastest and slow movements, disturbance / demolition or drift), measurement of local temperatures as well as transverse and longitudinal forces on the tools, and / or process model (from recipe database to self-learning)

A plant and method as claimed in any of claims 1 to 15, wherein the carriages are controlled to increase and decrease total axial force because the bar is resilient

A plant and a method according to claim (1 to 16), the carriage of their jaws individually make radially and thus align the rod to the process axis, for z. B. better distribution of Gesamtaxialkraft or better straightness

A plant and a method according to claim (1 to 17), wherein further manufacturing or testing facilities expand the forming system according to the invention to a transfer line, such as facilities for surveying, surface inspection, separation or other processes before, in the middle of or behind the forming plant

A drawing system and method as claimed in any one of claims 1 to 18, which superimposes product-dependent reverse tension or continuous compressive stress (after completion of impact) through one or more carriages or pairs of rollers in front of the drawing tool.

A plant and a method according to claim (1 to 18), wherein the roller leveling machine with counter-rollers takes over rolling tasks, and central rollers can be equipped with support rollers

A plant according to claim (1 to 20), wherein the forming stations are conventionally (without externally superimposed axial stresses) lighter and / or shorter (eg straightening rolls or work rolls of smaller diameter, roll straightening machine with only two straightening triangles; HV rolling block with only two scaffolding)

A plant according to claim (1 to 21), wherein the carriages each carry 1 to 4 jaws and individually clamp (at least 2 jaws) or together the Umformgut and axially load and move, and wherein the longitudinal guideways can be radially adjustable or stationary This in turn with scenes for the jaw adjustment or without - integrated with each case corresponding jaw radial position in the carriage.

A plant according to claim (1 to 22), the carriage for conversion (the forming tools or the jaws) or maintenance (with scrap removal, accessibility of the process axis) individually open radially and move longitudinally

A plant according to claim (1 to 23), which is supplemented by handling equipment, for. B.: Knickarm gripper for loading, which promotes the rod head in the Umformanlage and rotates about the longitudinal axis in a tapping position, with an attachment opens as a rapier head sunken rod heads; Insertion funnels or roller crosses for bar centering in front of and behind carriages and forming stations; Bar brakes to secure slides, forming stations and other equipment of the system against tread separation / shock relief; Gantry crane above the forming plant for conversion and maintenance (eg suspended mobile saw against junk scrap)

A plant according to claim (1 to 24), whose forming stations also accommodate special tools, such. B. slip-form shoes (instead of straightening rollers or rollers)

A plant according to claim (1 to 25), which transports or removes a profile or pipe transversely or obliquely to or from the forming stations, possibly with mobile devices (instead of conveying in the process axis with unloading side slide).