DE1205797B

DE1205797B - Device for cold straightening rod-shaped hollow and solid bodies

Info

Publication number: DE1205797B
Application number: DEM51168A
Authority: DE
Inventors: Karl Boehm
Original assignee: Mannesmann Meer AG
Current assignee: Mannesmann Meer AG
Priority date: 1961-12-12
Filing date: 1961-12-12
Publication date: 1965-11-25
Also published as: GB1032127A; FR1339360A; US3176496A

Description

Vorrichtung zum Kaltrichten stabförmiger Hohl- und Vollkörper Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kaltrichten stabförmiger Hohl- und Vollkörper, bei der das Richtgut kontinuierlich und ohne Drehung während des Richtens um seine Länzsachse zwangläufig durch mindestens ein das Richtgut umfassendes Richtwerkzeug, z. B. durch einen Richtrollenrahmen, hindurchgeführt wird, das in einer Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung des Richtgutes eine Umlaufbewegung ausführt. Für diese Umlaufbewegung sind zwei Prinzipien bekannt: Entweder läuft das Richtwerkzeug in Kreisbahnen mit veränderlichen Radien um oder es bewegt sich auf ellipsenähnlichen Bahnen, wobei die Ellipse stets in vertikal-senkrechter Richtung erzeugt wird. Die Vorgänge für das Kaltrichten stabföriniger Körper beruhen bei derartigen Vorrichtungen auf dem Aufbringen von Biegungsspannungen. Die dabei erzielten Richteffekte sind, bedingt durch die Konstruktion der bekannten Vorrichtungen, bezüglich der Biegeperioden so begrenzt, daß die resultierende Richtgeschwindigkeit hinter der in Zukunft möglichen Fertigungszeit zurückbleibt.Device for the cold straightening of rod-shaped hollow and solid bodies The invention relates to a device for cold straightening rod-shaped hollow and solid bodies, in which the material to be straightened continuously and without rotating during straightening around its Länzs axis necessarily through at least one straightening tool that encompasses the material to be straightened, z. B. through a straightening roller frame, which is perpendicular in a plane executes a rotary movement to the direction of advance of the object to be straightened. For this orbital movement two principles are known: Either the straightening tool runs along in circular paths changing radii around or it moves on elliptical-like orbits, whereby the ellipse is always generated in a vertical-perpendicular direction. The operations for the cold straightening rod-shaped bodies are based on such devices Application of bending stresses. The directional effects achieved are conditional by the construction of the known devices, with regard to the bending periods limited in such a way that the resulting recommended speed is below that which will be possible in the future Manufacturing time is lagging behind.

Außerdem besteht die Möglichkeit, daß infolge unsymmetrischer, insbesondere dem Profil nicht ausreichend angepaßter Bahnen der Richtwerkzeuge zusätzliche Spannungen auf das Richtgut aufgebracht werden, die nach dem Richtvorgang als ungelöstes Spannungsfeld übrigbleiben. Damit dürfte ein exaktes Richten nicht gewährleistet sein, zumal stabförinige Körper nicht nur in einer Ebene, sondern räumlich gekrümmt sind, wobei die räumliche Krümmung als Resultierende von Krümmungen in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen angesehen werden kann.There is also the possibility that as a result of unsymmetrical, in particular Additional stresses on the straightening tool paths that are not sufficiently adapted to the profile be applied to the material to be straightened, which after the straightening process as an unresolved tension field left over. Exact straightening is unlikely to be guaranteed, especially when it comes to staff Bodies are not only curved in one plane, but spatially, being the spatial Curvature as the resultant of curvatures in two mutually perpendicular Levels can be viewed.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Richten stabförmiger Körper mit einem Antrieb für die Umlaufbewegung zu erstellen, der eine exakte Ausrichtung beliebiger Profile bei ausreichendem Produktionsstoß ermöglichen kann, indem der Bahnverlauf des oder der Richtwerkzeuge genau auf das Profil des Richtgutes abgestimmt ist und dessen Krümmungserscheinungen Rechnung trägt.The object of the invention is to provide a device for straightening rod-shaped To create a body with a drive for the orbital movement that has an exact alignment can enable any profile with a sufficient production batch by the Path course of the straightening tool (s) precisely matched to the profile of the object to be straightened and whose curvature phenomena take into account.

Erreicht wird dies unter Vermeidung der Nachteile bekannter Richtvorrichtungen gemäß der Erfindung dadurch, daß zur Erzeugung der Umlaufbewegung des Richtwerkzeuges zwei senkrecht zueinander stehende Querbewegungen erzeugende, miteinander gekuppelte, phasenverschiebbare Antriebe vorgesehen sind, deren Hub von Null bis zu einem Höchstwert veränderbar ist.This is achieved while avoiding the disadvantages of known straightening devices according to the invention in that to generate the orbital movement of the straightening tool two mutually perpendicular transverse movements generating, coupled to each other, Phase shiftable drives are provided whose stroke from zero to a maximum value is changeable.

Durch diese Anordnung ist es möglich, nicht nur Kreisbahnen oder Ellipsenbahnen zu erzeugen, deren große Achsen horizontal oder vertikal liegen, sondern auch Ellipsenbahnen, deren große Achsen schräg liegen, ferner andere unrunde Bahnen und schließlich sogar geradlinige Bahnen.This arrangement makes it possible to use not just circular or elliptical paths to generate, the major axes of which are horizontal or vertical, but also elliptical orbits, whose major axes are inclined, as well as other non-circular orbits and finally even straight tracks.

Die Werkzeuge bzw. Rahmen erhalten ihre Bewegungen in bekannter Weise, z. B. durch Exzenter-bzw. Kurbelwellen, die sich mit hoher Tourenzahl drehen. Zur Veränderung des Hubes können die Exzenter in bekannter Art verstellbar sein, beispielsweise durch Hüfsen mit exzentrischer Bohrung. Die Bewegungen können auch auf andere bekannte Art hervorgerufen werden, z. B. elektro-magnetisch, hy- draulisch oder pneumatisch.The tools or frames receive their movements in a known manner, for. B. by eccentric or. Crankshafts that rotate at high speeds. To change the stroke, the eccentrics can be adjustable in a known manner, for example by means of sleeves with an eccentric bore. The movements can also be induced in other known ways, e.g. B. electromagnetically, hydraulically or pneumatically.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen A b b. 1 bis 3 Anordnungen in schematischer Darstellung für drei verschiedene Antriebsmöglichkeiten des Richtwerkzeuges, Ab b. 4 und 5 zwei mit Einzelheiten dargestellte Ausführungsbeispiele im Schnitt gemäß der Anordnung nach Ab b. 2, A b b. 6 Bewegungsbahnen in drei einfachen Fällen gemäß der Anordnung nach Ab b. 1. Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. It show A b b. 1 to 3 arrangements in a schematic representation for three different drive options for the straightening tool, from b. 4 and 5 two exemplary embodiments shown in detail in section according to the arrangement according to Ab b. 2, A b b. 6 movement paths in three simple cases according to the arrangement according to ab b. 1.

Bei der Anordnung nach Ab b. 1 läuft ein Richtrollenrahmen 1 mit seiner Oberkante in einer horizontalen Gleitführung 2, die an einem vertikal geführten Schieber 3 befestigt ist, der seinerseits über einen Kurbeltrieb 4, 5 in einer Geradführung 3 a auf und ab bewegt wird. Weiterhin läuft der Rahmen 1 mit einer Seitenkante in einer vertikalen Gleitführung 6, die an einem horizontal geführten Schieber 7 befestigt ist, der seinerseits über einen Kurbeltrieb 8, 9 in einer Geradführung 7 a hin- und herbewegt wird.With the arrangement according to Ab b. 1 , a straightening roller frame 1 runs with its upper edge in a horizontal slide guide 2, which is attached to a vertically guided slide 3 , which in turn is moved up and down via a crank mechanism 4, 5 in a straight guide 3 a. Furthermore, the frame 1 runs with one side edge in a vertical sliding guide 6 which is attached to a horizontally guided slide 7 , which in turn is moved to and fro via a crank mechanism 8, 9 in a straight guide 7 a.

Bei der Anordnung nach Ab b. 2 wird der Richtrollenrahmen 1 ebenso wie in Ab b. 1 auf und ab bewegt, nur daß die seitliche Hin- und Herbewegung in der Gleitführung 2 durch einen direkt an dem Rahmen 1 angreifenden Kurbeltrieb 8 *, 9 * erfolgt. Bei der Anordnung nach Ab b. 3 ist der RichtroHenrahmen 1 mit seiner Unterkante in einem Schlitten 10 horizontal geführt, der seinerseits an einer vertikalen Gleitführung 11 verschiebbar ist. An dem, Rahrpen 1 greifen von oben und von der Seite je direkt ein Kurbeltrieb 4 *, 5 * und 8 *, 9 * an.With the arrangement according to Ab b. 2, the straightening roller frame 1 is just like in Ab b. 1 moves up and down, except that the lateral back and forth movement in the sliding guide 2 is carried out by a crank mechanism 8 *, 9 * which acts directly on the frame 1 . With the arrangement according to Ab b. 3 the RichtroHenrahmen 1 is guided horizontally with its lower edge in a carriage 10 , which in turn is displaceable on a vertical sliding guide 11. A crank mechanism 4 *, 5 * and 8 *, 9 * each engage directly on the Rahrpen 1 from above and from the side.

Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel nach A b b. 4 für die Anordnung nach A b b. 2 ist der Richtrollenrahmen 1 mit zwei das Richtgut, hier ein Breitflanschträger, umfassenden Rollenpaaren 13 und 14 ausgestattet. Die Kurbelwellen 5 und 9 * sind in zwei Lagern 15 und 16 geführt, die an dem gemeinsamen Maschinenständer 17 befestigt sind.In the special embodiment according to A b b. 4 for the arrangement according to A b b. 2, the straightening roller frame 1 is equipped with two pairs of rollers 13 and 14 that encompass the material to be straightened, here a wide flange carrier. The crankshafts 5 and 9 * are guided in two bearings 15 and 16 which are attached to the common machine frame 17.

In Abweichung von dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 4 kann gemäß A b b. 5 auch das Lager 15 mit der Kurbelwelle 5 und dem oberen Lager der Kurbelstange 4 um den Betrag e. nach rechts gerückt werden, ebenso wie der Rahmen 1 mit dem Rollenpaar 13, 14 um den Betrage. nach rechts gerückt werden kann, wobei sich die Kurbelstange 8 * um den gleichen Betrag verkürzt. Der Arm des Ständers 17 ist selbstverständlich so geformt, daß die Gleitführung 2 nicht anschlägt.In deviation from the embodiment according to A b b. 4 can according to A b b. 5 also the bearing 15 with the crankshaft 5 and the upper bearing of the connecting rod 4 by the amount e. be moved to the right, as well as the frame 1 with the pair of rollers 13, 14 by the amount. can be moved to the right, whereby the connecting rod 8 * is shortened by the same amount. The arm of the stand 17 is of course shaped so that the sliding guide 2 does not strike.

Die Kurbelradien e. und e., der Wellen 5 und 9 sind unabhängig voneinander zwischen Null und einem Höchstwert einstellbar. Die beiden Kurbelwellen 5 und 9 * sind formschlüssig über einen Kettentrieb, bestehend aus Kette 12 und Kettenrädern 18, 19 verbunden.The crank radii e. and e., the shafts 5 and 9 are independently adjustable between zero and a maximum value. The two crankshafts 5 and 9 * are positively connected via a chain drive consisting of a chain 12 and sprockets 18, 19.

Aus der Vielzahl der möglichen Bewegungsbahnen sind in Ab b. 6 durch Zusammensetzungen von Bewegungskomponenten drei Fälle gemäß der Anordnung nach Ab b. 1 dargestellt.From the multitude of possible movement paths, Fig. B. 6 three cases according to the arrangement according to Ab b. 1 shown.

Bei gleichen Kurbelradien an den Wellen 5 und 9 (e51 = e.1) vollführt der Richtrollenrahmen 1 eine Bewegung auf einer Kreisbahn a. Im Falle e.. < e" ergibt sich als Kurve b eine liegende Ellipse. Im Falle e., < e., ergibt sich als Kurve c eine stehende Ellipse.With the same crank radii on the shafts 5 and 9 (e51 = e.1), the straightening roller frame 1 moves on a circular path a. In the case of e .. <e "a lying ellipse yields than curve b. In the case of e., <E., Calculated as the curve c a standing ellipse.

In allen drei Fällen besteht Phasengleichheit, also Im Grenzfalle e.- = 0 und e. > 0 ergibt sich eine horizontale Gerade.In all three cases there is phase equality, i.e. in the limiting case e.- = 0 and e. > 0 results in a horizontal straight line.

Im Falle e" > 0 und e. = 0 entsteht eine vertikale Gerade. Die Lage der Bahnfiguren läßt sich weiter dadurch variieren, daß die Exzenterwellen phasenverschoben angetrieben werden, also xj t a., was bei Kettenrädern durch schrittweise Verstellung leicht möglich ist. Stufenlose Verstellung kann mit Hilfe von Exzenterhülsen vorgenommen werden.In the case of e "> 0 and e. = 0 , a vertical straight line is created. The position of the trajectories can be varied further by driving the eccentric shafts out of phase, i.e. xj t a Adjustment can be made with the help of eccentric sleeves.

Bei extremen Bedingungen können die Exzenterwellen auch mit unterschiedlicher Drehzahl angetrieben werden, beispielsweise im Verhältnis 1: 2, 1: 3, 1: 4. Der Richtrollenrahmen folgt dann Kurven höherer Ordnung. Die Maschine wird dadurch zu einer für das kontinuierliche Richten von Profilen aller Art verwendbaren Universalrichtmaschine.Under extreme conditions, the eccentric shafts can also be driven at different speeds, for example in a ratio of 1: 2, 1: 3, 1: 4. The straightening roller frame then follows higher-order curves. The machine thus becomes a universal straightening machine that can be used for the continuous straightening of all types of profiles.

Zur Durchführung des Richtvorganges an mehreren hintereinanderliegenden Stellen werden mehrere Richtrollenrahmen mit Richtwerkzeugen hintereinander angeordnet, die je mit ihrer Systemmitte vorzugsweise auf einer Geraden liegen, die der ideellen Mittellage des Richtgutes entspricht. Dabei ist es auch möglich, vor und hinter jedem einzelnen Richtwerkzeug Treib- bzw. Leitrollen anzuordnen oder diese fortzulassen, wenn jedes zweite Richtwerkzeug statt dessen stillgesetzt wird.To carry out the straightening process at several consecutive locations, several straightening roller frames with straightening tools are arranged one behind the other, each of which preferably lies with its system center on a straight line that corresponds to the ideal central position of the object to be straightened. It is also possible to arrange drive or guide rollers in front of and behind each individual straightening tool or to leave them out if every second straightening tool is stopped instead.

Claims

Claims: 1. Device for straightening rod-shaped hollow and solid bodies, in which the material to be straightened continuously and without rotation during straightening around its longitudinal axis is inevitably carried out by at least one straightening tool, e.g. B. is passed through a straightening roller frame, which in a plane perpendicular to the feed direction of the material to be straightened out an orbital movement executes, characterized GEK c is used to mark, that for generating the orbital movement of the straightening tool (1) has two mutually perpendicular, transverse movements generating, coupled to each other phase shiftable drives ( 4, 5; 8, 9; 4 *, 5 *; 8 *, 9 *) are provided, the stroke of which can be changed from zero to a maximum value.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least one of the drives is a crank mechanism (4, 5; 8, 9) which is connected via a straight guide (3 a, 7 a) and a cross guide (2, 6) to the Straightening roller frame. (1) attacks. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least one of the drives is a crank mechanism (4 *, 5 *; 8 *, 9 *) which acts directly on the straightening roller frame (1) . 4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the straightening roller frame (1) runs with its upper edge in a horizontal slide guide (2) which is attached to a vertically straight (3 a) slide (3) , which in turn over a crank mechanism (4, 5) is moved up and down, and that the connecting rod (8 of a crank mechanism (8 *, 9 *) engages the side of the straightening roller frame directly. 5. Device according to Claims 1 and 3, characterized in that the straightening roller frame (1) is guided horizontally with its lower edge in a carriage (10), which in turn is displaceable on a vertical slide guide (11), and that on the frame from above and from the side of a respective crank drive (4 * 5 8 * , attacking 9 *) directly contemplated publications:.. German Patent No. 691 174, 957 539, the 1,071,447th