EP3600714A1 - Reckwalzverfahren und reckwalzwerk - Google Patents

Reckwalzverfahren und reckwalzwerk

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Publication number
EP3600714A1
EP3600714A1 EP18708570.9A EP18708570A EP3600714A1 EP 3600714 A1 EP3600714 A1 EP 3600714A1 EP 18708570 A EP18708570 A EP 18708570A EP 3600714 A1 EP3600714 A1 EP 3600714A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gripping
workpiece
stretching
gripping device
pliers
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.)
Withdrawn
Application number
EP18708570.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Ackermann
Markus Schaprian
Frederik Knauf
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 Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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 Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP3600714A1 publication Critical patent/EP3600714A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/08—Accessories for handling work or tools
    • B21J13/10—Manipulators
    • B21J13/12—Turning means
    • 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
    • B21D1/05—Stretching combined with rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/22—Making articles shaped as bodies of revolution characterised by use of rolls having circumferentially varying profile ; Die-rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H9/00—Feeding arrangements for rolling machines or apparatus manufacturing articles dealt with in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/08—Accessories for handling work or tools
    • B21J13/10—Manipulators

Definitions

  • the invention relates to a stretch rolling process and a stretch rolling mill.
  • Stretching and stretching mills are generally integrated in drop forging plants where they are used for mass distribution with the aim of increasing the degree of material utilization.
  • the blank is formed in several passes between counter-rotating rolling tools along the longitudinal axis of the blank.
  • stretching rolls of the company SMS for example in the types ARWS and RWW or in other conventional systems, for example, from DE 10 2013 100 302 B4, well known, where it is an end of the respective workpiece, even gripper end called, gives that is not rolled or can be.
  • a rolling out of the gripper or ends allows the arrangement according to EP 2 316 589 Bl.
  • a stretch rolling or a stretching roller can be created, which allows a cross-stretching rollers, where a) can be dispensed with reversing the direction of rotation of the rollers between 2 stitches - this may possibly further be used a flywheel drive without further switchable reversing direction and there are no direct drives with high Ansehluss antique be used -, b) a process-stable rolling in each stitch can be guaranteed and c) one side of the rolling stand can remain free of manipulators for the purpose of parts supply and removal and accessibility when changing the rolling tool (thus the system width is reduced).
  • the rolling blank or the workpiece has been rolled, this placed on a rotating device and rotated such that a gripping device grab the already rolled end of the rolling blank and rolled the not rolled end of the rolling blank can be.
  • a reversal of the direction of rotation of the rollers is not required and even the use of a flywheel may be possible.
  • the axis of rotation can be arranged vertically in the machine concept, for example, stored below the rolling plane in the foundation or machine frame or in a portal above the rolling plane, or horizontally at right angles to the longitudinal axis of the blank in the gripping device.
  • the gripping device comprises a pair of pliers which has such a large gripping area that the unshaped and the already rolled end can be gripped.
  • the gripping device is equipped with more than one pair of pliers to, if necessary, to be able to grasp different diameters or geometries.
  • the proposed solution allows, in a suitable embodiment, in particular an increase in the degree of material utilization when used as preforming unit and possibly also the use of stretch rolling for the production of finished parts, e.g. especially railway axes.
  • the tolerances and surface qualities to be achieved are significantly better than with conventional methods (for example forging) which are currently used for producing such finished parts.
  • the cycle time in the production of railway axles can be almost halved, for example.
  • the required drive power as well as the machine size can be minimized.
  • a stretch rolling in which a workpiece is successively fed at least two stitches of a stretching mill by means of a gripping device, characterized in that the workpiece between the first stitch of the two stitches and the second stitch of the two stitches by 180 ° to a is rotated perpendicular to the main extension direction of the workpiece axis of rotation.
  • Such a rotation of the workpiece correspondingly allows the unaltered gripping end of the workpiece to be fed to the stretching mill or also to be rolled in the two passes.
  • such a rotation of the workpiece that also the unrolled gripper end can be rolled and, for example, by the rotation of the workpiece, the processing of the previously unaltered gripping end in the second stitch can take place, so that, for example, no second manipulator on the side of the unalloyed gripping end and another stitch are necessary.
  • the rotation of the workpiece allows the rolling of the unrolled gripping end in the simplest way and in a small space.
  • the stretching rolling process can be characterized in that the rotation takes place via a rotating device and that the gripping device of the workpiece between the stitches the turning device for turning passes and takes over again after rotation of the rotating device.
  • the method uses the rotating device and the gripping device, wherein the gripping device serves to transfer the workpiece between the stitches to the rotating device, where the actual turning operation of the factory process takes place, and the gripping device then the rotated by 180 ° workpiece again from the Takes over turning device and feeds it to the appropriate stitch for further processing.
  • the gripping device can be positioned and moved with very simple movement sequences, for example by means of a two-dimensional movement, so that this gripping device can be constructed in a structurally simple and cost-effective manner.
  • the rotating device can be designed structurally simple and specially designed for the turning operation of the workpiece, so that the rotation of the workpiece can be done very quickly.
  • the above embodiment by means of a rotating device and a gripping device has the advantage that the method with the execution by means of a gripping device and a rotating device, a cost-effective and fast method, which is also also easy to maintain, provides both facilities for are quickly interchangeable or repaired and do not have to have too complex a construction.
  • the rotating device and gripping device are designed in a device which allows both the gripping and with the same device directly turning. Understandably, such a design constructively and technically much more complex. However, such a device could be designed to save space if the space, for example, do not allow the installation of a separate rotating device.
  • the stretching rolling process can be characterized in that before turning an unrolled and after turning a rolled gripping end of the workpiece is gripped by the gripping device. [24] At the beginning of rolling, the entire workpiece is still unrolled or unprocessed, so that the gripping device first forcibly seizes an unrolled gripping end.
  • stretch rolling which correspond to the prior art, there is only a gripping of the unrolled gripping end, as this unaltered gripping end is maintained even after processing and a rotation is not provided.
  • the gripping device also engages the rolled gripping end, because the workpiece is rotated in the rotating device and also to roll the unaligned gripping end, the gripping device, the workpiece in particular at the other end, so then the already rolled gripping end, take.
  • the fact that also the rolled gripping end of the workpiece is gripped by the gripping device, and the unaltered gripping end can be rolled and thus the entire length of the workpiece processed or exploited, so that no unrolled gripping end remains. As a result, in particular the material scrap can be minimized.
  • the gripping device may, for example, also grasp the workpiece in an already rolled region between the rolled and unrolled gripping end, as long as the unrolled gripping end is still possible in this case.
  • a gripping bring advantageous spatial conditions, since the gripping device and the pliers can then be designed accordingly.
  • the combination with a turntable or turntable as a rotating device of advantage since the workpiece can be placed much easier centrally on this rotating device.
  • a stretch rolling process in which a workpiece is successively fed at least two stitches of a stretching mill by means of a gripping device, characterized in that the gripping device comprises two pliers and the pliers are exchanged between the two stitches.
  • the second pliers may be different from the first pliers in comparison to the first pliers, for example in their dimension and their shape or gripping shape, so that different sizes and shapes of gripping ends can be gripped by the respective pliers.
  • This is particularly advantageous when the size or the shape of the workpiece after a stitch changed so that the first pliers, which has taken, for example, the ungwalzte gripper end, the rolled gripping end can no longer operate reliable.
  • the second pliers may be designed correspondingly differently to the first pliers in order to be able to grasp the widest possible range of sizes and shapes of the rolled gripping ends or by very specific shapes or sizes of the rolled gripping ends.
  • the second pliers may be designed to be specifically adapted for a manufacturing series, or for example, the second pliers may not need to be changed for different series because it is compatible with numerous shapes or diameters.
  • the latter pliers can improve the cycle time, since no frequent change of pliers between different productions is necessary.
  • a stretching mill comprising two oppositely driven stretching rollers with at least two stitches and at least one gripping device which can grip a workpiece at a gripping end and at least in a first loading position and a first unloading position for the first stitch and in a second loading position, and preferably also in a second unloading position, is combustible for the second stitch, can be characterized in that the gripping device in a Drehterrorismsposition and in a Drehendposition be brought and the stretching mill comprises a rotating device which rotates the workpiece by 180 degrees about a direction perpendicular to a main extension direction of the workpiece lying rotational axis can spend rotating from the start of rotation position in the rotation end position.
  • the gripping device is then in operation able to spend itself or in particular the workpiece in a rotational start position, wherein the gripping device has grasped the workpiece at the unrolled gripping end and the workpiece corresponding to the rotating device for rotating or through the Takeover of the turning device provides.
  • the gripping device can spend itself and in particular the workpiece in a rotational end position, wherein the gripping device can take the workpiece after the turning operation to its already rolled gripping end.
  • the transfer of the workpiece from the gripping device to the rotating device can be carried out very reliably and quickly, and after the turning operation by the rotating device, the transfer of the workpiece from the rotary device to the gripping device can be carried out very reliably and quickly.
  • a reliable process the workpiece rotation take place and the time required for this and consequently also the entire cycle time can be optimized.
  • the rotating device is designed such that here the workpiece can spend by 180 ° about a rotational axis perpendicular to a main extension direction of the workpiece rotating from the rotational start position to the rotational end position.
  • a corresponding rotation through 180 ° allows the ends of the workpiece to be reversed from the start of rotation position as compared to the end of rotation position. Consequently, the gripping device can again engage the workpiece provided by the rotating device in the rotational end position, the gripping device now grasping the rolled gripping end.
  • the rotation of the workpiece can take place, so that in the next step, the unalloyed gripping end can be rolled and, as already explained above, no unrolled gripping end remains after the processing.
  • a stretching mill can be characterized in that the gripping device is arranged on a manipulator and can be brought into the positions by the manipulator. This allows a particularly simple implementation of the necessary movement sequences.
  • the manipulator spends the gripping device and thus also the workpiece, for example, from the stitches to the rotary start position or from the rotary end position back to one of the stitches.
  • the manipulator is advantageously designed for two-dimensional movements, so that the necessary movement sequences can be implemented in a particularly simple manner.
  • Such a two-dimensional movement can be performed very reliable and fast, with the acquisition costs and maintenance costs, such as maintenance and repair costs, can be kept as low as possible.
  • manipulator can also be formed, for example, by rails or an arm or by another robot, these embodiments, for example, can bring favorable structural and the space available spatial conditions favorable. Also, the above These examples of manipulators provide a high degree of flexibility in their operation or function.
  • the stretching mill can be distinguished by the fact that the start of rotation position and the rotation end position are identical.
  • An identical rotational start position and rotational position bring the advantage of a simple process management, since the gripping device does not have to be repositioned to resume the workpiece after turning.
  • the workpiece is preferably transferred to the rotator at this position because workpiece rotated by the rotator and provided in the rotational end position by the rotator to the workpiece to hand over again to the forceps of the gripping device, which was located during the turning process at the same position, so that the gripping device did not have to hire new, and then take over the rotated workpiece again.
  • the rotational end position is different from the rotational start position when, for example, the workpiece is brought into the rotational start position by means of a first forceps and a second forceps is to receive the workpiece in the rotational end position. Understandably, in this case, the gripping device can be positioned accordingly, so that the rotation start position can be identical to the rotation end position.
  • the gripper device is not repositioned to change from the first gripper to the second gripper, but the gripping device remains in its position with the two grippers and the rotator provides a rotational end position that is different than the rotational initial position, wherein the second forceps can reposition the rotated workpiece from the new rotational end position without repositioning.
  • the turning device may comprise a turntable or turntable.
  • a corresponding turntable or turntable can serve for the actual performance of the turning operation of the workpiece.
  • Such a turntable or turntable allows a structurally simple way of turning, since the workpiece must be stored only on the turntable or turntable. If the workpiece is centered on the turntable or stored the turntable, so automatically the identity of Drehsweepingsposition is ensured in Drehendeposition.
  • the turntable or turntable may still have holding means or recesses to stabilize the workpiece during rotation. It is understood that the rotation of the workpiece in the rotating device can also be done by other methods.
  • the rotating device may comprise a gripping device.
  • a gripping device can, for example, grab a workpiece which is positioned in the rotational start position, rotate the workpiece and then spend again in the rotational end position.
  • Such a gripping device of the rotary device can also ensure a reliable fate of the workpiece on the rotating device, even if a turntable or a turntable is used. This prevents that, for example, a rotating workpiece gets on the turntable or on the turntable in motion.
  • even rotations about a horizontal axis or overhead, for example by gripping from above possible, which further increases the variety of rotation possibilities, which can be quite advantageous if, for example, certain workpiece shapes only or more favorable with certain Turn it.
  • a rotary device comprising a gripping device
  • the workpiece can be gripped centrally by the gripping device so that automatically the identity of the rotary start position and in rotary end position results.
  • the gripping device may possibly also be provided on a robot arm or the like, which then performs the rotation, which in tight spaces that do not allow a pure rotational movement, possibly still turning due to the possibility of dynamic movement enable.
  • a stretching mill can also be characterized in that the gripping device has a pair of pliers with a gripping diameter comprising both rolled and unrolled diameters of a gripping end to be gripped.
  • the gripping device has a pair of pliers with a gripping diameter comprising both rolled and unrolled diameters of a gripping end to be gripped.
  • one and the same pincers grab the Workpiece both before turning on the unrolled gripping end, and after turning on the rolled gripper end.
  • Such an embodiment of the pliers is particularly advantageous, which can grab the pliers both non-rolled and rolled gripping ends without a change of pliers. This reduces the effort in the process management and can thereby also improve the cycle time.
  • a stretching mill comprising two oppositely drivable stretching rollers with at least two stitches and at least one gripping device which can grip a workpiece at a gripping end and at least in a first loading position and a first unloading position for the first stitch and in a second loading position and preferably also In a second unloading position, can be brought for the second stitch, can also be characterized in that the gripping device has at least two pliers with mutually different gripping geometries.
  • the method is not limited to the fact that only certain changes may occur after a stitch, but the pliers may be designed so that a maximum variety of geometry or size changes can occur on the workpiece during the engraving.
  • the stretching mill can be characterized in that the first of the two pliers has a maximum gripping diameter, which is below the maximum gripping diameter of the second of the two pliers, and a minimum gripping diameter, which is below the gripping diameter of the second of the two pliers ,
  • a stretching mill can be characterized by the fact that the two pliers are held on a revolver or a magazine.
  • revolvers or magazines include numerous pliers with different gripping diameters and gripping geometries, so that correspondingly fast for certain gripping geometries the right pliers can be provided by means of revolver or magazine.
  • FIG. 1 shows a first stretching mill in a schematic plan view with a gripping device and a workpiece in a loading position for the first stitch and the workpiece in a strewed delivery position shown on a feed;
  • FIG. 1 shows the arrangement of FIG. 1 after the first stitch with the gripping device
  • FIG. 3 shows the arrangement according to FIGS. 1 and 2 before the second pass with the gripping device and the workpiece in a loading position
  • FIG. 4 shows the arrangement according to FIGS. 1 to 3 after the second pass with the gripping device and the workpiece in a removal position
  • FIG. 5 shows the arrangement according to FIGS. 1 to 4 after the second pass with the gripping device and the workpiece in a rotational start position
  • FIG. 6 shows the arrangement according to FIGS. 1 to 5 after rotation with the gripping device and the workpiece in a rotary end position
  • Figure 7 shows a second stretching mill in a similar state, as shown in Figure 2, but instead of a revolver magazine for different pliers and a turntable are used with a vertical axis of rotation as a rotating device.
  • FIG. 8 shows a third stretching roll mill in a similar state as in FIGS. 2 and 7, wherein a pair of pliers with sufficient reach for both an unrolled and a rolled gripping end for gripping and a turntable with a vertical
  • Rotary axis can be used as a turning device
  • FIG. 9 shows a third stretching mill in a similar state as in FIGS. 2, 7 and 8, wherein both the gripping device and the rotating device are realized via a manipulator or robot having arms, and the rotating device is also used for depositing on the discharge.
  • FIG. 1 shows a first stretching mill 10 in a schematic plan view with a gripping device 30 and a workpiece 50 in a loading position 61 for the first stitch 21 and the workpiece 50 in a staged delivery position on a feeder 12.
  • the gripping device 30 consists of a revolver 35 and the pliers 32.
  • the gripping device 30 is arranged on a manipulator 34, which in this embodiment, the rails device 38, the gripping device 30 can move two-dimensionally.
  • the stitches (21, 22, 23, 24) are arranged between a drive and main roller bearing 28 and an abutment 29.
  • the stripped illustrated supply position of the workpiece 50 is oriented on the main extension direction of the workpiece 50 54.
  • the stretching roller 20 thus includes the stitches (21, 22, 23, 24) and the drive, the main roller bearing 28 and the anvil 29, wherein at the abutment 29th the discharge 14 is arranged at the level of the fourth stitch 24.
  • the rotating device 40 includes its own gripping device 48 and a rotation axis 42 for orientation for rotating the workpiece 50.
  • the rotating device 40 is connected to the manipulator 34 such that the gripping device 40 can be moved by the manipulator 34 to the rotating device 40 ,
  • FIG. 2 shows the basic arrangement according to FIG. 1 after the first stitch 21 with the gripping device 30 and the workpiece 50 in an unloading position 62.
  • the manipulator 34 has moved the gripping device 40 horizontally away from the stretching roller 10.
  • FIG. 3 the arrangement according to FIGS. 1 and 2 is shown in front of the second stitch 22 with the gripping device 30 and the workpiece 50 in a loading position 61.
  • the manipulator 34 has moved the gripping device 30 both horizontally in the direction of the stretching roller 10 and vertically to the height of the second stitch 22.
  • FIG. 4 shows the arrangement according to FIGS. 1 to 3 after the second stitch 22 with the gripping device 30 and the workpiece 50 in an unloading position 62.
  • the manipulator 34 has moved the gripping device 30 and thus the workpiece 50 horizontally away from the stretching roller.
  • FIG. 5 shows the arrangement according to FIGS. 1 to 4 after the second stitch 22 with the gripping device 30 and the workpiece 50 in a start-of-rotation position 63.
  • the start-of-rotation position 63 is determined such that the main extension direction 54 of the workpiece 50 is perpendicular to The rotation axis 42 of the rotating device 40 is located and that the workpiece 50 is positioned directly on the gripping device 48 of the rotating device 40.
  • the pliers 32 still grip the workpiece 50 at its unaligned gripping end 52.
  • FIG. 6 the arrangement according to FIGS. 1 to 5 after rotation with the gripping device 30 and the workpiece 50 in a rotary end position 64 is shown.
  • the rotation end position 64 is identical to the rotation start position 63, which is shown in FIG.
  • the unaligned gripping end 52 is now 180 ° about the rotation axis 42 rotated on the opposite side.
  • the end 52 to be gripped is now by rotation already the already rolled end and thus has a smaller diameter than the unallocated gripping end 52.
  • the pliers 32 of the gripping device 30 were exchanged by means of revolver 35, so that a pliers 32 with a smaller gripping diameter, the new gripping end 52 engages.
  • FIG. 7 shows a second stretching roll mill 20 in a similar state, as shown in FIG. 2, but instead of a revolver 35, a magazine 36 for different tongs 32 and a turntable 44 with a vertical axis of rotation 42 are used as turning device 40.
  • the turning of the workpiece 50 can be carried out very reliably and simply by the turntable 44, instead of providing a new pliers 32 as in the case of a revolver 35 from the previous exemplary embodiment, the pliers 32 are provided by the magazine 36.
  • the pliers 32 can be exchanged with a suitable pliers 32 from the magazine 36, so that a pair of pliers 32 with different gripping diameter or gripping geometry the new rolled gripping end 52 after turning through the rotator 40 can take.
  • FIG. 8 shows a third stretching mill in a similar state, as shown in FIGS. 2 and 7, with a grip 32 of sufficient grip width for both an unrolled and a violet gripping end 52 for gripping and a turntable 46 with a vertical rotation axis 42 be used as a turning device 40.
  • the pliers 32 can grip both the unrolled and the rolled gripping end 52, the process of forceps change, which also eliminates the need for a revolver 35 or a magazine 36 with it and thus possibly for tight space is better suited.
  • the embodiment of FIG 8 entails that the discharge 14 using a turntable 46 as a rotator 40 can be positioned slightly cheaper.
  • FIG. 9 shows a third stretching mill in a similar state, as shown in FIGS. 2, 7 and 8, wherein both the gripping device 30 and the rotating device 40 are provided with manipulator 34 or robot 49 having arms 39 and the rotating device 40 is also used for storage on the discharge 14.
  • manipulator 34 or robot 49 having arms 39 and the rotating device 40 is also used for storage on the discharge 14.
  • this embodiment is very advantageous in tight spaces, since the arms 39 and robot arms 40 can be configured very flexible and can perform the movements in the smallest space.
  • the details of the various embodiments may be combined in different ways.
  • the rotation respectively takes place between the second stitch 22 and the third stitch 23.
  • the rotation can alternatively or cumulatively also take place between other stitches 21, 22, 23, 24.
  • the number of stitches from two upwards can be adjusted to the needs of the current process. references

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

Um ein Reckwalzverfahren und ein Reckwalzwerk bereitzustellen, bei welchem bei möglichst schmalen Bauraum ein Auswalzen auch etwaiger Greifenden ermöglicht werden kann, kann sich ein Reckwalzverfahren, bei welchem ein Werkstück (50) sukzessive zumindest zwei Stichen eines Reckwalzwerks (10) mittels einer Greifeinrichtung (34) zugeführt wird,dadurchauszeichnen, dass das Werkstück (50) zwischen dem ersten Stich der beiden Stiche und dem zweiten Stich der beiden Stiche um 180° um eine senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Werkstücks liegende Drehachse (42) gedreht wird.

Description

Reckwalzverfahren und Reckwalzwerk
[Ol] Die Erfindung betrifft ein Reckwalzverfahren und ein Reckwalzwerk.
[02] Reckwalzverfahren und Reckwalzwerke sind im Allgemeinen in Gesenkschmiedeanlagen integriert und dienen dort der Massevorteilung mit dem Ziel, den Materialausnutzungsgrad zu erhöhen. Hierzu wird der Rohling in mehreren Stichen zwischen gegensinnig rotierenden Walzwerkzeugen entlang der Längsachse des Rohlings umgeformt.
[03] Hierbei sind zum Beispiel Reckwalzen der Firma SMS beispielsweise in den Bauformen ARWS und RWW oder in anderen herkömmlichen Anlagen, beispielsweise auch aus der DE 10 2013 100 302 B4, hinlänglich bekannt, wobei es ein Ende des jeweiligen Werkstücks, auch Greif- ende genannt, gibt, dass nicht gewalzt wird bzw. werden kann. Dieses führt letztlich zu einem schlechten Materialausnutzungsgrad. Dies gilt ebenso für die Firmenschrift LASCO Umformtechnik GmbH: Automatisierung. Ausgabe Oktober 2012. S. 12-13., die DE 10 2014 101 150 AI, die WO 2016/207 016 AI, die DE 22 48 182 C2, und die DE 35 04 774 Cl, wobei das Werkstück in diesen Veröffentlichungen jeweils mittels eines Manipulators gehandhabt wird. [04] Ein Auswalzen des bzw. der Greifenden ermöglicht die Anordnung nach der EP 2 316 589 Bl.
[05] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Reckwalzverfahren und ein Reckwalzwerk bereitzustellen, bei welchem bei möglichst schmalen Bauraum ein Auswalzen auch etwaiger Greifenden ermöglicht werden kann. [06] Als Lösung werden Reckwalzverfahren und Reckwalzwerke mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen, die kumulativ bzw. alternativ entsprechend vorteilhaft sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der anliegenden Zeichnung.
[07] Eine Anwendung zur Herstellung von Fertigteilen mit bestehenden Anlagen bzw. ohne Integration in umfassendere Anlagen arbeitende Reckwalzwerke bzw. Reckwalzverfahren oder Reckwalzwerke bzw. Reckwalzverfahren, die zu anderen Zwecken genutzt werden, sind mit der vorgeschlagenen Lösung generell denkbar. [08] Zudem führt die vorgeschlagene Lösung bei einer geeigneten Verfahrensführung zu einer im Vergleich zum Stand der Technik Erhöhung des Materialausnutzungsgrads. Außerdem verhindert das ungewalzte Greifende bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen in der Regel, dass das Reckwalzverfahren zur Herstellung von Fertigteilen genutzt werden kann. Diesem wirkt die vorliegende Lösung bei geeigneter Ausgestaltung entgegen.
[09] Bei dem Stand der Technik erscheint auch der Walzbeginn nicht prozessstabil. Der Antrieb soll dort über einen Direktantrieb erfolgen, der eine hohe Anschlussleistung erfordert. Aufgrund zweier erforderlicher Manipulatoren, welche außerdem eine Längsbewegung ausführen müssen, wird die Anlagenbreite sehr groß. Auch diesem wirkt die vorliegende Lösung bei geeigneter Ausgestaltung entgegen.
[10] Bei geeigneter Ausgestaltung kann ein Reckwalzverfahren bzw. ein Reckwalzwerk geschaffen werden, das ein greifendefreies Reckwalzen ermöglicht, wobei a) auf eine Drehrichtungsumkehr der Walzen zwischen 2 Stichen verzichtet werden kann - hierdurch kann ggf. weiterhin ein Schwungradantrieb genutzt werden ohne weiteres schaltbares Drehrichtungsumkehrgetriebe und es müssen keine Direktantriebe mit hoher Ansehlussleistung genutzt werden -, b) ein prozessstabiles Anwalzen in jedem Stich gewährleistet werden kann und c) eine Seite des Walzgerüstes frei von Manipulatoren bleiben kann zum Zwecke der Teilezu- und -abfuhr sowie der Zugänglichkeit beim Wechsel des Walzwerkzeuges (somit wird die Anlagenbreite reduziert). [11] So kann, je nach konkreter Ausgestaltung, nachdem der Walzrohling bzw. das Werkstück gewalzt wurde, dieser auf einer Dreheinrichtung abgelegt und derart gedreht werden, dass eine Greifeinrichtung das bereits gewalzte Ende des Walzrohlings greifen und das noch nicht gewalzte Ende des Walzrohlings gewalzt werden kann. Eine Drehrichtungsumkehr der Walzen ist hierbei nicht erforderlich und sogar der Einsatz eines Schwungrades ggf. möglich. [12] Die Drehachse kann im Maschinenkonzept vertikal angeordnet sein, z.B. unterhalb der Walzebene im Fundament oder Maschinenrahmen gelagert oder in einem Portal über der Walzebene, oder aber auch horizontal im rechten Winkel zur Längsachse des Rohlings in der Greifeinrichtung. [13] Es kann kumulativ bzw. alternativ vorgesehen sein, dass die Greifeinrichtung eine Zange aufweist, welche einen so großen Greifbereich aufweist, dass das ungeformte und das bereits gewalzte Ende gegriffen werden kann. Alternativ hierzu ist auch denkbar, dass die Greifeinrichtung mit mehr als einer Zange ausgestattet ist, um, falls erforderlich, verschiedene Durchmesser oder Geometrien greifen zu können.
[14] Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht bei geeigneter Ausgestaltung insbesondere eine Erhöhung des Materialausnutzungsgrades bei Verwendung als Vorformaggregat und ggf. auch Nutzung des Reckwalzens zur Herstellung von Fertigteilen, z.B. insbesondere Eisenbahnachsen. Hierbei sind die zu erzielenden Toleranzen und Oberflächengüten deutlich besser als mit herkömmlichen Verfahren (z.B. Schmieden), der derzeit zum Herstellen derartiger Fertigteile zur Anwendung kommen. Die Taktzeit bei der Fertigung von Eisenbahnachsen kann beispielsweise nahezu halbiert werden. Die erforderliche Antriebsleistung sowie die Maschinengröße können minimal gewählt werden.
[15] Somit kann sich ein Reckwalzverfahren, bei welchem ein Werkstück sukzessive zumindest zwei Stichen eines Reckwalzwerks mittels einer Greifeinrichtung zugeführt wird, dadurch auszeichnen, dass das Werkstück zwischen dem ersten Stich der beiden Stiche und dem zweiten Stich der beiden Stiche um 180° um eine senkrecht zur Hauptstreckungsrichtung des Werkstücks liegende Drehachse gedreht wird.
[16] Eine derartige Drehung des Werkstücks ermöglicht entsprechend das ungewalzte Greifende des Werkstücks dem Reckwalzwerk zuzuführen bzw. in den zwei Stichen ebenfalls zu walzen.
[17] Vorteilhafterweise ermöglicht eine solche Drehung des Werkstücks, dass auch das ungewalzte Greifende gewalzt werden kann und beispielsweise durch die Drehung des Werkstücks die Bearbeitung des zuvor ungewalzten Greifendes in dem zweiten Stich stattfinden kann, sodass beispielsweise kein zweiter Manipulator auf der Seite des ungewalzten Greifendes und ein weiterer Stich notwendig sind. Die Drehung des Werkstücks ermöglicht das Walzen des ungewalzten Greifendes auf einfachste Weise sowie auf engem Raum.
[18] Auch kann sich das Reckwalzverfahren dadurch auszeichnen, dass das Drehen über eine Dreheinrichtung erfolgt und, dass die Greifeinrichtung des Werkstücks zwischen den Stichen an die Dreheinrichtung zum Drehen übergibt und nach dem Drehen wieder von der Dreheinrichtung übernimmt.
[19] Hierbei nutzt das Verfahren die Dreheinrichtung und die Greifeinrichtung, wobei die Greifeinrichtung dazu dient das Werkstück zwischen den Stichen an die Dreheinrichtung zu übergeben, wo der eigentliche Drehvorgang des Werkvorgangs stattfindet, und die Greifeinrichtung dann das um 180°gedrehte Werkstück wieder von der Dreheinrichtung übernimmt und dem entsprechenden Stich für die weitere Bearbeitung zuführt.
[20] Hierdurch kann auf einfache konstruktive Weise die Drehung des Werkstücks erfolgen. Vorteilhafterweise kann hierbei die Greifeinrichtung mit sehr simplen Bewegungsabläufen, bei- spielsweise mittels einer zweidimensionalen Bewegung positioniert und bewegt werden, sodass diese Greifeinrichtung konstruktiv einfach und kostengünstig ausgeführt sein kann. So kann ggf. auch die Dreheinrichtung entsprechend baulich einfach ausgeführt und für den Drehvorgang des Werkstücks speziell ausgelegt sein, sodass auch das Drehen des Werkstücks sehr schnell erfolgen kann. [21] Insofern hat die vorstehende Ausführungsform mittels einer Dreheinrichtung und einer Greifeinrichtung beispielsweise den Vorteil, dass das Verfahren mit der Ausführung mittels einer Greifeinrichtung und einer Dreheinrichtung ein kostengünstiges und schnelles Verfahren, welches zudem auch leicht zu Warten ist, bereitstellt, da beide Einrichtungen für sich schnell austauschbar bzw. zu reparieren sind und keine allzu komplexe Konstruktion aufweisen müssen. [22] Es ist auch denkbar, dass die Dreheinrichtung und Greifeinrichtung in einer Einrichtung ausgeführt sind, welche sowohl das Greifen als auch mit derselben Einrichtung direkt ein Drehen ermöglicht. Verständlicherweise gestaltet sich eine derartige Konstruktion konstruktiv und technisch weitaus aufwendiger. Jedoch könnte eine derartige Einrichtung entsprechend platzsparend ausgestaltet werden, wenn die Platzverhältnisse beispielsweise nicht das Installieren einer separaten Dreheinrichtung zulassen.
[23] Auch kann sich das Reckwalzverfahren dadurch auszeichnen, dass vor dem Drehen ein ungewalztes und nach dem Drehen ein gewalztes Greifende des Werkstücks von der Greifeinrichtung ergriffen wird. [24] Zu Beginn des Walzens ist das gesamte Werkstück noch ungewalzt bzw. unbearbeitet, sodass die Greifeinrichtung zunächst auch zwangsweise ein ungewalztes Greifende ergreift. Bei Reckwalzverfahren, die dem Stand der Technik entsprechen, erfolgt lediglich ein Greifen des ungewalzten Greifendes, da dieses ungewalzte Greifende auch nach der Bearbeitung bestehen bleibt und ein Drehen nicht vorgesehen ist. In der vorliegenden Umsetzung hingegen greift die Greifeinrichtung auch das gewalzte Greifende, weil das Werkstück in der Dreheinrichtung gedreht wird und um das ungewalzte Greifende ebenfalls zu walzen, kann die Greifeinrichtung das Werkstück insbesondere am entsprechend anderen Ende, also dann am bereits gewalzten Greifende, ergreifen. [25] Dadurch, dass auch das gewalzte Greifende des Werkstücks von der Greifeinrichtung ergriffen wird, kann auch das ungewalzte Greifende gewalzt werden und somit die komplette Länge des Werkstücks verarbeitet bzw. ausgenutzt werden, sodass kein ungewalztes Greifende übrig bleibt. Hierdurch kann insbesondere der Materialausschuss minimiert werden.
[26] In einer alternativen Ausführungsform kann die Greifeinrichtung das Werkstück beispielsweise auch in einem bereits gewalzten Bereich zwischen gewalztem und ungewalztem Greifende ergreifen, solange hierbei noch das auswalzen des ungewalzten Greifendes möglich ist. Je nach Ausgestaltung der Anlage kann ein derartiges Greifen vorteilhafte räumliche Bedingungen mit sich bringen, da die Greifeinrichtung bzw. die Zangen dann entsprechend ausgestaltet sein können. Insbesondere beim Greifen mittig der Länge des Werkstücks ist beispielsweise die Kombination mit einem Drehteller bzw. Drehtisch als Dreheinrichtung von Vorteil, da das Werkstück wesentlich einfacher zentral auf dieser Dreheinrichtung platziert werden kann.
[27] Auch kann sich ein Reckwalzverfahren, bei welchem ein Werkstück sukzessive zumindest zwei Stichen eines Reckwalzwerks mittels einer Greifeinrichtung zugeführt wird, dadurch auszeichnen, dass die Greifeinrichtung zwei Zangen aufweist und zwischen den beiden Stichen die Zangen gewechselt werden.
[28] Hierbei kann die zweite Zange im Vergleich zur ersten Zange beispielsweise in ihrer Dimension und ihrer Form bzw. Greifform unterschiedlich zur ersten Zange sein, sodass unterschiedliche Größen und Formen der Greifenden von der jeweiligen Zange ergriffen werden können. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich die Größe bzw. die Form des Werkstücks nach einem Stich derart verändert, dass die erste Zange, die beispielsweise das ungwalzte Greifende ergriffen hat, das gewalzte Greifende nicht mehr betriebssicher greifen kann. Hierbei kann die zweite Zange entsprechend unterschiedlich zur ersten Zange ausgeführt sein, um eine möglichst große Bandbreite von Größen und Formen der gewalzten Greifenden bzw. um ganz bestimmte Formen bzw. Größen der gewalzten Greifenden greifen zu können.
[29] So kann beispielsweise die zweite Zange derart ausgeführt sein, dass sie speziell für eine Herstellungsserie angepasst ist bzw. dass die zweite Zange beispielsweise für verschiedene Serien nicht gewechselt werden muss, da sie mit zahlreichen Formen bzw. Durchmessern kompatibel ist. Letztere Zangen können insbesondere die Taktzeit verbessern, da kein häufiger Zangenwechsel zwischen verschiedenen Produktionen notwendig ist.
[30] Ein Reckwalzwerk umfassend zwei gegensinnig antreibbare Reckwalzen mit wenigsten zwei Stichen und wenigstens eine Greifeinrichtung, welche ein Werkstück an einem Greifende greifen kann und zumindest in eine erste Beladeposition und eine erste Entladeposition für den ersten Stich und in eine zweite Beladeposition, und vorzugsweise auch in eine zweite Entladeposition, für den zweiten Stich verbrennbar ist, kann sich dadurch auszeichnen, dass die Greifeinrichtung in eine Drehanfangsposition und in eine Drehendposition verbringbar ist und das Reckwalzwerk eine Dreheinrichtung umfasst, welche das Werkstück um 180 Grad um eine senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung des Werkstücks liegende Drehachse drehend von der Drehanfangsposition in die Drehendposition verbringen kann. [31] Hierbei ist die Greifeinrichtung dann im Betrieb in der Lage sich selbst bzw. insbesondere das Werkstück in eine Drehanfangsposition zu verbringen, wobei die Greifeinrichtung das Werkstück an dem ungewalzten Greifende ergriffen hat und das Werkstück entsprechend für die Dreheinrichtung zum Drehen bzw. durch die Übernahme der Dreheinrichtung bereitstellt. Außerdem kann die Greifeinrichtung sich selbst und insbesondere das Werkstück in eine Drehendeposition verbringen, wobei die Greifeinrichtung das Werkstück nach dem Drehvorgang an seine bereits gewalzten Greifende ergreifen kann.
[32] Hierdurch kann sehr betriebssicher und schnell die Übergabe des Werkstücks von der Greifeinrichtung an die Dreheinrichtung erfolgen und nach dem Drehvorgang durch die Dreheinrichtung auch sehr betriebssicher und schnell wieder die Übergabe des Werkstücks von der Dreheinrichtung an die Greifeinrichtung erfolgen. Somit kann also ein betriebssicherer Ablauf der Werkstückdrehung erfolgen und die hierfür benötigte Zeit und folglich auch die gesamte Taktzeit optimiert werden.
[33] Die Dreheinrichtung ist derart ausgelegt, dass hier das Werkstück um 180° um eine senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung des Werkstücks liegende Drehachse drehend von der Drehanfangsposition in die Drehendposition verbringen kann. Eine entsprechende Drehung um 180° ermöglicht, dass sich die Enden des Werkstücks von der Drehanfangsposition im Vergleich zur Drehendposition vertauscht haben. Folglich kann die Greifeinrichtung das durch die Dreheinrichtung bereitgestellte Werkstück in Drehendposition wieder ergreifen, wobei die Greifeinrichtung nun das gewalzte Greifende ergreift. [34] Hierdurch kann die Drehung des Werkstücks erfolgen, sodass im nächsten Schritt auch das ungewalzte Greifende gewalzt werden kann und, wie bereits vorstehend erläutert, kein ungewalztes Greifende nach der Bearbeitung bestehen bleibt.
[35] Ebenso kann sich ein Reckwalzwerk dadurch auszeichnen, dass die Greifeinrichtung an einem Manipulator angeordnet und durch den Manipulator in die Positionen verbringbar ist. Dieses ermöglicht eine besonders einfache Umsetzung der notwendigen Bewegungsabläufe.
[36] Hierbei verbringt der Manipulator die Greifeinrichtung und mithin auch das Werkstück beispielsweise von den Stichen zur Drehanfangsposition bzw. von der Drehendeposition wieder zu einen der Stiche.
[37] Der Manipulator ist vorteilhafterweise für zweidimensionale Bewegungsabläufe konstruiert, sodass auf besonders einfache Weise die notwendigen Bewegungsabläufe umgesetzt werden können. Eine derartige zweidimensionale Bewegung kann sehr betriebssicher und schnell durchgeführt werden, wobei auch die Anschaffungskosten sowie die Instandhaltungskosten, wie beispielweise Wartungs- und Reparaturkosten, möglichst gering gehalten werden können.
[38] Es versteht sich, dass ein derartiger Manipulator auch beispielsweise durch Schienen oder einen Arm oder durch einen sonstigen Roboter ausgebildet sein kann, wobei diese Ausführungsformen beispielsweise günstigere konstruktive und dem zum Verfügung stehenden Raum begünstigte räumliche Bedingungen mit sich bringen können. Auch können die vorstehend genannten Beispiele für Manipulatoren eine hohe Flexibilität in ihrer Arbeitsweise bzw. ihrer Funktion bereitstellen.
[39] Weiterhin kann sich das Reckwalzwerk dadurch auszeichnen, dass die Drehanfangsposition und die Drehendeposition identisch sind. Eine identische Drehanfangsposition und Drehendeposition bringen den Vorteil einer einfachen Verfahrensführung mit sich, da die Greifeinrichtung nicht neu positioniert werden muss, um das Werkstück nach dem Drehen wieder aufzunehmen. Wenn beispielsweise eine Zange verwendet wird, welche sich selbst und somit auch das Werkstück in die Drehanfangsposition verbringt, wird das Werkstück vorzugsweise an die Dreheinrichtung an dieser Position übergeben, da Werkstück von der Dreheinrichtung gedreht und in der Drehendenposition von der Dreheinrichtung bereitgestellt, um das Werkstück wieder an die Zange der Greifeinrichtung zu übergeben, welche sich während des Drehvorganges an derselben Position befunden hat, sodass sich die Greifeinrichtung nicht neu anstellen musste, um anschließend wieder das gedrehte Werkstück zu übernehmen. Dies optimiert den Verfahrensablauf erheblich, wobei ggf. auch die Taktzeiten hierbei optimiert werden können. [40] Es ist auch denkbar, dass die Drehendeposition unterschiedlich der Drehanfangsposition ist, wenn beispielsweise das Werkstück mittels einer ersten Zange in die Drehanfangsposition gebracht wird und eine zweite Zange das Werkstück in der Drehendenposition aufnehmen soll. Verständlicherweise kann hierbei die Greifeinrichtung entsprechend positioniert werden, sodass Drehanfangsposition identisch zur Drehendenposition sein kann. Es ist aber auch denkbar, dass es von Vorteil ist, beispielsweise aufgrund der Ausführung der Greifeinrichtung bzw. Dreheinrichtung, dass zum Wechsel von der ersten Zange zur zweiten Zange nicht die Greifeinrichtung neu positioniert wird, sondern die Greifeinrichtung mit den zwei Zangen in ihrer Position verbleibt und die Dreheinrichtung eine Drehendenposition bereitstellt, die unterschiedlich zur Drehanfangsposition ist, wobei die zweite Zange ohne sich neu zu positionieren das gedrehte Werkstück von der neuen Drehendenposition übernehmen kann.
[41] Die Dreheinrichtung kann einen Drehtisch oder Drehteller umfassen. Ein entsprechender Drehtisch oder Drehteller kann für das eigentliche Durchführen des Drehvorganges des Werkstücks dienen. Ein derartiger Drehtisch oder ein derartiger Drehteller ermöglicht auf bauliche einfache Weise ein Drehen, da das Werkstück lediglich auf dem Drehtisch oder Drehteller abgelegt werden muss. Wird hierbei das Werkstück mittig auf dem Drehteller oder dem Drehtisch abgelegt, so ist automatisch die Identität von Drehanfangsposition in Drehendeposition gewährleistet. Hierbei kann der Drehteller oder Drehtisch noch Halteeinrichtungen oder Vertiefungen aufweisen, um das Werkstück während des Drehens zu stabilisieren. [42] Es versteht sich, dass die Drehung des Werkstücks in der Dreheinrichtung auch mittels sonstiger Verfahren erfolgen kann.
[43] Weiterhin kann die Dreheinrichtung eine Greifvorrichtung umfassen. Eine derartige Greifvorrichtung kann beispielsweise ein Werkstück greifen, welches in der Drehanfangsposition positioniert ist, dass Werkstück drehen und anschließend wieder in die Drehendeposition verbringen. Eine derartige Greifvorrichtung der Dreheinrichtung kann auch einen betriebssicheren Verbleib des Werkstücks an der Dreheinrichtung gewährleisten, auch wenn ein Drehteller oder ein Drehtisch zur Anwendung kommt. Hierbei wird verhindert, dass beispielsweise ein sich drehendes Werkstück auf dem Drehteller oder auf dem Drehtisch in Bewegung gerät. [44] Insbesondere werden sogar Drehungen um eine horizontale Achse bzw. auch über Kopf, beispielsweise durch Greifen von oben, möglich, was die Vielfalt der Drehmöglichkeiten weiterhin erhöht, was durchaus vorteilhaft sein kann, wenn beispielsweise bestimmte Werkstücksformen sich nur bzw. günstiger mit bestimmten Drehungen drehen lassen.
[45] Ein weiterer Vorteil einer eine Greifeinrichtung umfassenden Dreheinrichtung ist, dass das Werkstück mittig von der Greifvorrichtung ergriffen werden kann, sodass sich automatisch die Identität der Drehanfangsposition und in Drehendeposition ergibt.
[46] Es versteht sich, dass die Greifvorrichtung auch ggf. an einem Roboterarm oder ähnlichem vorgesehen sein kann, der dann die Drehung vollzieht, was bei engen Platzverhältnissen, die eine reine Drehbewegung nicht erlauben, durch die Möglichkeit eines dynamischen Bewegungsablaufes möglicherweise noch ein Drehen ermöglichen.
[47] Auch kann sich ein Reckwalzwerk dadurch auszeichnen, dass die Greifeinrichtung eine Zange mit einem sowohl gewalzte als auch ungewalzte Durchmesser eines zu greifenden Greifendes umfassenden Greifdurchmesser aufweist. Hierbei greift ein und dieselbe Zange das Werkstück sowohl vor dem Drehen an dem ungewalzten Greifende, als auch nach dem Drehen an dem gewalzten Greifende. Eine derartige Ausführung der Zange ist besonders vorteilhaft, welche ohne einen Zangenwechsel die Zange sowohl ungewalzte als auch gewalzte Greifenden greifen kann. Dies verringert den Aufwand in der Verfahrensführung und kann hierdurch auch die Taktzeit verbessern.
[48] Ein Reckwalzwerk, umfassend zwei gegensinnig antreibbare Reckwalzen mit wenigstens zwei Stichen und wenigstens eine Greifeinrichtung, welche ein Werkstück an einem Greifende greifen kann und zumindest in eine erste Beladeposition und eine erste Entladeposition für den ersten Stich und in eine zweite Beladeposition und vorzugsweise auch in eine zweite Entladeposition, für den zweiten Stich verbringbar ist, kann sich auch dadurch auszeichnen, dass die Greifeinrichtung zumindest zwei Zangen mit voneinander unterschiedlichen Greifgeometrien aufweist. Hierdurch können unterschiedliche Werkstücke aber auch sich an den Enden während der Stiche wesentlich verändernde Werkstücke so betriebssicher jeweils durch die Greifeinrichtung ergriffen werden. Somit ist das Verfahren nicht dahingehend eingeschränkt, dass nur bestimmte Änderungen nach einem Stich entstehen dürfen, sondern die Zangen können derart ausgelegt sein, dass eine maximale Vielfalt an Geometrie bzw. Größenänderungen am Werkstück während des Stichs entstehen können.
[49] Auch kann sich das Reckwalzwerk dadurch auszeichnen, dass die erste der beiden Zangen einen maximalen Greifdurchmesser, der unterhalb des maximalen Greifdurchmessers der zweiten der beiden Zangen liegt, und einen minimalen Greifdurchmesser, der unterhalb des Greifdurchmessers der zweiten der beiden Zangen liegt, aufweist.
[50] Eine derartige Dimensionierung der Greifdurchmesser bringt eine optimale zu greifende Größenbandbreite mit sich, sodass mit einer derart ausgeführten ersten und zweiten Zange möglichst alle sich nach dem Stich veränderten Durchmesser greifen können. [51] Außerdem kann sich ein Reckwalzwerk dadurch auszeichnen, dass die beiden Zangen an einem Revolver oder einem Magazin vorgehalten sind. Vorteilhafterweise umfassen derartige Revolver oder Magazine zahlreiche Zangen mit unterschiedlichen Greifdurchmessern und Greifgeometrien, sodass entsprechend schnell für bestimmte Greifgeometrien die passende Zange mittels Revolver oder Magazin bereitgestellt werden kann. [52] Es versteht sich, dass die Merkmale der unabhängigen Ansprüche auch kombiniert werden können, um die entsprechenden Vorteile kumuliert umsetzen zu können.
[53] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft Reckwalzwerke dargestellte und Reckwalzverfahren verdeutlicht sind. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 ein erstes Reckwalzwerk in schematischer Aufsicht mit einer Greifeinrichtung und einem Werkstück in einer Beladeposition für den ersten Stich sowie dem Werkstück in einer gestrichen dargestellten Bereitstellungsposition auf einer Zuführung;
Figur 2 die Anordnung nach Fig. 1 nach dem ersten Stich mit der Greifeinrichtung und dem
Werkstück in einer Entnahmeposition;
Figur 3 die Anordnung nach Fign.1 und 2 vor dem zweiten Stich mit der Greifeinrichtung und dem Werkstück in einer Beladeposition;
Figur 4 die Anordnung nach Fign.1 bis 3 nach dem zweiten Stich mit der Greifeinrichtung und dem Werkstück in einer Entnahmeposition;
Figur 5 die Anordnung nach Fign.1 bis 4 nach dem zweiten Stich mit der Greifeinrichtung und dem Werkstück in einer Drehanfangsposition;
Figur 6 die Anordnung nach Fign.1 bis 5 nach dem Drehen mit der Greifeinrichtung und dem Werkstück in einer Drehendeposition;
Figur 7 ein zweites Reckwalzwerk in ähnlichem Zustand, wie in Fig. 2 dargestellt, wobei jedoch statt eines Revolvers ein Magazin für verschiedene Zangen und ein Drehtisch mit einer vertikalen Drehachse als Dreheinrichtung genutzt werden;
Figur 8 ein drittes Reckwalzwerk in ähnlichem Zustand, wie in Fign. 2 und 7 dargestellt, wobei eine Zange mit ausreichendem Griffweite für sowohl ein ungewalztes als auch ein gewalztes Greifende zum Greifen und ein Drehteller mit einer vertikalen
Drehachse als Dreheinrichtung genutzt werden; und
Figur 9 ein drittes Reckwalzwerk in ähnlichem Zustand, wie in Fign. 2, 7 und 8 dargestellt, wobei sowohl die Greifeinrichtung als auch die Dreheinrichtung über einen Arme aufweisenden Manipulator bzw. Roboter realisiert sind und die Dreheinrichtung auch zur Ablage auf der Abführung genutzt wird.
[54] Die Figur 1 zeigt ein erstes Reckwalzwerk 10 in schematischer Aufsicht mit einer Greifeinrichtung 30 und einem Werkstück 50 in einer Beladeposition 61 für den ersten Stich 21 sowie dem Werkstück 50 in einer gestrichen dargestellten Bereitstellungsposition auf einer Zuführung 12.
[55] Die Greifeinrichtung 30 besteht aus einem Revolver 35 sowie den Zangen 32.
[56] Die Greifeinrichtung 30 ist an einem Manipulator 34 angeordnet, welcher in diesem Ausführungsbeispiel über Schienen 38 die Greif einrichtung 30 zweidimensional verfahren kann. Die Stiche (21, 22, 23, 24) sind zwischen einem Antrieb und Hauptwalzenlager 28 und einem Gegenlager 29 angeordnet. Die gestrichen dargestellte Bereitstellungsposition des Werkstücks 50 orientiert sich an der Haupterstreckungsrichtung des Werkstücks 50 54. Die Reckwalze 20 umfasst somit die Stiche (21, 22, 23, 24) sowie den Antrieb, das Hauptwalzenlager 28 und das Gegenlager 29, wobei an dem Gegenlager 29 die Abführung 14 auf Höhe des vierten Stiches 24 angeordnet ist.
[57] Die Drehvorrichtung 40 umfasst eine eigene Greifvorrichtung 48 sowie eine Drehachse 42 zur Orientierung für das Drehen des Werkstücks 50. Die Dreheinrichtung 40 ist derart mit dem Manipulator 34verbunden, dass die Greifeinrichtung 40 durch den Manipulator 34 zu der Dreheinrichtung 40 hin verbracht werden kann.
[58] Die Figur 2 zeigt die grundlegende Anordnung nach Figur 1 nach dem ersten Stich 21 mit der Greifeinrichtung 30 und dem Werkstück 50 in einer Entladeposition 62. In diesem Verfahrensschritt hat der Manipulator 34 die Greifeinrichtung 40 horizontal vom Reckwalzwerk 10 weg verfahren. [59] In der Figur 3 ist die Anordnung nach den Figuren 1 und 2 vor dem zweiten Stich 22 mit der Greifeinrichtung 30 und dem Werkstück 50 in einer Beladeposition 61 dargestellt. Hierzu hat der Manipulator 34 die Greifeinrichtung 30 sowohl horizontal in Richtung Reckwalze 10 als auch vertikal auf die Höhe des zweiten Stichs 22 verfahren.
[60] In der Figur 4 ist die Anordnung nach den Figuren 1 bis 3 nach dem zweiten Stich 22 mit der Greifeinrichtung 30 und dem Werkstück 50 in einer Entladeposition 62 dargestellt. Zum Positionieren des Werkstücks 50 in die Entladeposition 62 hat der Manipulator 34 die Greifeinrichtung 30 und mithin das Werkstück 50 horizontal von der Reckwalze weg verfahren. [61] Die Figur 5 zeigt die Anordnung nach den Figuren 1 bis 4 nach dem zweiten Stich 22 mit der Greif einrichtung 30 und dem Werkstück 50 in einer Drehanfangsposition 63. Die Drehanfangsposition 63 ist derart festgelegt, dass die Haupterstreckungsrichtung 54 des Werkstücks 50 senkrecht zur Drehachse 42 der Dreheinrichtung 40 liegt und, dass das Werkstück 50 unmittelbar an der Greifvorrichtung 48 der Dreheinrichtung 40 positioniert ist. Hierbei greift die Zange 32 das Werkstück 50 noch an seinem ungewalzten Greifende 52.
[62] In der Figur 6 ist die Anordnung nach den Figuren 1 bis 5 nach dem Drehen mit der Greifeinrichtung 30 und dem Werkstück 50 in einer Drehendeposition 64 dargestellt. Hierbei ist die Drehendeposition 64 identisch zu der Drehanfangsposition 63, welche in der Figur 5 dargestellt ist. Durch das Drehen des Werkstücks 50 befindet sich das ungewalzte Greifende 52 nun 180° um die Drehachse 42 gedreht auf der gegenüberliegenden Seite. Das zu greifende Ende 52 ist durch die Drehung nun das bereits gewalzte Ende und weist somit einen kleineren Durchmesser als das ungewalzte Greifende 52 auf. Hierzu sind auch die Zangen 32 der Greifeinrichtung 30 mittels Revolver 35 vertauscht wurden, sodass eine Zange 32 mit kleinerem Greifdurchmesser das neue Greifende 52 ergreift.
[63] Die Figur 7 zeigt ein zweites Reckwalzwerk 20 in ähnlichem Zustand, wie in Figur 2 dargestellt, wobei jedoch statt eines Revolvers 35 ein Magazin 36 für verschiedene Zangen 32 und ein Drehtisch 44 mit einer vertikalen Drehachse 42 als Dreheinrichtung 40 genutzt werden. Hierbei kann das Drehen des Werkstücks 50 sehr betriebssicher und einfach durch den Drehtisch 44 erfolgen, wobei statt wie bei einem Revolver 35 aus dem vorherigen Ausführungsbeispiel eine neue Zange 32 bereit zu stellen, wird die Zange 32 durch das Magazin 36 bereitgestellt. Wenn also das neue gewalzte Greifende 52 einen entsprechend kleinen Durchmesser bzw. eine unterschiedliche Geometrie aufweist, kann die Zange 32 mit einer passenden Zange 32 aus dem Magazin 36 ausgetauscht werden, sodass eine Zange 32 mit unterschiedlichem Greifdurchmesser bzw. Greif geometrie das neue gewalzte Greifende 52 nach dem Drehen durch die Dreheinrichtung 40 ergreifen kann.
[64] Für das Drehen des Werkstücks 50 muss der Manipulator 34 die Greifeinrichtung bzw. das Werkstück 50 nur entsprechend horizontal und vertikal verfahren, sodass das Werkstück 50 auf dem Drehtisch 44 auffliegt, sodass das Werkstück dort sehr einfach und schnell um 180° gedreht werden kann. [65] Die Figur 8 zeigt ein drittes Reckwalzwerk in ähnlichem Zustand, wie in Figuren 2 und 7 dargestellt, wobei eine Zange 32 mit ausreichender Griffbreite für sowohl ein ungewalztes als auch ein gewaltzes Greifende 52 zum Greifen und ein Drehteller 46 mit einer vertikalen Drehachse 42 als Dreheinrichtung 40 genutzt werden. Wenn, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, die Zange 32 sowohl das ungewalzte als auch das gewalzte Greifende 52 greifen kann, bleibt der Vorgang des Zangenwechsels aus, welches auch den Verzicht auf einen Revolver 35 oder eines Magazins 36 mit sich zieht und somit ggf. für enge Platzverhältnisse besser geeignet ist. Außerdem bringt das Ausführungsbeispiel nach Figur 8 mit sich, dass die Abführung 14 unter Verwendung eines Drehtellers 46 als Dreheinrichtung 40 etwas günstiger positioniert werden kann.
[66] Die Figur 9 zeigt ein drittes Reckwalzwerk in ähnlichem Zustand, wie in den Figuren 2, 7 und 8 dargestellt, wobei sowohl die Greifeinrichtung 30 als auch die Dreheinrichtung 40 über Arme 39 aufweisenden Manipulator 34 bzw. Roboter 49 realisiert sind und die Dreheinrichtung 40 auch zur Ablage auf der Abführung 14 genutzt wird. Durch die Verwendung derartiger Arme 39 bzw. Roboterarme als Dreheinrichtung 40 bzw. Greifeinrichtung 30 wird ein sehr dynamischer Bewegungsablauf des Werkstücks 50 während des Drehvorganges sowie der Ablage auf der Abführung ermöglicht. Außerdem ist diese Ausführung sehr vorteilhaft bei engen Platzverhältnissen, da die Arme 39 bzw. Roboterarme 40 sehr flexibel ausgestaltet sein können und die Bewegungen auf engsten Raum durchführen werden können. [67] Es versteht sich, dass die Details der verschiedenen Ausführungsbeispiele in unterschiedlicher Weise kombiniert werden können. Vorliegend erfolgt die Drehung jeweils zwischen dem zweiten Stich 22 und dem dritten Stich 23. Je nach konkreter Anwendung kann die Drehung alternativ oder kumulativ auch zwischen anderen Stichen 21 , 22, 23, 24 erfolgen. Ebenso kann die Zahl der Stiche ab zwei aufwärts den Bedürfnissen des aktuellen Prozesses angepasst werden. Bezugsziffern
10 Reckwalzwerk
12 Zuführung 40 Dreheinrichtung
14 Abführung 42 Drehachse
44 Drehtisch
20 Reckwalze 25 46 Drehteller
21 erster Stich 48 Greifvorrichtung der Dreheinrichtung
22 zweiter Stich 40
23 dritter Stich 49 Roboterarm der Dreheinrichtung 40
24 vierter Stich
28 Antrieb und Hauptwalzenlager 30 50 Werkstück
29 Gegenlager 52 Greifende
54 Haupterstreckungsrichtung des
30 Greifeinrichtung Werkstücks 50
32 Zange
34 Manipulator 35 61 Beladeposition
35 Revolver 62 Entladeposition
36 Magazin 63 Drehanfangsposition
38 Schienen 64 Drehendeposition
39 Arm

Claims

Patentansprüche :
1. Reckwalzverfahren, bei welchem ein Werkstück (50) sukzessive zumindest zwei Stichen (21, 22, 23, 24) eines Reckwalzwerks (10) mittels einer Greifeinrichtung (30) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (50) zwischen dem ersten Stich (21, 22, 23) der beiden Stiche (21, 22, 23, 24) und dem zweiten Stich (22, 23, 24) der beiden Stichen (21, 22, 23, 24) um 180° um eine senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung (54) des Werkstücks (50) liegende Drehachse (42) gedreht wird.
2. Reckwalzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehen über eine Dreheinrichtung (40) erfolgt und dass die Greifeinrichtung (30) das Werkstück (50) zwischen den Stichen (21, 22, 23, 24) an die Dreheinrichtung (40) zum Drehen übergibt und nach dem Drehen wieder von der Dreheinrichtung (40) übernimmt.
3. Reckwalzverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Drehen ein ungewalztes und nach dem Drehen ein gewalztes Greifende (52) des Werkstücks (50) von der Greifeinrichtung (30) ergriffen wird.
4. Reckwalzverfahren, bei welchem ein Werkstück (50) sukzessive zumindest zwei Stichen (21, 22, 23, 24) eines Reckwalzwerks (10) mittels einer Greifeinrichtung (30) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (30) zwei Zangen (32) aufweist und zwischen den beiden Stichen (21, 22, 23, 24) die Zangen (32) gewechselt werden.
5. Reckwalzwerk (10) umfassend zwei gegensinnig antreibbare Reckwalzen (20) mit wenigstens zwei Stichen (21, 22, 23, 24) und wenigstens eine Greifeinrichtung (30), welche ein Werkstück (50) an einem Greifende (52) greifen kann und zumindest in eine erste Beladeposition (61) und eine erste Entladeposition (62) für den ersten Stich (21, 22, 23) und in eine zweite Beladeposition (61) für den zweiten Stich (22, 23, 24) verbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (30) in eine Drehanfangsposition (63) und in eine Drehendeposition (64) verbringbar ist und das Reckwalzwerk (10) eine Dreheinrichtung (40) umfasst, welche das Werkstück (50) um 180° um eine senkrecht zu einer Haupterstreckungsrichtung (54) des Werkstücks (50) liegende Drehachse (42) drehend von der Drehanfangsposition (63) in die Drehendeposition (64) verbringen kann.
6. Reckwalzwerk (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (30) an einem Manipulator (34) angeordnet und durch den Manipulator (34) in die Positionen (61, 62, 63, 64) verbringbar ist.
7. Reckwalzwerk (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehanfangsposition (63) und die Drehendeposition (64) identisch sind.
8. Reckwalzwerk (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreheinrichtung (40) einen Drehtisch (44) oder Drehteller (46) umfasst.
9. Reckwalzwerk (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreheinrichtung (40) eine Greifvorrichtung (48) umfasst.
10. Reckwalzwerk (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (30) eine Zange (32) mit einem sowohl gewalzte als auch ungewalzte Durchmesser eines zu greifenden Greifendes (52) umfassenden Greifdurchmesser aufweist.
11. Reckwalzwerk (10) umfassend zwei gegensinnig antreibbare Reckwalzen (20) mit wenigstens zwei Stichen (21, 22, 23, 24) und wenigstens eine Greifeinrichtung (30), welche ein Werkstück (50) an einem Greifende (52) greifen kann und zumindest in eine erste Beladeposition (61) und eine erste Entladeposition (62) für den ersten Stich (21, 22, 23) und in einem zweite Beladeposition (61) für den zweiten Stich (22, 23, 24) verbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (30) zumindest zwei Zangen (32) mit voneinander unterschiedlichen Greifgeometrien aufweist.
12. Reckwalzwerk (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste der beiden Zangen (32) eine maximalen Greifdurchmesser, der unterhalb des maximalen Greifdurchmessers der zweiten der beiden Zangen (32) liegt, und einen minimalen Greifdurchmesser, der unterhalb des Greifdurchmessers der zweiten der beiden Zangen (32) liegt, aufweist.
13. Reckwalzwerk (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zangen (32) an einem Revolver (35) oder einem Magazin (36) vorgehalten sind.
14. Reckwalzwerk (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (30) auch in eine zweite Entladeposition (62) verbringbar ist.
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