EP1829626A1 - Richtmaschine - Google Patents
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- EP1829626A1 EP1829626A1 EP07003697A EP07003697A EP1829626A1 EP 1829626 A1 EP1829626 A1 EP 1829626A1 EP 07003697 A EP07003697 A EP 07003697A EP 07003697 A EP07003697 A EP 07003697A EP 1829626 A1 EP1829626 A1 EP 1829626A1
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- 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
- B21D3/10—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 between rams and anvils or abutments
Definitions
- the invention relates to a preferably hydraulically or pneumatically acting straightening machine with a receiving device for an elongated workpiece to be straightened, such as solid, hollow profile or tube, and an array of straightening tools with straightening cylinder and straightening die attached thereto.
- Such a straightening press is in the AT-PS 255 864 specified.
- An elongated workpiece in particular rail, rod or tubular material, is placed on a guide bed as a receiving device and can be moved thereon to make by means of straightening tools, which include a straightening and two abutments, a bending of the tool in the alignment required extent , In this case, the deflection of the material is limited by means of a protruding limiting member.
- One difficulty encountered with such straightening presses is a lack of straightening accuracy with flexible straightening capabilities and a lack of straightening speed.
- the DD 220 518 A1 shows a straightener for straightening long profiled steels, with which the straightening performance of the press should be increased and concave and convex bending of the straightening material should be eliminated without the straightening material must be turned or folded.
- two straightening cylinders are arranged vertically on the machine frame for straightening over the abscissa of the rail to be straightened and a straightening cylinder horizontally for straightening about the ordinate.
- On the piston rods of the straightening cylinder are pressure side straightening, which are opposite fixed straightening.
- a device for straightening a tube with an expander device disposed inside the tube, with which a radially outward force is exerted on the tube wall, for which purpose a radially expandable expander head and at least one straightening saddle are provided, which at a desired position along the Longitudinal axis of the tube can be positioned.
- an insertable into the tube interior rod or tubular trained spar is provided, and the at least one saddle is adjustable along the longitudinal axis of the spar and slidable by means of bevels from the longitudinal axis of the spar radially outward.
- the invention has for its object to provide a straightening machine of the type mentioned, with the contour of an elongated tool with high accuracy and directional speed can be calibrated.
- the straightening tools have at least two straightening cylinders with respective straightening, wherein at least two straightening cylinders are arranged in the same direction with the straightening punches in the direction of the workpiece longitudinal axis.
- uniformly arranged straightening cylinders with respective straightening the peripheral contour can be quickly and accurately directed, for example, by impanding on the same inner diameter or the same outer diameter from tube to tube.
- the measures contribute that a control or regulating device is present, by means of which the straightening cylinders are controlled or regulated actuated.
- One design variant for a quick straightening is that the straightening cylinders are axially offset in pairs with the straightening dies in the longitudinal direction of the workpiece.
- An accurate calibration is advantageously achieved in that four in the circumferential direction by 90 ° staggered straightening cylinder are available with straightening.
- Fig. 1 shows schematically the arrangement of tools of a straightening machine for Rundricht relative to a workpiece in axial view, wherein a connection to a control device consists.
- Fig. 2 shows an embodiment of a straightening machine for Rundhouse with three axially at the same place, but circumferentially offset by 120 ° staggered Richtstempen 21 (straightening shells), one of which fixed and the other two with respective associated cylinders 20 as in the embodiment of FIG 1 are adjustable.
- an elongate workpiece 1 in this case a tube or round hollow profile, mounted on a receiving device, not shown, in the area between straightening tools, which are connected as essential parts a respective straightening cylinder 20 connected thereto via a carrier 23, transverse to the longitudinal axis of the Workpiece 1 adjustable straightening shells 21 have.
- the straightening shells 1 can be attached to or with the carriers 23 exchangeably attached to the straightening cylinders 20.
- the straightening shells 21 are curved on their front side facing the workpiece 1 corresponding to the cross-sectional contour of the workpiece 1 and extend over a certain length in the longitudinal direction of the workpiece 1.
- the adjustment of the respective carrier 23 with the straightening bowl 21 attached thereto takes place e.g. hydraulically by means of a per se known piston-cylinder unit along an adjustment axis or control axis 22 transversely to the longitudinal axis of the workpiece 1.
- the straightening shells 21 can be moved individually or in dependence on each other, the operation can be controlled or controlled.
- Advantageous for accurate calibration is the operation with a control device 30, which takes place in coordination with the contour of the workpiece 1 by means of appropriate sensors and enables a high leveling accuracy at high straightening speed.
- a control device 30 which takes place in coordination with the contour of the workpiece 1 by means of appropriate sensors and enables a high leveling accuracy at high straightening speed.
- mechanical or optical equipment or electrical or magnetic measuring devices come into consideration.
- the straightening cylinder 20 can judge with the straightening shells 21, the pipe up to its example circular contour.
- the adjustment of the straightening shells 21 takes place by means of the straightening cylinder 20 in each case radially with respect to the workpiece.
- the calibration is done in terms of diameter and / or ovality.
- the workpieces or profiles can be calibrated cold or warm (up to the normalization temperature). It is also possible to upsize the material beyond the yield point.
- an absolute position is specified or predetermined.
- An advantageous embodiment consists in that the position can be predetermined or calculated on the basis of sensor data from the sensor system and the straightening processes can be controlled or regulated on the basis of this position data. Even with uneven or non-uniform wall thicknesses of pipes straightening by impanding can always be made on the same inner diameter or alternatively on the same outer diameter.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch wirkende Richtmaschine mit einer Aufnahmevorrichtung für ein zu richtendes längserstrecktes Werkstück, wie Voll-, Hohlprofil oder Rohr, und einer Anordnung von Richtwerkzeugen mit Richtzylinder und daran angebrachtem Richtstempel.
- Eine derartige Richtpresse ist in der
AT-PS 255 864 - Weitere ähnliche Richtpressen sind in der
AT-PS 348 303 CH 647 332 A5 US 2004/0050135 A1 ist ein Richtwerkzeug mit zwei sich gegenüberliegenden Presskörpern und darin ausgebildeten Halbkanälen gezeigt. - Die
DD 220 518 A1 - In der
DE 103 54 654 B4 ist eine Vorrichtung zum Richten eines Rohres mit einer im Inneren des Rohres angeordneten Expandervorrichtung gezeigt, mit der eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Rohrwandung ausgeübt wird, wozu ein radial aufweitbarer Expanderkopf und mindestens ein Richtsattel vorgesehen sind, der an einer gewünschten Position entlang der Längsachse des Rohres positioniert werden kann. Hierbei ist ein in das Rohrinnere einführbarer stangen- oder rohrförmig ausgebildeter Holm vorgesehen, und der mindestens eine Richtsattel ist entlang der Längsachse des Holms verschiebbar und mittels Schrägen von der Längsachse des Holms radial nach außen drückbar. - Weitere Vorrichtungen zum Richten von Werkstoffen sind in der
DE 23 63 297 B2 , derDE 600 07 065 T2 , derDE 197 06 622 C2 und derDE 20 2004 009 261 U1 gezeigt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Richtmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der die Kontur eines längs erstreckten Werkzeugs mit hoher Genauigkeit und Richtgeschwindigkeit kalibriert werden kann.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Richtwerkzeuge mindestens zwei Richtzylinder mit jeweiligem Richtstempel aufweisen, wobei mindestens zwei Richtzylinder mit den Richtstempeln in Richtung der Werkstücklängsachse ortsgleich angeordnet sind.
- Mit den in Umfangsrichtung versetzten und in axialer Richtung des längserstreckten Werkstücks, insbesondere Profils bzw. Rohres, ortsgleich angeordneten Richtzylindern mit jeweiligem Richtstempel kann die Umfangskontur schnell und genau gerichtet werden, beispielsweise durch Impandieren auf von Rohr zu Rohr gleichen Innendurchmesser oder gleichen Außendurchmesser.
- Die Kalibrierung beispielsweise eines im Querschnitt runden oder ovalen Profils bzw. Rohres wird dabei dadurch begünstigt, dass die Richtstempel abschnittsweise entsprechend der Querschnittskontur der Werkstückoberfläche geformte Richtschalen tragen.
- Verbesserte Richtmöglichkeiten entlang des Umfangs ergeben sich dadurch, dass die Richtwerkzeuge mehr als zwei in Umfangsrichtung des Werkstückes versetzte Richtzylinder mit Richtstempel aufweisen.
- Zu einer genauen Justierung tragen die Maßnahmen bei, dass eine Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung vorhanden ist, mittels deren die Richtzylinder gesteuert oder geregelt betätigbar sind.
- Hierbei bestehen verschiedene Ausgestaltungsvarianten darin, dass die Betätigung der Richtzylinder in Abhängigkeit voneinander oder unabhängig voneinander erfolgt.
- Eine Ausgestaltungsvariante für ein schnelles Richten besteht darin, dass die Richtzylinder mit den Richtstempeln in Längsrichtung des Werkstückes paarweise axial versetzt sind.
- Eine genaue Kalibrierung wird vorteilhaft dadurch erreicht, dass vier in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzte Richtzylinder mit Richtstempel vorhanden sind.
- Weiterhin ist es möglich, mit zwei in Umfangsrichtung um 120° gegeneinander versetzten Richtzylindern mit Richtschalen und einer festen Richtschale ohne Richtzylinder die genaue Kalibrierung auszuführen.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
- Die Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung von Werkzeugen einer Richtmaschine zum Rundrichten relativ zu einem Werkstück in axialer Ansicht, wobei ein Anschluss an eine Regelungsvorrichtung besteht.
- Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Richtmaschine zum Rundrichten mit drei axial an gleicher Stelle, jedoch in Umfangsrichtung um 120° gegeneinander versetzten Richtstempen 21 (Richtschalen), von denen eine fest und die beiden anderen mit jeweils zugeordneten Zylindern 20 wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 verstellbar sind.
- Nach Fig. 1 wird ein längs erstrecktes Werkstück 1, vorliegend ein Rohr bzw. rundes Hohlprofil, auf einer nicht gezeigten Aufnahmevorrichtung im Bereich zwischen Richtwerkzeugen gelagert, die als wesentliche Teile einen jeweiligen Richtzylinder 20 mit daran über einen Träger 23 angeschlossenen, quer zur Längsachse des Werkstückes 1 verstellbaren Richtschalen 21 aufweisen. Die Richtschalen 1 können an den oder mit den Trägern 23 austauschbar an den Richtzylindern 20 angebracht sein. Die Richtschalen 21 sind auf ihrer dem Werkstück 1 zugekehrten Vorderseite entsprechend der Querschnittskontur des Werkstückes 1 gekrümmt und erstrecken sich über eine gewisse Länge in Längsrichtung des Werkstückes 1.
- Die Verstellung des jeweiligen Trägers 23 mit der daran angebrachten Richtschale 21 erfolgt z.B. hydraulisch mittels einer an sich bekannten Kolben-Zylinder-Einheit entlang einer Verstellachse bzw. Regelachse 22 quer zur Längsachse des Werkstückes 1. Die Richtschalen 21 können einzeln für sich oder in Abhängigkeit voneinander verfahren werden, wobei die Betätigung gesteuert oder geregelt vorgenommen werden kann. Vorteilhaft für eine genaue Kalibrierung ist jedoch die Betätigung mit einer Regelungsvorrichtung 30, die in Abstimmung auf die Kontur des Werkstückes 1 mittels entsprechender Sensorik erfolgt und eine hohe Richtgenauigkeit bei hoher Richtgeschwindigkeit ermöglicht. Für die Sensorik kommen mechanische oder optische Ausrüstungen oder elektrische oder magnetische Messvorrichtungen in Betracht.
- Über die Regelachsen 22 können die Richtzylinder 20 mit den Richtschalen 21 das Rohr bis zu dessen z.B. kreisrunder Kontur richten. Bei Werkstücken 1 mit rundem Querschnitt erfolgt die Verstellung der Richtschalen 21 mittels der Richtzylinder 20 jeweils radial bezüglich des Werkstückes. Die Kalibrierung erfolgt bezüglich des Durchmessers und/oder der Ovalität. Die Werkstücke bzw. Profile können kalt oder warm (bis zur Normalisierungstemperatur) kalibriert werden. Auch ein Stauchen des Werkstoffes über die Streckgrenze hinaus ist möglich.
- Für die Steuerung oder Regelung ist in der Vorrichtung eine absolute Position vorgegeben oder vorgebbar. Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Position aufgrund von Sensordaten der Sensorik vorgebbar bzw. berechenbar ist und auf Basis dieser Positionsdaten die Richtvorgänge steuerbar oder regelbar sind. Auch bei ungleichen oder uneinheitlichen Wandstärken von Rohren kann dabei ein Richten durch Impandieren stets auf gleichen Innendurchmesser oder alternativ auf gleichen Außendurchmesser vorgenommen werden.
- Aufgrund der mehrschaligen Segmente bzw. Richtschalen 21 wird in kurzer Zeit eine hohe Richtgenauigkeit erzielt, wobei örtliche Unrundheiten ausgeglichen werden. Dadurch lassen sich Rohre, Voll- und Hohlprofile mit hohen Toleranzanforderungen herstellen. Das Stauchen des Werkstoffes ermöglicht es, auch praktisch eine Nulltoleranz am Profilkörper zu gewährleisten. Weiterhin ist es auch möglich, mit dem angegebenen Aufbau die genannten Werkstücke mit den mehrschaligen Werkzeugen in andere als die Ausgangskontur umzuwandeln, z.B. von rund in eckig, wofür entsprechend geformte Richtschalen 21 angebracht werden.
Claims (9)
- Richtmaschine mit einer Aufnahmevorrichtung für ein zu richtendes längserstrecktes Werkstück (1), wie Voll-, Hohlprofil oder Rohr, und einer Anordnung von Richtwerkzeugen mit Richtzylinder (20) und daran angebrachtem Richtstempel,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtwerkzeuge mindestens zwei Richtzylinder (20) mit jeweiligem Richtstempel aufweisen, wobei mindestens zwei Richtzylinder (20) mit den Richtstempeln in Richtung der Werkstücklängsachse ortsgleich angeordnet sind. - Richtmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtstempel abschnittsweise entsprechend der Querschnittskontur der Werkstückoberfläche geformte Richtschalen (21) tragen. - Richtmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtwerkzeuge mehr als zwei in Umfangsrichtung des Werkstückes (1) versetzte Richtzylinder (20) mit Richtstempel aufweisen. - Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung vorhanden ist, mittels deren die Richtzylinder (20) gesteuert oder geregelt betätigbar sind. - Richtmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Betätigung der Richtzylinder (20) in Abhängigkeit voneinander oder unabhängig voneinander erfolgt. - Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtzylinder (20) mit den Richtstempeln in Längsrichtung des Werkstückes (1) paarweise axial versetzt sind. - Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass vier in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzte Richtzylinder (20) mit Richtstempel vorhanden sind. - Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei Richtsysteme, bestehend aus Richtzylindern (20) mit daran angebrachten Richtstempeln und zugeordneten Richtwerkzeugen in Umfangsrichtung, in der Längsrichtung des Werkstückes versetzt vorhanden sind. - Richtmaschine nach einem der vorhandenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein in Umfangsrichtung gegenüber den übrigen Richtstempeln versetzter fester Richtstempel (30) mit Richtschale (21) vorhanden ist.
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