DE3309570A1

DE3309570A1 - Schrittbiegemaschine

Info

Publication number: DE3309570A1
Application number: DE3309570A
Authority: DE
Inventors: Janos Arisdorf Horvath
Original assignee: CHRISTIAN HAEUSLER AG MASCHF
Current assignee: CHRISTIAN HAEUSLER AG MASCHF
Priority date: 1983-03-17
Filing date: 1983-03-17
Publication date: 1984-09-20

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Blechen, Rohren und Profilstahl, insbesondere von geraubten Ausbauprofilen des Berg- und Tunnelbaus, die aufgrund der während des Untertageeinsatzes aufgenommenen Belastungen in der X- und/oder Y-Achse deformiert und dann gerichtet und kalibriert sind.

Rohre, Bleche und Profilstahl werden je nach Einsatzort aus der Geraden verformt oder bei Blechen auch zur Verstärkung in einer Achse abgekantet. Bekannt dazu sind Pressen, bei denen die Bleche, Rohre oder Profilstähle zwischen zwei vorgegebene Formen gedrückt und dabei verformt werden. Bei Rohren und Profilstählen wird im Prinzip ähnlich mit Matrizen und Patrizen gearbeitet, zwischen die das Material gelegt und dann durch Zusammenführen beider Teile in die gewünschte Form gebracht werden. Auf die gleiche Weise werden auch unter Tage im Einsatz gewesene Ausbauprofile kalt verformt, um sie in die für den weiteren untertägigen Einsatz notwendige Form zu bringen. Eine Kaltverformung ist notwendig, da ansonsten die Vergütung des Profilmaterials aufgehoben würde. Nachteilig bei den bekannten Pressen ist, daß Biege- bzw. Verformungsvorgang diskontinuierlich abläuft. Zunächst wird das zu biegende Ausbauprofil in die Presse eingelegt, d.h. zwischen Matrize und Patrize eingeführt und dann der Preßvorgang eingeleitet. Danach muß nachgemessen, korrigiert und das verformte Stück anschließend aus der Presse wieder entfernt werden. Abgesehen von der notwendigen Handarbeit ist der Erfolg des Biegevorganges wesentlich von der Sorgfalt und der Erfahrung des Bedienungspersonals abhängig. Nachteilig ist außerdem, daß jeweils der Biegevorgang über einen verhältnismäßig langen Abschnitt des Ausbauprofils, des Rohres oder des Bleches abläuft, so daß eine hohe Beanspruchung des Materials auftritt. Insbesondere bei dem unter Tage bereits im Einsatz befindlich gewesenen Material kann dies zu.Uberbeanspruchungen

und zu Negativkaltverformungen führen, die anschließend unter Tage zu einem frühzeitigen Bruch des Ausbauprofils führen. Nachteilig ist desweiteren, daß der Biegevorgang bei hohen Rückfederungskonstanten oder bei falscher Abschätzung der Rückfederungskonstante mehrfach wiederholt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die schonende Kaltverformung geeignete Biegemaschine zu schaffen, mit der es möglich ist, die Rückfederung des gebogenen Materials zu berücksichtigen und gleichzeitig auszugleichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Abschnitt zu zwei das zu biegende Ausbauprofil abstützendei Fixpunkten ein Hubzylinder mit Hubmessung abschnittsweise j auf das Ausbauprofil einwirkend angeordnet ist.

Eine derartige Vorrichtung arbeitet nicht mehr mit einem Einzelschritten dem der Biegeerfolg erreicht werden \ soll, sondern mit einer Vielzahl von Einzelschritten, in dene) der Hubzylinder auf das Ausbauprofil einwirkt und dieses entsprechend der Vorgabe verbiegt. Dadurch entsteht ein Vieleck, was aber mit dem bloßen Auge nicht feststellbar ist und was für den nachfolgenden Einsatz des Ausbauprofils im untertägigen Bergbau keine Nachteile mit sich bringt. Da über die Hubmessung kontinuierlich der in diesen Teilschritten ablaufende Biegevorgang überprüft wird, kann eine Korrektur vorgenommen werden, die entweder durch einen nachfolgenden Hub an gleicher Stelle oder aber durch Vorgabe eines neues Sollwertes für den nachfolgenden Hub erfolgen kann. In vorteilhafter Weise ist es so möglich, einen genau den Vorgaben entsprechenden Bogen herzustellen, so daß eine Wiederholung des Biegevorganges entfällt. Vielmehr kann der gesamte Biegevorgang in seinen Teilschritten kontinuierli ablaufen, was zu einer Entlastung des Bedienungspersonals

führt und ein qualitätsmäßig besseres Endprodukt erzeugen läßt.

Zur Erzielung eines kontinuierlichen Biegevorganges ist es von Vorteil, den Hubzylinder als schneilaufenden Kurzhubzylinder auszubilden. Dies wird dadurch erleichtert, daß wegen der Vielzahl von Einzelschritten ja der jeweilige einzelne Biegevorgang verhältnismäßig geringe Biegewege erfordert. Durch den schneilaufenden Kurzhubzylinder wird das Material darüberhinaus vorteilhaft schonend behandelt, so daß durch diesen Biegevorgang eine Uberbeanspruchung des Materials nicht auftreten kann.

Um die notwendigen Korrekturen beim einzelnen Hub bzw. bei dem nachfolgenden Hub des schnellaufenden Kurzhubzylinders zu ermöglichen, ist nach einer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß dem Hubzylinder eine als Hubmessung dienender und den Hub kontinuierlich elektronisch steuernder Regler zugeordnet ist. Dieser Regler ist dabei so angeordnet und ausgebildet, daß er den Hub des Zylinders bzw. Kolben jeweils überwacht und den Meßergebnissen entsprechend steuert. Dabei ist eine besonders genaue überwachung des Biegeerfolges dadurch möglich, daß dem Hubzylinder annähernd gegenüberliegend ein die Rückfederung messender und als Hubmessung dienender Fühler angeordnet ist. Dieser Fühler ist meß- und regeltechnisch mit dem Regler des Hubzylinders direkt oder über einen Rechner verbunden. In der Regel wird es zweckmäßig sein, einen Rechner zwischenzuschalten, um so eine genaue Vorgabe für den nächsten Hub des Hubzylinders vorzugeben. Dabei handelt es sich bei dieser Vorgabe um einen unter Berücksichtigung des Biegeerfolges des vorhergehenden Biegevorganges korrigierten Wert.

Eine gleichmäßige Führung des zu biegenden Materials, d.h. insbesondere des zu biegenden Ausbaupr.ofils wird er-

reicht, indem dem Hubzylinder und den Fixpunkten eine Vorschub-Klemmeinrichtung vorgeordnet ist. In dieser Vorschub-Klemmeinrichtung wird das Profil einmal genau gerichtet in die eigentliche Schrittbiegemaschine geführt und zum anderen gewährleistet, daß sich das Profil während des Biegevorganges nicht verdrehen oder abrutschen kann.

Das genaue Verformen wird weiter dadurch sichergestellt, und ein unbeabsichtigtes Verdrehen des zu biegenden Ausbauprofils verhindert, indem der Hubzylinder einen dem jeweiligen Ausbauprofil angepaßten, in das Profil eingreifenden Profilkopf trägt. Das Ausbauprofil wird dabei über den Profilboden gebogen, was durch die Vielzahl der Teilschritte erleichtert ist.

Eine günstige Führung und zugleich Aufbringung der notwendigen Kräfte wird erfindungsgemäß dadurch erleichtert, daß der dem Hubzylinder annähernd gegenüberliegend angeordnete Fixpunkt als festverlagerte Matrize oder ein Rollenpaar ausgebildet ist. Auf diese Weise ist gleichzeitig die Bildung von nachteiligen Knicken unterbunden, was insbesondere bei dem Biegen von Rohren von Vorteil ist.

Bei leichterem Material kann es zur Vereinfachung der Schrittbiegemaschine zweckmäßig sein, daß die Vorschub-Klemmeinrichtung gleichzeitig als Fixpunkt dient.

Ohne das Gefüge von vergütetem Material zu verändern, gleichzeitig aber zur Erleichterung des jeweiligen Biegevorganges ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Vorschub- und Klemmeinrichtung eine Beheizungseinrichtung mit Temperaturüberwachung zugeordnet ist. Über die Temperaturüberwachung, beispielsweise geeignete Thermostate ist sichergestellt, daß das zu biegende Material jeweils nur auf eine solche Temperatur gebracht

wird, die zwar den Biegevorgang erleichtert, aber das Material nicht verändert.

Die Schrittbiegemaschine kann in vorteilhafter Weise sich änderndem Material angepaßt werden, indem die Fixpunkte und/oder die Vorschub- und Klemmeinrichtung in Längsrichtung des eingeführten Ausbauprofils verschieblich ist. Bei leichterem Material kann somit der Abstand zwischen den Fixpunkten und dem Hubzylinder vergrößert, andererseits bei höherwertigem Material verringert werden. Dadurch kann die Anzahl der einzelnen Kaltverformungsschritte den jeweiligen Notwendigkeiten entsprechend angepaßt werden.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß durch die erfindungsgemäße Schrittbiegemaschine eine schonende Kaltverformung in einzelnen Schritten möglich ist, in denen gleichzeitig durch Berücksichtigung des jeweiligen Biegeerfolges die Rückfederung des Materials so ausgeglichen werden kann, daß nach Durchlaufen des jeweiligen Materials eine Nachverformung nicht mehr notwendig ist. Dabei ist die schrittweise Kaltverformung innerhalb der Schrittbiegemaschine dadurch gezielt und genau zu überwachen möglich, indem jeweils ein Schnellaufender Hubzylinder auf das freie Ende des zwischen zwei Fixpunkten festgehaltenen Ausbauprofils drückt und dieses so verformt. Das so geschaffene Vieleck hat auch dann die genaue vorgegebene Form, wenn aufgrund einer großen Rückfederung eine häufige Korrektur notwendig ist. Die Korrektur kann nämlich schnell und gezielt vorgenommen werden, da der gemessene Wert umgerechnet und zur Festlegung des neuen Vorgabewertes für den unmittelbar nachfolgenden Biegevorgang eingesetzt wird. In diesen Vorgabewert wird dabei gleichzeitig die erwartete oder aufgrund von Ermittlungen festgestellte Rückfederungskonstante eingegeben und somit voll berücksichtigt. Vorteilhaft ist weiter, daß der gesamte Vorgang

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in der Schrittbiegemaschine automatisch abläuft, so daß das Bedienungspersonal entlastet und vor allem besser gesichert wird. Das die Schrittbxegemaschine aufnehmende Gehäuse kann durch Schallschutzmaßnahmen so gesichert werden, daß Umweltbelastungen ausgeschlossen sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schrittbiegemaschine in schematisierter Draufsicht und

Fig. 2 ein Schaltschema der Schrittbiegemaschine gemäß Fig 1.

Fig. 1 zeigt eine Schrittbxegemaschine, bei der das Ausbauprofil 1, 1' , 1'· bereits gebogen die Einrichtung teilweise verlassen hat. Der Biegevorgang erfolgt dabei über den im Abstand zu den beiden Fixpunkten 2, 3 angeordneten I Hubzylinder 4. Dieser Hubzylinder 4 ist als Schnellhubzylinder ausgebildet und braucht, wie dargestellt, jeweils nur einen relativ kurzen Hub zu vollführen, was zu dem gewünschten ] quasi kontinuierlichen Ablauf des gesamten Biegevorganges j führt. Der Biegevorgang erfolgt dabei in einzelnen Teil- j

schritten, wobei der Biegeerfolg jedes einzelnen Teilschrittes über die Hubmessung 5 überwacht wird.

Die Hubmessung 5 kann einmal über den Regler 6 erfolgen, der die Bewegungen des Kolbens 8 des Hubzylinders 4 kontinuierlich überwacht und gleichzeitig steuert, über den Regler 6 bzw. die Hubmessung 5 wird somit die Ausfahrweite des Profilkopfes 7 geregelt, der, wie dargestellt, in das Ausbauprofil 1 einfaßt. Dabei drückt der Profilkopf

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das Ausbauprofil bzw. den jeweiligen kurzen Abschnitt gegen die Matrize 9, die hier als Rolle ausgebildet ist. Der Biegeerfolg tritt ein, da das Ausbauprofil 1 zwischen den Fixpunkten 2, 3 gehalten ist, sich somit mit seinem freien Ende entsprechend der Vorgabe verbiegen muß.

über die Vorschub- und Klemmeinrichtung 1o wird das Ausbauprofil 1 kontinuierlich weitergeschoben, was aufgrund der Ausbildung des Profilkopfes 7 sowie der Matrize 9 und des Schnellhubzylinders möglich ist. Der Biegeerfolg wird dabei zweckmäßig oder auch gleichzeitig mit der Hubmessung 5 über den Fühler 11 überprüft. Hierzu verdeutlicht Fig. 2,daß der über den Fühler 11 ermittelte Rückfederungswert dem Rechner 12 aufgegeben wird, der dann über den Regler 6 zu einer Korrektur des jeweils nächsten Hubes des Hubzylinders 4 führt. Fühler 11 und Hubzylinder sind zweckmäßig parallel zueinander und möglichst dicht zueinander angeordnet, so daß der genaue Wert ermittelt und in die Korrektur des nächsten Sollwertes bzw. Vorgabewertes eingehen kann. Bei Fig. 2 sind die Fixpunkte 2, 3 jeweils nur angedeutet, ohne daß ihre besondere Ausbildung erläutert ist.

Zur Erleichterung und.gegebenenfalls Vergleichmäßigung des Biegevorganges weist die Vorschub- und Klemmeinrichtung 1o eine Beheizungseinrichtung 13 auf. Diese Beheizungseinrichtung, im dargestellten Beispiel sind Heizplatten wiedergegeben, ist mit einer Temperaturüberwachung versehen, so daß eine zu hohe Aufheizung der Ausbauprofile 1 nicht auftreten kann.

Claims

Maschinenfabrik Christian Häusler AG, 42o2 Duggingen/Schweiz

Schrittbiegemaschine

Patentansprüche

Vorrichtung zum Biegen von Blechen, Rohren und Profilstahl, insbesondere von geraubten Ausbauprofilen des Berg- und Tunnelbaus, die aufgrund der während des Untertageeinsatzes aufgenommenen Belastungen in der
X- und/oder Y-Achse deformiert und dann gerichtet
und kalibriert sind,

dadurch gekennzeichnet,
daß im Abstand zu zwei das zu biegende Ausbauprofil (1) abstützenden Fixpunkten (2, 3) ein Hubzylinder (4) mit Hubmessung (5) abschnittsweise auf das Ausbauprofil einwirkend angeordnet ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, .

daß der Hubzylinder (4) als schneilaufender Kurzhubzylinder ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hubzylinder (4) ein als Hubmessung (5) dienender und de Hub kontinuierlich elektronisch steuernder Regler (6) zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hubzylinder (4) und den Fixpunkten (2, 3) eine Vorschub-Klemmeinrichtung (1o) vorgeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (4) einen dem jeweiligen Ausbauprofil (1) angepaßten, in das Profil eingreifenden Profilkopf (7) trägt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Hubzylinder (4) annähernd gegenüberliegend angeordnete Fixpunkt (2) als festverlagerte Matrize (9) oder ein Rollenpaar ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hubzylinder (4) annähernd gegenüberliegend ein die

Rückfederung messender und als Hubmessung (5) dienender Fühler (11) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 3, dadurch gekennzeich η et, daß der Fühler (11) meß- und regeltechnisch mit dem Regler

(6) des Hubzylinders (4) direkt oder über einem Rechner (12) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschub- und Klemmeinrichtung (1o) gleichzeitig als Fixpunkt (2, 3) dient.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub- und Klemmeinrichtung (1o) eine Beheizungseinrichtung (13) mit Temperaturüberwachung zugeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixpunkte (2, 3) und/oder die Vorschub- und Klemmeinrichtung (1o) in Längsrichtung des eingeführten Ausbauprofils (11) verschieblich ist.