EP1294503A1 - Profilrichtmaschine - Google Patents

Profilrichtmaschine

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Publication number
EP1294503A1
EP1294503A1 EP01960267A EP01960267A EP1294503A1 EP 1294503 A1 EP1294503 A1 EP 1294503A1 EP 01960267 A EP01960267 A EP 01960267A EP 01960267 A EP01960267 A EP 01960267A EP 1294503 A1 EP1294503 A1 EP 1294503A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
straightening
shafts
machine according
adjusting means
straightening machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01960267A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1294503B1 (de
Inventor
Hans Georg Hartung
Werner Kohlstedde
Markus Willems
Hans-Jürgen Reismann
Manfred Riffelmann
Ulrich Svejkovsky
Stefan Ernst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Demag AG filed Critical SMS Demag AG
Publication of EP1294503A1 publication Critical patent/EP1294503A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1294503B1 publication Critical patent/EP1294503B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/02—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by rollers
    • B21D3/05—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by rollers arranged on axes rectangular to the path of the work

Definitions

  • the invention relates to a straightening machine for straightening profiles, such as rolled beams or similar section steel, which above and below the pass line in the transport direction of the straightening material has a plurality of tools arranged on mutually parallel, driven straightening shafts, of which the upper straightening shafts can preferably be adjusted to adjust the straightening gap are.
  • the need to eliminate multi-axis deviations from the required profile results from the fact that the profiles, e.g. H-, U- or T-beam, after rolling onto a cooling bed. Here they remain for cooling down to a temperature of approx. 60 ° C. Due to the upstream rolling process and in particular also due to the cooling, the profiles warp both vertically and horizontally and can also twist about their longitudinal axis. In addition to the geometrical non-uniformity of the rolling stock, the consequences are internal stresses in the material, which become even clearer when the profile is divided.
  • the use of profile straightening machines created a two-axis flatness by subjecting the profile to alternating bending on some surfaces with the help of straightening rollers or tools arranged above and below the straightening material in the pass line of the transport direction ,
  • the tools generally consist of straightening disks attached to bushings, which are mounted on straightening shafts each arranged in the same axis with a preset pitch or at a certain distance from one another.
  • the alternate bends then ideally lead to an improvement in straightness in the vertical and also in the horizontal direction.
  • straightening for example, H-beams (cf. EP D1 0 472 765), at least one of the two bearing on the carrier flanges from the inside and carried by the straightening shaft Adjust the aligning washers axially and in this way change the outside or chamber dimensions of the aligning washers.
  • the known straightening machines consist of a multi-part stand in welded construction or a stand made of a combined cast and welded construction.
  • the straightening machines which are designed in a pure welded construction, are usually designed in such a way that two side stands are connected to one another by means of a lower and an upper traverse.
  • a cast / welded construction two solid, cast slabs are welded together.
  • the invention is therefore based on the object of creating a profile straightening machine of the type mentioned which, despite a simple, lightweight construction, is capable of spring-ups and / or straightening gaps, regardless of the different straightening forces for the different profiles reduce and overall reduce the loads introduced into the machine, in particular the bearing loads.
  • the straightening shafts can be adjusted individually and an actuating means engaging on the straightening shaft ends is assigned to them on both sides, wherein in straightening operation at least the operating side adjusting means remote from the drive side is acted upon by a force opposing the straightening force.
  • the adjustment means preferably engage from below on the preferably individually adjustable upper alignment shafts. It has hereby been achieved that the straightening forces can be absorbed over a short distance between the bearing chocks or units of the upper and lower straightening shafts, because force transmission means can be provided which guide the forces from the bearing chock to the bearing chock or from the bearing unit to the bearing unit , A closed frame can therefore be completely dispensed with and the machine weight can thus be reduced considerably.
  • the hydraulic cylinders are used as adjusting means for the vertical adjustment of the upper straightening shafts or the tools carried by them. This opens up the possibility that the profile to be straightened can run in when the tools are slightly open and that the straightening shafts can also be adjusted under load during the straightening process.
  • electro-mechanically loadable spindles are used as the adjusting means. The employment takes place here in a known manner by means of worm gear, but no adjustment can be carried out under load.
  • the drive-side adjusting means is subjected to pressure and the tool or operator-side adjusting means to absorb the straightening forces which occur.
  • the tooth flanks are loaded in opposite directions accordingly.
  • the hydraulic cylinder on the tool side be larger than the hydraulic cylinder on the drive side. This allows the larger or smaller forces to be set due to the different lever ratios.
  • the tool is no longer arranged on the straightening shafts between the adjustment means on the straightening machine, which no longer has a closed frame construction.
  • the straightening force occurs outside of the stand and truss construction in a conventional flying bearing of the straightening shafts
  • the bilateral mounting of the tools carried by the straightening shafts enables more favorable bending conditions to be achieved with a better introduction of the straightening forces via the lower straightening shafts and the base frame receiving them ,
  • the straightening tools are not so far apart, since the rather high proportion of shaft deflection in flying bearings is eliminated, so that the adjustment dimensions can be maintained without adversely affecting the straightening result.
  • the alignment axis bearings can be smaller than in the case of a flying bearing, and because of the central alignment area, hydraulic cylinders of the same size can be used.
  • An advantageous embodiment of the invention when the tool is supported on both sides provides that the straightening shafts are formed in two parts and the tools are constructed in sandwich construction, the drive-side direction shaft part is clamped to the operator-side directional shaft part via the sandwich tool using a tie rod.
  • the straightening shafts including the tool more compact units can be achieved in which there is a bushing between the drive-side and the operator-side straightening shaft part for receiving the tools or straightening disks.
  • a tried-and-tested, high-prestressed sandwich connection serves as a secure connection of these components, which can both transmit the drive torques and help to absorb the bending forces to be expected.
  • the adjustment means connected to the bearing chock of the operator-side directional shaft part are arranged on a linearly movable base frame which also has the bearing units of the operator-side lower directional shaft parts.
  • the two-sided mounting of the tools according to the invention enables the tool frame or tool to be carried out with different profiles to be aligned due to the displaceability of the base frame.
  • a proposal of the invention therefore provides that a movable manipulator, which is designed with means for simultaneously holding all tools, is assigned to the straightening shafts.
  • This can be a ground vehicle or a crane vehicle, it being possible to design an interchangeable traverse with, for example, pliers for gripping the tools.
  • the pliers manipulator thus enables short changing times when changing profiles.
  • the drive-side directional shaft end or part with its roller bearings is arranged in a piston of a cylinder housing of a hydraulic axial adjustment unit consisting of two parts. This enables another is a play-free determination of the axial position of the upper and lower straightening shafts.
  • Straightener - viewed from the front, from the operating or tool side;
  • FIG. 2 is a partial view of FIG. 1 showing two lower and one upper straightening shaft with tool
  • FIG. 3 shows a section along the line III-III of FIG. 2;
  • Figure 4 shows a section along the line IV-IV of Figure 2;
  • FIG. 5 shows another embodiment of a profile straightening machine, which has a bearing for the straightening shafts on both sides of the tool, as a sectional partial view through an upper straightening shaft unit, comparable to the sectional profile according to FIG. 3;
  • FIG. 6 shows a sectioned partial view through a lower straightening shaft unit in a profile straightening machine with the tool being supported on both sides, comparable to the section of FIG. 4;
  • FIG. 8 is a top view of an embodiment of a manipulator device for simultaneously changing all the tools of a nine-roll profile straightening machine in the exemplary embodiment
  • FIG. 9 the manipulator device according to FIG. 8 seen from the front.
  • Figure 10 as a detail in longitudinal section a multi-part tool.
  • a profile straightening machine 1 has four upper straightening shafts 2a and five lower straightening shafts 2b.
  • the lower straightening shafts 2b are accommodated in bearing chocks 3, which are supported on a floor support 4, while the upper straightening shafts 2a are arranged in bearing chocks 3, which are provided by cylinder eyes 5 (see FIGS. 2 and 3)
  • Bottom bracket 4 supporting hydraulic cylinders 6 and 7 are worn.
  • the directional shaft end 8 and 9 facing both the drive side I and the operating or tool side II, both the upper and the lower directional shafts 2a and 2b, are mounted in the bearing chocks 3 , and the straightening shafts 2a and 2b accommodate the tools 11 equipped with upper and lower straightening disks 10a and 10b for straightening, for example, a hot-rolled H-beam, with floating bearings.
  • the exemplary embodiment - cf. 1 - the entire profile straightening machine 1 can be raised and lowered via an electromechanical adjusting or lifting device 13 anchored to the foundation 12 via spindles 14 acting on the base support 4.
  • Each upper and lower straightening shaft 2a or 2b can be driven individually via motors 15 provided on the drive side I and intermediate gears 16.
  • drives 17 for the axial adjustment of the straightening shafts 2a and 2b arranged.
  • the hydraulic cylinders 6 and 7, which enable a single adjustment of the upper straightening shafts 2a and thus serve as adjustment means, are in the construction of the profile straightening machine 1 shown in FIGS. 1 to 4 with the tools 11 in a floating position for receiving the straightening force FR acting in the direction of the arrow 18 (cf.
  • a force transmission means 40 (in the example a bolt) is provided (cf. also FIG. 2).
  • a closed frame construction or a closed stand system required with the previous profile leveling machines can thus be dispensed with. Rather, it is sufficient to arrange the straightening shafts 2a and 2b in only chocks 3.
  • the hydraulic cylinders 6, 7 are of different sizes, which takes into account the larger or smaller forces that arise due to the different lever ratios, so that the hydraulic cylinders 6 on the tool side are larger than the hydraulic cylinders 7 on the drive side.
  • FIGS. 5 and 6 consist of two directional waves divide 21a, 21b and 22a, 22b (cf. the lower straightening shaft according to FIG. 6).
  • Both the upper directional shaft parts 21a, 21b and the lower directional shaft parts 22a, 22b are - and in this respect in full accordance with the above-described embodiment - in bearing chocks 3 and - the respective lower directional shaft parts 22b - arranged in bearing units 103, so that it is also in In this case, no closed frame construction or closed stand construction is required.
  • the chocks 3 of the upper directional shaft parts 21a, 21b arranged on both sides of the tool are carried both on the drive side I and on the operating side II by hydraulic cylinders 23a, 23b which serve as adjusting means and which are supported on the foundation 12 via base frames 24 and 25, respectively ,
  • the directing force 18, which acts in the middle in this case - is absorbed by the shortest possible route, and is passed on again via connecting force transmission means in the short circuit between the bearings; the floor support or the foundation remains unaffected by the forces.
  • the adjusting or hydraulic cylinders 23a, 23b are both acted upon by train FA according to arrow 19.
  • the operator-side base frame 25, which is designed with bearing units 103 for the lower directional shaft parts 22a, 22b and has bearing chocks 3 for the upper directional shaft parts 21a, 21b and 22a, 22b, is movably arranged on the foundation 12, that is to say the operating side II of this type of profile straightening machine can be opened so that the tools 11 are freely accessible.
  • the two-sided mounting of the tools 11 in a version of a profile straightening machine according to FIGS. 5 and 6 with a central force application of the straightening force and thus uniform tension distribution on both bearing chocks 3, in combination with the operator-side movable base frame 25 and the sandwich construction of the tools 11, furthermore offers a simple way of changing either worn tools 11 or when converting to another profile to be straightened.
  • FIG. 7 shows, using the example of two-part aiming shafts, an alternative embodiment of the axial aiming shaft adjustment in the form of a hydraulic unit.
  • a cylinder housing 35 is formed on its end located on the drive side I, which accommodates a piston 36a, 36b consisting of two parts, the two piston parts 36a, 36b simultaneously enclosing the roller bearings 37, 38 of the straightening shaft part 21a.
  • the directional shaft part 21a can be displaced axially horizontally and thus a play-free determination of the axial position of the directional shafts can be achieved.
  • the adjusting means (hydraulic cylinders or adjusting spindles), which preferably engage the upper straightening shafts from below, allow an opposing force to be applied to at least the adjusting means on the operator side, which makes it possible to absorb the straightening forces in the shortest possible way to dispense with a closed frame or stand construction of the straightening machine and to exploit the considerable advantages described.

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Description

Profilrichtmaschine
Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine zum Richten von Profilen, wie gewalzte Träger oder dergleichen Profilstahl, die ober- und unterhalb der Passlinie in Transportrichtung des Richtgutes mehrere auf zueinander parallelen, angetriebenen Richtwellen angeordnete Werkzeuge aufweist, von denen vorzugsweise die oberen Richtwellen zur Einstellung des Richtspaltes anstellbar sind.
Die Notwendigkeit zur Beseitigung mehrachsiger Abweichungen vom geforderten Profil ergibt sich daraus, daß die Profile, z.B. H-, U- oder T-Träger, nach dem Walzen auf ein Kühlbett gelangen. Hier verbleiben sie zur Abkühlung bis im allgemeinen auf eine Temperatur von ca. 60° C. Durch den vorgeschalteten Walzprozeß sowie insbesondere aber auch durch die Abkühlung, verwerfen sich die Profile sowohl vertikal als auch horizontal und können sich zusätzlich noch um ihre Längsachse verdrehen. Die Folgen sind neben der geometrischen Ungleichförmigkeit des Walzgutes Eigenspannungen im Material, die sich bei Zerteilung des Profils noch deutlicher zeigen.
Durch den Einsatz von Profilrichtmaschinen, insbesondere solchen, die für dickwandigere Profile üblich sind, wurde eine zweiachsige Planlage erzeugt, indem das Profil an einigen Flächen mit Hilfe von ober- und unterhalb des Richtgutes in der Passlinie der Transportrichtung angeordneten Richtwalzen oder Werkzeugen einer Wechselbiegung unterworfen sind. Die Werkzeuge bestehen in der Regel aus auf Buchsen befestigten Richtscheiben, die auf jeweils in derselben Achse angeordneten Richtwellen mit voreingestellter Teilung bzw. in einem bestimmten Abstand voneinander gelagert sind. Die Wechselbiegungen führen dann idealerweise zu einer Verbesserung der Geradheit in vertikaler und auch in horizontaler Richtung. Hierbei ist es zum Richten von beispielsweise H-Trägern bekannt (vgl. EP D1 0 472 765), mindestens eine der beiden den Trägerflanschen von innen her anliegenden, von der Richtwelle getragenen Richtscheiben axial zu verstellen und auf diese Weise das Außen- bzw. Kammermaß der Richtscheiben zu verändern.
Da das Richtergebnis bei Stabmaterial, Profilen oder dergleichen gewalzten Trägern wesentlich von der Steifigkeit der gesamten Richtmaschine abhängt, bestehen die bekannten Profilrichtmaschinen aus einem mehrteiligen Ständer in Schweißkonstruktion oder aus einem Ständer aus einer kombinierten Guß- und Schweißkonstruktion. Die in reiner Schweißkonstruktion ausgeführten Richtmaschinen sind meistens so gestaltet, daß zwei Seitenständer mittels einer unteren und einer oberen Traverse miteinander verbunden sind. In Ausführung als Guß-/Schweißkonstruktion sind zwei massive, gegossene Brammen durch Schweißen miteinander verbunden.
Bei einer durch die DE 28 23 526 C2 bekanntgewordenen Profilrichtmaschine sind die beiden in Durchlaufrichtung des Stabmaterials im Abstand hintereinander angeordneten Seitenständer durch einen an den Enden der waagerechten Ständerholme ansetzenden weiteren aufrechten Ständerholm portalartig ausgebildet, während C-Schenkel von dort außerdem vorhandenen Zwischenstützen an ihren Enden durch eine Zuglasche miteinander verbunden sind. Der Grund für diese massive Ständerbauweise liegt darin, die Aufnahme der Richtkräfte in einem geschlossenen System zu ermöglichen. Die aufgrund der gestiegenen Anforderungen an die Richtgenauigkeit erforderlichen steifen, massiven Ständerbauweisen setzen somit allerdings materialintensive und damit kostenaufwendige Bauteile voraus. Die mechanische Bearbeitung dieser Bauteile muß bedingt durch deren Größe zudem auf großen, nicht überall verfügbaren, teueren Bearbeitungsmaschinen durchgeführt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Profilrichtmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die trotz einer einfachen, leichten Bauweise in der Lage ist, unabhängig von den für die verschiedenen Profile unterschiedlichsten Richtkräften Auffederungen und/oder Richtspaltaufweitungen zu reduzieren und insgesamt die in die Maschine eingeleiteten Belastungen, insbesondere die Lagerbelastungen, zu verringern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Richtwellen einzeln anstellbar sind und ihnen jeweils an beiden Seiten ein an die Richtwellenenden angreifendes Anstellmittel zugeordnet ist, wobei im Richtbetrieb zumindest das von der Antriebsseite entfernte, bedienungsseitige Anstellmittel mit einer zur Richtkraft gegenläufige Kraft beaufschlagt ist. Die Anstellmittel greifen vorzugsweise von unten an die bevorzugt einzeln anstellbaren oberen Richtwellen an. Hiermit ist erreicht worden, daß die Richtkräfte auf kurzem Wege zwischen den Lager-Einbaustücken bzw. -Einheiten der oberen und der unteren Richtwellen aufgenommen werden können, weil sich Kraftübertragungsmittei vorsehen lassen, die die Kräfte von Lagereinbaustück zu Lagereinbaustück bzw. von Lagereinheit zu Lagereinheit leiten. Es kann daher auf einen geschlossenen Rahmen komplett verzichtet und damit das Maschinengewicht erheblich verringert werden. Da die Richtkräfte nicht mehr von einer geschlossenen Rahmenkonstruktion, die zudem eine genügend hohe Steifigkeit aufweisen muß, aufgenommen werden müssen, können aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme einer sozusagen rahmenlosen Profilrichtmaschine auch keine Rahmenaufweitungen mehr auftreten. Denn trotz hoher Steifigkeit der in einer geschlossenen Rahmenkonstruktion ausgeführten bekannten Profilrichtmaschinen hat jeder Ständer eine Federkonstante, die für den Richtprozeß nachteilig ist, da der Ständer unter Last ausweicht.
Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die für die Vertikalanstellung der oberen Richtwellen bzw. der von diesen getragenen Werkzeuge als Anstellmittel Hydraulikzylinder eingesetzt. Dies eröffnet die Möglichkeit, daß das zu richtende Profil in leicht geöffnetem Zustand der Werkzeuge einlaufen kann und während des Richtprozesses eine Einstellung der Richtwellen auch unter Last vorzunehmen. Nach einer Alternative sind elektro-mechanisch beaufschlagbare Spindeln als Anstellmittel eingesetzt. Die Anstellung erfolgt hierbei in bekannter Weise mittels Schneckenradgetriebe, wobei aber keine Einstellung unter Last durchgeführt werden kann.
Bei einer Bauweise einer Profilrichtmaschine mit üblicher Weise fliegend gelagerten Richtwellen ist zur Aufnahme der auftretenden Richtkräfte erfindungsgemäß das antriebsseitige Anstellmittel druck- und das Werkzeug- bzw bedienungsseitige Anstellmittel zugbelastet. Im Falle von Anstellspindeln werden die Zahnflanken entsprechend gegenläufig belastet. Bei vorteilhaft eingesetzten Hydraulikzylindern wird vorgeschlagen, daß der werkzeugseitige Hydraulikzylinder größer als der antriebsseitige Hydraulikzylinder ist. Hiermit lassen sich die aufgrund der unterschiedlichen Hebelverhälnisse einstellenden größeren bzw. kleineren Kräfte berücksichtigen.
Bei einer anderen Ausführung der ständerlosen, d.h. keine geschlossene Rahmenkonstruktion mehr aufweisenden Profilrichtmaschine ist das Werkzeug zwischen den Anstellmitteln auf den Richtwellen angeordnet. Während bei einer herkömmlichen fliegenden Lagerung der Richtwellen die Richtkraft außerhalb der Ständer- und Traversenkonstruktion auftritt, lassen sich aufgrund der beid- seitigen Lagerung der von den Richtwellen getragenen Werkzeuge günstigere Biegeverhältnisse mit einer besseren Einleitung der Richtkräfte über die unteren Richtwellen und den diese aufnehmenden Grundrahmen erreichen. Die Richtwerkzeuge drücken sich demzufolge weit weniger auseinander, da der recht hohe Anteil der Wellenausbiegung einer fliegenden Lagerung entfällt, so daß sich die Anstellmaße ohne nachteilige Beeinträchtigung des Richtergebnisses einhalten lassen. Bedingt durch die beidseitige Werkzeug-Lagerung können die Richtachsenlager kleiner als bei einer fliegenden Lagerung sein, und wegen des mittigen Richtbereichs lassen sich gleich große Hydraulikzylinder einsetzen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bei beidseitiger Lagerung des Werkzeugs sieht vor, daß die Richtwellen zweiteilig ausgebildet und die Werkzeuge in Sandwich-Bauweise ausgeführt sind, wobei das antriebsseitige Rieht- wellenteil mit dem bedienungsseitigen Richtwellenteil über das Sandwich- Werkzeug mittels Zuganker verspannt ist. Es lassen sich hierbei für die Richtwellen einschließlich Werkzeug kompaktere Einheiten erreichen, bei denen sich zwischen dem antriebsseitigen und dem bedienungsseitigen Richtwellenteil eine Buchse zur Aufnahme der Werkzeuge bzw. Richtscheiben befindet. Als sichere Verbindung dieser Komponenten dient eine erprobte, hoch vorgespannte Sandwich-Verbindung, die sowohl die Antriebsmomente übertragen kann als auch dazu beiträgt, die zu erwartenden Biegekräfte aufzunehmen.
Nach einem sehr vorteilhaften Vorschlag bei dieser Ausführung der Erfindung sind die mit dem Lager-Einbaustück des bedienungsseitigen Richtwellenteils verbundenen Anstellmittel auf einem linearbeweglichen Grundrahmen angeordnet, der gleichzeitig auch die Lagereinheiten der bedienungsseitigen unteren Richtwellenteile aufweist. Die erfindungsgemäß beidseitige Lagerung der Werkzeuge ermöglicht durch die Verschiebbarkeit des Grundrahmens einen bei unterschiedlichen zu richtenden Profilen durchzuführenden Werkzeug-bzw. Richtscheibenwechsel in kurzer Zeit. Denn nach dem Wegfahren bzw. Verschieben des bedienungsseitgen Grundrahmens ist die Richtmaschine offen und die Werkzeuge aller vorhandenen Richtwellen sind frei zugänglich.
Ein Vorschlag der Erfindung sieht deshalb vor, daß den Richtwellen ein verfahrbarer, mit Mitteln zur gleichzeitigen Aufnahme aller Werkzeuge ausgebildeter Manipulator zugeordnet ist. Dies kann ein Bodenfahrzeug oder ein Kranfahrzeug sein, wobei sich eine Wechseltraverse mit beispielsweise Zangen zum Ergreifen der Werkzeuge ausbilden läßt. Der Zangenmanipulator ermöglicht somit kurze Wechselzeiten beim Profilwechsel.
Schließlich wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß das antriebsseitige Richtwellenende bzw. -teil mit seinen Wälzlagern in einem aus zwei Teilen bestehenden Kolben eines Zylindergehäuses einer hydraulischen Axialverstelleinheit angeordnet ist. Dies ermöglicht unabhängig vonein- ander eine spielfreie Feststellung der axialen Position der oberen und unteren Richtwellen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:
Figur 1 eine Profilrichtmaschine - im Beispiel ausgeführt als Neun-Rollen-
Richtmaschine - in der Vorderansicht, von der Bedienungs- bzw. Werkzeugseite her gesehen;
Figur 2 eine zwei untere und eine obere Richtwelle mit Werkzeug darstellende Teilansicht der Figur 1 ;
Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie lll-lll von Figur 2;
Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Figur 2;
Figur 5 eine andere Ausführung einer Profilrichtmaschine, die eine Lagerung der Richtwellen beidseitig des Werkzeugs besitzt, als geschnittene Teilansicht durch eine obere Richtwellen-Einheit, vergleichbar mit dem Schnittverlauf nach Figur 3;
Figur 6 bei einer Profilrichtmaschine mit beidseitiger Lagerung des Werkzeugs eine geschnittene Teilansicht durch eine untere Richtwellen-Einheit, vergleichbar mit dem Schnittverlauf nach Figur 4;
Figur 7 im Teil-Längsschnitt als Einzelheit der Richtmaschinen-Bauweise nach den Figuren 5 und 6 eine Ausführung der antriebsseitigen Richtwelle mit einer hydraulischen Axialverstellung; Figur 8 in der Draufsicht eine Ausführung einer Manipulator-Einrichtung zum gleichzeitigen Wechsel aller Werkzeuge einer im Ausführungsbeispiel Neun-Rollen-Profilrichtmaschine;
Figur 9 die Manipulator-Einrichtung nach Figur 8 von vorne gesehen; und
Figur 10 als Einzelheit im Längsschnitt ein mehrteiliges Werkzeug.
Eine Profilrichtmaschine 1 weist nach Figur 1 vier obere Richtwellen 2a und fünf untere Richtwellen 2b auf. Die unteren Richtwellen 2b sind in Lager- Einbaustücken 3 aufgenommen, die sich auf einem Bodenträger 4 abstützen, während die oberen Richtwellen 2a in Lager-Einbaustücken 3 angeordnet sind, die von Zylinderaugen 5 (vgl. die Figuren 2 und 3) von sich an dem Bodenträger 4 abstützenden Hydraulikzylindern 6 bzw. 7 getragen werden.
Wie näher den Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist, lagern jeweils das der Antriebsseite I und das der Bedienungs- bzw. Werkzeugseite II zugewandte Richtwellenende 8 bzw. 9 sowohl der oberen als auch der unteren Richtwellen 2a bzw. 2b in den Lager-Einbaustücken 3, und die Richtwellen 2a bzw. 2b nehmen die hier mit oberen und unteren Richtscheiben 10a bzw. 10b zum Richten beispielsweise eines warmgewalzten H-Trägers ausgerüsteten Werkzeuge 11 mit fliegender Lagerung auf. Zur Kompensierung von Höhenunterschieden aufgrund verschiedener Profile, anderer Richtscheibendurchmesser und Verschleiß an den Werkzeugen 11 bzw. der oberen und unteren Richtscheiben 10a, 10b ist im Ausführungsbeispiel - vgl. Figur 1 - die gesamte Profilrichtmaschine 1 über eine mit dem Fundament 12 verankerte elektro- mechanische Verstell- bzw. Hubeinrichtung 13 über an den Bodenträger 4 angreifende Spindeln 14 heb- und senkbar ausgebildet.
Jede obere und untere Richtwelle 2a bzw. 2b ist einzeln über an der Antriebsseite I vorgesehene Motoren 15 und zwischengeschaltete Getriebe 16 antreibbar. Außerdem sind dort Antriebe 17 zur Axialverstellung der Richtwellen 2a bzw. 2b angeordnet. Die eine einzelne Anstellung der oberen Richtwellen 2a ermöglichenden und somit als Anstellmittel dienenden Hydraulikzylinder 6 bzw. 7 sind bei der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Bauweise der Profilrichtmaschine 1 mit fliegender Lagerung der Werkzeuge 11 zur Aufnahme der in Pfeilrichtung 18 wirkenden Richtkraft FR (vgl. Figur 3) unterschiedlich belastet, und zwar ist der bedienungs- bzw. werkzeugseitige Hydraulikzylinder 6 auf Zug gemäß Pfeilrichtung 19 und der antriebsseitige Hydraulikzylinder 7 auf Druck gemäß Pfeilrichtung 20 beaufschlagt. In den werkzeugseitigen Hydraulikzylindern 6 herrscht Pmax somit in den jeweils oberen Zylinderräumen und in den antriebsseitigen Hydraulikzylindern 7 Pmax jeweils in den unteren Zylinderräumen (vgl. Figur 3). Wenn statt der Hydraulikzylinder 6, 7 als Anstellmittel Anstellspindeln eingesetzt würden, würden deren Zahnflanken entsprechend gegenläufig belastet.
Aufgrund der von unten an die Richtwellenenden 8 und 9 der jeweils oberen Richtwellen 2a angreifenden Hydraulikzylinder 6, 7 werden die Richtkräfte (Pfeil 18) auf kurzem Wege zwischen den Lagereinheiten aufgenommen, wozu als Verbindung zwischen jeweils den Lager-Einbaustücken 3 und den benachbarten Hydraulikzylindern 6 ein Kraftübertragungsmittel 40 (im Beispiel ein Bolzen) vorgesehen ist (vgl. auch Fig. 2). Eine bei den bisherigen Profilrichtmaschinen erforderliche, geschlossene Rahmenkonstruktion bzw. ein geschlossenes Ständersystem kann damit entfallen. Es reicht vielmehr aus, die Richtwellen 2a bzw. 2b in lediglich Einbaustücken 3 anzuordnen. Die Hydraulikzylinder 6, 7 sind unterschiedlich groß dimensioniert, womit den aufgrund der unterschiedlichen Hebelverhältnisse sich einstellenden größeren bzw. kleineren Kräften Rechnung getragen wird, so daß die werkzeugseitigen Hydraulikzylinder 6 größer als die antreibsseitigen Hydraulikzylinder 7 sind.
Von einer in einer anderen Bauweise ausgeführten Profilrichtmaschine, nämlich nicht mehr mit fliegender Lagerung, sondern beidseitiger Lagerung der Werkzeuge 11 sind in den Figuren 5 und 6 als Einzelheit jeweils nur eine obere und eine untere Richtwelle dargestellt. Diese bestehen hier aus zwei Richtwellen- teilen 21a , 21 b bzw. 22a , 22b (vgl. die untere Richtwelle nach Figur 6). Sowohl die oberen Richtwellenteile 21a, 21b als auch die unteren Richtwellenteile 22a, 22b sind - und insofern in völliger Übereinstimmung mit dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel - in Lager-Einbaustücken 3 und - die jeweils unteren Richtwellenteile 22b - in Lagereinheiten 103 angeordnet, so daß es auch in diesem Fall keiner geschlossenen Rahmenkonstruktion bzw. geschlossenen Ständerbauweise bedarf. Die beidseitig des Werkzeugs angeordneten Einbaustük- ke 3 der oberen Richtwellenteile 21a, 21b sind sowohl auf der Antriebsseite I als auch auf der Bedienungsseite II über als Anstellmittel dienende Hydraulikzylinder 23a, 23b getragen, die sich über Grundrahmen 24 bzw. 25 auf dem Fundament 12 abstützen. Auch hier wird - die in diesem Fall mittig angreifende - Richtkraft 18 auf kürzestem Wege aufgenommen, und über wiederum verbindende Kraftübertragungsmittel im Kurzschluß zwischen den Lagerungen weitergeleitet; der Bodenträger bzw. das Fundament bleibt von den Kräften verschont. Die Anstell- bzw. Hydraulikzylinder 23a, 23b sind hierbei beide gemäß Pfeil 19 mit Zug FA beaufschlagt sind. Der mit Lagereinheiten 103 für die unteren Richtwellenteile 22a, 22b ausgebildete und für die oberen Richtwellenteile 21a, 21b bzw. 22a, 22b Lager-Einbaustücke 3 aufweisende, bedienungsseitige Grundrahmen 25 ist verfahrbar auf dem Fundament 12 angeordnet, d.h. die Bedienungsseite II dieser Bauweise einer Profilrichtmaschine läßt sich öffnen, so daß die Werkzeuge 11 frei zugänglich sind.
Die beidseitige Lagerung der Werkzeuge 11 mittels oberen und unteren, aus den beiden Richtwellenteilen 21 a, 21b und 22a, 22b bestehenden Richtwellen eröffnet im Zusammenspiel mit dem bedienungsseitig verfahrbaren Grundrahmen 25 eine Sandwich-Bauweise der Werkzeuge 11 , die folglich ebenfalls mehrteilig sind und sich aus einer Montagebuchse 26 und den von diesen oben bzw. unten getragenen Richtscheiben 10a und 10b zusammensetzt. Als sichere Verbindung der im oberen und unteren Richtwellenbereich sich aus den Komponenten der beiden Richtwellenteile 21 a, 21b bzw. 22a, 22b und den Buchsen 26 mit den darauf angeordneten Richtscheiben 10a bzw. 10b (vgl. auch Figur 10) zusammensetzenden Richtwelleneinheiten samt Werkzeug dient unter Ein- beziehung eines Zugankers 27 eine erprobte, hochvorgespannte Sandwich- Verbindung.
Die beidseitige Lagerung der Werkzeuge 11 bei einer Ausführung einer Profilrichtmaschine nach den Figuren 5 und 6 mit mittigem Kraftangriff der Richtkraft und damit gleichmäßiger Spannungsverteilung auf beide Lager-Einbaustücke 3 bietet im Zusammenspiel mit den bedienungsseitig verfahrbaren Grundrahmen 25 und der Sandwich-Bauweise der Werkzeuge 11 weiterhin eine einfache Art des Wechsels bei entweder verschlissenen Werkzeugen 11 oder beim Umbau auf ein anderes zu richtendes Profil. Hierzu kann - wie schematisch in den Figuren 8 und 9 gezeigt - ein mit Zangen 28 für alle an der Profilrichtmaschine 100 vorhandenen Werkzeuge 11 ausgerüsteter Manipulator bzw. Zangenmanipulator 29 - im Ausführungsbeispiel ausgebildet als Traverse 30, die nach Art eines Kranfahrzeuges auf einer hochgelegten Kranbahn 31 verfahren wird - vorgesehen werden. Zum gleichzeitigen und damit schnellen Wechsel aller Werkzeuge 11 bzw. Buchsen 26 brauchen lediglich die hochvorgespannten Sandwich- Verbindungen gelöst zu werden, so daß danach der Manipulator 29 mit seinen Zangen 28 gleichzeitig alle Buchsen 26 bzw. Werkzeuge 11 übernehmen kann. Danach wird der bewegliche Grundrahmen 25 hydraulisch in Wechselposition gefahren, d.h. die Bedienungsseite II der Profilrichtmaschine 100 wird geöffnet, wobei der Manipulator 29 dann zeitversetzt folgt und den automatischen Wechsel einleitet. Es werden die Buchsen 26 mit den verbrauchten Richtscheiben 10a bzw. 10b in Position 32 von Figur 8 abgelegt und die in Position 33 bereitgestellten neuen Werkzeuge übernommen und durch Verfahren des Manipulators 29 bzw. der Traverse 30 in ihre Lage in der Profilrichtmaschine 100 gebracht. Sobald dann der bewegliche Grundrahmen 25 wieder verfahren und die Profilrichtmaschine 100 geschlossen sowie die Sandwich-Verbindungen verspannt wurden, ist die Profilrichtmaschine 100 in kurzer Zeit wieder betriebsbereit. Das Vorbereiten der auszutauschenden neuen Werkzeuge kann hierbei in einem im Einzugsbereich der Kranbahn 31 angeordneten Bauplatz 34 erfolgen. Die Figur 7 zeigt am Beispiel von zweiteiligen Richtwellen eine alternative Ausbildung der axialen Richtwellen-Verstellung in Form einer hydraulischen Einheit. Am Richtwellenteil 21a ist an dessen an der Antriebsseite I außenliegenden Ende ein Zylindergehäuse 35 ausgebildet, das einen aus zwei Teilen bestehenden Kolben 36a, 36b aufnimmt, wobei die beiden Kolbenteile 36a, 36b gleichzeitig die Wälzlager 37, 38 des Richtwellenteils 21a einschließen. Durch Druckbeaufschlagung entweder des einen oder des anderen Zylinderraums 39a bzw. 39b über nicht dargestellte, steuerbare Hydraulikanschlüsse kann das Richtwellenteil 21a horizontal axial verschoben und damit eine spielfreie Feststellung der axialen Position der Richtwellen erreicht werden.
Ganz gleich jedoch, in welcher Bauweise die Profilrichtmaschine ausgeführt ist, d.h. mit fliegender Lagerung oder beidseitiger Lagerung der Werkzeuge, so ermöglichen doch die vorzugsweise an die oberen Richtwellen von unten angreifenden Anstellmittel (Hydraulikzylinder oder Anstellspindeln) eine an zumindest dem bedienungsseitigen Anstellmittel zur Richtkraft gegenläufige Kraftbeaufschlagung, was es ermöglicht, die Richtkräfte auf kürzestem Wege aufzunehmen, somit auf eine geschlossene Rahmen- bzw. Ständerbauweise der Richtmaschine zu verzichten und die beschriebenen erheblichen Vorteile auszuschöpfen.

Claims

Patentansprüche
1. Richtmaschine zum Richten von Profilen, wie gewalzte Träger, die ober- und unterhalb der Passlinie in Transportrichtung des Richtgutes mehrere auf zueinander parallelen, angetriebenen Richtwellen angeordnete Werkzeuge aufweist, von denen vorzugsweise die oberen Richtwellen zur Einstellung des Richtspaltes einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtwellen (2a; 21a, b) einzeln anstellbar sind und ihnen jeweils an beiden Seiten ein an die Richtwellenenden (8,9; 21a,b) angreifendes Anstellmittel (6, 7; 23a, 23b) zugeordnet ist, wobei im Richtbetrieb zumindest das von der Antriebsseite (I) entfernte, bedienungsseitige Anstellmittel (6; 23a) mit einer zur Richtkraft (FR) gegenläufigen Kraft (FA) beaufschlagt ist.
2. Richtmaschine nach Anspruch 1 , gekennzeich et durch als Anstellmittel eingesetzte Hydraulikzylinder (6, 7; 23a, 23b).
3. Richtmaschine nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch als Anstellmittel eingesetzte, elektro-mechanisch beaufschlagbare Spindeln.
4. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das das Werkzeug tragende Richtwellenende fliegend gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Anstellmittel (7) druck- und das werkzeugseitige Anstellmittel (6) zugbelastet ist.
5. Richtmaschine nach Anspruch 4, mit Hydraulikzylindern als Anstellmittel, dadurch gekennzeichnet, daß der werkzeugseitige Hydraulikzylinder (6) größer als der antriebsseitige Hydraulikzylinder (7) ist.
6. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (11) zwischen den Anstellmitteln (23a, 23b) auf den Richtwellen (21a,b; 22a,b) angeordnet ist.
7. Richtmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtwellen (21a,b; 22a,b) zweiteilig ausgebildet und die Werkzeuge (11) in Sandwich-Bauweise ausgeführt sind, wobei das antriebsseitige Richtwellenteil (21a, 22a) mit dem bedienungsseitigen Richtwellenteil (21b, 22b) über das Sandwich-Werkzeug (11) mittels Zuganker (27) verspannt ist.
8. Richtmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Lager-Einbaustück (3) des bedienungsseitigen Richtwellenteils (21b, 22b) verbundene Anstellmittel (23a) auf einem linearbeweglichen Grundrahmen (25) angeordnet ist, der gleichzeitig mit Lagereinheiten (103) für die unteren Richtwellenteile (22b) ausgebildet ist.
9. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß antriebseitige Richtwellenende bzw. -teil (9; 21a, 22a) mit seinen Wälzlagern (37, 38) in einem aus zwei Teilen (36a, 36b) bestehenden Kolben eines Zylindergehäuses (35) einer hydraulischen Axialverstelleinheit angeordnet ist.
0. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Richtwellen (21a, 21b; 22a, 22b) ein verfahrbarer, mit Mitteln (27) zur gleichzeitigen Aufnahme aller Werkzeuge (11) ausgebildeter Manipulator (29) zugeordnet ist.
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