EP4405119A1 - Richtmaschine sowie verfahren zum richten - Google Patents

Richtmaschine sowie verfahren zum richten

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Publication number
EP4405119A1
EP4405119A1 EP22768665.6A EP22768665A EP4405119A1 EP 4405119 A1 EP4405119 A1 EP 4405119A1 EP 22768665 A EP22768665 A EP 22768665A EP 4405119 A1 EP4405119 A1 EP 4405119A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
straightening
machine
rollers
guideline
shafts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP22768665.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4405119B1 (de
Inventor
Markus Willems
Marie Rebling
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 EP4405119A1 publication Critical patent/EP4405119A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4405119B1 publication Critical patent/EP4405119B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

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

Definitions

  • the invention relates to a straightening machine for straightening profiles with a large number of straightening rollers arranged opposite one another on both sides of a guideline and forming a straightening section, which are arranged at least partially on vertically extending straightening shafts so that they can be adjusted horizontally and/or axially in relation to a profile guided in the straightening section .
  • straightening of profiles is necessary if they subsequently change their shape due to thermal distortion, for example due to cooling after a rolling process.
  • the use of horizontal straightening machines and vertical straightening machines is known for straightening profiles such as H-profiles, U-profiles, T-profiles, I-profiles, rail profiles or the like, with the terms horizontal and vertical referring to the alignment of the straightening tools.
  • a horizontal straightening machine is known, for example, from WO 2016/142362 A1. This publication relates to a straightening machine
  • Conveyor section configured roller table line, with a stand device holding the straightening roller elements opposite the conveyor section, comprising a drive-side stand half and one opposite the drive-side
  • Stand half moveable operator-side stand half, with a
  • Changing device for changing the straightening roller elements and with a changing path, along which the straightening roller elements can be moved for changing in which the straightening roller elements are moved on the one hand by means of the operator-side stand half along a first partial section of the changing path extending in a horizontal displacement plane and on the other hand by means of the changing device along a further one in a horizontal changing plane extending section of the Kirfpfads are movable.
  • the horizontal changing plane is arranged in the area of the physical vertical extension of the stand half on the operator side.
  • a straightening machine for straightening profiles such as rolled beams, which has several tools arranged above and below a pass line in the transport direction of the straightening material on parallel, driven straightening shafts, of which the upper straightening shafts can be adjusted to adjust the straightening gap, is known, for example, from EP 1 294 503 B1.
  • This publication also relates to a method for operating a straightening machine for straightening profiles, in which, in such a straightening machine during straightening operation, at least the actuating means on the operator side, which is remote from the drive side, is subjected to a force that opposes the straightening force.
  • the straightening machine according to EP 1 294 503 B1 is designed as a horizontal straightening machine in which each upper and lower straightening shaft can be driven individually via motors and intermediate gears provided on the drive side.
  • drives are provided for the axial adjustment of the straightening shafts. Hydraulic cylinders serve as adjusting means.
  • the invention is based on the object of providing a straightening machine of the type mentioned at the outset, in particular a so-called vertical straightening machine, which is improved with regard to the implementation of the adjustment movement of the straightening tools and in particular with regard to the absorption of the reaction forces during straightening.
  • a straightening machine is to be provided which is structurally simplified.
  • a corresponding method for straightening profiles is to be provided according to the invention.
  • One aspect of the invention relates to a straightening machine for straightening profiles, with a large number of straightening rollers arranged offset on both sides of a guideline and forming a straightening section, which are at least partially horizontal and/or horizontal on straightening shafts that extend vertically in relation to a profile guided in the straightening section are arranged so that they can be adjusted axially, the straightening machine being characterized in particular by the fact that at least some of the straightening shafts are designed to be adjustable hydraulically horizontally and/or axially.
  • the straightening machine according to the invention is designed as a vertical straightening machine and comprises a multiplicity of vertically extending straightening shafts, each of which has straightening rollers.
  • a profile within the meaning of the present invention is, for example, an H profile, I profile, U profile or T profile, preferably a rail profile.
  • the straightening rollers are expediently arranged opposite one another along the straightening section in such a way that they enable alternating bending on both sides of the profile.
  • three straightening rollers preferably form a triangle of forces.
  • straightening shafts are designed to be hydraulically adjustable horizontally and axially.
  • At least one straightening shaft for horizontal adjustment about a pivot axis on a horizontal circular arc section is movably arranged with respect to the guideline.
  • a pivot point bearing or a swinging position is provided for at least some of the straightening shafts.
  • a linear infeed of chocks, as is usual in the prior art, is not necessary.
  • the straightening shafts are turned on via a pivot bearing and an associated change in angle. A balancing of adjustable straightening shafts or straightening axes, which is otherwise usual and disadvantageous in the state of the art, can be completely eliminated by such a construction.
  • At least one straightening shaft is pivotably mounted in a machine frame of the straightening machine. Thanks to this construction, the machine frame can be of a simpler design than the usual arrangement of vertically extending straightening shafts in bearing chocks of the stands used in the prior art.
  • the at least one pivotally mounted straightening shaft preferably has an abutment on an opposite side of the guideline.
  • the straightening shafts can each be mounted in supports of the machine frame that extend parallel to one another, with preferably only the straightening shafts arranged on one side of the guideline being horizontally and actively adjustable, whereas the straightening shafts arranged on the opposite side of the guideline can be stationary in a horizontal plane can.
  • the at least one pivotally mounted straightening shaft can preferably be set via at least one hydraulic piston-cylinder arrangement, which is pivoted on an opposite side of the guideline.
  • the guideline in the sense of the present invention is the ideal line, in which the profile to be straightened should extend after the straightening process.
  • the straightening shafts arranged on both sides of the guideline define a straightening section in which the profile to be straightened is conveyed.
  • At least some of the straightening shafts are preferably each driven individually.
  • the distribution of torque and speed for each straightening shaft can also be controlled individually via individual drives.
  • This data can be linked to corresponding data relating to the horizontal and/or axial adjustment, it being possible for this data to be recorded by hydraulic adjustment cylinders via corresponding travel and/or force and/or position sensors.
  • at least one regulation of the contact force and/or position of at least one straightening shaft, preferably all straightening shafts, is provided individually.
  • a particular advantage of the kinematics of the straightening machine according to the invention is that the machine frame can be made significantly more rigid, so that there is less deflection of the machine frame and thus also a more effective flow of force during straightening.
  • the straightening shafts can be individually adjusted hydraulically, the forces of the straightening process can be recorded.
  • An unequal force distribution of the individual straightening rollers allows immediate conclusions to be drawn about the straightening process and the correct axial position of the individual straightening rollers or straightening shafts.
  • Another aspect of the invention relates to a method for straightening profiles in a straightening machine, the method comprising straightening a profile by means of a large number of straightening rollers on vertically extending straightening shafts, which are hydraulically horizontal in a straightening section on both sides of a guideline, at least partially individually and independently of one another and/or axially against a profile can be employed by applying a straightening force.
  • straightening rollers are actively engaged, whereas another part of the straightening rollers only passively absorbs straightening forces.
  • These straightening rollers cannot be adjusted horizontally, but are nonetheless designed so that they can be adjusted axially.
  • the straightening rollers arranged on one side of the guideline can preferably be set actively, whereas the straightening rollers provided on the opposite side of the guideline can be set passively.
  • the straightening rollers are adjusted via a pivot point bearing or carry out a so-called swing adjustment.
  • This is a scissor-like infeed movement of the straightening rollers or straightening shafts, as a result of which the abutment forces are introduced into the machine frame in a particularly favorable manner.
  • the straightening rollers and/or straightening shafts are each driven individually.
  • the contact force and/or the contact position of the straightening rollers can be detected and/or controlled and/or regulated by means of pressure transmitters and/or position transmitters.
  • the method according to the invention is characterized in particular by the use of a straightening machine with the features described above.
  • Figure 1 is a plan view of the leveler according to the invention.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a perspective view of the straightening machine according to the invention with a rail profile extending inside the straightening machine
  • FIG. 4 shows an enlarged detail from the illustration in FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a perspective partial sectional view through the straightening machine
  • Figure 6 is a partially sectioned side view of the straightener
  • FIG. 7 shows an enlarged sectional view through a straightening shaft and straightening roller at the outlet end of the straightener according to the invention
  • Figure 8 is a sectional view through a straightening shaft and roller of the straightener according to the invention.
  • the straightening machine 1 shown in FIG. 1 comprises a machine frame 2 which comprises a multiplicity of straightening tools in the form of straightening rollers 3 which are arranged on straightening shafts 4 extending vertically.
  • the straightening rollers 3 form a straightening section which, in the illustration according to FIG. 1, is aligned with a roller table line 5 of a straightening system.
  • the straightening rollers 3 are arranged opposite each other in the straightening section.
  • the machine frame 2 is shifting cylinder 10, which as a hydraulic piston Cylinder arrangements are designed to be movable transversely to the roller table line 5 and can therefore be moved out of or into the roller table line 5 as required.
  • the straightening machine 1 shown in the exemplary embodiment is designed as a vertical straightening machine.
  • the straightening machine 1 comprises an entry side guide 6 for a rail profile 7 and an exit side guide 8.
  • the rail profile 7 is shown in FIG. 3, for example. In the position shown in FIG. 3, this extends in a straightening section formed by the straightening rollers 3 .
  • the straightening rollers 3 rest against profile flanks 9 of the rail profile 7 on both sides of the guideline specified by the rail profile 7 .
  • the straightening machine 1 comprises a total of eight straightening rollers 3 as straightening tools, which are each arranged on a straightening shaft 4 in a rotationally fixed manner.
  • the machine frame 2 comprises a bearing support 11 extending parallel to the guideline and supports 12 which are arranged on one side of the bearing support 11 and which are arranged to be movable on rails 13 by means of the displacement cylinders.
  • the supports 12 are connected by means of a traverse 14 extending parallel to the guideline.
  • the supports 12 accommodate the inlet side guide 6 and the outlet side guide 8, respectively.
  • three straightening rollers 3 or straightening shafts 4 are arranged in the plane of the drawing below the roller table line 5 so as to be pivotable about a vertical pivot axis 23 (axis that extends into the plane of the drawing), specifically those straightening rollers 3 in the figure 2, which are arranged below the roller table line 5. That straightening roller 3 which is arranged closest to the outlet side guide 8 of the straightening machine 1 can only be displaced linearly horizontally with respect to the guideline and cannot be pivoted.
  • the four straightening rollers 3 arranged in the plane of the drawing in FIG. 2 above the roller table line 5 are horizontally stationary.
  • All straightening rollers 3 are, as will be described below, nonetheless axial (ie, in an axis that extends into the drawing plane of Figures 1, 2 and 4) displaceable or hydraulically adjustable.
  • the straightening rollers 3 are arranged opposite one another along the straightening section in such a way that they enable alternating bending on both sides of the rail profile 7 .
  • Three straightening rollers 3 each form a triangle of forces, with two straightening rollers 3 arranged at a distance from one another in the drawing plane above roller table line 5 forming a stationary abutment for the swinging engagement of straightening roller 3 arranged opposite therebelow or between them.
  • both the horizontal adjustment movement of some straightening rollers 3 and the vertical or axial adjustment movement of all straightening rollers 3 take place hydraulically.
  • the straightening rollers 3 adjoining the infeed side guide 6, on the one hand, of the guideline and, on the other hand, of the roller table line 5, carry out an active horizontal adjustment movement about a vertical pivot axis 23 on a circular arc segment, whereas the straightening rollers 3 opposite in each case are mounted stationary in the bearing bracket 11 in this regard become.
  • the straightening rollers 3 which can be moved in the manner of a swing arm, are each arranged in a rotationally fixed manner on a correspondingly movable straightening shaft 4, with the straightening shaft 4 in question being articulated by means of a bearing piece 15 so that it can pivot on a pull rod 16, the distal end forms a piston 17 of a hydraulic cylinder 18 which is pivotally mounted by means of pins 19 in a bearing housing 20 on the side of the bearing bracket 11 remote from the straightening shaft 4 in question.
  • FIG. 5 A view in the direction of the guideline or the roller table line 5, which shows the relative position of two straightening shafts 4 or two opposite straightening rollers 3 in relation to the rail profile 7, is shown in FIG.
  • the straightening rollers 3 each rest against profile flanks 9 of the rail profile 7 .
  • the invention is to be understood in such a way that the straightening machine 1 can be designed in such a way that the profile to be straightened, here the rail profile 7, can also be guided through the straightening rollers 3 in such a way that the rail profile 7 also has the greater moment of resistance with respect to its axis can be directed.
  • each of the straightening shafts 4 can be rotated by means of a respective individual motor 21 via an angular gear 22 .
  • all straightening shafts 4 of the exemplary embodiment described can be adjusted axially hydraulically, but within the scope of the invention it can also be provided that one or the other straightening shaft 4 is mounted in an axially fixed or axially non-adjustable manner.
  • each of the straightening shafts 4 with the straightening rollers 3 arranged on them in a rotationally fixed manner can be adjusted individually hydraulically and/or radially, makes it possible to determine the individual positions of the straightening rollers 3 both axially and horizontally via corresponding position sensors and their adjusting force via corresponding pressure measuring devices record and control and/or regulate. About a central regulation and control devices can Adjusting forces are recorded. Conclusions can be drawn directly from the detected contact force as to whether, for example, all straightening rollers 3 are axially aligned and correctly aligned with respect to the rail profile 7 . As can be seen in particular from the combination of FIGS.
  • the pivotable arrangement of part of the straightening shafts 4 results in a swing-like or scissor-like adjustment movement, which is relatively favorable in the machine frame 2 with regard to the abutment forces to be applied. This makes it possible to design the machine frame 2 in a relatively simple manner while at the same time being highly stable.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine (1 ) sowie ein Verfahren zum Richten von Profilen, mit einer Vielzahl von beiderseits einer Richtlinie gegenüberliegend angeordneten Richtrollen (3), die eine Richtstrecke bilden, die wenigstens teilweise auf sich vertikal erstreckenden Richtwellen (4) in Bezug auf ein in der Richtstrecke geführtes Profil horizontal und/oder axial anstellbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige der Richtwellen (4) hydraulisch horizontal und/oder axial anstellbar ausgebildet sind.

Description

Richtmaschine sowie Verfahren zum Richten
Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine zum Richten von Profilen mit einer Vielzahl von beiderseits einer Richtlinie gegenüberliegend angeordneten Richtrollen, die eine Richtstrecke bilden, die wenigstens teilweise auf sich vertikal erstreckenden Richtwellen in Bezug auf ein in der Richtstrecke geführtes Profil horizontal und/oder axial anstellbar angeordnet sind.
Grundsätzlich ist ein Richten von Profilen erforderlich, wenn diese durch Wärmeverzug, beispielsweise durch Abkühlen nach einem Walzvorgang, nachträglich ihre Form ändern. Für das Richten von Profilen wie beispielsweise H- Profilen, U-Profilen, T-Profilen, I-Profilen, Schienenprofilen oder dergleichen ist die Verwendung von Horizontalrichtmaschinen und Vertikalrichtmaschinen bekannt, wobei sich die Begriffe horizontal und vertikal auf die Ausrichtung der Richtwerkzeuge beziehen. Eine Horizontalrichtmaschine ist beispielsweise aus der WO 2016/142362 A1 bekannt. Diese Druckschrift betrifft eine Richtmaschine zum
Richten eines länglichen Halbzeugs mit Richtrollenelementen, mit einer als
Förderstrecke ausgestalteten Rollgangslinie, mit einer die Richtrollenelemente gegenüber der Förderstrecke haltenden Ständervorrichtung, umfassend eine antriebsseitige Ständerhälfte und eine gegenüber der antriebsseitigen
Ständerhälfte verlagerbare bedienseitige Ständerhälfte, mit einer
Wechselvorrichtung zum Wechseln der Richtrollenelemente und mit einem Wechselpfad, entlang welchem die Richtrollenelemente zum Wechseln bewegbar sind, bei welcher die Richtrollenelemente einerseits mittels der bedienseitigen Ständerhälfte entlang eines ersten sich in einer horizontalen Verlagerungsebene erstreckenden Teilabschnitts des Wechselpfades und andererseits mittels der Wechselvorrichtung entlang eines weiteren sich in einer horizontalen Wechselebene erstreckenden Teilabschnitts des Wechselfpfads bewegbar sind.
Die horizontale Wechselebene ist im Bereich der körperlichen Vertikalerstreckung der bedienseitigen Ständerhälfte angeordnet. Eine Richtmaschine zum Richten von Profilen, wie gewalzten Trägern, die Ober- und unterhalb einer Passlinie in der Transportrichtung des Richtgutes mehrere auf zueinander parallelen, angetriebenen Richtwellen angeordnete Werkzeuge aufweist, von denen die oberen Richtwellen zur Einstellung des Richtspalts anstellbar sind, ist beispielsweise aus der EP 1 294 503 B1 bekannt. Diese Druckschrift betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Richtmaschine zum Richten von Profilen, bei welchem bei einer solchen Richtmaschine im Richtbetrieb zumindest das von der Antriebsseite entfernte, bedienungsseitige Anstellmittel mit einer zur Richtkraft gegenläufigen Kraft beaufschlagt wird. Die Richtmaschine gemäß EP 1 294 503 B1 ist als Horizontalrichtmaschine ausgebildet, bei der jede obere und untere Richtwellen einzeln über an der Antriebsseite vorgesehene Motoren und zwischengeschaltete Getriebe antreibbar ist. Außerdem sind Antriebe zur axialen Verstellung der Richtwellen vorgesehen. Als Anstellmittel dienen Hydraulikzylinder.
Bei bisherigen Vertikalrichtmaschinen erfolgt eine elektromotorische Anstellung für die axiale und/oder horizontalen Anstellung. Ferner erfolgt die Aufnahme der Kräfte durch einen stabilen Maschinenrahmen, der auch als Ständer bezeichnet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Richtmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, insbesondere eine sogenannte Vertikalrichtmaschine, die hinsichtlich der Realisierung der Anstellbewegung der Richtwerkzeuge und insbesondere hinsichtlich der Aufnahme der Reaktionskräfte beim Richten verbessert ist. Insbesondere soll erfindungsgemäß eine Richtmaschine bereitgestellt werden, die konstruktiv vereinfacht ist. Darüber hinaus soll erfindungsgemäß ein entsprechendes Verfahren zum Richten von Profilen bereitgestellt werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch eine Richtmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Richtmaschine zum Richten von Profilen, mit einer Vielzahl von beiderseits eine Richtlinie gegenüberliegend versetzt angeordneten Richtrollen, die eine Richtstrecke bilden, die wenigstens teilweise auf sich vertikal erstreckenden Richtwellen in Bezug auf ein in der Richtstrecke geführtes Profil horizontal und/oder axial anstellbar angeordnet sind, wobei sich die Richtmaschine insbesondere dadurch auszeichnet, dass wenigstens einige der Richtwellen hydraulisch horizontal und/oder axial anstellbar ausgebildet sind. Die Richtmaschine gemäß der Erfindung ist als Vertikalrichtmaschine ausgebildet und umfasst eine Vielzahl von sich vertikal erstreckenden Richtwellen, die jeweils Richtrollen aufweisen. Ein Profil im Sinne der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ein H-Profil, I-Profil, U-Profil oder T- Profil, bevorzugt ein Schienenprofil.
Zweckmäßigerweise sind die Richtrollen entlang der Richtstrecke gegenüberliegend so zueinander versetzt angeordnet, dass diese eine Wechselbiegung auf beiden Seiten des Profils ermöglichen. Dabei bilden vorzugsweise jeweils drei Richtrollen ein Kräftedreieck.
Bei einer bevorzugten Variante der Richtmaschine gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens einige der Richtwellen jeweils einzeln hydraulisch horizontal und axial anstellbar ausgebildet sind.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Richtmaschine gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Richtwelle zur horizontalen Anstellung um eine Schwenkachse auf einem horizontalen Kreisbogenabschnitt bezüglich der Richtlinie bewegbar angeordnet ist. Anders als im Stand der Technik ist erfindungsgemäß für wenigstens einen Teil der Richtwellen eine Drehpunktlagerung bzw. eine Schwingen-Anstellung vorgesehen. Eine lineare Zustellung von Einbaustücken, wie im Stand der Technik üblich, ist nicht erforderlich. Erfindungsgemäß werden die Richtwellen über eine Drehpunktlagerung und eine damit verbundene Winkeländerung angestellt. Eine im Stand der Technik sonst übliche und nachteilige Ausbalancierung von anstellbaren Richtwellen oder Richtachsen kann durch eine solche Konstruktion vollständig entfallen.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Richtwelle in einem Maschinengestell der Richtmaschine schwenkbar gelagert ist. Das Maschinengestell kann dank dieser Konstruktion einfacher ausgestaltet sein als die übliche Anordnung von sich vertikal erstreckenden Richtwellen in Lagereinbaustücken der im Stand der Technik verwendeten Ständer.
Bevorzugt weist die wenigstens eine schwenkbar gelagerte Richtwelle ein Widerlager auf einer gegenüberliegenden Seite der Richtlinie auf.
Die Richtwellen können jeweils in sich parallel zueinander erstreckenden Trägern des Maschinengestells gelagert sein, wobei vorzugsweise nur die auf einer Seite der Richtlinie angeordneten Richtwellen horizontal und aktiv anstellbar sind, wohingegen die jeweils auf der gegenüberliegenden Seite der Richtlinie angeordneten Richtwellen in einer horizontalen Ebene ortsfest angeordnet sein können.
Bevorzugt ist die wenigstens eine schwenkbar gelagert Richtwelle über wenigstens eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung anstellbar, die auf einer gegenüberliegenden Seite der Richtlinie schwenkbar angelenkt ist.
Als Richtlinie im Sinne der vorliegenden Erfindung wird die Ideallinie bezeichnet, in der sich das zu richtende Profil nach dem Richtvorgang erstrecken soll. Die beiderseits der Richtlinie angeordneten Richtwellen definieren eine Richtstrecke in der das zu richtende Profil gefördert wird.
Hierzu sind wenigstens einige der Richtwellen vorzugsweise jeweils einzeln angetrieben. Dies bietet unter anderem den Vorzug, dass bei Ausfall eines Antriebs die Richtmaschine noch weiter betrieben werden kann, was bei den sonst üblicherweise verwendeten Summengetrieben nicht möglich ist. Über einzelne Antriebe kann auch die Verteilung von Drehmoment und Drehzahl für jede Richtwelle einzeln geregelt werden. Diese Daten können mit entsprechenden Daten bezüglich der horizontalen- und/oder axialen Anstellung verknüpft werden, wobei diese Daten über entsprechende Weg und/oder Kraft- und/oder Positionssensoren von hydraulischen Anstellzylindern erfasst werden können. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Regelung der Anstellkraft und/oder Position wenigstens einer Richtwelle, vorzugsweise aller Richtwellen einzeln vorgesehen.
Ein besonderer Vorzug der Kinematik der Richtmaschine gemäß der Erfindung ist, dass das Maschinengestell deutlich steifer ausgeführt werden kann, sodass sich eine geringere Auffederung des Maschinengestells und damit auch ein effektiverer Kraftfluss beim Richten einstellt.
Dadurch, dass die Richtwellen einzeln hydraulisch anstellbar sind, lassen sich die Kräfte des Richtprozesses erfassen. Eine ungleiche Kraftverteilung der einzelnen Richtrollen lässt unmittelbar Rückschlüsse über den Richtvorgang und die korrekte angestellte axiale Position der einzelnen Richtrollen bzw. Richtwellen zu.
Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Richten von Profilen in einer Richtmaschine, wobei das Verfahren das Richten eines Profils mittels einer Vielzahl von Richtrollen auf sich vertikal erstreckenden Richtwellen umfasst, die in einer Richtstrecke beiderseits einer Richtlinie wenigstens teilweise einzeln und unabhängig voneinander hydraulisch horizontal und/oder axial gegen ein Profil unter Aufbringung einer Richtkraft angestellt werden.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Teil der Richtrollen aktiv angestellt wird, wohingegen ein anderer Teil der Richtrollen Richtkräfte nur passiv aufnimmt. Diese Richtrollen sind horizontal nicht anstellbar, gleichwohl aber axial anstellbar ausgebildet.
Vorzugsweise sind die auf einer Seite der Richtlinie angeordneten Richtrollen aktiv anstellbar, wohingegen die auf der gegenüberliegenden Seite der Richtlinie vorgesehenen Richtrollen passiv anstellbar sind.
Bei einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Richtrollen über eine Drehpunktlagerung angestellt werden bzw. eine sogenannte Schwingen-Anstellung vollziehen. Das ist eine scherenartige Zustellbewegung der Richtrollen bzw. Richtwellen, wodurch die Widerlagerkräfte besonders günstig in das Maschinengestell eingeleitet werden.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist weiterhin vorzugsweise vorgesehen, dass die Richtrollen und/oder Richtwellen jeweils einzeln angetrieben werden.
Die Anstellkraft und/oder die Anstellposition der Richtrollen kann mittels Druckgebern und/oder Positionsgebern erfasst und/oder gesteuert und/oder geregelt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich insbesondere durch die Verwendung einer Richtmaschine mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aus.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht auf die Richtmaschine gemäß der Erfindung,
Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 ,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Richtmaschine gemäß der Erfindung mit einem sich innerhalb der Richtmaschine erstreckenden Schienenprofil,
Figur 4 ein vergrößerter Ausschnitt aus der Darstellung in Figur 2,
Figur 5 eine perspektivische Teilschnittansicht durch die Richtmaschine,
Figur 6 eine Seitenansicht der Richtmaschine teilweise im Schnitt,
Figur 7 eine vergrößerte Schnittansicht durch eine Richtwelle und Richtrolle am auslaufseitigen Ende der Richtmaschine gemäß der Erfindung und
Figur 8 eine Schnittansicht durch eine Richtwelle und Rolle der Richtmaschine gemäß der Erfindung.
Die in Figur 1 dargestellte Richtmaschine 1 umfasst ein Maschinengestell 2, welches eine Vielzahl von Richtwerkzeugen in Form von Richtrollen 3 umfasst, die sich auf sich vertikal erstreckenden Richtwellen 4 angeordnet sind. Die Richtrollen 3 bilden eine Richtstrecke, welche in der Darstellung gemäß Figur 1 mit einer Rollgangslinie 5 einer Richtanlage fluchtend ausgerichtet ist. Die Richtrollen 3 sind in der Richtstrecke jeweils gegenüberliegend versetzt zueinander angeordnet. Das Maschinengestell 2 ist über Verschiebezylinder 10, die als hydraulische Kolben- Zylinder-Anordnungen ausgebildet sind, quer zu der Rollgangslinie 5 verfahrbar und kann somit bedarfsweise aus der Rollgangslinie 5 ausgefahren oder in diese eingefahren werden. Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Richtmaschine 1 ist als Vertikalrichtmaschine ausgebildet. In der Rollgangslinie 5 kann diese beispielsweise einer Horizontalrichtmaschine vorgeschaltet oder nachgeschaltet sein. Die Richtmaschine 1 umfasst eine Einlaufseitenführung 6 für ein Schienenprofil 7 sowie eine Auslaufseitenführung 8. Das Schienenprofil 7 ist beispielsweise in Figur 3 dargestellt. Dieses erstreckt sich in der in Figur 3 dargestellten Lage in einer durch die Richtrollen 3 gebildeten Richtstrecke. Beiderseits der durch das Schienenprofil 7 vorgegebenen Richtlinie liegen idealerweise die Richtrollen 3 gegen Profilflanken 9 des Schienenprofils 7 an.
Die Richtmaschine 1 gemäß der Erfindung umfasst als Richtwerkzeuge insgesamt acht Richtrollen 3, die jeweils drehfest auf einer Richtwelle 4 angeordnet sind. Das Maschinengestell 2 umfasst einen sich parallel zu der Richtlinie erstreckenden Lagerträger 11 sowie jeweils einseitig des Lagerträgers 11 angeordnete Stützen 12, die auf Schienen 13 mittels der Verschiebezylinder verfahrbar angeordnet sind. Die Stützen 12 sind mittels einer sich parallel zu der Richtlinie erstreckenden Traverse 14 verbunden. Die Stützen 12 nehmen jeweils die Einlaufseitenführung 6 und die Auslaufseitenführung 8 auf.
Wie dies aus Figur 2 erkennbar ist, sind in der Zeichnungsebene unterhalb der Rollgangslinie 5 drei Richtrollen 3 bzw. Richtwellen 4 um eine vertikale Schwenkachse 23 (Achse, die sich in die Zeichnungsebene hinein erstreckt) schwenkbar angeordnet, und zwar diejenigen Richtrollen 3 in der Figur 2, die unterhalb der Rollgangslinie 5 angeordnet sind. Diejenige Richtrolle 3, die der Auslaufseitenführung 8 der Richtmaschine 1 am nächsten angeordnet ist, ist horizontal ausschließlich linear in Bezug auf die Richtlinie verlagerbar und nicht schwenkbar. Die in der Zeichnungsebene in Figur 2 oberhalb der Rollgangslinie 5 angeordneten vier Richtrollen 3 sind horizontal ortsfest angeordnet. Alle Richtrollen 3 sind, wie nachstehend noch beschrieben wird, gleichwohl axial (d. h., in einer Achse, die sich in die Zeichnungsebene der Figuren 1 , 2 und 4 hinein erstreckt) verlagerbar bzw. hydraulisch anstellbar. Die Richtrollen 3 sind entlang der Richtstrecke gegenüberliegend so zueinander versetzt angeordnet, dass diese eine Wechselbiegung auf beiden Seiten des Schienenprofils 7 ermöglichen. Dabei bilden jeweils drei Richtrollen 3 ein Kräftedreieck, wobei zwei mit Abstand zueinander angeordnete Richtrollen 3 in der Zeichnungsebene oberhalb der Rollgangslinie 5 ein ortsfestes Widerlager für die Schwingen-Anstellung der darunter bzw. dazwischen gegenüberliegend angeordnete Richtrolle 3 bilden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sowohl die horizontale Anstellbewegung einiger Richtrollen 3 als auch die vertikale bzw. axialer Anstellbewegung alle Richtrollen 3 hydraulisch erfolgt. Wie vorstehend bereits erwähnt, vollziehen die sich an die Einlaufseitenführung 6 anschließenden Richtrollen 3 einerseits der Richtlinie bzw. einerseits der Rollgangslinie 5 eine aktive horizontale Anstellbewegung um eine vertikale Schwenkachse 23 auf einem Kreisbogenabschnitt, wohingegen die jeweils gegenüberliegenden Richtrollen 3 diesbezüglich ortsfest in dem Lagerträger 11 gelagert werden.
Wie dies insbesondere aus der Darstellung in Figur 5 ersichtlich ist, sind die schwingenartig verlagerbaren Richtrollen 3 jeweils auf einer entsprechend verlagerbaren Richtwelle 4 drehfest angeordnet, wobei die betreffende Richtwelle 4 mittels eines Lagerstücks 15 schwenkbar an einer Zugstange 16 angelenkt ist, deren von der Richtwelle 4 abliegendes Ende einen Kolben 17 eines hydraulischen Zylinders 18 bildet, der mittels Zapfen 19 schwenkbar in einem Lagergehäuse 20 auf der von der betreffenden Richtwelle 4 abgelegenen Seite des Lagerträgers 11 befestigt ist.
Eine Druckbeaufschlagung des Zylinders 18 mit einem Hydraulikfluid bewirkt eine Verlagerung der Zugstange 16 quer zu dem Schienenprofil 7 und damit einer Verlagerung der Richtrollen 3 in Richtung auf die der betreffenden Richtrolle 3 zugewandten Profilflanke 9 des Schienenprofils 7. Dabei wird von der auf dem Kreisbogenabschnitt bewegten Richtrolle 3 eine Richtkraft quer zur Richtlinie bzw. zur Längserstreckung des Schienenprofils 7 auf die der Richtrolle 3 zugewandte Profilflanke 9 des Schienenprofils 7 ausgeübt. Eine entsprechende Gegenkraft wird von der benachbarten gegenüberliegenden Richtrolle 3 auf die gegenüberliegende Profilflanke 9 des Schienenprofils 7 ausgeübt.
Eine Ansicht in Richtung der Richtlinie bzw. der Rollgangslinie 5, die die relative Stellung zweier Richtwellen 4 bzw. zweier gegenüberliegender Richtrollen 3 in Bezug auf das Schienenprofil 7 zeigt, ist in Figur 7 dargestellt.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel liegen die Richtrollen 3 jeweils gegen Profilflanken 9 des Schienenprofils 7 an. Die Erfindung ist allerdings so zu verstehen, dass die Richtmaschine 1 so ausgebildet sein kann, dass das zu richtende Profil, hier das Schienenprofil 7, auch so durch die Richtrollen 3 geführt werden kann, dass das Schienenprofil 7 auch bezüglich seiner Achse mit dem größeren Widerstandsmoment gerichtet werden kann.
Wie vorstehend bereits erwähnt, ist jede der Richtwellen 4 mittels jeweils eines einzelnen Motors 21 über ein Winkelgetriebe 22 drehbar.
Wie vorstehend bereits angemerkt, sind alle Richtwellen 4 des beschriebenen Ausführungsbeispiels axial hydraulisch anstellbar, im Rahmen der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, dass die eine oder andere Richtwelle 4 axial fixiert bzw. axial nicht anstellbar gelagert ist.
Der Umstand, dass jede der Richtwellen 4 mit den auf diesen drehfest angeordneten Richtrollen 3 einzeln axial und/oder radial hydraulisch anstellbar ist, ermöglicht es, die einzelnen Positionen der Richtrollen 3 sowohl axial als auch horizontal über entsprechende Positionsgeber sowie deren Anstellkraft über entsprechende Druckmesseinrichtungen zu erfassen und zu steuern und/oder zu regeln. Über eine zentrale Regel- und Steuereinrichtungen können die Anstellkräfte erfasst werden. Über die erfasste Anstellkraft können unmittelbar Rückschlüsse darauf erfolgen, ob beispielsweise alle Richtrollen 3 axial in der Flucht und korrekt bezüglich des Schienenprofils 7 ausgerichtet sind. Wie dies insbesondere der Zusammenschau der Figuren 3 und 5 zu entnehmen ist, ergibt sich durch die schwenkbare Anordnung eines Teils der Richtwellen 4 eine schwingenartige bzw. scherenartige Anstellbewegung, die in dem Maschinengestell 2 hinsichtlich der aufzubringenden Widerlagerkräfte verhältnismäßig günstig ist. Dadurch ist es möglich, das Maschinengestell 2 verhältnismäßig einfach bei einer gleichzeitig hohen Stabilität auszuführen.
Bezugszeichenliste
1 Richtmaschine
2 Maschinengestell
3 Richtrollen
4 Richtwellen
5 Rollgangslinie
6 Einlaufseitenführung
7 Schienenprofil
8 Auslaufseitenführung
9 Profilflanke
10 Verschiebezylinder
11 Lagerträger
12 Stütze
13 Schienen
14 T rverse
15 Lagerstück
16 Zugstange
17 Kolben
18 Zylinder
19 Zapfen
20 Lagergehäuse
21 Motor
22 Winkelgetriebe
23 vertikale Schwenkachse

Claims

Patentansprüche
1. Richtmaschine (1) zum Richten von Profilen, mit einer Vielzahl von beiderseits einer Richtlinie gegenüberliegend versetzt angeordneten Richtrollen (3), die eine Richtstrecke bilden, die wenigstens teilweise auf sich vertikal erstreckenden Richtwellen (4) in Bezug auf ein in der Richtstrecke geführtes Profil horizontal und/oder axial anstellbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige der Richtwellen (4) hydraulisch horizontal und/oder axial anstellbar ausgebildet sind.
2. Richtmaschine (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Richtwelle (4) zur horizontalen Anstellung um eine vertikale Schwenkachse (23) auf einem horizontalen Kreisbogenabschnitt bezüglich der Richtlinie bewegbar angeordnet ist.
3. Richtmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Richtwelle (4) in einem Maschinengestell (2) der Richtmaschine (1 ) schwenkbar gelagert ist.
4. Richtmaschine (1)b nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Richtwelle (4) in wenigstens einem Schwenklager des Maschinengestells (2) gehalten wird.
5. Richtmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine schwenkbar gelagerte Richtwelle (4) ein Widerlager auf einer gegenüberliegenden Seite der Richtlinie aufweist.
6. Richtmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine schwenkbar gelagerte Richtwelle (4) über wenigstens eine hydraulische Kolben- Zylinder- Anordnung anstellbar ist, die auf einer gegenüberliegenden Seite der Richtlinie schwenkbar angelenkt ist.
7. Richtmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige der Richtwellen (4) einzeln angetrieben sind.
8. Richtmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch wenigstens eine Anstellkraftregelung und/oder Positionsregelung wenigstens einer Richtwelle (4).
9. Richtmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die als Vertikalrichtmaschine ausgebildet ist.
10. Verfahren zum Richten von Profilen in einer Richtmaschine (1 ) , wobei das Verfahren das Richten eines Profils mittels einer Vielzahl von Richtrollen (3) auf sich vertikal erstreckenden Richtwellen (4) umfasst, die in einer Richtstrecke beiderseits einer Richtlinie wenigstens teilweise einzeln und unabhängig voneinander hydraulisch horizontal und/oder axial gegen ein Profil unter Aufbringung einer Richtkraft angestellt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige Richtrollen (3) über eine Drehpunktlagerung angestellt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Richtrollen (3) jeweils einzeln angetrieben werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einer Seite der Richtlinie angeordneten Richtrollen (3) horizontal aktiv anstellbar sind, wohingegen die auf der gegenüberliegenden Seite der Richtlinie vorgesehenen Richtrollen (3) 15 horizontal ortsfest gelagert sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellkraft und/oder die Anstellposition der Richtrollen (3) mittels Druckgebern und/oder Positionsgebern erfasst und/oder gesteuert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Richtmaschine (1) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 9.
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