DE3309572A1

DE3309572A1 - Richt- und kalibriermaschine

Info

Publication number: DE3309572A1
Application number: DE19833309572
Authority: DE
Inventors: Werner Aesch Neumann; Werner 7880 Rheinfelden Steinegger
Original assignee: CHRISTIAN HAEUSLER AG MASCHF
Current assignee: CHRISTIAN HAEUSLER AG MASCHF
Priority date: 1983-03-17
Filing date: 1983-03-17
Publication date: 1984-09-20

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Richten und Kalibrieren von Profilstahl, insbesondere von geraubten Ausbauprofilen des Berg- und Tunnelbaus, die aufgrund der während des Untertageeinsatzes aufgenommenen Belastungen in der X- und/oder Y-Achse deformiert sind.

Stahl in profilierter Form wird für die verschiedensten Einsatzzwecke gewalzt, wobei seine Form sich wesentlich nach dem Einsatzzweck richtet. Für die Sicherung der Strecken und Räume im untertägigen Bergbau werden mit zunehmender Teufe immer stärkere Stahlbögen eingesetzt, wobei sogenannte Rinnenprofile vorgezogen werden, deren einzelne über Laschen zusammengehaltene Segmente bei auftretendem Überdruck zusammenschieben. Nicht zu vermeiden ist aber, daß derartige Ausbauprofile während ihres Einsatzes oder beim Rauben über die X- und Y-Achse deformiert werden. Aufgrund des Wertes derartiger Ausbauprofile werden derartige Ausbaubögen gerichtet, um sie erneut unter Tage einsetzen zu können. Bekannt sind Pressen, bei denen die nicht allzu stark deformierten Ausbauprofile in die neue benötigte Form gepreßt werden. Nachteilig bei den bekannten Maschinen ist, daß nur ein Teil des geraubten Materials verarbeitet werden kann und daß lediglich ein Richten, nicht dagegen ein Kalibrieren der Ausbauprofile möglich ist.Damit ist nicht zu vermeiden, daß ein Teil des gerichteten Materials nur ungenügend kalt verformt wieder unter Tage zum Einsatz kommt. Nachteilig ist außerdem, daß die bekannten Richtpressen diskontinuierlich arbeiten und einen hohen Bedienungsaufwand erfordern, da der gesamte Richtvorgang wesentlich durch die Erfahrung des Bedienungspersonals beeinflußt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der bezüglich der X- und/oder Y-Achse verformte, insbesondere verdrillte Profilstähle ·

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kontinuierlich gerichtet und gleichzeitig kalibriert werden können.

• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Abstand zueinander mehrere in den Abmessungen aufeinander und auf die Ausbauprofile abgestimmte Rollenpaare angeordnet sind, von denen mindestens das erste als in der X- und Y-Achse bewegliches Schwenkrollenpaar ausgebildet ist.

Eine derartige Vorrichtung kann zunächst kontinuierlich arbeiten, da das in die Vorrichtung einlaufende Ausbauprofil über das beweglich angeordnete Schenkrollenpaar bzw. durch dessen Verschwenken gerichtet und anschließend in den weiteren Rollenpaaren auch gleichzeitig kontinuierlich kalibriert.wird. Das diese Vorrichtung verlassende Ausbauprofil entspricht in den Abmessungen annähernd wieder den Ursprungsmaßen und zwar auch dann, wenn ein solches Ausbauprofil vorher erhebliche Verformungen aufgewiesen hat. Der Richtvorgang wird im wesentlichen von dem Schwenkrollenpaar und dem ersten Rollenpaar vorgenommen, wobei das Schwenkrollenpaar entsprechend-der Verformung verschwenkt und somit das Ausbauprofil in seine ursprüngliche Lage zurückgerichtet wird. Die nachfolgenden Rollenpaare sind so angestellt, daß eine plastische Verformung des Materials möglich und damit eine Kalibrierung gesichert ist.

Ein der Verformung entsprechendes Verschwenken des Schwenkrollenpaares ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß das Schwenkrollenpaar, das aus der über Zylinder an das Ausbauprofil andrückbaren Innenrolle und Außenrolle besteht, einem Schwenkrahmen zugeordnet ist. Damit wird das Ausbauprofil über die beiden Rollen fixiert beim Verschwenken des Schwenkrahmens in die notwendige Lage zurückgerichtet.

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■Der Schwenkrahmen kann sowohl in der Horizontalen verschoben als auch getrennt bzw. gleichzeitig verschwenkt werden. Um dieses zu erreichen, ist vorgesehen, daß der Schwenkrahmen einen in der Horizontalen verschieblich angeordneten Außenrahmen und ein im Außenrahmen schwenkbar angeordnetes Schwenksupport aufweist. Das Schwenksupport ist innerhalb des Außenrahmens angeordnet, um sicherzustellen, daß beim seitlichen Verschieben in der Horizontalen die gleichen Bewegungen ausgeführt werden.

Das Verschwenken des Schwenksupports wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß es über seinem Oberteil zugeordnete Schwenkzylinder verschwenkbar ist. Der Schwenkzylinder selbst benötigt damit zum Verschwenken des Schwenksupports nur geringe Hübe, was seine Ausbildung und Anordnung erleichtert.

Eine einfache und zweckmäßige Führung des Schwenksupports im. Außenrahmen ist erfindungsgemäß die, bei der Ober- und Unterteil des Schwenksupports halbkreisförmig ausgebildet und in entsprechenden Ausnehmungen des Außenrahmens geführt sind. Dabei wird der Radius des Halbkreises mit von dem Winkel -bestimmt, um den das Schwenksupport maximal verschwenkt werden soll. Entsprechend groß ist die Bohrung im Außenrahmen zu wählen, da die die Innenrolle und Außenrolle haltenden Lagerteile und damit die Rollen selbst in senkrechter Richtung und damit auf das Ausbauprofil zu über Zylinder bewegt werden können.

Eine kontinuierliche Richtung wird gemäß der Erfindung einfach erreicht, indem das Schwenksupport verdrillungsabhängig, d.h. entsprechend der ermittelten Verdrillung des Ausbauprofils verschwenkbar ist. Der Verdrillungsgrad wird dabei durch geeignete Meßeinrichtungen kontinuierlich aufgenommen und darüber der Schwenkzylinder gesteuert. Eine

weitere Möglichkeit der Steuerung des Schwenkzylinders - . ist die, ihm Druckmeß- und Regelaggregate zuzuordnen, so daß durch Verschwenken des Schwenksupports beim Einlaufen des Ausbauprofils in die Vorrichtung gleich durch Messung des verdrängten Volumens des Schwenkzylinders ein Maß für die anschließend notwendige Verschwenkung vorgegeben ist. Der Vorgang kann dabei so schnell ablaufen und geschaltet werden, daß ein quasi kontinuierlicher Rieht- und Kalibriervorgang erzeugt wird.

Um den kontinuierlichen Rieht- und Kalibriervorgang zu gewährleisten und um das Einziehen des Ausbauprofils in die Vorrichtung zu erleichtern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß dem Schwenkrollenpaar und auch den übrigen Rollenpaare Antriebe zugeordnet sind. Dabei kann jeweils eine der Rollen oder auch beide mit dem einen oder mit getrennten Antrieben verbunden werden.

In der Regel wird es ausreichen, wenn der Richtvorgang jeweils zwischen dem Schwenkrollenpaar und dem ersten Rollenpaar vorgenommen wird. Für den Kalibriervorgang sind dann wenigstens zwei Rollenpaare vorgesehen, vorzugsweise vier weitere Rollenpaare. Bei einer derartigen Ausbildung der Vorrichtung ist ein Kalibriererfolg mit hoher Qualität zu gewährleisten.

Ein einfaches und zweckmäßiges Einführen des mehr oder weniger verdrillten Ausbauprofils wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dem Schwenkrollenpaar Schikanen und mindestens eine Niederhalterolle vorgeordnet ist. Über die Niederhalterolle wird das vorher durch die Schikanen erfaßte und auf das Schwenkrollenpaar zugeführte Ausbauprofil in einer definierten Position in das Schwenkrollenpaar hineingeführt. Da das Schwenkrollenpaar dann der Verdrillung entsprechend verschwenkt wird, kann die Niederhalterolle starr

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In der Regel wird es ausreichen, daß der Richtvorgang zwischen dem Schwenkrollenpaar und dem ersten Rollenpaar abläuft. Bei hohen Qualitätsanforderungen ist es aber vorteilhaft, wenn weitere oder alle Rollenpaare als Schwenkrollenpaar ausgebildet sind. Je nach Erfordernis kann somit der Richtvorgang dann auch zwischen den einzelnen gleich ausgebildeten Schwenkrollenpaaren vorgenommen bzw. korrigiert werden.

Ebenfalls der Qualitätserhöhung der gerichteten und kalibrierten Ausbauprofile dient eine erfindungsgemäße Ausbildung, nach der zwei oder mehrere Kombinationen von Schwenkrollenpaaren und Rollenpaaren hintereinander angeordnet und aufeinander abgestimmt vorgesehen sind. Denkbar ist dabei auch, daß die einzelnen Kombinationen nur aus Schwenkrollenpaaren bestehen oder daß die nachfolgenden Kombinationen nur aus einfachen Rollenpaaren bestehen und damit zur Kalibrierung vorgesehen sind.

Mit ein und derselben Vorrichtung können sowohl gerade Ausbauprofile als auch mit einem bestimmten'Radius vorgebogene Ausbauprofile in einer derartigen Vorrichtung verarbeitet bzw. darin veredelt werden. Hierzu ist vorgesehen, daß das Schwenkrollenpaar und die Rollenpaare eine Gerade oder einen bestimmten Bogen bildend hintereinander angeordnet verschwenkbar sind. Die einzelnen Rollenpaare können somit je nach Bedarf in eine Gerade oder einen Bogen geschwenkt werden, so daß das die Vorrichtung verlassende Produkt sowohl enddrillt als auch gegebenenfalls in eine Gerade gerichtet werden kann.

Eine weitere Möglichkeit, den Verdrillungsgrad jeweils kontinuierlich zu messen und den Schwenksupport entsprechend

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zu betätigen, ist die, bei der der Innenrolle und/oder der Außenrolle elektronische Fühler zugeordnet und schaltungsmäßig mit dem Schwenkzylinder verbunden sind. Die elektronischen Fühler müssen zweckmäßigerweise an drei Stellen des Profils dessen Verlauf und geben über einen Rechner oder auch direkt die ermittelten Werte an den Schwenkzylinder weiter, der dann den Schwenksupport entsprechend verschwenkt und dabei das eingefaßte Ausbauprofil richtet.

Zur Optimierung der Rieht- und insbesondere der Kalibrierarbeit ist erfindungsgemäß eine dem Schwenkrollenpaar vor- und/oder nachgeschaltete Beheizungseinrichtung mit Temperaturendschalter. Über eine derartig gesteuerte Beheizungseinrichtung ist sichergestellt, daß die Ausbauprofile nur bis zu beispielsweise 3oo° aufgeheizt werden können, einer Grenze, bei der ein negativer Einfluß auf vergütetes Material ausgeschlossen ist.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Richten von Profilstahl geschaffen ist, die in vorteilhafter Weise nicht nur auch stark verdrilltes Material richtet, sondern gleichzeitig dabei auch kalibriert. Auf diese Weise ist es möglich, hochwertigen Profilstahl, insbesondere im untertägigen Einsatz gewesene Ausbauprofile wieder so herzurichten, daß sie erneut unter Tage eingesetzt werden können und dabei die gleichen Ausbauwerte erbringen, wie neues Material. Insbesondere ist durch die Richtung und Kalibrierung sichergestellt, daß ein aus derartigen Profilen zusammengesetzter Ausbaubogen bei auftretendem Druck sicher und im vorgegebenen Maß einschiebt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungs-

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beispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorkopfansicht eines als Einlauf in

eine Vorrichtung zum Richten und Kalibrieren: von Profilstahl vorgesehenen Schwenkrollenpaares,

Fig. 2 eine schematisierte Darstellung einer aus mehreren Rollenpaaren bestehenden Vorrichtung,

Fig. 3 eine Vorkopfansicht eines Schwenkrollenpaares mit angetriebenen Rollen und

Fig. 4 eine schematisierte Darstellung einer Vorrichtung zum Richten und Kalibrieren von geradem Profilstahlmaterial.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Rollenpaar handelt es sich um ein solches, das in einem Schwenkrahmen 1 angeordnet ist. Dieser Schwenkrahmen besteht aus dem in der Horizontalen verschieblich angeordneten Außenrahmen 2 und dem im Außenrahmen 2 verschwenkbar positionierten Schwenksupport 3.

An das Schwenksupport 3 bzw. genauer gesagt an dessen Oberteil 5 greift ein Schwenkzylinder 6 an. über diesen Schwenkzylinder 6 kann das gesamte Schwenksupport, wie leicht ersichtlich ist, um einen bestimmten Winkel-verschwenkt werden. Dabei ist das Schwenksupport 3 im Außenrahmen 2 dadurch geführt, daß Oberteil 5 und Unterteil 7 bogenförmig ausgebildet und in Ausnehmungen 9, 1o im Außenrahmen 2 eingelassen sind. Dadurch ist ein unbeabsichtigtes Herausrutschen oder ähnliches sicher verhindert. Die Bohrungen 11, 12 im Außenrahmen 2 dienen einmal zum Durchführen der Stempel 14 der Zylinder 13 und begrenzen gleichzeitig den Verschwenkweg des Schwenksupports 3.

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Die Innenrolle 15 und die Außenrolle 16 sind wie erwähnt gegeneinander verschiebbar im Schwenksupport 3 angeordnet. Hierzu dienen der Stempel 14 bzw. der zylinder 13, die jeweils mit dem Lagerteil 17 bzw. 18 verbunden sind, das gabelförmig ausgebildet und die Innenrolle 15 bzw. Außenrolle 16 hält.

Aufgrund dieser mehrfach möglichen Verschwenkung bzw. Verschiebung der Einzelteile des Schwenkrahmens 1 ist es möglich, daß zwischen Innenrolle 15 und Außenrolle 16 fixierte Ausbauprofil 2o entweder um die X-Achse 21 oder um die Y-Achse 22 oder auch gleichzeitig um beide zu verdrehen und dabei in die vorgegebene Lage zu richten. Durch entsprechende Vorgaben kann dabei der Rückfederungswiderstand berücksichtigt werden, so daß nach dem entsprechenden Richtvorgang das Ausbauprofil 2o genau in der vorgegebenen Form vorliegt und anschließend nur durch die, wie aus Fig. ersichtlich, nachgeordneten Bearbeitungsrollen noch kalibriert werden muß. Die jeweils vorgefundene Form, d.h. der Verdrillungsgrad des Ausbauprofils 2o kann über elektrische Fühler 24, 25 abgetastet werden, wobei diese elektronischen Fühler 24, 25 zweckmäßig zumindest an mehreren Stellen abstasten.

Fig. 2 verdeutlicht die Hintereinanderanordnung von Schwenkrollenpaar 26 und Rollenpaar 28, 29, 3o, 31. Alle Rollenpaare bilden zusammen die Kombination 27, die in dieser oder einer ähnlichen Form auch noch einmal hinter der hier dargestellten Kombination angeordnet werden kann, um bei derartigen aufgearbeiteten Ausbauprofilen 2o einen hohen Qualitätsstandard zu erzeugen. Zum sicheren Einführen des verdrillten Ausbauprofils 2o in die Kombination 27 ist dem Schwenkrollenpaar 26 eine Niederhalterolle 32 sowie einige Schikanen vorgeordnet, über diese Schikanen und die Niederhalterolle 32 wird das Ausbauprofil genau

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definiert in das Schwenkrollenpaar 26 eingeführt. Dadurch, daß das Schwenkrollenpaar 26 über den Schwenkrahmen 1 verschieb- und verschwenkbar angeordnet ist, kann nun zunächst der Schwenkrahmen oder aber auch nur das Schwenksupport 3 der Verdrillung entsprechend verschwenkt werden. Sobald dann das Ausbauprofil 2o das zweite Rollenpaar 28 erreicht hat, wird das Schwenkrollenpaar 26 bzw. das Schwenksupport 3 in die Ausgangslage zurückgeschwenkt und dabei das dazwischen befindliche Ausbauprofilteil verdreht und so gerichtet.

Gemäß Fig. 3 kann die Überprüfung des jeweiligen Verdrillungsgrades auch druckabhängig ermittelt werden, indem die beim Verschwenken des Schwenksupports 3 verdrängte Hydraulikflüssigkeit als. Maß für den Verdrillungsgrad genommen wird. Aus diesem Grunde ist bei der Darstellung gemäß Fig. 3 dem Schwenkzylinder 6 ein Ausgleichsbehälter 36 zugeordnet. In der Darstellung gemäß Fig. 3 sind beide Rollen,d.h. sowohl die Innenrolle 15 wie auch die Außenrolle 16 mit Antrieben 34, 35 verbunden.

Fig. 4 zeigt eine Ausbildung, bei der durch entsprechend« Anordnung von Schwenkrollenpaar 26 und Rollenpaaren 28, 29, 3o, 31 eine Gerade gebildet wird, so daß das entsprechend durchgelaufene Ausbauprofil 2o anschließend ein gerichtetes, gerades und kalibriertes Segment bildet, das beispielsweise entweder in dieser Form unter Tage wieder eingesetzt oder aber anschließend gebogen wird.

Claims

Maschinenfabrik Christian Häusler AG, 42o2 Duggingen/Schweiz

Rieht- und Kalibriermaschine

Patentansprüche

Vorrichtung zum Richten und Kalibrieren von Profilstahl, insbesondere von geraubten Ausbauprofilen des Berg- und Tunnelbaus, die aufgrund der während des Untertageeinsatzes aufgenommenen Belastungen in der X- und/oder Y-Achse deformiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand zueinander mehrere in den Abmessungen aufeinander und auf die Ausbauprofile (2o) abgestimmte Rollenpaare (26, 28, 29, 3o, 31) angeordnet sind, von denen mindestens das erste als in der X- und Y-Achse (21, 22) bewegliches Schwenkrollenpaar (26) ausgebildet ist.

U C7 *J f £.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkrollenpaar (26), das aus der über Zylinder (13) an das Ausbauprofil (2o) andrückbaren Innenrolle (15) und Außenrolle (16) besteht, einem Schwenkrahmen (1) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dad urch gekennzeichnet, daß der Schwenkrahmen (1) einen in der Horizontalen verschieblich angeordneten Außenrahmen (2) und ein im Außenrahmen schwenkbar angeordneten Schwenksupport (3) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenksupport (3) über seinem Oberteil (5) zugeordnete Schwenkzylinder (6) verschwenkbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und Anspruch 4, dadu rch gekennzeichnet, daß Ober- und Unterteil (5, 7) des Schwenksupports (3) halbkreisförmig ausgebildet und in entsprechenden Ausnehmungen (9, 1o) des Außenrahmens (2) geführt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenksupport (3) verdrillungsabhängig,d.h. entsprechend der ermittelten Verdrillung des Ausbauprofils (2o) verschwenkbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwenkzylinder (6) Druckmeß- und Regelaggregate zugeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwenkrollenpaar (26) und auch den übrigen Rollenpaaren (28, 29, 3o, 31) Antriebe (34, 35) zugeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Schwenkrollenpaar (26) mindestens zwei, vorzugsweise vier weitere Rollenpaare (28, 29, 3o, 31) vorgesehs sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwenkrollenpaar (26) Schikanen und mindestens eine Niederhalterolle (32) vorgeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere oder alle Rollenpaare (28, 29, 3o, 31) als Schwen rollenpaar ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Kombinationen (27) von Schwenkrollenpaaren (26) und Rollenpaaren (28, 29, 3o, 31) hintereinander angeordnet und aufeinander abgestimmt vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkrollenpaar (26) und die Rollenpaare (28, 29, 3o, 31) eine Gerade oder einen bestimmten Bogen bildend hintereinander angeordnet verschwenkbar sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 und Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrolle (15) und/oder der Außenrolle (16) elektronische Fühler (24, 25) zugeordnet und schaltungsmäßig mit dem Schwenkzylinder (6) verbunden sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Schwenkrollenpaar (26) vor- und/oder nachgeschaltete Beheizungseinrichtung mit Temperaturendschalter vorgesehen ist.