EP0201660A2 - Rollenrichtmaschine für langgestreckte Werkstücke - Google Patents
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- B21D3/04—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 skew to the path of the work
Definitions
- the invention relates to a roller straightening machine for elongated workpieces acc. the preamble of claim 1.
- the straightening rolls are regularly rotatably mounted in roll holders about their longitudinal axis and, in the case of inclined roll straightening machines, can additionally be pivoted about an axis in the transverse plane of the straightening material.
- At least one roll holder is adjustable transversely to the longitudinal extent of the straightening good, i.e. movably guided in the machine frame in order to be able to adjust the leveling machine to the dimensions of the leveling material.
- roller straightening machines it is known to secure at least one roller against overload.
- the roll in question shifts in the event of an overload in a direction transverse to the longitudinal extent of the material to be straightened.
- Such a straightening machine is known from DE-PS 1910878.
- the lower roller of a 2-roller straightening machine shown there is mounted on a slide that is pressed hydraulically against the workpiece.
- the problem with overload protection is that the rigidity of the straightening machine must not be affected by the overload protection.
- the invention has for its object to simplify the overload protection for rolls of roll straightening machines.
- the roller holder is designed as a rocker which, when an overload occurs, recedes on the side facing away from the joint against the force of the spring and thereby releases the path of the material to be straightened.
- a prerequisite for the invention is the knowledge that the overload of the straightening machine is regularly due to a slight excess of the straightening good. Straightening goods that are much too “thick” can be easily recognized and do not fit between the intended insertion funnels or rulers on 2-roll straightening machines and therefore do not even get between the straightening rolls themselves. Overloading by workpieces that are too "thick” can result therefore be excluded.
- the present invention seeks to find a way out for oversize workpieces, e.g. only 1 mm.
- the embodiment of the invention according to claim 3 allows the entire roll holder to be clamped firmly to the machine frame without additional structural effort by the tie rod and the spring.
- the embodiment of the invention according to claim 4 ensures that the evasive movement of the roll takes place approximately in the transverse direction to the straightening good.
- the arrangement of the joint and spring between the roller holder and is preferred Machine frame provided.
- the force required for the spring is approximately halved by designing the roller holder as a rocker.
- the feature of claim 5 offers the possibility of connecting the spring to an existing hydraulic station.
- the feature of claim 6 serves a wide support of the roll holder on the machine frame and a further reduction in the pressure required for the individual hydraulic spring.
- Claim 8 serves to simplify the construction of the joint.
- the joint is arranged in the area of the longitudinal end of the straightening roller secured against overload. He is assigned one foot each on the straightening roller carrier, which lifts it from the machine frame, so that there is a space between the straightening roller carrier and the machine frame, which opens up the possibility that the straightening roller carrier will be overloaded at the opposite longitudinal end on the outlet side, where the spring is arranged , can lower.
- roller or its carrier to be lowered at different longitudinal sections. It is possible that only the end of the roll on the inlet side is lowered and only then the end on the outlet side. The force to lower one end of the roll is less than the force to lower the entire roll.
- the joint is formed in the case of lowering of the roller on the inlet side by the springs supporting the roller carrier on the outlet side in cooperation with the ball pins and the stops.
- FIG. 1 shows a 2-roller straightening machine 1, in which the machine frame 6 consists of an upper crosshead 21, a lower crossmember 22 and four columns 23 to 26 arranged in the four corners of the crosshead and crossbar.
- the straightening rollers 2, 3 have intersecting axes in a plan view.
- the columns 23 to 26 connect the upper crosshead 21 to the lower crossmember 22.
- a roller holder 4 is arranged on the lower crosshead 21. It is pivotable and displaceable in the vertical direction in the crosshead 21.
- a roller holder 5 is clamped on the lower crossmember 22 between the columns 23 to 26. It consists of one Base plate 17 and a fork piece 18 in which the straightening roller 3 is rotatably mounted. As indicated in FIG. 2, 28 rulers 30, 36 are provided laterally next to the workpiece, which prevent the workpiece from laterally deflecting between the straightening rollers 2, 3.
- the workpiece 28 moves on a helical path between the straightening rollers 2, 3 and the straightening rulers 30, 36 in the direction of the arrows 29 and 37 through the straightening machine 1.
- the swivel adjustment of the two roller holders 4, 5 is used to adjust the deflection of the workpiece 28.
- the fork piece 18 of the lower roller holder 5 can be adjusted relative to the base plate 17 against the base plate 17 carrying it by means of the swivel adjusting device 27.
- the lower roller holder 5 of the 2-roll straightening machine 1 can be pivoted by a few angular degrees in order to prevent the straightening machine from being overloaded against the machine frame 6. With this pivoting movement, the distance between the straightening rollers 2, 3 increases.
- the straightening machine makes the slightly "thick" workpiece 28 between the straightening rollers somewhat more space and thus avoids overloading the machine.
- the roller holder 5 has on the longitudinal side 13 of the roller 3 facing the incoming workpiece a joint 7, which consists of two feet 32, 33 on the roller carrier 5 and each on a machine frame arranged ball stud 19, each in a cylindrical bore 20, 31 on the roller holder 5 intervenes.
- the two ball journals position the roller carrier on the lower crossmember 22.
- Two hydraulic springs 8, 16 are arranged on the longitudinal side 12 of the straightening roller 3 facing the outgoing workpiece in the region of the longitudinal ends 40, 41.
- a stop 9 which is designed as a tie rod and which is used to lift the lower roller holder 5 off the base plate avoids under the force of the springs 8, 16.
- the tie rod 38 shown as a screw is rigidly connected to the lower cross member 22 and serves the roller holder 5 as a stop 9.
- the springs 8, 16 press the roller holder 5 in the working direction of the roller 3 against the stop 9.
- the stop is approximately in the middle between the spring 8 and the joint 7 arranged.
- the lower roller holder 5 is braced with the crossmember 22 by the springs 8, 16, the feet 32, 33 and the stop 9.
- the spring is a hydraulic cylinder 39 which is connected to a pump 15 and to a pressure relief valve 14.
- the pressure relief valve allows easy adjustment of the pressure to the maximum straightening force required.
- the piston of the cylinder 39 withdraws.
- the roll holder 5 with the roll 3 lowers substantially on the outlet side of the workpiece and thus widens the straightening gap to the extent necessary to avoid the overload.
- the arrangement of the joint 7 on the inlet side of the straightening machine and the springs 8, 16 on the outlet side of the same results in an advantageous evasive movement of the straightening roller 3, which both follows the direction of advance of the workpiece 28 and at the same time expands the straightening gap.
- a support of the base plate 10 on 4 leaf springs 42, 43, 44, 45 is shown. These springs press the base plate against three stops 46, 47, 48 and thus secure their position in the desired position in the direction of the straightening force.
- two ball pins 49, 50 are provided, which project from the lower cross member of the machine frame 6 and which secure the position of the base plate 10 in the transverse direction to the straightening force.
- the base plate 17 is pivoted relative to the path 37 of the workpiece in accordance with the average operating angle of the straightening rollers 2, 3 in the machine frame 6. This ensures a defined lowering of the lower straightening roll 3 in the embodiment according to FIGS. 1 and 2.
- an intermediate space 11 is provided between the base plates 10 and 17 on the one hand and the machine frame 6 on the other hand, which allows the secured straightening roller to evade against the machine frame.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollenrichtmaschine für langgestreckte Werkstücke gem. dem Oberbegriff von-Anspruch 1. Die Richtrollen sind regelmäßig in Rollenhaltern um ihre Längsachse drehbar gelagert und bei Schrägrollen - Richtmaschinen zusätzlich um eine Achse in der Querebene des Richtgutes schwenkbar. Mindestens ein Rollenhalter ist quer zur Längserstreckung des Richtgutes verstellbar, d.h. beweglich im Maschinenrahmen geführt, um die Richtmaschine auf die Abmaße des Richtgutes einstellen zu können.
- Bei Rollenrichtmaschinen ist es bekannt, mindestens eine Rolle gegen Überlast zu sichern. Die betreffende Rolle verschiebt sich bei überlast in eine Richtung quer zur Längserstreckung des Richtgutes. Eine solche Richtmaschine ist aus der DE-PS 1910878 bekannt. Zur Sicherung gegen Überlast ist die dort gezeigte untere Rolle einer 2-Rollen-Richtmaschine an einem Schlitten gelagert, der hydraulisch gegen das Werkstück gedrückt wird. Das Problem der Überlastsicherung besteht darin, daß die Steifigkeit der Richtmaschine nicht durch die Überlastsicherung beeinträchtigt werden darf.
- Die Ausbildung eines Richtrollenträgers als Schlitten, mit dem die Rolle in einer Querebene des Richtgutes verschoben werden kann, ist baulich recht aufwendig, da der Schlitten große Kräfte aufnehmen muß und in seiner Arbeitslagepräzise und stabil positioniert sein muß.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Uberlastsicherung für Rollen von Rollenrichtmaschinen zu vereinfachen.
- Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 wiedergegeben. Dabei ist der Rollenhalter als Schwinge ausgebildet, die beim Auftreten von Überlast an der dem Gelenk abgewandten Seite gegen die Kraft der Feder zurückweicht und dabei die Bahn des Richtgutes freigibt. Voraussetzung für die Erfindung ist die Erkenntnis, daß die Überlast der Richtmaschine regelmäßig auf geringfügiges Übermaß des Richtgutes zurückzuführen ist. Richtgut, das wesentlich zu "dick" ist, kann unschwer erkannt werden und paßt nicht zwischen die vorgesehenen Einführtrichter oder Richtlineale bei 2-Rollen-Richtmaschinen und gelangt somit gar nicht erst zwischen die Richtrollen selbst. Eine Überlastung durch viel zu "dicke" Werkstücke kann von daher schon ausgeschlossen werden. Bei der vorliegenden Erfindung soll ein Ausweg für Werkstück - Übergrößen gefunden werden, die z.B. nur 1 mm ausmachen.
- In der durch die Überlast gekennzeichneten Lage der Richtrolle ist eine Verschwenkung derselben auch bei Schrägrollenrichtmaschinen ohne Belang, während für den Richtbetrieb die Richtrollen - Drehachsen in exakt parallelen Ebenen angeordnet sein sollten.
- Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 erlaubt eine starre Abstützung der Rollen mit der Überlastsicherung, wobei die überlastsicherung schlagartig nach Überschreiten eines Grenzwertes in Wirkung tritt.
- Die Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 3 erlaubt es, den gesamten Rollenhalter ohne zusätzlichen baulichen Aufwand durch den Zuganker und die Feder fest mit dem Maschinenrahmen zu verspannen.
- Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 stellt sicher, daß die Ausweichbewegung der Rolle angenähert in Querrichtung zum Richtgut erfolgt. Bevorzugt ist die Anordung von Gelenk und Feder zwischen Rollenhalter und Maschinengestell vorgesehen. Die für die Feder erforderliche Kraft wird durch die Ausbildung des Rollenhalters als Schwinge etwa halbiert.
- Das Merkmal von Anspruch 5 bietet die Möglichkeit des Anschlußes der Feder an eine vorhandene Hydraulikstation.
- Das Merkmal von Anspruch 6 dient einer breiten Auflage des Rollenhalters am Maschinenrahmen und einer weiteren Reduzierung des für die einzelne hydraulische Feder erforderlichen Druckes.
- Die mit Anspruch 7 verfolgte Anpassung der erfindungsgemäßen Lösung an die Besonderheiten einer Schrägrollenrichtmaschine erlaubt es ohne eine konstruktive Veränderung der Schwenkvorrichtung für den Rollenhalter die Überlastsicherung an einer zu verschwenkenden Rolle vorzusehen.
- Die Ausbildung der Erfindung gem. Anspruch 8 dient der baulichen Vereinfachung des Gelenks. Das Gelenk ist im Bereich des einlaufseitigen Längsendes der gegen Überlast gesicherten Richtrolle angeordnet. Ihm ist je ein Fuß am Richtrollenträger zu geordnet, der denselben vom Maschinengestell abhebt, so daß sich ein Zwischenraum zwischen Richtrollenträger und Maschinengestell ergibt, der die Möglichkeit eröffnet, daß sich der Richtrollenträger bei überlast am gegenüberliegenden, auslaufseitigen Längsende, an dem die Feder angeordnet ist, absenken kann.
- Die mit Anspruch 9 verfolgte alternative Weiterbildung der Erfindung erlaubt eine Absenkung der Rolle bzw. ihres Trägers an unterschiedlichen Längsabschnitten. Es ist möglich, daß sich zunächst nur das einlaufseitige Ende der Rolle absenkt und anschließend erst das auslaufseitige Ende. Die Kraft zum Absenken eines Endes der Rolle ist geringer als die Kraft zum Absenken der gesamten Rolle. Das Gelenk wird im Falle des einlaufseitigen Absenkens der Rolle von den auslaufseitig den Rollenträger unterstützenden Federn im Zusammenwirken mit den Kugelzapfen und den Anschlägen gebildet.
- Die Erfindung wird im einzelnen anhand des in der Zeichnung wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
- Fig. 1: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Richtmaschine,
- Fig. 2: eine Ansicht nach Linie II - II in Fig.l
- Fig. 3: die untere Hälte einer 2 - Walzen - Richtmaschine mit dem Rollenträger
- Fig. 4: eine Draufsicht auf Fig. 3
- In Fig. 1 ist eine 2-Rollen-Richtmaschine 1 gezeigt, bei der der Maschinenrahmen 6 aus einem oberen Querhaupt 21, einer unteren Traverse 22 und aus vier, in den vier Ecken von Querhaupt und Traverse angeordneten Säulen 23 bis 26 besteht. Die Richtrollen 2, 3 haben in einer Draufsicht sich kreuzende Achsen.
- Die Säulen 23 bis 26 verbinden das obere Querhaupt 21 mit der unteren Traverse 22. An dem oberen Querhaupt 21 ist an der Unterseite ein Rollenhalter 4 angeordnet. Er ist schwenkbar und in vertikaler Richtung verschiebbar im Querhaupt 21 geführt.
- Auf der unteren Traverse 22 ist zwischen den Säulen 23 bis 26 ein Rollenhalter 5 festgespannt. Er besteht aus einer Grundplatte 17 und aus einem Gabelstück 18, in dem die Richtrolle 3 drehbar gelagert ist. Wie in Fig. 2 angedeutet, sind seitlich neben dem Werkstück 28 Richtlineale 30, 36 vorgesehen, die ein seitliches Ausweichen des Werkstücks zwischen den Richtrollen 2, 3 verhindern.
- Das Werkstück 28 bewegt sich auf wendelförmiger Bahn zwischen den Richtrollen 2, 3 und den Richtlinealen 30, 36 in Richtung der Pfeile 29 und 37 durch die Richtmaschine 1. Die Schwenkverstellung der beiden Rollenhalter 4, 5 dient der Einstellung der Durchbiegung des Werkstücks 28.
- Das Gabelstück 18 des unteren Rollenhalters 5 ist gegen die sie tragende Grundplatte 17 mittels der Schwenk - Verstelleinrichtung 27 in ihrer Winkellage relativ zur Grundplatte 17 verstellbar. Der untere Rollenhalter 5 der 2-Walzen-Richtmaschine 1 ist zur Sicherung gegen eine Überlastung der Richtmaschine gegen den Maschinenrahmen 6 um wenige Winkelgrade schwenkbar. Bei dieser Schwenkbewegung vergrößert sich der Abstand zwischen den Richtrollen 2, 3. Die Richtmaschine macht dem geringfügig zu "dicken" Werkstück 28 zwischen den Richtrollen etwas mehr Platz und vermeidet so eine Überlast der Maschine. Der Rollenhalter 5 hat auf der dem einlaufenden Werkstück zugewandten Längsseite 13 der Rolle 3 ein Gelenk 7, das aus zwei Füßen 32, 33 am Rollenträger 5 und aus je einem am Maschinengestell angeordneten Kugelzapfen 19, der in je eine zylindrische Bohrung 20, 31 am Rollenhalter 5 eingreift, besteht. Die 2 Kugelzapfen positionieren den Walzenträger auf der unteren Traverse 22. An der dem auslaufenden Werkstück zugewandten Längsseite 12 der Richtrolle 3 sind im Bereich der Längsenden 40, 41 zwei hydraulische Federn 8, 16 angeordnet. In der Mitte der Grundplatte 17 befindet sich ein Anschlag 9, der als.Zuganker ausgebildet ist und der ein Abheben des unteren Rollenhalters 5 von der Grundplatte unter der Kraft der Federn 8, 16 vermeidet. Der als Schraube dargestellte Zuganker 38 ist starr mit der unteren Traverse 22 verbunden und dient dem Rollenhalter 5 als Anschlag 9. Die Federn 8, 16 drücken den Rollenhalter 5 in Arbeitsrichtung der Rolle 3 gegen den Anschlag 9. Der Anschlag ist etwa mittig zwischen der Feder 8 und dem Gelenk 7 angeordnet. Durch die Federn 8, 16 , die Füße 32, 33 und den Anschlag 9 wird der untere Rollenhalter 5 mit der Traverse 22 verspannt.
- Die Feder ist ein Hydraulikzylinder 39, der an eine Pumpe 15 und an.ein Druckbegrenzungsventil 14 angeschlossen ist. Das Druckbegrenzungsventil erlaubt eine einfache Anpassung des Druckes an die zu fordernde maximale Richtkraft. Bei Erreichen des am Druckbegrenzungsventil 14 eingestellten Druckes weicht der Kolben des Zylinders 39 zurück. Der Rollenhalter 5 mit der Rolle 3 senkt sich im wesentlichen auf der Auslaufseite des Werkstücks geringfügig ab und verbreitert so den Richtspalt in dem zur Vermeidung der Überlast notwendigen Maße. Durch die Anordnung des Gelenks 7 auf der Einlaufseite der Richtmaschine und der Federn 8, 16 auf der Auslaufseite derselben ergibt sich eine vorteilhafte Ausweichbewegung der Richtrolle 3, die sowohl der Vorschubrichtung des Werkstücks 28 folgt, als auch im gleichen Zuge den Richtspalt erweitert.
- In Fig. 3 ist eine Abstützung des Grundplatte 10 auf 4 Blattfedern 42, 43, 44, 45 gezeigt. Diese Federn drücken die Grundplatte gegen drei Anschläge 46, 47, 48 und sichern somit deren Lage in der gewünschten Position in Richtung der Richtkraft. Ergänzend sind 2 Kugelzapfen 49, 50 vorgesehen, die von der unteren Traverse des Maschinengestells 6 abkragen und die die Position der Grundplatte 10 in Querrichtung zur Richtkraft sichern.
- Die Grundplatte 17 ist entsprechend dem mittleren Betriebswinkel der Richtrollen 2, 3 im Maschinengestell 6, relativ zur Bahn 37 des Werkstücks geschwenkt. Das stellt bei der Ausführung nach den Figuren 1 und 2 ein definiertes Absenken der unteren Richtrolle 3 sicher. In jedem Falle ist aber zwischen den Grundplatten 10 und 17 einerseits und dem Maschinengestell 6 andererseits ein Zwischenraum 11 vorgesehen, der ein Ausweichen der abgesicherten Richtrolle gegen das Maschinengestell ermöglicht.
Claims (9)
- l.) Richtmaschine (1) für langgestreckte Werkstücke (28) mit Richtrollen (2, 3), die die folgenden Merkmale aufweist:a) die Richtrollen (2, 3) sind in Rollenhaltern (4, 5) gelagert,b) die Rollenhalter (4, 5) sind drehbeweglich im Maschinenrahmen (6) geführt,c) mindestens eine Rolle (3) ist gegen überlast gesichert,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:d) zwischen mindestens einer (3) von mehreren in Wechselwirkung stehenden Richtrollen (2, 3) und dem Maschinenrahmen ist zur Sicherung gegen Überlast ein Gelenk (7) angeordnet,e) die um das Gelenk (7) schwenkbare Rolle (3) stützt sich einerseits an dem Gelenk (7) und andererseits an einer Feder (8, 16) ab, - 2.) Richtmaschine für Stangen und Rohre nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:f) die Feder (8, 16) drückt die Rolle (3) in deren Wirkrichtung gegen einen Anschlag (9),
- 3.) Richtmaschine für Stangen und Rohre nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:g) der Anschlag (9) ist an einem Zuganker (38) ausgebildet, der zwischen dem Gelenk (7) und der Feder (8) angeordnet ist,
- 4.) Richtmaschine für langgestreckte Werkstücke nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:h) die Feder ist auf der Auslauf-Längsseite (12) der Richtrolle (3) angeordnet und das Gelenk (7) auf der Einlauf-Längsseite (13),
- 5.) Richtmaschine für langgestreckte Werkstücke nach einem oder mehreren der Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:i) die Feder (8, 16) ist als hydraulische Feder ausgebildet und mit einem Druckbegrenzungsventil (14) und einer Pumpe (15) verbunden,
- 6.) Richtmaschine für langgestreckte Werkstücke nach den Ansprüchen 1 und 4, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:j) es ist je eine Feder (8, 16) im Bereich der Längsenden (40, 41) der gegen Überlast gesicherten Rolle (3) vorgesehen,
- 7.) Schrägrollen-Richtmaschine für langgestreckte Werkstücke nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, die die nachstehenden Merkmale aufweist,k) einen schwenkbaren Rollenhalter (5)
gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:1) der Rollenhalter (5) ist in eine Grundplatte (17) und in ein Gabelstück (18) zur Aufnahme der Rolle (3) geteilt, wobei sich die Grundplatte (17) auf dem Maschinenrahmen (6) abstützt,m) Gelenk (7) und Feder (8, 18) sind zwischen der Grundplatte (17) und dem Maschinenrahmen (6) angeordnet, - 8.) Richtmaschine für langgestreckte Werkstücke nach Anspruch 1, die das nachstehende Merkmal aufweist,
n) als Gelenk (7) dient mindestens ein Kugelzapfen (19), der in einer zylindrischen Bohrung (20, 31) schwenkbar gelagert ist, in Verbindung mit mindestens einem Fuß (32, 33), - 9.) Richtmaschine für Stangen und Rohre nach den Ansprüchen 1 und 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:o) das Gelenk (7) wird von Federn gebildet,p) mindestens drei über den Rollenträger verteilte Anschläge (46, 47, 48) positionieren den Rollenträger im Zusammenwirken mit den Federn (42....45), die den Rollenträger in Richtung der Richtkraft gegen die Anschläge drücken und den Kugelzapfen (49, 50).
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