Richtmaschine

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtpresse mit einer Aufnahmevorrichtung für ein zu richtendes längserstrecktes Werkstück (1), wie Voll-, Hohlprofil oder Rohr, und einer Anordnung von Richtwerkzeugen mit Richtzylinder (20) und daran angebrachtem Richtstempel. Eine hohe Kalibriergenauigkeit bei hoher Richtgeschwindigkeit wird dadurch erreicht, dass die Richtwerkzeuge mindestens zwei Richtzylinder (20) mit jeweiligem Richtstempel aufweisen, wobei mindestens zwei Richtzylinder (20) mit den Richtstempeln in Richtung der Werkstücklängsachse ortsgleich angeordnet sind (Fig. 1).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch wirkende Richtmaschine mit einer Aufnahmevorrichtung für ein zu richtendes längserstrecktes Werkstück, wie Voll-, Hohlprofil oder Rohr, und einer Anordnung von Richtwerkzeugen mit Richtzylinder und daran angebrachtem Richtstempel.

[0002] Eine derartige Richtpresse ist in der AT-PS 255 864 angegeben. Ein längserstrecktes Werkstück, insbesondere schienen-, stangen- oder rohrförmigen Materials, wird auf einem Führungsbett als Aufnahmevorrichtung aufgelegt und kann darauf verschoben werden, um mittels Richtwerkzeugen, die einen Richtstempel und zwei Widerlager umfassen, eine Biegung des Werkzeugs im für die Ausrichtung erforderlichen Ausmaß vorzunehmen. Dabei wird die Durchbiegung des Materials mittels eines vorstehenden Begrenzungsglieds begrenzt. Eine Schwierigkeit, die bei derartigen Richtpressen auftritt, ist eine mangelnde Richtgenauigkeit mit flexiblen Richtmöglichkeiten und eine mangelnde Richtgeschwindigkeit.

[0003] Weitere ähnliche Richtpressen sind in der AT-PS 348 303 und der CH 647 332 A5 gezeigt. In der US 2004/0050135 A1 ist ein Richtwerkzeug mit zwei sich gegenüberliegenden Presskörpern und darin ausgebildeten Halbkanälen gezeigt.

[0004] Die DD 220 518 A1 zeigt eine Richtmaschine zum Richten von langen Profilstählen, mit der die Richtleistung der Presse erhöht werden soll und konkave und konvexe Verbiegungen des Richtmaterials beseitigt werden sollen, ohne dass das Richtmaterial gewendet oder gekantet werden muss. Hierzu sind an dem Maschinengestell zwei Richtzylinder vertikal für das Richten über die Abszisse der zu richtenden Schiene angeordnet und ein Richtzylinder horizontal für das Richten über die Ordinate. An den Kolbenstangen der Richtzylinder befinden sich druckseitige Richttraversen, denen feststehende Richttraversen gegenüberliegen. An den druckseitigen und feststehenden Richttraversen befinden sich als Gegenlager zwei Richtanschläge, die in Abhängigkeit von der gemessenen Verformungsrichtung in ihrem Abstand zueinander automatisch verstellbar so angeordnet sind, dass jeweils zwei auseinander geschobene Richtanschläge zwei zusammengeschobenen Richtanschlägen gegenüberstehen. Diese Richtpresse ist zum Richten axialer Verbiegungen ausgelegt.

[0005] In der DE 103 54 654 B4 ist eine Vorrichtung zum Richten eines Rohres mit einer im Inneren des Rohres angeordneten Expandervorrichtung gezeigt, mit der eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Rohrwandung ausgeübt wird, wozu ein radial aufweitbarer Expanderkopf und mindestens ein Richtsattel vorgesehen sind, der an einer gewünschten Position entlang der Längsachse des Rohres positioniert werden kann. Hierbei ist ein in das Rohrinnere einführbarer stangen- oder rohrförmig ausgebildeter Holm vorgesehen, und der mindestens eine Richtsattel ist entlang der Längsachse des Holms verschiebbar und mittels Schrägen von der Längsachse des Holms radial nach außen drückbar.

[0006] Weitere Vorrichtungen zum Richten von Werkstoffen sind in der DE 23 63 297 B2, der DE 600 07 065 T2, der DE 197 06 622 C2 und der DE 20 2004 009 261 U1 gezeigt.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Richtmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der die Kontur eines längs erstreckten Werkzeugs mit hoher Genauigkeit und Richtgeschwindigkeit kalibriert werden kann.

[0008] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Richtwerkzeuge mindestens zwei Richtzylinder mit jeweiligem Richtstempel aufweisen, wobei mindestens zwei Richtzylinder mit den Richtstempeln in Richtung der Werkstücklängsachse ortsgleich angeordnet sind.

[0009] Mit den in Umfangsrichtung versetzten und in axialer Richtung des längserstreckten Werkstücks, insbesondere Profils bzw. Rohres, ortsgleich angeordneten Richtzylindern mit jeweiligem Richtstempel kann die Umfangskontur schnell und genau gerichtet werden, beispielsweise durch Impandieren auf von Rohr zu Rohr gleichen Innendurchmesser oder gleichen Außendurchmesser.

[0010] Die Kalibrierung beispielsweise eines im Querschnitt runden oder ovalen Profils bzw. Rohres wird dabei dadurch begünstigt, dass die Richtstempel abschnittsweise entsprechend der Querschnittskontur der Werkstückoberfläche geformte Richtschalen tragen.

[0011] Verbesserte Richtmöglichkeiten entlang des Umfangs ergeben sich dadurch, dass die Richtwerkzeuge mehr als zwei in Umfangsrichtung des Werkstückes versetzte Richtzylinder mit Richtstempel aufweisen.

[0012] Zu einer genauen Justierung tragen die Maßnahmen bei, dass eine Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung vorhanden ist, mittels deren die Richtzylinder gesteuert oder geregelt betätigbar sind.

[0013] Hierbei bestehen verschiedene Ausgestaltungsvarianten darin, dass die Betätigung der Richtzylinder in Abhängigkeit voneinander oder unabhängig voneinander erfolgt.

[0014] Eine Ausgestaltungsvariante für ein schnelles Richten besteht darin, dass die Richtzylinder mit den Richtstempeln in Längsrichtung des Werkstückes paarweise axial versetzt sind.

[0015] Eine genaue Kalibrierung wird vorteilhaft dadurch erreicht, dass vier in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzte Richtzylinder mit Richtstempel vorhanden sind.

[0016] Weiterhin ist es möglich, mit zwei in Umfangsrichtung um 120° gegeneinander versetzten Richtzylindern mit Richtschalen und einer festen Richtschale ohne Richtzylinder die genaue Kalibrierung auszuführen.

[0017] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

[0018] Die Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung von Werkzeugen einer Richtmaschine zum Rundrichten relativ zu einem Werkstück in axialer Ansicht, wobei ein Anschluss an eine Regelungsvorrichtung besteht.

[0019] Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Richtmaschine zum Rundrichten mit drei axial an gleicher Stelle, jedoch in Umfangsrichtung um 120° gegeneinander versetzten Richtstempen 21 (Richtschalen), von denen eine fest und die beiden anderen mit jeweils zugeordneten Zylindern 20 wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 verstellbar sind.

[0020] Nach Fig. 1 wird ein längs erstrecktes Werkstück 1, vorliegend ein Rohr bzw. rundes Hohlprofil, auf einer nicht gezeigten Aufnahmevorrichtung im Bereich zwischen Richtwerkzeugen gelagert, die als wesentliche Teile einen jeweiligen Richtzylinder 20 mit daran über einen Träger 23 angeschlossenen, quer zur Längsachse des Werkstückes 1 verstellbaren Richtschalen 21 aufweisen. Die Richtschalen 1 können an den oder mit den Trägern 23 austauschbar an den Richtzylindern 20 angebracht sein. Die Richtschalen 21 sind auf ihrer dem Werkstück 1 zugekehrten Vorderseite entsprechend der Querschnittskontur des Werkstückes 1 gekrümmt und erstrecken sich über eine gewisse Länge in Längsrichtung des Werkstückes 1.

[0021] Die Verstellung des jeweiligen Trägers 23 mit der daran angebrachten Richtschale 21 erfolgt z.B. hydraulisch mittels einer an sich bekannten Kolben-Zylinder-Einheit entlang einer Verstellachse bzw. Regelachse 22 quer zur Längsachse des Werkstückes 1. Die Richtschalen 21 können einzeln für sich oder in Abhängigkeit voneinander verfahren werden, wobei die Betätigung gesteuert oder geregelt vorgenommen werden kann. Vorteilhaft für eine genaue Kalibrierung ist jedoch die Betätigung mit einer Regelungsvorrichtung 30, die in Abstimmung auf die Kontur des Werkstückes 1 mittels entsprechender Sensorik erfolgt und eine hohe Richtgenauigkeit bei hoher Richtgeschwindigkeit ermöglicht. Für die Sensorik kommen mechanische oder optische Ausrüstungen oder elektrische oder magnetische Messvorrichtungen in Betracht.

[0022] Über die Regelachsen 22 können die Richtzylinder 20 mit den Richtschalen 21 das Rohr bis zu dessen z.B. kreisrunder Kontur richten. Bei Werkstücken 1 mit rundem Querschnitt erfolgt die Verstellung der Richtschalen 21 mittels der Richtzylinder 20 jeweils radial bezüglich des Werkstückes. Die Kalibrierung erfolgt bezüglich des Durchmessers und/oder der Ovalität. Die Werkstücke bzw. Profile können kalt oder warm (bis zur Normalisierungstemperatur) kalibriert werden. Auch ein Stauchen des Werkstoffes über die Streckgrenze hinaus ist möglich.

[0023] Für die Steuerung oder Regelung ist in der Vorrichtung eine absolute Position vorgegeben oder vorgebbar. Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Position aufgrund von Sensordaten der Sensorik vorgebbar bzw. berechenbar ist und auf Basis dieser Positionsdaten die Richtvorgänge steuerbar oder regelbar sind. Auch bei ungleichen oder uneinheitlichen Wandstärken von Rohren kann dabei ein Richten durch Impandieren stets auf gleichen Innendurchmesser oder alternativ auf gleichen Außendurchmesser vorgenommen werden.

[0024] Aufgrund der mehrschaligen Segmente bzw. Richtschalen 21 wird in kurzer Zeit eine hohe Richtgenauigkeit erzielt, wobei örtliche Unrundheiten ausgeglichen werden. Dadurch lassen sich Rohre, Voll- und Hohlprofile mit hohen Toleranzanforderungen herstellen. Das Stauchen des Werkstoffes ermöglicht es, auch praktisch eine Nulltoleranz am Profilkörper zu gewährleisten. Weiterhin ist es auch möglich, mit dem angegebenen Aufbau die genannten Werkstücke mit den mehrschaligen Werkzeugen in andere als die Ausgangskontur umzuwandeln, z.B. von rund in eckig, wofür entsprechend geformte Richtschalen 21 angebracht werden.

Ansprüche

1. Richtmaschine mit einer Aufnahmevorrichtung für ein zu richtendes längserstrecktes Werkstück (1), wie Voll-, Hohlprofil oder Rohr, und einer Anordnung von Richtwerkzeugen mit Richtzylinder (20) und daran angebrachtem Richtstempel,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtwerkzeuge mindestens zwei Richtzylinder (20) mit jeweiligem Richtstempel aufweisen, wobei mindestens zwei Richtzylinder (20) mit den Richtstempeln in Richtung der Werkstücklängsachse ortsgleich angeordnet sind.

2. Richtmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtstempel abschnittsweise entsprechend der Querschnittskontur der Werkstückoberfläche geformte Richtschalen (21) tragen.

3. Richtmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtwerkzeuge mehr als zwei in Umfangsrichtung des Werkstückes (1) versetzte Richtzylinder (20) mit Richtstempel aufweisen.

4. Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung vorhanden ist, mittels deren die Richtzylinder (20) gesteuert oder geregelt betätigbar sind.

5. Richtmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Betätigung der Richtzylinder (20) in Abhängigkeit voneinander oder unabhängig voneinander erfolgt.

6. Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtzylinder (20) mit den Richtstempeln in Längsrichtung des Werkstückes (1) paarweise axial versetzt sind.

7. Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass vier in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzte Richtzylinder (20) mit Richtstempel vorhanden sind.

8. Richtmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei Richtsysteme, bestehend aus Richtzylindern (20) mit daran angebrachten Richtstempeln und zugeordneten Richtwerkzeugen in Umfangsrichtung, in der Längsrichtung des Werkstückes versetzt vorhanden sind.

9. Richtmaschine nach einem der vorhandenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein in Umfangsrichtung gegenüber den übrigen Richtstempeln versetzter fester Richtstempel (30) mit Richtschale (21) vorhanden ist.

Zeichnung