EP3341143A1 - Richtmaschine mit modular aufgebautem wechselkassettensystem - Google Patents

Richtmaschine mit modular aufgebautem wechselkassettensystem

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Publication number
EP3341143A1
EP3341143A1 EP16751611.1A EP16751611A EP3341143A1 EP 3341143 A1 EP3341143 A1 EP 3341143A1 EP 16751611 A EP16751611 A EP 16751611A EP 3341143 A1 EP3341143 A1 EP 3341143A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
straightening
rollers
modular
roller
bearing frame
Prior art date
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Granted
Application number
EP16751611.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3341143B1 (de
Inventor
Frank Werner
Roman Dehmel
Olaf HAUSMANN
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP3341143A1 publication Critical patent/EP3341143A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3341143B1 publication Critical patent/EP3341143B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
    • 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
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/02—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling by rollers
    • 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
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/14—Particular arrangements for handling and holding in place complete dies
    • B21D37/147—Tool exchange carts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2203/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in combination with rolling mills or rolling methods
    • B21B2203/06—Cassettes

Definitions

  • the invention is directed to a leveler with associated
  • Straightening roller drive comprising an upper bearing frame and a lower bearing frame, in which a plurality of straightening rollers and support rollers
  • the required manufacturing steps usually include straightening to produce flat and low-stress (steel) strips or sheets.
  • straightening the material is bent several times with or without train in leveling machines using straightening rollers to produce the desired straightening effect.
  • the product is usually passed between a group of upper and lower straightening rollers and plastically deformed by appropriate adjustment of the upper and lower straightening rollers.
  • it requires a bending radius, which is different depending on the strip thickness or sheet thickness and yield strength of the product or material to be straightened or can be and which is realized in each case by means of suitable roll diameter, roller pitches and roller immersion depths. In this case, the smaller the roll diameter is formed, the greater the possible plastic deformation of the product or material.
  • Roll diameter given roll pitch, which is the center distance between two adjacent rolls, and given immersion depth and the given or desired plastic deformation in each case only a defined product spectrum or material spectrum can be directed, which depends on the respective product thickness and its yield strength.
  • Such a generic straightening machine is known from EP 1 584 384 B1.
  • This document discloses a straightening machine comprising a motor-equipped drive unit and a main drive connected in drive connection, wherein the main gear each in their entirety interchangeable change cassettes are connected, which change cassettes each have straightening rollers with different sizes and diameters of different straightening rollers.
  • the interchangeable change cassette with straightening rollers having a small roll diameter, a single, in the change cassette integrated intermediate gear, which can be coupled to the main gear of the leveler.
  • Supporting roller combinations existing, tool set are stocked. It is in each case the entirety of an upper bearing frame or a lower
  • Straightening rollers and support rollers to be replaced by means of a removable cassette.
  • each straightening roller segment comprises at least one layer of support rollers and at least one associated straightening roller.
  • the invention thus proposes a modular straightening tool
  • the respective modular straightening tool or the respective tool module consists of a modular segment, which in the manner of a replaceable
  • each straightening roller segment has at least one layer of support rollers and at least one associated straightening roller.
  • the respective straightening roller segments thus form modular segments which each form a tool module, the upper and / or lower bearing frame representing the tool carrier. This makes it possible, the upper and / or lower bearing frame with a variable number of modular
  • Straightening roll segments or tool modules alternately and interchangeably equip, each consisting of straightening roller and back-up roller combinations with different diameters, pitches, roll materials and are each selected for optimal adaptation to the particular task to be performed, especially the material to be straightened. It is possible, only single modular straightening roller segments or all
  • Sheet metal parameters and tool load history i. the straightening roller load history, done. Single straightening rolls of a leveler are used during the
  • Another advantage of the invention is that now only smaller in terms of weight units have to be replaced in a straightening machine. This makes it possible to work with crane capacities that have a lower load capacity than those that would be necessary if any Straightening rolls comprehensive complete set of a straightening machine as a whole would have to be replaced. Likewise, the space required for a single modular straightening roller segment is less than for a complete set of straightening rollers. The low weight and smaller dimension of a modular straightening roll segment compared to a complete set
  • Straightening rollers and / or support rollers also makes it possible to
  • the service life / tool life of the tools can be standardized.
  • the invention provides that the modularly matched straightening roller segments are formed individually or in groups interchangeable and arranged in the upper and / or lower bearing frame. This ensures that a complete, at least comprehensive flexibility is ensured with regard to the positioning of individual straightening roller segments.
  • the leveler particularly flexible interchangeable with straightening rollers it is advantageous according to the invention, when both the entirety of the in the upper
  • Bearing frame as well as the entirety of the arranged in the lower bearing frame straightening rollers and support rollers in several each modular
  • Straightening roller and / or support roller diameter and / or with respect to the respective straightening roller and / or support roller number differently equipped with straightening rollers and / or support rollers types of modular straightening roller segments and / or change cassettes is divided.
  • Straightening roll segments each form a change cassette and are each coordinated so that they form in their entirety a cassettes formed from mutually exchangeable change cassette system.
  • the invention is therefore further characterized in that the individual modular straightening roller segments individually or in groups mutually exchangeable change cassettes one
  • Such a change cassette system may comprise different sized types of modular straightening roller segments and / or change cassettes, which the invention also provides.
  • the change cassette system differently with respect to the respective straightening roller and / or support roller diameter and / or with respect to the respective straightening and / or support roller number equipped with straightening rollers and / or support rollers types of modular straightening roller segments and / or change cassettes, whereby the invention continues distinguished.
  • the invention finally also provides that they have means for detecting and / or storing material parameters of the material to be straightened and / or means for detecting and / or storing process parameters acting on each modular straightening roll segment during a straightening process and / or state parameters that adjust themselves after a straightening process on each modular straightening roll segment.
  • the modularly matched straightening roller segments are each exchangeable, complex elements of the straightening machine, each of which is a closed functional unit and insofar a
  • Fig. 1 a is a schematic side view of a modular straightening roller segment viewed in side view in the machining direction of the straightening machine
  • FIG. 3 in a schematic representation of various arrangements
  • Fig. 5 is a flow chart for detection and use determined
  • FIG. 6 in a schematic representation of the arrangement of a
  • Fig. 1 shows a generally designated 1 straightening machine comprising an upper bearing frame 2 and a lower bearing frame 3.
  • the upper bearing frame 2 three modularly matched and each cassette in the form of an exchangeable change trained straightening roller segments 4, 5 and 6 are arranged on soft the entirety of arranged in the upper bearing frame 2 straightening rollers 7 and support rollers 8 are divided.
  • the three modular ones Straightening roller segments 4, 5, 6 are formed uniformly in this embodiment and each have both the same number of straightening rollers 7 and support rollers 8 as well as those with identical diameters.
  • the straightening roller 2 ', in the straightening roller segment 5 is the straightening roller segment 4 ', in the straightening roller segment 5 is the
  • Straightening roller segments 9, 10, 1 1 and 12 are arranged. In turn, this distributes the total of arranged in the lower bearing frame 3
  • the straightening rolls 7 of the respective modular straightening roll segments 9-12 have the same diameter and are formed in the same number in a respective modular straightening roll segment 9-12.
  • the modular straightening roller segments 9-12 are equipped with support rollers 8, each with the same diameters and in the same number. If now a change with respect to one or more straightening rollers 7 and support rollers 8 takes place, the individual modules 4-6 and 9-12 can be exchanged and replaced independently of one another. As a result, the straightening machine 1 can be adapted to different judge requirements.
  • Fig. 1 a shows a schematic side view of a modular lower
  • Straightening roller segment 9 viewed in side view in the machining direction 40. It can be seen how each one straightening roller 7 is supported by a plurality of support rollers 8.
  • Fig. 2 shows a lower bearing frame 3, in which the modular
  • Straightening roller segments 10 and 1 1 according to the embodiment of FIG. 1 have been replaced by four half as wide straightening roller segments 13-16.
  • the modular straightening roller segments 13-16 are identical to each other, but in relation to the straightening roller segments 9 and 12 but significantly smaller roller and roller diameter.
  • Fig. 2 is now shown in phantom that individual modules, for example, the modules 12 and 15, as part of a
  • Tool change can be replaced.
  • Straightening roller segments 17-19 replaced.
  • the right part of Fig. 2 shows a cyclic exchange of individual modular straightening roller segments 13-16.
  • the straightening roller segment 13 is removed, the straightening roller segments 14-16 then slide in the lower bearing frame 3 to close the through
  • Straightening roll segments 13-16 bring to positions that are exposed to different strains mechanical strains when straightening a guided through the straightener sheet material. As a result, a uniform wear of the straightening rollers of the straightening roller segments 13-16 can be achieved.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of different arrangements and combinations of modular straightening roller segments 4-6 and 22-30 in the upper bearing frame 2 ,
  • Fig. 5 is shown schematically how the processing of the detected state parameter "straightening rollers actual diameter" and the detected
  • sheet metal data acquisition temperature, strength, thickness
  • sheet metal data acquisition can be used to with the help of stored data and a
  • the correct tool combination i. the set of modular straightening roll segments required in the present case to achieve the desired straightening result is set and present and whether these also satisfy the necessary conditional parameters, i. For example, have a sufficient leveling roll diameter.
  • Fig. 6 shows a schematic representation of the arrangement of a
  • Straightening machine according to the invention 1 with associated straightening roller drive 31, which comprises a main drive 32 and a master gear 33 and drive trains 34.
  • a tool processing station 35 is arranged, which comprises a grinding machine 36, a reserve of modular straightening roller segments with straightening roller sets 37 and a tool construction with crane track 38.
  • the modular straightening roller segments 4-6 and 9-30 are based on the measured intrushechtung 40 of a sheet to be machined
  • a modular straightening roller segment or more modular straightening roller segments are placed can.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

Bei einer Richtmaschine (1) mit zugeordnetem Richtwalzenantrieb (31), umfassend einen oberen Lagerrahmen (2) und einen unteren Lagerrahmen (3), in welchen eine Vielzahl an Richtwalzen (7) und Stützrollen (8) kassettenartig gefasst und auswechselbar angeordnet sind, soll eine Lösung geschaffen werden, die eine verbesserte Anpassungsmöglichkeit einer Richtmaschine an unterschiedliche Richterfordernisse und Richtbereiche bereitstellt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Gesamtheit der jeweils in dem oberen und/oder dem unterem Lagerrahmen (2, 3) angeordneten Richtwalzen (7) und Stützrollen (8) auf mehrere modular aufeinander abgestimmte und jeweils nach Art einer austauschbaren Wechsel kassette ausgebildete Richtwalzensegmente (4-6, 9-30) aufgeteilt ist, wobei jedes Richtwalzensegment (4-6, 9-30) mindestens eine Lage an Stützrollen (8) und mindestens eine zugeordnete Richtwalze (7) umfasst.

Description

Richtmaschine mit modular aufgebautem Wechsel kassettensystem
Die Erfindung richtet sich auf eine Richtmaschine mit zugeordnetem
Richtwalzenantrieb, umfassend einen oberen Lagerrahmen und einen unteren Lagerrahmen, in welchen eine Vielzahl an Richtwalzen und Stützrollen
kassettenartig gefasst und auswechselbar angeordnet sind.
Bei der Bearbeitung von Flachmaterial, wie Flachstahl oder Flachmaterial aus Nichteisenmetall, umfassen die erforderlichen Herstellungsschritte üblicherweise auch das Richten, um ebene und eigenspannungsarme (Stahl)Bänder oder Bleche herzustellen. Beim Richten wird das jeweilige Material mehrfach mit oder ohne Zug in Richtmaschinen mittels Richtrollen gebogen, um den gewünschten Richteffekt zu erzeugen. Beim Richten von Flachprodukten wird das jeweilige Produkt üblicherweise zwischen einer Gruppe von oberen und unteren Richtrollen hindurchgeführt und dabei durch entsprechende Anstellung der oberen und unteren Richtrollen plastisch verformt. Um die hierbei jeweils gewünschte plastische Verformung zu erreichen, bedarf es eines Biegeradius, der je nach Banddicke oder Blechdicke und Streckgrenze des zu richtenden Produktes oder Materials unterschiedlich ist oder sein kann und der jeweils mittels geeigneter Rollendurchmesser, Rollenteilungen und Rolleneintauchtiefen realisiert wird. Hierbei ist es so, dass die mögliche plastische Verformung des Produktes oder Materials umso größer ist, je kleiner der Rollendurchmesser ausgebildet ist.
Jedoch können in einer Richtmaschine nicht beliebig kleine Rollen verwendet werden, da zum Einen die auftretenden Biegekräfte gegebenenfalls nicht aufgenommen werden können und zum anderen die benötigten Prozessmomente zur Darstellung der Umformarbeit gegebenenfalls nicht mit Hilfe der kleinen Richtrollen zur Verfügung gestellt werden können aufgrund zu hoher
mechanischer Belastung. Dies ist der Grund dafür, dass bei gegebenem
Rollendurchmesser, gegebener Rollenteilung, wobei es sich um den Achsabstand zwischen zwei benachbarten Rollen handelt, und gegebener Eintauchtiefe sowie der gegebenen oder gewünschten plastischen Verformung jeweils nur ein definiertes Produktspektrum oder Materialspektrum gerichtet werden kann, welches von der jeweiligen Produktdicke und dessen Streckgrenze abhängt. Um hier nun Richtmaschinen relativ flexibel und an unterschiedliche Produkte anpassbar auszugestalten, ist es aus dem Stand der Technik bekannt,
Richtmaschinen mit Wechsel kassetten und unterschiedlichen Rollendurchmessern einzusetzen.
Eine solche gattungsgemäße Richtmaschine ist aus der EP 1 584 384 B1 bekannt. Dieses Dokument offenbart eine Richtmaschine, die eine motorbestückte Antriebseinheit und ein damit in Antriebsverbindung stehendes Hauptgetriebe umfasst, wobei an das Hauptgetriebe jeweils in ihrer Gesamtheit gegeneinander austauschbare Wechsel kassetten anschließbar sind, welche Wechsel kassetten jeweils Richtrollen mit unterschiedlich großem Durchmesser und unterschiedlicher Richtrollenanzahl aufweisen. Zudem weist die austauschbare Wechsel kassette mit Richtrollen, die einen kleinen Richtrollendurchmesser aufweisen, ein einzelnes, in die Wechsel kassette integriertes Zwischengetriebe auf, das an das Hauptgetriebe der Richtmaschine ankoppelbar ist. Hierbei finden Wechsel kassetten
Verwendung, die jeweils mit einem fest vorgegebenem, aus Rieht- und
Stützrollenkombinationen bestehenden, Werkzeugsatz bestückt sind. Es wird jeweils die Gesamtheit an einem oberen Lagerrahmen oder einem unteren
Lagerrahmen vorhandenen Richtwalzen und Stützrollen ausgetauscht. Insofern ist es aus dem Stand der Technik bekannt, jeweils einen Komplettsatz an
Richtwalzen und Stützrollen mittels einer Wechselkassette auszuwechseln.
Eine Alternative zum Wechseln eines Komplettsatzes mittels einer
Wechsel kassette ist in der WO 2008/145355 A1 beschrieben. Dieses Dokument offenbart den Wechsel jeweils einzelner Richtwalzen einer Richtmaschine. Bei Bedarf können obere und untere Paare gemeinsam gewechselt werden. Weiterhin sehen sich die Blechproduzenten heutzutage mit der Anforderung konfrontiert, dass ein großes Spektrum an Blechen oder Bändern
unterschiedlichster Abmessungen und Festigkeiten, in kleinen wie auch in großen Losgrößen gefertigt werden müssten. Dies hat zur Folge, dass die dafür benötigten Richtmaschinen einen großen Richtbereich abdecken müssen. Um große Richtbereich abdecken zu können, müssen in den Richtmaschinen unterschiedlich große Richtwalzendurchmesser und/oder unterschiedlich große Teilungen Anwendung finden, um optimale Richtergebnisse zu erzielen. Dies lässt sich grundsätzlich mit den Wechselkassettenrichtmaschinen, wie sie
beispielsweise in der EP 1 584 384 A1 beschrieben sind, die jeweils mit fest vorgegebenen Werkzeugsätzen, d.h. mit fest vorgegebenen Kombinationen aus Richtwalzen und Stützrollen, bestückt sind, erreichen, jedoch ohne die für eine den heutigen Produktionsbedingungen angemessene Flexibilität. Um ein großes Spektrum an Abmessungen und Festigkeiten mit einer Richtmaschine richten zu können, muss aber eine Vielzahl an unterschiedlichen Wechsel kassettensätzen bereitgehalten werden. Gegebenenfalls müssen sogar mehrere Richtmaschinen vorgehalten werden, um die Anforderungen optimal an ein jeweils zu richtendes Produkt, d.h. an dünne, mittlere oder auch dicke Bleche, anpassen zu können. Es besteht daher weiterhin das Bedürfnis, vorhandene Richtmaschinen in Bezug auf den damit realisierbaren Richtbereich, d.h. die damit zu verarbeitenden Produktabmessungen, zu erweitern und insbesondere auch eine kostengünstige und schnelle Maschinenumrüstung zu ermöglichen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die eine verbesserte Anpassungsmöglichkeit einer Richtmaschine an unterschiedliche Richterfordernisse und Richtbereiche bereitstellt.
Bei einer Richtmaschine der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst dass, die Gesamtheit der jeweils in dem oberen und/oder dem unterem Lagerrahmen angeordneten Richtwalzen und Stützrollen auf mehrere modular aufeinander abgestimmte und jeweils nach Art einer austauschbaren Wechsel kassette ausgebildete Richtwalzensegmente aufgeteilt ist, wobei jedes Richtwalzensegment mindestens eine Lage an Stützrollen und mindestens eine zugeordnete Richtwalze umfasst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung schlägt also vor, ein modular aufgebautes Richtwerkzeug
(modulares Richtwalzensegment) innerhalb einer unteren und/oder oberen
Kassette oder einem oberen und/oder unteren Lagerrahmen vorzusehen, um eine kostengünstige und schnelle Maschinenumrüstung zur Erweiterung oder
Anpassung des Richtbereiches der Richtmaschine zu gewährleisten. Hierbei besteht das jeweilige modulare Richtwerkzeug oder das jeweilige Werkzeugmodul aus einem modularen Segment, das nach Art einer austauschbaren
Wechsel kassette ausgebildet ist, wobei jedes Richtwalzensegment mindestens eine Lage an Stützrollen und mindestens eine zugeordnete Richtwalze aufweist. Die jeweiligen Richtwalzensegmente bilden also modulare Segmente, die jeweils ein Werkzeugmodul ausbilden, wobei der obere und/oder untere Lagerrahmen den Werkzeugträger darstellt. Damit ist es möglich, den oberen und/oder den unteren Lagerrahmen mit einer variablen Anzahl an modularen
Richtwalzensegmenten oder Werkzeugmodulen wechselweise und austauschbar auszustatten, die jeweils aus Richtwalzen- und Stützwalzenkombinationen mit unterschiedlichen Durchmessern, Teilungen, Walzenwerkstoffen bestehen und jeweils zur optimalen Anpassung an die jeweils durchzuführende Richtaufgabe, insbesondere das jeweils zu richtende Material, ausgewählt werden. Es ist möglich, nur einzelne modulare Richtwalzensegmente oder aber auch alle
Richtwalzensegmente eines Lagerrahmens auszuwechseln und dadurch die Richtmaschine entsprechend umzurüsten. Aufgrund der modularen Bauweise ist es zudem möglich, eine große Vielzahl an unterschiedlichen Richtwalzensegment-Kombinationen in einer Richtmaschine zu realisieren und dadurch eine deutlich verbesserte Anpassungsmöglichkeit der Richtmaschine an unterschiedliche Richterfordernisse und Richtbereiche zu schaffen. Hierbei ist es auch möglich, durch geeignete Auswahl der jeweiligen Richtwalzensegmente hinsichtlich der damit verbundenen Auswahl einer
Abstufung von Richtwalzendurchmessern und der damit realisierten Teilung den gesamten Richtbereich der Richtmaschine signifikant zu erweitern. Auch ist es möglich, mittels einer geschickten Auswahl an aktiv an dem Richtprozess beteiligten Richtwalzen eine an die jeweils gewünschten technologischen
Erfordernisse des Richtprozesse angepasste Bestückung einer Richtmaschine vorzunehmen und dadurch die Richtqualität zu verbessern. Auch kann in Fällen, in denen lediglich eine Richtwalze einer Richtmaschinenbestückung verschlissen ist, nur das diese Richtwalze aufweisende Modul ausgetauscht werden. Es ist dann nicht mehr notwendig, den alle Richtwalzen umfassenden Komplettsatz der Richtmaschine auszuwechseln.
Die Bestückung einer Richtmaschine kann daher in Abhängigkeit der
Blechparameter und Werkzeug-Lasthistorie, d.h. der Richtwalzen-Lasthistorie, erfolgen. Einzelne Richtwalzen einer Richtmaschine werden während des
Richtprozesses unterschiedlich stark belastet, so dass deren betriebliche
Standzeiten unterschiedlich sind. Hier kann dann das besonders stark belastete Werkzeug ausgetauscht werden. Es kann aber auch im Rahmen einer
Wechselroutine ein zyklischer Tausch verschiedener, gleichartig aufgebauter Module auf eine bestimmte Position innerhalb des oberen und/oder unteren Lagerrahmens der Richtmaschine vorgenommen werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nun nur noch auch vom Gewicht her kleinere Einheiten bei einer Richtmaschine ausgewechselt werden müssen. Dies macht es möglich, mit Krankapazitäten zu arbeiten, die eine geringere Tragfähigkeit aufweisen, als solche, die notwendig wären, wenn ein alle Richtwalzen umfassender Komplettsatz einer Richtmaschine als Ganzes ausgewechselt werden müsste. Ebenso ist der notwendige Platzbedarf für ein einzelnes modulartiges Richtwalzensegment geringer als für einen Komplettsatz an Richtwalzen. Das geringer Gewicht und die geringere Abmessung eines modulartigen Richtwalzensegmentes gegenüber einem Komplettsatz an
Richtwalzen und/oder Stützrollen ermöglicht es zudem nun auch,
richtmaschinennah gegebenenfalls Werkzeugzentren oder Bearbeitungszentren einzurichten. Insgesamt lassen sich mit der Erfindung die folgenden Vorteile erzielen:
Reduzierung der Transportgewichte und Abmessungen der
Werkzeugmodule;
Optimale Konfiguration der Richtwerkzeuges an das zu richtende Produkt; - Erweiterbare und an Veränderungen des mit der Richtmaschine zu
bearbeitenden Produktionsprogrammes anpassbare
Richtwalzen/Stützwalzen-Kombinationen;
Verringerung der Investitionskosten gegenüber einer Kassettenlösungen mit einem Wechsel von Komplettsätzen;
- Minimierung der Rüstzeiten durch den modularen Aufbau der Richt- /Stützrolleneinheiten;
Durch zyklischen Wechsel der Richt-/Stützrolleneinheiten innerhalb der Kassette kann die Lebensdauer/Standzeit der Werkzeuge vereinheitlicht werden.
In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass die modular aufeinander abgestimmten Richtwalzensegmente einzeln oder gruppenweise auswechselbar ausgebildet und in dem oberen und/oder dem unteren Lagerrahmen angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, dass eine vollständige, zumindest umfassende Flexibilität hinsichtlich der Positionierung einzelner Richtwalzensegmente gewährleistet ist. Um die Richtmaschine besonders flexibel wechselbar mit Richtwalzen an unterschiedlichen Positionen ausstatten zu können, ist es gemäß Weiterbildung der Erfindung von Vorteil, wenn sowohl die Gesamtheit der in dem oberen
Lagerrahmen als auch die Gesamtheit der in dem unteren Lagerrahmen angeordneten Richtwalzen und Stützrollen in mehreren jeweils modular
aufeinander abgestimmten und nach Art einer austauschbaren Wechsel kassette ausgebildeten Richtwalzensegmenten angeordnet ist. Um eine gute Anpassung an unterschiedliche Richterfordernisse und
Richtbereiche bereitstellen zu können, ist es weiterhin zweckmäßig, dass die Gesamtheit der jeweils in dem oberen und/oder dem unterem Lagerrahmen angeordneten Richtwalzen und Stützrollen auf gleiche oder unterschiedlich dimensionierte Typen von modularen Richtwalzensegmenten und/oder
Wechsel kassetten aufgeteilt ist, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.
Zweckmäßig ist zudem die Verwendung unterschiedlicher Typen von modularen Richtwalzensegmenten, so dass die Erfindung weiterhin vorsieht, dass die
Gesamtheit der jeweils in dem oberen und/oder dem unteren Lagerrahmen angeordneten Richtwalzen und Stützrollen auf bezüglich der jeweiligen
Richtwalzen- und/oder Stützrollendurchmesser und/oder bezüglich der jeweiligen Richtwalzen- und/oder Stützrollenanzahl unterschiedlich mit Richtwalzen und/oder Stützrollen bestückte Typen von modularen Richtwalzensegmenten und/oder Wechsel kassetten aufgeteilt ist.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die einzelnen modularen
Richtwalzensegmente jeweils eine Wechsel kassette ausbilden und jeweils so aufeinander abgestimmt sind, dass sie in ihrer Gesamtheit ein aus gegeneinander auswechselbaren Wechsel kassetten gebildetes Wechsel kassettensystem ausbilden. Die Erfindung zeichnet sich daher weiterhin dadurch aus, dass die einzelnen modularen Richtwalzensegmente einzeln oder gruppenweise gegeneinander austauschbare Wechsel kassetten eines
Wechsel kassettensystems ausbilden.
Ein solches Wechsel kassettensystem kann unterschiedlich dimensionierte Typen von modularen Richtwalzensegmenten und/oder Wechsel kassetten umfassen, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.
Hierbei kann das Wechsel kassettensystem unterschiedlich bezüglich der jeweiligen Richtwalzen- und/oder Stützrollendurchmesser und/oder bezüglich der jeweiligen Richtwalzen- und/oder Stützrollenanzahl mit Richtwalzen und/oder Stützrollen bestückte Typen von modularen Richtwalzensegmenten und/oder Wechsel kassetten umfassen, wodurch sich die Erfindung weiterhin auszeichnet.
Um Betriebsdaten und Verschleißzustände erfassen zu können und daraus Standzeiten und notwendige Wechselzyklen von Richtwalzen bestimmen und ermitteln zu können, sieht die Erfindung schließlich auch vor, dass sie Mittel zur Erfassung und/oder Speicherung von Materialparametern des zu richtenden Materials und/oder Mittel zur Erfassung und/oder Speicherung von während eines Richtvorganges auf ein jedes modulare Richtwalzensegment einwirkenden Verfahrensparametern und/oder von sich nach einem Richtvorgang an einem jeden modularen Richtwalzensegment einstellenden Zustandsparametern aufweist.
Bei den modular aufeinander abgestimmten Richtwalzensegmenten handelt es sich jeweils um austauschbare, komplexe Elemente der Richtmaschine, die in sich jeweils eine geschlossene Funktionseinheit und insofern ein
„Modulrichtwalzensegment" bilden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in in schematischer Seitenansicht den Aufbau einer
erfindungsgemäßen Richtmaschine aus modularen
Richtwalzensegmenten, Fig. 1 a in schematischer Seitenansicht ein modulares Richtwalzensegment in Seitenansicht in Bearbeitungsrichtung der Richtmaschine betrachtet,
Fig. 2 Ausführungsbeispiele möglicher Werkzeugumrüstungen durch
Austausch von modularen Richtwalzensegmenten,
Fig. 3 in schematischer Darstellung verschiedene Anordnungen
unterschiedlicher Richtwalzensegmentkombinationen im unteren Lagerrahmen,
Fig. 4 in schematischer Darstellung verschiedene Kombinationen an
modularen Richtwalzensegmenten im oberen Lagerrahmen,
Fig. 5 ein Flussbild zur Erfassung und Verwendung ermittelter
Verfahrensparameter und/oder Zustandsparameter und
Fig. 6 in schematischer Darstellung die Anordnung einer
erfindungsgemäßen Richtmaschine mit zugeordneter Werkzeugbearbeitungsstation.
Die Fig. 1 zeigt eine insgesamt mit 1 bezeichnete Richtmaschine, die einen oberen Lagerrahmen 2 und einen unteren Lagerrahmen 3 umfasst. Im oberen Lagerrahmen 2 sind drei modular aufeinander abgestimmte und jeweils nach Art einer austauschbaren Wechsel kassette ausgebildete Richtwalzensegmente 4, 5 und 6 angeordnet, auf weiche die Gesamtheit der in dem oberen Lagerrahmen 2 angeordneten Richtwalzen 7 und Stützrollen 8 aufgeteilt sind. Die drei modularen Richtwalzensegmente 4, 5, 6 sind in diesem Ausführungsbeispiel gleichmäßig ausgebildet und weisen jeweils sowohl die gleiche Anzahl an Richtwalzen 7 und Stützrollen 8 als auch solche mit identischen Durchmessern auf. Im modularen Richtwalzensegment 4 ist die Richtwalze 2', im Richtwalzensegment 5 die
Richtwalze 4' und im Richtwalzensegment 6 die Richtwalze 6' angeordnet.
Im unteren Lagerrahmen 3 sind vier modular aufeinander abgestimmte und jeweils nach Art einer austauschbaren Wechsel kassette ausgebildete
Richtwalzensegmente 9, 10, 1 1 und 12 angeordnet. Auf diese verteilt sich wiederum die Gesamtheit der in dem unteren Lagerrahmen 3 angeordneten
Richtwalzen 7 und Stützwalzen 8. Auch in diesem Fall weisen die Richtwalzen 7 der jeweiligen modularen Richtwalzensegmente 9-12 denselben Durchmesser auf und sind in gleicher Anzahl in einem jeweiligen modularen Richtwalzensegment 9- 12 ausgebildet. In gleicher weise sind die modularen Richtwalzensegmente 9-12 mit Stützrollen 8 mit jeweils gleichen Durchmessern und in gleicher Zahl ausgestattet. Soll nun ein Wechsel bezüglich einzelner oder mehrerer Richtwalzen 7 und Stützrollen 8 erfolgen, so können die einzelnen Module 4-6 und 9-12 unabhängig voneinander ausgetauscht und ausgewechselt werden. Dadurch lässt sich die Richtmaschine 1 an unterschiedliche Richterfordernisse anpassen.
Die Fig. 1 a zeigt in schematischer Seitenansicht ein modulares unteres
Richtwalzensegment 9 in Seitenansicht in Bearbeitungsrichtung 40 betrachtet. Es ist erkennbar, wie jeweils eine Richtwalze 7 von mehreren Stützrollen 8 gestützt wird.
Die Fig. 2 zeigt einen unteren Lagerrahmen 3, bei welchem die modularen
Richtwalzensegmente 10 und 1 1 gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch vier halb so breite Richtwalzensegmente 13-16 ersetzt worden sind. Auch die modularen Richtwalzensegmente 13-16 sind untereinander identisch aufgebaut, weisen im Verhältnis zu den Richtwalzensegmenten 9 und 12 aber deutlich kleinere Rollen- und Walzendurchmesser auf. In dem linken Teilbild von Fig. 2 ist nun strichpunktiert dargestellt, dass einzelne Module, hier beispielhaft die Module 12 und 15, im Rahmen einer
Werkzeugumrüstung ausgewechselt werden können. Es können aber auch mehrere Richtwalzensegmente gruppenweise ausgetauscht werden, wie dies im mittleren Bild der Fig. 2 in strichpunktierter Darstellung gezeigt ist. Die
ausgebauten Richtwalzensegmente 13-16 werden durch einzubauende
Richtwalzensegmente 17-19 ersetzt. Das rechte Teilbild der Fig. 2 zeigt ein zyklisches Tauschen einzelner modularer Richtwalzensegmente 13-16. Hier wird das Richtwalzensegment 13 entnommen, die Richtwalzensegmente 14-16 rutschen dann im unteren Lagerrahmen 3 zur Schließung der durch das
entnommene Richtwalzensegment 13 entstandenen Lücke bis an das
Richtwalzensegment 9 heran. Danach wird in die auf der Seite des
Richtwalzensegmentes 12 dann entstandene Lücke das Richtwalzensegment 13 wieder eingesetzt. Auf diese Weise lassen sich die einzelnen
Richtwalzensegmente 13-16 an Positionen bringen, die beim Richten eines durch die Richtmaschine geführten Blechmaterials unterschiedlichen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Dadurch lässt sich ein gleichmäßiger Verschleiß der Richtwalzen der Richtwalzensegmente 13-16 erzielen.
Die Fig. 3 zeigt beispielhaft mehrere Kombinationsmöglichkeiten unterschiedlicher modularer Richtwalzensegmente 9-21 in ihrer Anordnung im unteren Lagerrahmen 3. In analoger Weise zeigt die Fig. 4 in schematischer Darstellung unterschiedliche Anordnungen und Kombinationen modularer Richtwalzensegmente 4-6 sowie 22- 30 im oberen Lagerrahmen 2.
Aus den Figuren 3 und 4 ist ersichtlich, dass sich nicht nur unterschiedlich große Rollen und/oder Walzen beliebig kombinieren lassen, sondern auch die Teilungen (Achsabstände) je nach Paarung variabel sind. In nicht dargestellter Weise können die einzelnen Richtwalzensegmente auch vertikal in Bezug auf das die Richtmaschine durchlaufende Blechmaterial soweit nach oben oder unten verfahren werden, dass sie nicht kontinuierlich mit dem zu bearbeitenden Blechmaterial in mechanischem Kontakt stehen, wie dies aus der Blechbearbeitung mittels Richtmaschinen grundsätzlich bekannt ist. Man kann insofern die jeweils aktive Anzahl an Richtwalzen 7 variieren, ohne einzelne modulare Richtwalzensegmente austauschen zu müssen.
In der Fig. 5 ist schematisch dargestellt, wie die Bearbeitung des erfassten Zustandsparameters„Richtwalzen-IST-Durchmesser" sowie der erfassten
Verfahrensparameter„Blechdatenerfassung: Temperatur, Festigkeit, Dicke" dazu benutzt werden kann, um mit Hilfe von hinterlegten Daten und einer
Rechnereinheit und einer Speichereinheit eine automatisierte Hilfestellung und Anzeige zu erhalten, ob einerseits die korrekte Werkzeugkombination, d.h. die im aktuellen Fall für die Erreichung des gewünschten Richtergebnisses erforderliche Kombination an modularen Richtwalzensegmenten, eingestellt und vorhanden ist und ob diese auch noch die notwendigen Zustandsparameter, d.h. beispielsweise einen ausreichenden Richtwalzendurchmesser, aufweisen. Bevor der
Blechrichtprozess dann startet, wird dies geprüft und in dem Fall, dass die vorhandene Kombination an modularen Richtwalzensegmenten als nicht ausreichend oder zutreffend festgestellt werden sollte, wird ein Werkzeugwechsel bzw. ein Austausch einzelner modularer Richtwalzensegmente vorgenommen. Erst danach beginnt der Blechrichtprozess. Die Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung einer
erfindungsgemäßen Richtmaschine 1 mit zugeordnetem Richtwalzenantrieb 31 , der einen Hauptantrieb 32 und ein Mastergetriebe 33 sowie Antriebsstränge 34 umfasst. Auf der dem Richtwalzenantrieb 31 gegenüberliegenden Seite ist eine Werkzeugbearbeitungsstation 35 angeordnet, die eine Schleifmaschine 36, eine Reserve an modularen Richtwalzensegmenten mit Richtwalzensätzen 37 sowie einen Werkzeugbau mit Kranbahn 38 umfasst. Die modularen Richtwalzensegmente 4-6 sowie 9-30 sind bezogen auf die in Bearbeitungshchtung 40 eines zu bearbeitenden Bleches gemessene
Fassungsbreite 41 des unteren Lagerrahmens 3 oder die Fassungsbreite 42 des oberen Lagerrahmens 2 in Abhängigkeit von ihrem Einsatzort im oberen
Lagerrahmen 2 oder im unteren Lagerrahmen 3 bezüglich ihrer jeweiligen Breite 43, 44 derart modular aufeinander abgestimmt, dass an einer durch die jeweilige Breite 43, 44 oder ein Mehrfaches einer jeweiligen Breite 43, 44 definierten Position jeweils ein modulares Richtwalzensegment oder mehrere modulare Richtwalzensegmente platziert werden können. Hierbei ist es für die Fälle, in denen eine bestimmte Position freigelassen werden soll, natürlich auch möglich, dort entsprechende Blöcke einzusetzen, die nicht mit Richtwalzen 7 ausgestattet sind.
Bezugszeichenliste
1 Richtmaschine
2 Lagerrahmen
3 Lagerrahmen
4-6 Richtwalzsegment
7 Richtwalze
8 Stützrolle
9-30 Richtwalzsegment
31 Richtwalzenantrieb

Claims

Patentansprüche
Richtmaschine (1 ) mit zugeordnetem Richtwalzenantrieb (31 ), umfassend einen oberen Lagerrahmen (2) und einen unteren Lagerrahmen (3), in welchen eine Vielzahl an Richtwalzen (7) und Stützrollen (8) kassettenartig gefasst und auswechselbar angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gesamtheit der jeweils in dem oberen und/oder dem unterem Lagerrahmen (2, 3) angeordneten Richtwalzen (7) und Stützrollen (8) auf mehrere modular aufeinander abgestimmte und jeweils nach Art einer austauschbaren Wechsel kassette ausgebildete Richtwalzensegmente (4 bis 6, 9 bis 30) aufgeteilt ist, wobei jedes Richtwalzensegment (4-6, 9-30) mindestens eine Lage an Stützrollen (8) und mindestens eine zugeordnete Richtwalze (7) umfasst.
Richtmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die modular aufeinander abgestimmten Richtwalzensegmente (4-6, 9-30) einzeln oder gruppenweise auswechselbar ausgebildet und in dem oberen und/oder dem unteren Lagerrahmen (2,3) angeordnet sind.
Richtmaschine (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Gesamtheit der in dem oberen Lagerrahmen (2) als auch die Gesamtheit der in dem unteren Lagerrahmen (3) angeordneten Richtwalzen (7) und Stützrollen (8) in mehreren jeweils modular aufeinander
abgestimmten und nach Art einer austauschbaren Wechsel kassette ausgebildeten Richtwalzensegmenten (4-6, 9-30) angeordnet ist.
Richtmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtheit der jeweils in dem oberen und/oder dem unterem Lagerrahmen (2, 3) angeordneten Richtwalzen (7) und
Stützrollen (8) auf gleiche oder unterschiedlich dimensionierte Typen von modularen Richtwalzensegmenten (4-6, 9-30) und/oder Wechselkassetten aufgeteilt ist.
5. Richtmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtheit der jeweils in dem oberen und/oder dem unteren Lagerrahmen (2, 3) angeordneten Richtwalzen (7) und
Stützrollen (8) auf bezüglich der jeweiligen Richtwalzen- und/oder
Stützrollendurchmesser und/oder bezüglich der jeweiligen Richtwalzen- und/oder Stützrollenanzahl unterschiedlich mit Richtwalzen (7) und/oder Stützrollen (8) bestückte Typen von modularen Richtwalzensegmenten (4-6, 9-30) und/oder Wechselkassetten aufgeteilt ist.
6. Richtmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen modularen Richtwalzensegmente (4-6, 9-30) einzeln oder gruppenweise gegeneinander austauschbare
Wechsel kassetten eines Wechsel kassettensystems ausbilden.
7. Richtmaschine (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechsel kassettensystem unterschiedlich dimensionierte Typen von modularen Richtwalzensegmenten (4-6, 9-30) und/oder Wechsel kassetten umfasst.
8. Richtmaschine (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechsel kassettensystem unterschiedlich bezüglich der jeweiligen Richtwalzen- und/oder Stützrollendurchmesser und/oder bezüglich der jeweiligen Richtwalzen- und/oder Stützrollenanzahl mit Richtwalzen (7) und/oder Stützrollen (8) bestückte Typen von modularen
Richtwalzensegmenten (4-6, 9-30) und/oder Wechsel kassetten umfasst.
9. Richtmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Erfassung und/oder Speicherung von Materialparametern des zu richtenden Materials und/oder Mittel zur Erfassung und/oder Speicherung von während eines Richtvorganges auf ein jedes modulare Richtwalzensegment (4-6, 9-30) einwirkenden
Verfahrensparannetern und/oder von sich nach einem Richtvorgang an einem jeden modularen Richtwalzensegment (4-6, 9-30) einstellenden
Zustandsparametern aufweist.
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