DE19706622A1

DE19706622A1 - Richtmaschine zum Richten von langgestreckten Stahlträgern und Verfahren zum Betrieb der Richtmaschine

Info

Publication number: DE19706622A1
Application number: DE1997106622
Authority: DE
Original assignee: SIEMPELKAMP PRESSEN SYS GmbH
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: DE19706622C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine zum Richten von langgestreckten Stahlträgern, insbesondere von aus Stahlblech geformten Stahlträgern, mit in einer Krümmungsebene liegenden Toleranzkrümmung, die mit Hilfe von Korrekturbiegungen ausgeglichen wird, mit nach Maßgabe der zu biegenden Stahl träger längslaufendem Maschinengestell und überfassendem Maschinenrahmen, der einen oberen Rahmenholm und daran ange schlossene, mit einem Fundament verbundene Rahmenständer aufweist, bei welcher Richtmaschine außerdem der Rahmenholm mit Richtanschlägen ausgerüstet ist, die in Längsrichtung der Richtmaschine betrachtet, in bezug auf die Auflager für die Stahlträger versetzt angeordnet sind, wobei die Korrektur biegungen des Richtvorganges nach Maßgabe des Arbeitshubes der Auflager in einer vertikalen Ebene erfolgen und die zu richtenden Stahlträger entsprechend auf die Auflager aufge legt werden. Die Auflager sind aktive Auflager, die über Arbeitszylinderkolbenanordnungen heb- und senkbar sind. Es versteht sich, daß eine solche Biegemaschine regelmäßig mit einer Reschick- und Entnahmevorrichtung für die zu biegenden Stahlträger bzw. die gebogenen Stahlträger ausgerüstet ist, was nicht zur Erfindung gehört. Für die Reschickung und die Entleerung können zusätzlich stationäre Auflager vorgesehen sein. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb der Richtmaschine.

Die Erfindung ist nicht auf eine Richtmaschine zum Richten von Stahlträgern beschränkt, sondern umfaßt auch solche Richtmaschinen, die zum Richten von Trägern aus anderen Werkstoffen als Stahl und insbesondere zum Richten von Metallträgern aus z. B. Aluminium oder anderen Metallen geeignet sind.

Die Stahlträger besitzen z. B. ein rinnenförmiges oder U-förmiges, unter Umständen auch ein winkelförmiges Quer schnittsprofil. Sie sind gleich oder losweise gleich, weisen jedoch fertigungsbedingte Toleranzkrümmungen auf. Diese liegen, insbesondere wenn es sich um aus Stahlblech geformte Stahlträger handelt, zumeist in einer Krümmungsebene. Der Richtvorgang verlangt eine entsprechende Biegeebene für die Korrekturbiegungen. Die eingangs beschriebene Richtmaschine ist so eingerichtet, daß diese Biegeebene mit der vertikalen Richtung zusammenfällt und folglich in vertikaler Richtung auch die Kräfte wirken, die für die Richtarbeit und damit die Korrekturbiegungen erforderlich sind. Liegen die Toleranz krümmungen nicht in einer Krümmungsebene, so liegen sie den noch im allgemeinen so, daß sie durch Korrekturbiegungen, die in einer vertikalen Ebene erfolgen, gerichtet werden können, wobei der Stahlträger, ggf. über einen Manipulator, auf die Auflager für die Stahlträger entsprechend aufgelegt wird.

Bei der aus der Praxis bekannten eingangs beschriebenen Richtmaschine, von der die Erfindung ausgeht, sind die Richtanschläge amboßartige Widerlager, aber nicht ihrerseits Maschinen, die aktiv an der Richtarbeit teilnehmen. Ihre Position an dem Rahmenholm ist fest vorgegeben und nur in engen Grenzen von Hand verstellbar. Die Auflager leisten über ihre Zylinderkolbenanordnungen die aktive Richtarbeit. Diese bekannte Richtmaschine hat sich bewährt, jedoch können unterschiedliche Toleranzkrümmungen der Stahlträger innerhalb einer Serienproduktion, die durch unterschiedliche Material festigkeiten und Materialeigenspannungen bedingt sind, nicht ausreichend genau in bezug auf eine Gerade ausgerichtet werden. Die betriebsmäßige Flexibilität der bekannten Richt maschine ist daher verbesserungsfähig.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einer Richtmaschine des eingangs beschriebenen Aufbaus mit geringem Aufwand und unter Beibehaltung des beschriebenen Aufbaus die betriebsmäßige Flexibilität zu verbessern. Auch ein Verfahren zum Betrieb einer Richtmaschine wird angegeben.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung eine Richtmaschine des eingangs beschriebenen Auf baus, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest einige der Richtanschläge als Stelltrieb-Richtanschläge ausgeführt sind, die an dem Rahmenholm in Längsrichtung des Rahmenholms verfahrbar und außerdem mit einem Stellhub aufundnieder be wegbar sind, und daß den Stelltrieb-Richtanschlägen Auflager zugeordnet sind, die in Abstimmung mit den Stelltrieb-Richt anschlägen in bezug auf ihren Arbeitshub steuerbar oder regelbar sind.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der bekannten Richtmaschine die Richtanschläge oder einige davon als Stelltrieb-Richtanschläge ausgebildet werden können, mit deren Hilfe auch unterschiedliche Toleranzkrümmungen ausgerichtet werden können, wenn sie mit den Anschlägen, die ihrerseits aktive Biegewerkzeuge darstellen, zusammenwirken und in Abstimmung mit Stelltrieb-Richtanschlägen in bezug auf ihren Arbeitshub steuerbar oder regelbar sind. Die Stelltrieb-Richtanschläge erfüllen eine Funktion im Sinne der Lösung des angegebenen technischen Problems schon dann, wenn sie in der beschriebenen Weise verstellbar sind, im übrigen aber gleichsam Richtambosse bleiben, die aktiv an der Biegearbeit nicht teilnehmen. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch, die Stelltrieb-Richtanschläge so auszubilden, daß diese bei der erfindungsgemäßen Maschine auch aktive Biegearbeit leisten, und zwar in Kombination mit der Biegearbeit, die die Auflager leisten, oder aber bei festgehaltenen Auflagern.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Im allgemeinen ist es ausreichend, daß beidseits der Längsmitte der Richtmaschine Stelltrieb-Richtanschläge angeordnet sind und diesen jeweils ein Auflager zugeordnet ist. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die verfahrbaren Auflager und die Stelltrieb-Richtanschläge einer automatischen Steueranlage angehören, die eine Meßvorrichtung für die zu reduzierende Toleranzkrümmung der zu richtenden Stahlträger aufweist. Die Meßvorrichtung kann als Laserstrahl-Meßvorrichtung ausgeführt sein.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb der beschriebenen Richtmaschine, bei dem ein zu richtender Stahlträger in die Richtmaschine eingelegt und auf die Auflager aufgelegt, mit Hilfe der Meßvorrichtung in bezug auf die Toleranzkrümmung vermessen sowie danach einem ersten Richtbiegevorgang mit Hilfe einer ersten Einstellung der Stelltrieb-Richtanschläge unterworfen wird, und weiterhin iterierend mit erneuter Vermessung, erneuter Einstellung der Stelltrieb-Richtanschläge nach Maßgabe bis der Stahlträger nach Maßgabe vorgegebener Toleranzen ausreichend gerade verläuft.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Ansicht einer erfindungsgemäßen Richtmaschine,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand der Fig. 1 in erheblicher Vergrößerung und

Fig. 4 entsprechend der Fig. 3 die Darstellung eines als Stelltrieb ausgebildeten Richtanschlages.

Die in den Figuren dargestellte Richtmaschine dient zum Richten von langgestreckten Stahlträgern, insbesondere von aus Stahlblech geformten Stahlträgern, die in einer Biegeebene liegende Toleranzkrümmungen aufweisen. Die Stahlträger können zum Beispiel als U-Profil ausgeführt sein, wie es in den Fig. 3 und 4 mit ST angedeutet worden ist. Es kann sich aber auch um Winkelprofile oder andere Profile handeln. Insbesondere mag es sich um Stahlträger des Fahrwerkes eines Lastkraftwagens handeln. Die Aufnahmen für die zu richtenden Stahlprofile sind entsprechend ausgebildet.

Zum grundsätzlichen Aufbau der Richtmaschine gehören ein nach Maßgabe des zu biegenden Stahlträgers ST längslaufendes Maschinengestell 1 und ein überfassender Maschinenrahmen 2, welcher einen oberen Rahmenholm 3 und daran angeschlossene Rahmenständer 4 aufweist. Die Rahmenständer 4 sind mit einem Fundament F verbunden. Die Verbundmaßnahmen wurden nicht dargestellt.

Bei der Biegemaschine weist das Maschinengestell 1 längslaufende Gestellträger 5 auf, die an die Rahmenständer 4 angeschlossen und im Rahmen nach Art eines Durchlaufträgers statisch bestimmt oder statisch unbestimmt gelagert sind. Dazu dienen die Abstützungen 6 die ebenfalls an das Fundament F angeschlossen sind. Die Gestellträger 5 besitzen über ihre Länge verteilt Auflager 7 für die Stahlträger ST, die mit Hilfe von Zylinderkolbenanordnungen 8 mit einem Arbeitshub, der durch Doppelpfeil angedeutet wurde, aufundnieder bewegbar sind. Bei der Richtmaschine ist außerdem der Rahmenholm 3 mit Richtanschlägen 9 ausgerüstet, die, in Längsrichtung der Richtmaschine betrachtet, in bezug auf die Auflager 7 für die zu richtenden Stahlträger versetzt angeordnet sind. Die Korrekturbiegung des Richtvorganges an einem zu richtenden Stahlträger erfolgt in einer vertikalen Ebene, die der Zeichenebene entspricht. Der zu biegende Stahlträger wird entsprechend auf den schon erwähnten Auflagern 7 angeordnet.

In den Fig. 1 und 2 deuten Doppelpfeile an, daß zumindest einige der Richtanschläge 9, im Ausführungsbeispiel zwei, als Stelltrieb-Richtanschläge 9.1 und 9.2 ausgeführt sind, die nach Maßgabe der Doppelpfeile verstellbar sind. Die Stelltrieb-Richtanschläge 9.1 und 9.2 sind an dem Rahmenholm 3 in Längsrichtung des Rahmenholms 3 in Grenzen verfahrbar, und zwar mit Hilfe ihrer Stelltriebe. Sie sind außerdem mit einem Stellhub aufundnieder bewegbar. Den Stelltrieb-Richtanschlägen 9.1 und 9.2 sind Auflager 7 zugeordnet, die nach Maßgabe ihres Arbeitshubes mit Hilfe der Zylinderkolbenanordnungen 8 aufundnieder bewegbar sowie außerdem in Längsrichtung der Gestellträger 5 verfahrbar sind. Die Stelltrieb-Richtanschläge 9.1 und 9.2 wirken als bloßer Richtamboß oder können aktive Richtarbeit leisten.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind beidseits der Längsmitte der Richtmaschine jeweils Stelltrieb-Richtan schläge 9.1 bzw. 9.2 angeordnet. Es können auch deren mehrere vorgesehen und mit Anschlägen 7 wie beschrieben kombiniert sein. Schematisch wurde angedeutet, daß die verfahrbaren Auflager 7 und die Stelltrieb-Richtanschläge 9.1 und 9.2 einer automatischen Steueranlage 10 angehören können, die eine Meßvorrichtung 11 für die zu reduzierende Toleranzkrümmung der zu richtenden Stahlträger aufweist. Es mag sich um eine Laserstrahlmeßvorrichtung handeln.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Iterationsverfahren zum Richten von Stahlträgern, die eine große Toleranzkrümmung aufweisen. Der Arbeitsablauf dazu wird im folgenden beschrieben:

Der zu richtende Stahlträger wird von den Zylinderkolbenanordnungen 8 zweier Auflager 7, deren Hub begrenzt ist, um z. B. 150 mm angehoben. Die schon beschriebene Meßvorrichtung 11 mißt die Toleranzkrümmung des Stahlträgers, und zwar als Durchbiegung in der Zeichenebene. Sollte der Stahlträger bei einer automatischen Fertigungsanlage Toleranzkrümmungen aufweisen, die zugelassen sind, so erfolgt selbstverständlich kein Richtvorgang. Der Stahlträger wird vielmehr wieder abgesenkt und aus der Richtmaschine ausgefahren. Erkennt die Meßvorrichtung 11, daß der Stahlträger außerhalb der zulässigen Maße eine Toleranzkrümmung aufweist, so werden zwei der Auflager 7 über ihre Stelltrieb-Zylinderkolbenanordnungen hochge fahren, und zwar so, daß sie den Stahlträger gegen zwei Stelltrieb-Richtanschläge 9.1 und 9.2 drücken, die in einer Normalposition stehen. Hierbei wird der Stahlträger einem ersten Richtvorgang unterworfen. Die vorgenannten Auflager 7 senken nun ab und der Stahlträger liegt wieder auf in der unteren Stellung verbliebenen Auflagern 7. Die Durchbiegung wird erneut gemessen. Wenn die Messung feststellt, daß der Stahlträger die gewünschte Genauigkeit aufweist, wird der Stahlträger abgesenkt und ausgefahren. Hat der Stahlträger nicht die gewünschte Genauigkeit, so wird die beschriebene Arbeitsweise wiederholt. Dazu werden jedoch die Stelltrieb-Richtanschläge 9.1 und 9.2 tiefer heruntergefahren als beim ersten Richtvorgang, undsoweiterfort, bis der zu richtende Stahlträger ausreichend gerade verläuft. Im Rahmen der Erfindung liegt es, das Verfahren so zu führen, das auch die Stelltrieb-Richtanschläge 9.1 und 9.2 aktive Biegearbeit zur Reduzierung der Toleranzkrümmungen ausführen.

Claims

1. Richtmaschine zum Richten von langgestreckten Stahl trägern, insbesondere von aus Blech geformten Stahl trägern, mit in einer Krümmungsebene liegenden Toleranz krümmungen, mit nach Maßgabe der zu biegenden Stahlträger längslaufendem Maschinengestell und überfassendem Maschinenrahmen, der einen oberen Rahmenholm und daran angeschlossene, mit einem Fundament verbundene Rahmenständer aufweist,
bei welcher Biegemaschine das Maschinengestell längslau fende Gestellträger aufweist, die an die Rahmenständer angeschlossen und im Rahmen nach Art eines Durchlauf trägers gelagert sind, wobei die Gestellträger über ihre Länge verteilt Auflager für die Stahlträger aufweisen, die mit Hilfe von Zylinderkolbenanordnungen mit einem Arbeitshub aufundnieder bewegbar und außerdem in Längsrichtung der Gestellträger verfahrbar sind,
bei welcher Richtmaschine außerdem der Rahmenholm mit Richtanschlägen ausgerüstet ist, die in Längsrichtung der Richtmaschine betrachtet in bezug auf die Auflager für die Stahlträger versetzt angeordnet sind, wobei die Korrekturbiegungen des Richtvorganges in einer vertikalen Ebene erfolgen und die zu richtenden Stahlträger entsprechend auf die Auflager aufgelegt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Richtan schläge als Stelltrieb-Richtanschläge ausgeführt sind, die an dem Rahmenholm in Längsrichtung des Rahmenholms verfahrbar und außerdem mit einem Stellhub aufundnieder bewegbar sind, und daß den Stelltrieb-Richtanschlägen Auflager zugeordnet sind, die in Abstimmung mit den Stelltrieb-Richtanschlägen in bezug auf ihren Arbeitshub steuerbar oder regelbar sind.

2. Richtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Längsmitte der Richtmaschine Stelltrieb-Richtanschläge angeordnet sind und diesen jeweils ein Auflager zugeordnet ist.

3. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager und die Stelltrieb-Richtanschläge einer automatischen Steueranlage angehören, die eine Meßeinrichtung für die zu reduzierende Krümmung der zu richtenden Stahlträger aufweist.

4. Richtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung als Laser strahl-Meßvorrichtung ausgeführt ist.

5. Verfahren zum Betrieb der Richtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem ein zu richtender Stahlträger in die Richtmaschine eingelegt wird, mit Hilfe der Meßvorrichtung in bezug auf die Toleranzkrümmungen vermessen wird sowie danach einem ersten Richtbiegevorgang mit Hilfe einer ersten Einstellung der Stelltrieb-Richtanschläge unterworfen wird, und im Anschluß daran iterierend mit erneuter Messung, erneuter Anschluß daran iterierend mit erneuter Messung, erneuter Einstellung der Stelltrieb-Richtanschläge nach Maßgabe der Vermessungen, bis der Stahlträger nach Maßgabe vorgegebener Toleranzen ausreichend gerade verläuft.