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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bearbeitungsverfahren,
das in Maschinen zum automatischen Biegen von Metallprofilen in
Stabform, insbesondere von Eisenstangen für Stahlbeton, ausgeführt wird,
und auf eine Maschine zum Ausführen
des Verfahrens.
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Es
ist bekannt, dass Formstäbe,
die z. B. zum Herstellen von Stahlbetongerippen verwendet werden,
im Allgemeinen durch Maschinen erhalten werden, die die Eisenstange,
die in Rollen- oder Stabform vorliegt, einer Reihe von Biegeoperationen unterzieht.
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Im
Einzelnen sind gegenwärtig
verschiedene Biegemaschinen bekannt, die die Endprodukte, wie etwa
Bügel oder
Formstangen, ausgehend von Metallprofilen in Stabform herstellen
können.
Diese Biegemaschinen weisen im Allgemeinen eine Reihe von Vorrichtungen
zum Antreiben der Stäbe
längs einer Beschickungslinie,
eine Anordnung zum Scheren der Stäbe, um die zu biegenden Stangen,
die auf Größe zugeschnitten
sind, zu erhalten, und eine oder mehrere Biegebaueinheiten, die
nacheinander angeordnet sind, auf. Die Endprodukte werden auf den
Boden entladen.
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Das
Verfahren zum Bearbeiten von Metallprofilen in Stabform weist keine
Durchmesser- und Verfügbarkeitseinschränkungen
auf, die für
Materialien in Bundform typisch sind, es hat jedoch den Nachteil
eines erheblichen Abfalls. Eine Reihe von Stangen, die direkt verwendet
oder gebogen werden sollen, wird tatsächlich aus den einzelnen Stäben durch
aufeinanderfolgende Scherschritte erhalten, der Endabschnitt der
Stäbe,
der häufig
recht lang ist, stellt jedoch Abfall dar.
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Um
den Umfang des Abfalls zu verringern, kann der Arbeitszyklus so
eingerichtet werden, dass aus jedem Stab eine Reihe von Stangen
mit unterschiedlicher Größe erhalten
wird, d. h. die verschiedenen Fertigungslose von zu produzierenden
Teilen werden kombiniert, um die Länge der Stäbe optimal zu nutzen. Die verschiedenen
Fertigungslose werden dann gesammelt und sortiert.
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In
bekannten Biegemaschinen gibt es jedoch eine physikalische Einschränkung, die
bei der Nutzung der Länge
der Stäbe
nicht überwunden
werden kann; diese Einschränkung
ist durch den Abstand zwischen den Stabantriebsvorrichtungen und
der Biege- und/oder Scheranordnung festgelegt. Die Antriebsvorrichtungen
müssen
tatsächlich
an den Stäben
in Eingriff gelangen, damit sie diese in geeigneter Weise bewegen
können.
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Dementsprechend
kann ein Endabschnitt der Stäbe,
der nach dem Lösen
des Griffs der Antriebsvorrichtungen in der Maschine bleibt und
zum Erreichen einer Länge
beitragen würde,
die ausreichend ist, um ein zusätzliches
Produkt (Bügel
oder Formstange) fertig zu stellen, nicht verarbeitet werden und
bildet deswegen Abfall. Diese Einschränkung hat offensichtlich eine
finanzielle Auswirkung, die sich mit der Größe der nicht verwendbaren Endabschnitte
der Stäbe
verstärkt.
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Das
Patent
FR-A-2 704 784 offenbart
als nächster
Stand der Technik eine Installation zum Biegen von Stäben, insbesondere
Betonstäben,
mit einer Beschickungslinie für
die zu biegenden Stäbe, längs der
nacheinander angeordnet sind: Antriebsvorrichtungen zum Abwickeln
der Stäbe
von einer Haspel; eine Scheranordnung; und zwei Biegeköpfe, die
längs eines
Führungsmechanismus
gleiten können,
um wenigstens einen Stab an verschiedenen Punkten zu biegen. Um
ein gleichzeitiges Biegen durch die beiden Biegeköpfe zu ermöglichen,
ist eine Haltevorrichtung, die ebenfalls gleiten kann, zwischen
den beiden gleitenden Biegeköpfen
an der Beschickungslinie angeordnet, um den Stab oder die Stäbe zu halten.
Eine Steuervorrichtung steuert die Position des beweglichen Kopfes
längs der
Richtung der Beschickungslinie, wobei die Position während aller
Biegeoperationen an einem einzigen Stab oder an einer Gruppe von
Stäben,
die gleichzeitig gebogen werden, gleich bleibt.
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Das
Patent
EP-A-0 538 595 offenbart
eine Biege-Formungsmaschine, die mehrere Arbeitsebenen aufweist,
mit einer Biegeeinheit, die stromabwärtig von einer Anordnung angeordnet
ist, die Abschnitte zieht und/oder richtet, einer Schereinheit,
die zwischen die Biegeeinheit und die Ziehanordnung eingeschoben
ist, und einer Zieheinheit, die stromabwärtig von der Biegeeinheit angeordnet
ist und eine erste normale Arbeitsposition sowie eine zweite nach unten zurückgezogene
Position aufweist, wobei die Biegeeinheit eine dritte angehobene
Arbeitsposition besitzt.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, das oben angegebene
Problem zu lösen,
indem ein Bearbeitungsverfahren geschaffen wird, das verhindert,
dass ein nicht bearbeitungsfähiger
Abschnitt der Metallprofile in Stabform in Maschinen zum Bearbeiten
dieser Profile vorhanden ist, und insbesondere eine vollständige Bearbeitungsfähigkeit des
Endabschnitts der Stäbe
ermöglicht,
um einen zusätzlichen
geformten Gegenstand oder einen größeren Gegenstand zu erhalten.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zu schaffen,
die das automatische Biegen von Metallprofilen in Stabform mit einer Struktur
ausführt,
die einfach und funktional ist, im Betrieb sehr zuverlässig und
in der Verwendung sehr flexibel ist.
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Dieses
Ziel und diese Aufgabe werden durch ein Verfahren zum Biegen von
Metallprofilen in Stabform sowie durch eine Maschine, die in den
beigefügten
Ansprüchen
beansprucht sind, erreicht bzw. gelöst.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden deutlich aus der genauen Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens und der Maschine zum Biegen von Metallprofilen in
Stabform, die lediglich durch ein nicht einschränkendes Beispiel in der beigefügten Zeichnung
dargestellt sind, wobei:
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1 eine
allgemeine Vorderansicht einer Maschine zum Biegen von Metallprofilen
in Stabform ist, die gemäß dem Verfahren
der Erfindung arbeitet;
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2 eine
Vorderansicht der Anordnung zum Extrahieren des Endabschnitts der
zu biegenden Stäbe
ist;
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die 3 und 4 eine
Schnittansicht längs
einer Querebene bzw. einer Draufsicht der Extraktionsanordnung sind;
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5 und 6 eine
Vorderansicht bzw. eine Draufsicht der Stabantriebsvorrichtungen
sind; und
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7 eine
allgemeine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Maschine zum
Biegen von Metallprofilen in Stabform ist.
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Unter
besonderer Bezugnahme auf die oben angegebenen Figuren bezeichnet
das Bezugszeichen 1 allgemein die Maschine zum Biegen von
Metallprofilen 2 in Stabform, z. B. Eisenstangen für Stahlbeton
und dergleichen. Die Maschine besitzt eine Linie 3 zum
Zuführen
der zu biegenden Stäbe 2 längs der
die Antriebsvorrichtungen 4, die durch ein Abdeckungsgehäuse 48 geschützt sind,
angeordnet sind. Die Antriebsvorrichtungen 4 besitzen eine
erste Antriebsanordnung 41 und eine zweite Antriebsanordnung 42,
die nacheinander angeordnet sind und vorzugsweise durch Paare von
sich in Gegenrichtung drehenden Rädern 43 gebildet sind,
die vorzugsweise gleiche Eigenschaften besitzen.
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Wie
im Einzelnen in den 5 und 6 gezeigt
ist, werden die Antriebsanordnungen 41 und 42 durch
einen einzigen Motor 40 betätigt, der in einer mittigen
Position zwischen den Antriebsanordnungen angeordnet ist. Die Antriebsanordnungen 41 und 42 werden
durch entsprechende Kraftübertragungsorgane 44 und 45 des
Kettentyps betätigt,
die um ein Doppelritzel 46, das an der Abtriebswelle des
Motors 40 angebracht ist, und ein entsprechendes Ritzel 47 eines
Rads 43 jeder Antriebsanordnung gewickelt ist. Am Ausgang
der Antriebsvorrichtungen 4 ist längs der Beschickungslinie 3 eine
Scheranordnung 5 angeordnet, die eine herkömmliche
und an sich bekannte Scheranordnung sein kann.
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Die
Biegemaschine besitzt weiterhin vor der Scheranordnung 5 eine
Biegeanordnung 6, die mit einem Biegekopf 7 eines
bekannten Typs versehen ist, der geeignet ist, um die Stäbe 2 zu
biegen.
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Der
Biegekopf
7 der Biegeanordnung
6 kann sich zwischen
einer ersten oberen Biegestation
61, die an der Beschickungslinie
3 angeordnet
ist, und einer zweiten unteren Biegestation
62 bewegen,
wie im Einzelnen in dem
italienischen
Patent Nr. 1292692 an Schnell S.p.A. beschrieben ist. Ansonsten
gibt es zwei Biegeköpfe,
d. h. einen oberen und einen unteren Biegekopf, die an den Biegestationen
61 bzw.
62 angeordnet
sind.
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Stromabwärtig von
der Biegeanordnung 6 besitzt die Biegemaschine längs der
Linie 3 zum Zuführen
der Stäbe 2 eine
Extraktionsanordnung 8, die geeignet ist, um den Abschnitt
der Stäbe 2,
der von der Biegeanordnung 6 nach vorn vorsteht, zu ergreifen.
Wie später
genau beschrieben wird, ist die Extraktionsanordnung 8 im
Einzelnen so beschaffen, dass sie den Endabschnitt der Stäbe 2 extrahiert.
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Die
Extraktionsanordnung 8 besitzt eine Greifvorrichtung 9 des
Klemmtyps, die sich unter der Betätigung eines ersten Betätigungselements 10 längs einer
Achse, die longitudinal in Bezug auf die Vorschubrichtung der Stäbe 2 ist,
mit einem festen Hub hin und her bewegen kann (3).
Die Klemme 9 kann sich ferner auf der Arbeitsebene und
längs einer
Achse, die senkrecht zu der Vorschubrichtung der Stäbe 2 ist,
unter der Betätigung
eines zweiten Betätigungselements 11 zwischen
einer oberen Position und einer unteren Position bewegen, die der
ersten Biegestation 61 bzw. der zweiten Biegestation 62 entsprechen.
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Die
Klemme 9 ist durch eine untere feste Klemmbacke 91,
die mit einem Rahmen 90 starr bekoppelt ist, und eine bewegliche
Klemmbacke 92, die durch ein entsprechendes Betätigungselement 93 betätigt werden
kann, das seinerseits mit dem Rahmen 90 starr gekoppelt
ist, gebildet (3). Das erste Betätigungselement 10 ist
mit einer Struktur 80 starr gekoppelt, die ein Paar Hülsen 81 bildet,
in denen entsprechende Führungsschäfte 82 gleitfähig angebracht
sind. Die Achse der Schäfte
verläuft
parallel zu dem Betätigungselement 10 (4).
Die Führungsschäfte 82 unterstützen an
einem hinteren Ende einen Kasten 84, auf dem der Rahmen 90 der Klemme 9 geführt wird.
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Die
Struktur 80 ist so angebracht, dass sie an einem Paar Säulen 83,
die mit dem festen Rahmen der Maschine starr gekoppelt sind, mit
einer Achse, die senkrecht zu der Zuführrichtung der Stäbe 2 ist, gleiten
kann, und wird durch das zweite Betätigungselement 11 hin
und her bewegt.
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Der
Kasten 84 ist mit Hülsen 85 versehen,
in denen zwei zusätzliche
Führungsschäfte 86 gleitfähig eingesetzt
sind und an einem Ende den Rahmen 90 der Klemme 9 unterstützen.
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Der
Rahmen 90 der Klemme 9 kann sich längs einer
Achse, die quer zu der Zuführrichtung
der Stäbe 2 und
zu der Arbeitsebene der Maschine verläuft, unter der Betätigung eines
dritten Betätigungselements 87,
das durch den Kasten 84 unterstützt wird und mit den Führungsschäften 86 starr
verbunden ist, hin und her bewegen.
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Die
Maschine umfasst außerdem
an der unteren Biegestation 62 einen zurückziehbaren
Anschlag 12, der in einer Zwischenposition zwischen der
Biegeanordnung 6 und der Extraktionsanordnung 8 angeordnet
ist (1). Vor der Extraktionsanordnung 8 kann
sich an der unteren Biegestation 62 eine zusätzliche
Antriebsanordnung 13 befinden, die durch Paare von sich
in Gegenrichtung drehenden Rädern
gebildet ist. Die Maschine kann mit einem Schlitten 14 mit
Fächern
zum wahlweisen Sammeln der Fertigprodukte oder mit ähnlichen
Sammelmitteln versehen sein.
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Das
Betriebsverfahren und die Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung
werden verwendet, um lediglich den Endabschnitt von Profilen in
Form von Stäben 2 zu
bearbeiten, die ansonsten nicht vollständig verwendet werden könnten, da
ein abschließender
nicht nutzbarer Abschnitt, der wenigstens gleich dem Abstand zwischen
der zweiten Antriebsanordnung 42 und dem Biegekopf 9 ist,
in jedem Fall übrig
bleiben würde.
Das Verfahren und die Maschine umfassen im Wesentlichen die Bearbeitung
des Endabschnitts der Stäbe 2,
indem mittels der Antriebsvorrichtungen 40 der teilweise
Vorschub des Endabschnitts der Stäbe 2 und das Anhalten
des Endabschnitts der Stäbe 2 in
einer im Voraus eingestellten Position ausgeführt wird, die gemäß den Abmessungen
der geformten Gegenstände,
die hergestellt werden sollen, und gemäß dem festen Hub, den die Klemme
ausführen
kann, automatisch bestimmt wird.
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Anschließend wird
der Endabschnitt der Stäbe 2 mittels
der longitudinalen translatorischen Bewegung der Klemme 9 der
Extraktionsanordnung 8 extrahiert. Die Klemme 9 ergreift
die Stäbe 2 an
einem Abschnitt, der von der Biegeanordnung 6 nach vorn
vorsteht. Die voreingestellte Bewegung der Antriebsvorrichtungen 4 wird
durch Subtraktion berechnet, so dass die Klemme 9, die
sich mit einem Hub mit fester Größe bewegen
kann, wie im Folgenden genauer spezifiziert wird, die Abmessungen
des geformten Gegenstands, der hergestellt werden soll, fertig stellt.
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Im
Einzelnen führt
der Endabschnitt der Stäbe 2 unter
der Betätigung
der Antriebsvorrichtungen 4 einen ersten Vorschubhub aus,
dessen Größe gemäß den Abmessungen
der geformten Gegenstände,
die hergestellt werden sollen, veränderlich ist und insbesondere
gleich der Differenz zwischen der Abmessung, die bereitgestellt
werden soll, und dem festen Hub der Klemme 9 ist.
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Mit
anderen Worten, der durch die Antriebsvorrichtungen 4 ausgeführte Vorschub
endet in einer im Voraus eingestellten Position, die durch die Differenz
zwischen den Abmessungen der geformten Gegenstände, die hergestellt werden
sollen, und dem festen Hub der Klemme 9 festgelegt ist.
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Die
anschließende
Bewegung der Stäbe durch
die Klemme 9, die einen festen Hub ausführt, ermöglicht, die vorgesehenen Abmessungen
der geformten Gegenstände
exakt fertig zu stellen, wobei der Endabschnitt vollständig oder
teilweise verwendet wird, der ansonsten in einer Größe, die
gleich dem Abstand zwischen der zweiten Antriebsanordnung 42 und
dem Biegekopf 7 ist, unverwendbar bleiben würde.
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Es
ist eine Tatsache, dass das vertikal bewegliche Rad der ersten Antriebsanordnung 41 außerdem dazu
dient, nach dem Vorhandensein der Stäbe 2 zu prüfen, um
den Endabschnitt der Stäbe
zu erfassen und den oben beschriebenen Betriebszyklus zu aktivieren.
Wenn die Stäbe 2 aus
der erste Antriebsanordnung 41 austreten, wird die Tatsache
erfasst, dass eine verbleibende Länge des Stabs, die gleich dem
Abstand zwischen den beiden Antriebsbaueinheiten 41 und 42 ist,
vorhanden ist. Dies ermöglicht
außerdem,
die Korrektheit der Länge
zu prüfen,
die durch die Bedienperson mit den ursprünglichen Daten wahlweise eingestellt
wurde.
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Der
Endabschnitt der Stäbe 2 wird
durch die zweite Antriebsanordnung 42 in der im Voraus
eingestellten Position angeordnet.
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Die
Klemme 9 ist so beschaffen, dass sie die Stäbe 2 zwischen
den Klemmbacken 91 und 92 an einem Abschnitt,
der von der Biegeanordnung 6 nach vorne vorsteht, durch
die Betätigung
der beweglichen Klemmbacke 92 der Klemme mit Hilfe des
Betätigungselements 93 ergreift
(3).
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Die
Räder der
Antriebsanordnung 42 werden dann geöffnet, um den Endabschnitt
der Stäbe 2 freizugeben,
und die longitudinale translatorische Bewegung des Endabschnitts
der Stäbe 2 wird
durch die Betätigung
der Klemme 9 der Extraktionsanordnung 8 erzeugt,
deren Vorschubhub eine feste Größe besitzt,
um die vorgesehenen Abmessungen fertig zu stellen, wie bereits erläutert wurde.
Die translatorische Bewegung der Klemme 9 wird durch das
Betätigungselement 10 ausgeführt, indem
es auf dem Führungsschaft 82 gleitet,
der mit dem Kasten 84 starr gekoppelt ist, der den Rahmen 90 der
Klemme 9 unterstützt.
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Am
Ende des Hubs mit fester Größe der Klemme 9 wird
ein Scheren der Stäbe 2 auf
Größe mittels
der Scheranordnung 5 ausgeführt und die wahlweise Fertigstellung
des Gegenstands durch folgende Prozesse wird ausgelöst.
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Um
das wahlweise Biegen des hinteren Abschnitts von verhältnismäßig langen
Stäben 2 auszuführen, nachdem
sie auf Größe abgeschert
wurden, wird der Biegekopf 7 der Biegeanordnung 6 von
der oberen Biegestation 61 zu der unteren Biegestation 62 bewegt.
Diese Bewegung kann mit der Bewegung der Klemme 9 verbunden
sein, die die Stäbe 2 an
der unteren Biegestation 62 hält. Die Bewegung der Klemme 9 wird
durch das Betätigungselement 11 durch
Gleiten der Struktur 80 an den Säulen 83 bewirkt, die
mit dem festen Rahmen der Maschine starr gekoppelt sind, wobei eine
Achse senkrecht zu der Vorschubrichtung der Stäbe 2 und parallel
zu der Arbeitsebene verläuft.
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Die
Klemme 9 kann sich unter der Betätigung des Betätigungselement 87 zu
einer zurückgezogenen
Position in Bezug auf die Arbeitsebene der Maschine bewegen, damit
sie während
der maschinellen Bearbeitung kein Hindernis darstellt.
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Die
Klemme 9 kann außerdem
die teilweise fertig gestellten Gegenstände der unteren Antriebsanordnung 13 zuführen, die
sie bewegt, um die vorgesehenen Biegeoperationen an dem hinteren
Abschnitt der Stäbe
auszuführen.
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Schließlich werden
die fertig gestellten Produkte in einen Transportwagen 14 entladen,
der sich optional darunter befindet und mit Fächern versehen ist, um die
fertig gestellten Produkte wahlweise zu sammeln.
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Wenn
dagegen der Endabschnitt der Stäbe nicht
lang genug ist, um das geformte Teil, das bearbeitet wird, zu erhalten,
wird es durch die Klemme 9 entfernt und als Abfall abgelegt.
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Das
Verfahren und die Maschine gemäß der Erfindung
erreichen deswegen das Ziel, dass der Endabschnitt von Metallprofilen
in Stabform in Maschinen zum Biegen dieser Profile trotzdem verarbeitet werden
kann, wodurch eine vollständige
Nutzung des Endabschnitts der Stäbe
erreicht werden kann, um einen zusätzlichen geformten Gegenstand
oder einen größeren Gegenstand
zu erhalten.
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Dies
wird insbesondere durch eine geeignete Kombination der Bewegung,
die durch die Antriebsvorrichtungen 4 erzeugt wird, mit
dem Extraktionshub mit fester Größe der Klemme 9 erreicht,
um eine geforderte Abmessung zu erhalten. Die vorgesehene Abmessung
wird im Einzelnen erreicht, indem die Antriebsvorrichtungen 4 bei
einem Vorschub angehalten werden, der genau gleich der Größe des festen
Hubs der Klemme 9 ist.
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Wenn
z. B. eine Länge
von 200 cm des Profils von einem Stab übrig bleibt und ein Teil der
Länge 180
cm erzeugt werden muss, wäre
das Material theoretisch mehr als ausreichend, in der Praxis wäre jedoch
eine herkömmliche
Maschine nicht in der Lage, es zu produzieren, da auf Grund der
physikalischen Abmessungen der mechanischen Teile die letzten 40 cm
nicht gehandhabt werden können
und deswegen diese Länge
in der Maschine verbleibt, wodurch zwangsläufig nicht nur die letzten
40 cm, sondern das gesamte Teil der Länge 200 cm verworfen wird.
Unter der Voraussetzung, dass die Klemme einen festen Hub von 30
cm hat, hält
dagegen gemäß der vorliegenden
Erfindung der Antrieb bei 150 cm an und die Klemme 9 extrahiert
daraufhin mit ihrem festen Hub die Länge von 30 cm aus der Maschine,
um die vorgesehene Länge
von 180 cm fertig zu stellen.
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Dieses
Ergebnis wird durch eine einfache und kostengünstige Lösung erreicht.
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Die
Extraktionsvorrichtung 8 erfordert keine Bewegungsmessvorrichtungen,
die ihre Konstruktion komplizierter machen und ihre Kosten vergrößern würden, und
ist stattdessen einfach mit einer Klemme 9 mit festem Hub
versehen.
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Es
sollte außerdem
angemerkt werden, dass die Extraktionsvorrichtung 8 nur
bei Bedarf aktiviert wird, um den Endabschnitt der Stäbe 2 zu
bewegen, und während
der Bearbeitung der Stababschnitte, die dem Endabschnitt vorhergehen,
inaktiv ist.
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7 veranschaulicht
eine weitere Ausführungsform
der Maschine, bei der die Extraktionsanordnung 8 am Ausgang
der Scheranordnung 5 hinter der Biegeanordnung 6 zwischen
der Scheranordnung und der Biegestation längs der Linie 3 zum
Zuführen
der Stäbe 2 angeordnet
ist. Bei dieser Lösung ist
die Klemme 9 so beschaffen, dass sie die Stäbe 2 während des
Biegens ergreift, um als ein Anschlag für das Biegen in der oberen
Biegestation 61 zu wirken.
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Bei
der praktischen Ausführungsform
der Erfindung können
die verwendeten Materialien sowie die Formen und Abmessungen gemäß den Anforderungen
beliebig sein.