DE102014104864A1 - Straightening method and straightening press for carrying out the method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Richtverfahren zum Richten eines rotationssymmetrischen, langgestreckten Werkstücks (W), das gegenüber der durch Mittelpunkte endseitiger Stirnflächen verlaufenden Achse (A) einen radialen Verzug aufweist, wobei ein zu richtendendes Werkstück (W) gehalten wird, entlang der Achse (A) bewegt wird, um die Achse (A) gedreht wird und Schritt für Schritt Abschnitte des Werkstückes (W) zwischen zwei Widerlagern (42) und einem Stempel (44) einspannt werden und mittels des Stempels (44) eine Kraft auf den eingespannten Abschnitt des Werkstücks (W) ausgeübt wird, wobei zwischen den Schritten das Werkstück (W) entlang der Achse (A) um gleichlange Strecken bewegt und um die Achse (A) um gleichgroße Winkel gedreht wird.The invention relates to a straightening method for straightening a rotationally symmetrical, elongated workpiece (W) which has a radial distortion with respect to the axis (A) extending through centers of end-side faces, wherein a workpiece (W) to be straightened is held along the axis (A). is moved, about the axis (A) is rotated and step by step portions of the workpiece (W) between two abutments (42) and a punch (44) are clamped and by means of the punch (44) a force on the clamped portion of the workpiece (W) is exercised, wherein between the steps, the workpiece (W) along the axis (A) moves by equal distances and is rotated about the axis (A) by equal angles.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Richtverfahren zum Richten eines langgestreckten Werkstücks, das gegenüber der durch Mittelpunkte endseitiger Stirnflächen verlaufenden Achse einen radialen Verzug aufweist, wobei ein zu richtendes Werkstück gehalten wird, entlang der Achse bewegt wird, um die Achse gedreht wird und Schritt für Schritt Abschnitte des Werkstückes zwischen zwei Widerlagern und einem Stempel eingespannt werden und mittels des Stempels eine Kraft auf den eingespannten Abschnitt des Werkstücks ausgeübt wird.The present invention relates to a straightening method for straightening an elongate workpiece having a radial distortion with respect to the axis passing through centers of end faces, holding a workpiece to be straightened, moving along the axis, rotating the axis, and step by step portions of the workpiece between two abutments and a punch are clamped and by means of the punch a force is exerted on the clamped portion of the workpiece.
Die Erfindung betrifft ebenso eine Richtpresse zum Richten eines rotationssymmetrischen, langgestreckten Werkstücks, das gegenüber der durch Mittelpunkte endseitiger Stirnflächen verlaufenden Achse einen radialen Verzug aufweist, wobei die Richtmaschine
- – ein erstes um die Achse drehbares und entlang der Achse linear bewegbares Haltemittel zum Halten eines Werkstücks,
- – ein zweites um die Achse drehbares und entlang der Achse linear bewegbares Haltemittel zum Halten eines Werkstücks,
- – wenigstens einen ersten Antrieb zum Drehen eines der beiden Haltemittel,
- – wenigstens einen zweiten Antrieb für die lineare Verschiebung eines der beiden Haltemittel,
- – einen mit einem dritten Antrieb senkrecht zur Achse bewegbaren Richtstempel,
- – zwei Widerlager und
- – eine Steuerung zum Steuern des ersten Antriebs, des zweiten Antriebs und des dritten Antriebs,
- A first holding means rotatable about the axis and linearly movable along the axis for holding a workpiece,
- A second holding means rotatable about the axis and linearly movable along the axis for holding a workpiece,
- At least one first drive for rotating one of the two holding means,
- At least one second drive for the linear displacement of one of the two holding means,
- A directional stamp movable perpendicular to the axis with a third drive,
- - two abutments and
- A controller for controlling the first drive, the second drive and the third drive,
Das eingangs beschriebene Richtverfahren und die vorstehend beschriebene Richtmaschine sind aus dem Dokument
Zum Richten eines Werkstückes nach dem aus dem Dokument
Alternativ zu Richtpressen werden auch Rollenrichtmaschinen mit drei oder mehr Rollen zum Richten von Rohren verwendet. Diese Rollenrichtmaschinen haben den Vorteil, dass die Werkstücke automatisch, im Durchlauf gerichtet werden können. Sie müssen dazu für jeden Werkstückdurchmesser mit Rollen individueller Größe eingerichtet werden. Das ist wirtschaftlich nur für einen Werkstückdurchmesser unter 150 mm machbar, da ansonsten die Richtmaschinen zu groß werden.As an alternative to straightening presses, roller leveling machines with three or more rollers are also used to straighten pipes. These roll straightening machines have the advantage that the workpieces can be directed automatically in a continuous process. They must be set up for each workpiece diameter with rolls of individual size. This is economically feasible only for a workpiece diameter of less than 150 mm, otherwise the straightening machines will become too large.
Der Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, ein Richtverfahren und eine Richtpresse vorzuschlagen, die dazu geeignet und eingerichtet ist, Werkstücke mit einem großen Durchmesser automatisch zu richten, ohne dass dazu das Werkstück aufwändig vermessen werden muss.The invention is now based on the problem of proposing a straightening method and a straightening press, which is suitable and adapted to automatically align workpieces with a large diameter, without having to laboriously measure the workpiece.
Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass zwischen den Schritten das Werkstück entlang der Achse um gleichlange Strecken bewegt und/oder um die Achse um gleichgroße Winkel gedreht wird.This problem is solved by moving the workpiece along the axis by the same distance between the steps and / or rotating it around the axis by equal angles.
In einer ersten Alternative wird das Werkstück zwischen jedem Schritt entlang der Achse um gleichlange Strecken bewegt und um die Achse um gleichgroße Winkel gedreht.In a first alternative, the workpiece is moved by the same distance between each step along the axis and rotated around the axis by equal angles.
Alternativ dazu kann das Werkstück zwischen den Schritten von einem ersten Endbereich des Werkstücks entlang der Achse um gleichlange Strecken bewegt werden, bis ein zweiter Endbereich des Werkstücks erreicht wird, um dann zwischen zwei Schritten um einen Winkel gedreht zu werden und dann zwischen den Schritten von einem der Endbereiche entlang der Achse um gleichlange Strecken bewegt werden, bis der andere Endbereich des Werkstücks erreicht wird. Das Bewegen des Werkstücks entlang der Achse kann demnach mehrfach erfolgen, wobei bei Erreichen eines Endbereichs das Werkstück um einen Winkel gedreht wird. Das Bewegen des Werkstückes zwischen den Endbereichen und Drehen nach dem Erreichen eines Endbereichs kann so lange erfolgen, bis das Werkstück eine ganze oder zumindest eine halbe Umdrehung im die Achse vollzogen hat.Alternatively, the workpiece may be moved by equal distances between the steps from a first end portion of the workpiece along the axis until a second end portion of the workpiece is reached, then rotated through an angle between two steps, and then between the steps of one the end portions are moved along the axis by equal distances until the other end portion of the workpiece is reached. The movement of the workpiece along the axis can therefore take place several times, upon reaching an end region, the workpiece is rotated by an angle. The movement of the workpiece between the end regions and rotation after reaching an end region can take place until the workpiece has a whole or at least half a revolution in the axis has completed.
Außerdem kann alternativ das Werkstück zwischen den Schritten und um die Achse um gleichgroße Winkel gedreht werden, bis das Werkstück wenigstens eine halbe Umdrehung vollzogen hat, um dann zwischen zwei Schritten entlang der Achse um eine Strecke verschoben zu werden und in der neuen Position erneut zwischen zwei Schritten gedreht zu werden, bis das Werkstück erneut wenigstens eine halbe Umdrehung vollzogen hat. Das Bewegen des Werkstücks entlang der Achse und das Drehen des Werkstücks entlang der Achse kann gemäß der Erfindung dann beendet werden, wenn das Werkstück von einem ersten Endbereich bis zu einem zweiten Endbereich durch die Pressvorrichtung gelaufen ist.In addition, alternatively, the workpiece may be rotated between the steps and about the axis by equal angles until the workpiece has made at least half a revolution, to be displaced one step at a time between two steps along the axis and again between two in the new position Steps to be rotated until the workpiece has again completed at least half a turn. The movement of the workpiece along the axis and the rotation of the workpiece along the axis can be terminated according to the invention, when the workpiece has passed from a first end region to a second end region through the pressing device.
Vorzugsweise wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Richten von Werkstücken mit kreisförmigen, quadratischen, sechseckigen, achteckigen oder anderen achsensymmetrischen vieleckigen Querschnitten verwendet. Grundsätzlich sind für das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere Werkstücke mit jedem Querschnitt geeignet, bei denen an die Außenkontur der Querschnittsfläche an zwei gegenüberliegenden Stellen Tagenten angelegt werden können, die parallel zu einander liegen. Diese Stellen, d. h. die Berührpunkte der Tangenten an der Außenkontur, sind geeignet, während des Richtschrittes an dem Stempel oder an den Widerlagern der Pressvorrichtung anzuliegen. Bei einer geeigneten Gestaltung des Stempels und/oder der Widerlager können auch Werkstücke mit anderen Querschnitten in einem erfindungsgemäßen Verfahren gerichtet werden.Preferably, an inventive method for straightening workpieces with circular, square, hexagonal, octagonal or other axisymmetric polygonal cross-sections is used. In principle, workpieces with each cross section are particularly suitable for the method according to the invention, in which tagents which lie parallel to one another can be applied to the outer contour of the cross-sectional area at two opposite points. These places, d. H. the points of contact of the tangents on the outer contour, are suitable to rest during the straightening step on the punch or on the abutments of the pressing device. In a suitable design of the stamp and / or the abutment and workpieces can be addressed with other cross sections in a method according to the invention.
In jedem Schritt wird vorzugsweise nur einmal mit dem Stempel gegen das Werkstück gedrückt.In each step, it is preferred to press the punch against the workpiece only once.
Im Hinblick auf die Richtmaschine wird das Problem dadurch gelöst, dass mittels der Steuerung zwischen den Schritten
- – der erste Antrieb zum Drehen des davon angetriebenen Haltemittels um die Achse um gleichgroße Winkel ansteuerbar ist und/oder
- – der zweite Antrieb zum Bewegen des davon angetriebenen Haltemittels entlang der Achse um gleichgroße Strecken verschiebbar ist.
- - The first drive for rotating the driven therefrom holding means about the axis by equal angles can be controlled and / or
- - The second drive for moving the driven therefrom holding means along the axis by equal distances is displaced.
Wird ein Werkstück mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gerichtet, legt ohne Ansehen des Verzugs in jedem Abschnitt der Stempel beim Richtschritt den gleichen Weg zurück. Die Stellen des Werkstücks, in welchen der Stempel in den Schritten an dem Werkstück angreift, liegen bei der ersten erfindungsgemäßen Verfahrensalternative wegen der immer gleichen Bewegung des Werkstücks zwischen zwei Schritten auf einer Schraubenlinie. Die Steilheit der Schraubenlinie hängt dabei von der Strecke, um welche das Werkstück entlang der Achse linear bewegt wird, und von dem Winkel ab, um welchen das Werkstück um die Achse gedreht wird. Das Verhältnis der beiden Werte bestimmt die Steilheit.If a workpiece is directed by the method according to the invention, without regard to the distortion in each section, the punch travels the same path during the straightening step. The locations of the workpiece in which the punch engages in the steps on the workpiece, lie in the first method alternative according to the invention because of the same movement of the workpiece between two steps on a helical line. The steepness of the helix depends on the distance by which the workpiece is linearly moved along the axis and on the angle about which the workpiece is rotated about the axis. The ratio of the two values determines the steepness.
Die Strecke, um welche das Werkstück zwischen zwei Schritten entlang der Achse linear bewegt wird, und der Winkel, um welchen das Werkstück zwischen zwei Schritten um die Achse gedreht wird, beeinflusst die Entfernung der Angriffsstellen des Stempels auf der Schraubenlinie. Wird das Werkstück wenig gedreht und/oder wenig linear bewegt, ist der Abstand der Angriffstellen des Stempels auf der Schraubenlinie klein. Wird das Werkstück stark gedreht und/oder stark linear bewegt, ist der Abstand groß.The distance by which the workpiece is linearly moved between two steps along the axis and the angle through which the workpiece is rotated about the axis between two steps affects the distance of the points of application of the punch on the helix. If the workpiece is rotated a little and / or moved slightly linearly, the distance between the points of application of the punch on the helix is small. If the workpiece is rotated strongly and / or moved strongly linearly, the distance is large.
Bei der zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensalternative liegen die Stellen, an denen der Stempel in den Schritten an dem Werkstück angreift, auf einer Linie parallel zu Achse. Mehrere Linien dieser Art erstrecken sich auf der Außenseite des Werkstücks, vorzugsweise auf der Hälfte der ebenen Außenflächen, wenn es sich um ein Werkstück mit einem vieleckigen Querschnitt handelt.In the second method alternative according to the invention, the points at which the punch acts on the workpiece in the steps lie on a line parallel to the axis. Several lines of this type extend on the outside of the workpiece, preferably on half of the flat outer surfaces, if it is a workpiece with a polygonal cross-section.
Der dritten erfindungsgemäßen Verfahrensvariante liegen die Stellen, an denen der Stempel in den Schritten an dem Werkstück angreift, auf einer um das Werkstück umlaufenden Umfangslinie. Mehrere Linien dieser Art erstrecken sich auf der Außenseite des Werkstücks mit einem axialen Abstand zueinander.The third variant of the method according to the invention, the points at which the punch engages in the steps on the workpiece, lie on a circumferential line around the workpiece. Several lines of this kind extend on the outside of the workpiece at an axial distance from each other.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Richtpresse ist, dass beides für ein automatisches Richten von Werkstücken von Durchmessern größer als 150 mm geeignet ist.An advantage of the method according to the invention and the straightening press according to the invention is that both are suitable for automatic straightening of workpieces of diameters greater than 150 mm.
Bei einem erfindungsgemäßen Richtverfahren werden sich in der Regel die in aufeinander folgenden Schritten eingespannten Abschnitte einander überlappen. Wenn das möglich ist, kann eine Schraubenlinie, auf welcher die Angriffstellen liegen, erreicht werden, die eine geringe Steilheit hat. Die Abschnitte überlappen einander, wenn der Abstand der Widerlager der Richtmaschine in der Richtung der Achse größer ist als die Strecke, um die das Werkstück zwischen zwei Schritten linear entlang der Achse bewegt wird.In a straightening method according to the invention, the sections clamped in successive steps will usually overlap one another. If that is possible, a helix line on which the points of attack lie can be achieved, which has a small steepness. The sections overlap each other when the distance of the abutments of the leveler in the direction of the axis is greater than the distance by which the workpiece is linearly moved along the axis between two steps.
Der Winkel, um den das Werkstück zwischen zwei Schritten um die Achse gedreht wird, kann zwischen 0° und 135°, vorzugsweise 90°, betragen.The angle through which the workpiece is rotated about the axis between two steps may be between 0 ° and 135 °, preferably 90 °.
Die Strecke, um den das Werkstück zwischen zwei Schritten entlang der Achse linear bewegt wird, kann 0,5 cm bis 20 cm, vorzugsweise 1 cm betragen.The distance by which the workpiece is linearly moved between two steps along the axis may be 0.5 cm to 20 cm, preferably 1 cm.
Zwischen den Schritten kann das Werkstück gleichzeitig entlang der Achse bewegt und um die Achse gedreht werden. Between the steps, the workpiece can be simultaneously moved along the axis and rotated about the axis.
Vorzugsweise ist der vom Stempel zurück gelegte Weg in jedem Schritt gleich groß. Alternativ könnte die vom Stempel ausgeübte Kraft in jedem Schritt gleich groß sein oder einen gleichen zeitlichen Verlauf haben.Preferably, the path traveled by the punch is the same in each step. Alternatively, the force exerted by the punch in each step could be the same size or have the same time course.
In einem Laborversuch waren bei einem Stab mit einer Länge von 200 cm und einem Durchmesser von 2,8 cm und einem anfänglichen maximalen Verzug von 3,5 bis 4 cm Strecken von 1 cm und Winkel von 90° bei einem Abstand der Widerlager von 40 cm ausreichend, um mit dem erfindungsgemäßen Richtverfahren auf einen Verzug von ca. 0,5 mm/m zu kommen, ohne dass das Verfahren optimiert war.In a laboratory experiment, for a 200 cm long by 2.8 cm diameter rod with an initial maximum draft of 3.5 to 4 cm, distances of 1 cm and 90 ° were at a 40 cm abutment distance sufficient to come with the straightening method according to the invention to a delay of about 0.5 mm / m without the process was optimized.
Gemäß der Erfindung kann eine erfindungsgemäße Richtpresse zwei erste Antriebe aufweisen. Mittels eines der beiden ersten Antriebe kann das erste Haltemittel und mittels eines anderen der beiden ersten Antriebe kann das zweite Haltemittel angetrieben werden.According to the invention, a straightening press according to the invention may comprise two first drives. By means of one of the two first drives, the first holding means and by means of another of the first two drives, the second holding means can be driven.
Gemäß der Erfindung kann die Richtpresse zwei zweite Antriebe aufweisen. Mittels eines der beiden zweiten Antriebe kann das erste Haltemittel und mittels eines anderen der beiden zweiten Antriebe kann das zweite Haltemittel angetrieben werden.According to the invention, the straightening press may have two second drives. By means of one of the two second drives, the first holding means and by means of another of the two second drives, the second holding means can be driven.
Der Stempel und die Widerlager einer erfindungsgemäßen Richtmaschine können Angriffspunkte haben, welche in einem Schritt an dem Werkstück anliegen. Diese Angriffspunkte können in einer Ebene liegen und ein gleichschenkliges Dreieck aufspannen. Das gleichschenklige Dreieck kann eine Basislänge von 30 bis 80 cm, insbesondere 40 cm aufweisen.The punch and the abutments of a straightening machine according to the invention can have points of attack, which bear against the workpiece in one step. These attack points can lie in one plane and span an isosceles triangle. The isosceles triangle may have a base length of 30 to 80 cm, in particular 40 cm.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen:Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show:
Die erfindungsgemäße Richtpresse
Die eingangsseitige Ablagevorrichtung
Die eingangsseitige Transportvorrichtung
Auf dem Schlitten
Die ausgangsseitige Transportvorrichtung
Auf dem Schlitten
An die ausgangsseitige Transportvorrichtung
Zwischen der eingangsseitigen Transportvorrichtung
Die Pressvorrichtung
Im in den Figuren dargestellten Beispiel liegt das Biegedreieck parallel zum Boden, auf dem die Richtpresse ruht. Es ist aber ebenso möglich, dass die Widerlager und der Stempel so zu einander angeordnet sind, dass die Ebene, in der das Biegedreieck liegt, senkrecht zum Boden steht oder einen beliebigen Winkel mit dem Boden einschließt.In the example shown in the figures, the bending triangle is parallel to the ground on which the straightening press rests. But it is also possible that the abutment and the punch are arranged to each other, that the plane in which the bending triangle is perpendicular to the ground or includes any angle with the ground.
In das eingangsseitige wie das ausgangsseitige Spannmittel werden die Werkstücke so eingespannt, dass die Mittelpunkte der Stirnseiten des Werkstückes auf den Mittelachsen der Spannmittel liegen. Die von dem eingangsseitigen Haltemittel
Das Biegedreieck hat eine Basis, die durch den Abstand zwischen den beiden Widerlagern
Die Steuerung der Richtpresse steuert die Komponenten der Richtpresse so, dass ein zu richtendes Werkstück W über die eingangsseitige Ablagevorrichtung der eingangseitigen Transportvorrichtung
Während des Richtschrittes werden durch die in das Werkstück eingeleiteten Kräfte die Enden des Werkstückes W ausgelenkt und zwar entgegen der Bewegungsrichtung des Stempel. Die Haltemittel sind so eingerichtet, dass sie dieser Auslenkung der Enden folgen können. Das bedeutet, dass die Haltemittel parallel zu der Bewegungsrichtung des Stempel frei bewegbar sind.During the straightening step, the ends of the workpiece W are deflected by the forces introduced into the workpiece, namely against the direction of movement of the punch. The holding means are arranged so that they can follow this deflection of the ends. This means that the holding means are freely movable parallel to the direction of movement of the punch.
Auf den ersten Richtschritt folgen weitere Schritte, in denen mit dem Stempel auf einen Angriffspunkt des Werkstücks W gedrückt wird. Dazu wird das Werkstück W mittels der ersten Antriebe
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3710399 A1 [0003, 0004, 0004] DE 3710399 A1 [0003, 0004, 0004]
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111570568A (en) * | 2020-05-27 | 2020-08-25 | 王晓满 | Round steel straightening and processing device |
Citations (1)
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DE3710399A1 (en) | 1986-05-08 | 1987-11-12 | Groeditz Stahl Walzwerk Veb | Straightening rotationally symmetrical workpieces - by successively applying reducing forces to workpiece between two counter-bearings according to a specific formula |
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2014
- 2014-04-04 DE DE102014104864.4A patent/DE102014104864A1/en not_active Withdrawn
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DE3710399A1 (en) | 1986-05-08 | 1987-11-12 | Groeditz Stahl Walzwerk Veb | Straightening rotationally symmetrical workpieces - by successively applying reducing forces to workpiece between two counter-bearings according to a specific formula |
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CN111570568A (en) * | 2020-05-27 | 2020-08-25 | 王晓满 | Round steel straightening and processing device |
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