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GEBIET DER ANMELDUNG
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Diese Erfindung betrifft ein optimiertes
Biegeverfahren für
Biegemaschinen und eine respektive Biegemaschine, wie in den Hauptansprüchen dargelegt.
Das Verfahren wird bei Maschinen angewandt, die zum Biegen und Formen
von Metallformen verwendet werden, insbesondere, aber nicht nur
von Rundstücken,
die zu Verstärkungszwecken
in Konstruktionen von Stahlbeton verwendet werden. Insbesondere
aber nicht ausschließlich
wird die Erfindung in Biege- und/oder Formgebungsmaschinen mit einer
horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Arbeitsebene angewandt.
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Nachstehend beziehen wir uns zur
Einfachheit einer Erklärung
auf Biegemaschinen für
Rundstücke,
aber die Erfindung kann auf jegliche Art von Biege-/ Formgebungsmaschine,
welche auch immer, angewandt werden.
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Außerdem beziehen wir uns nachstehend auf
ein Rundstück,
aber der Querschnitt der Metallstange kann von verschiedenen Typen
sein, wie z. B. dreibogig, quadratisch, hexagonal, oval usw..
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STAND DER TECHNIK
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Der Stand der Technik deckt Biegemaschinen
für Rundstücke für Verstärkungszwecke
ab, die mindestens eine Ziehanordnung umfassen, die mit mindestens
einer Biegeanordnung und mit einer Scheranordnung verbunden ist,
die verwendet werden, um Träger
und/oder Stangen herzustellen, die gemäß vordefinierten Winkel- oder
Polygongeometrien geformt sind.
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Die Ziehanordnung umfasst normalerweise mindestens
eine Ziehvorrichtung, die aus einem oder mehreren Paaren von gegenläufigen Walzen
besteht, die auf einer senkrechten Achse in Bezug zur Längsachse
des Transitrundstücks
ausgerichtet ist.
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Im Fall von Rundstücken, die
von einer Haspel zugeführt
werden, umfasst die Ziehanordnung normalerweise auch Richteinrichtungen,
die stromaufwärts,
stromabwärts
oder sowohl stromaufwärts als
auch stromabwärts
von der Ziehvorrichtung platziert sind.
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In solchen Biegemaschinen ist das
Rundstück
häufig
Drehungen und Längstorsionen
entlang seiner Achse ausgesetzt, was im anschließenden Biegeschritt beträchtliche
Probleme hervorrufen kann.
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Diese Tendenz, um sich auf seiner
eigenen Achse zu drehen und/oder tordieren, rührt von vielen Faktoren her,
wie z. B. Walzen, Aufwickeln, Abwickeln, Druck der Ziehwalzen usw.
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Eine andere Ursache, die die strukturellen Spannungen
und Probleme in Bezug zum Ziehen des Rundstücks betont, ist, dass die Form
des Querschnitts nicht konstant ist.
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Es gibt Abschnitte, wo das Rundstück nahezu
oval im Querschnitt wird, oder mindestens, wo es Variationen im
Querschnitt gibt, und dies ruft Ziehprobleme hervor, die ein weiteres
axiales Tordieren des Rundstücks
erzeugen, wenn es vorrückt.
Die axiale Tordierung oder Drehung des Rundstücks weisen ihre Wirkung auf
die Position der bereits hergestellten Bogen auf, da diese dazu
tendieren, ihre Position zu modifizieren und unter einem Winkel
auf der Arbeitsebene der Maschine zu liegen.
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Mit anderen Worten, die bereits hergestellten Bogen
tendieren dazu, losgelöst
zu werden und sich in Bezug zur Arbeitsebene der Maschine zu erheben, während das
Rundstück,
während
es vorwärts
zugeführt
wird, um die anschließenden
Bogen herzustellen, nach und nach dazu tendiert, sich auf seiner
Achse zu tordieren und zu drehen.
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Die Winkelmodifikationen an der Ebene,
auf der die bereits gebildeten Bogen liegen, macht es außerordentlich
schwierig, ein richtig geformtes Produkt zu erhalten, und deshalb
die zuerst gebildeten Bogen auf derselben Ebene richtig zu positionieren
wie diejenigen, die anschließend
hergestellt werden; dies ruft die Bildung von geformten Trägern oder
Stangen hervor, die in der Qualität unterlegen sind, weil sie nicht
eben sind.
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Deshalb ist es sehr häufig notwendig,
diese Produkte zu verwerfen und die Vorgänge zu ihrer Bildung zu wiederholen,
was einen beträchtlichen
Anstieg in den Produktionskosten und -zeiten hervorruft.
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Um diese Probleme zu lösen, sind
verschiedene Lösungen
vorschlagen worden, aber sie sind nicht wirkungsvoll gewesen, da
sie eine komplizierte und voluminöse Ausrüstung benötigen oder sehr hohe Antriebskräfte erfordern,
mit einer nachfolgenden Zunahme in Produktions- und/oder Managementkosten
der Biegemaschinen.
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Der Stand der Technik schließt die CH-A-336349
ein, die eine Vorrichtung beschreibt, um Bügel für Verstärkungszwecke zu bilden; die
Vorrichtung umfasst der Reihe nach einen Richtapparat, der aus zwei
Serien von Walzen besteht, die orthogonal zueinander sind, eine
Ziehvorrichtung, die Walzen einschließt, die schrittweise den Draht
zuführt, der
zu biegen ist, eine Schere, zwei Biegeanordnungen und eine Vorrichtung,
um die Bügel
entfernen, wenn sie gebildet sind.
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Die Ziehvorrichtung ist stromaufwärts von den
Biegeanordnungen angeordnet und ist mit einem Nockenmechanismus
verbunden. Deshalb pressen während
des Zufuhrschritts die Walzen auf den zu ziehenden Draht mit einem
großen
Druck (3), wohingegen
sie sich während
des Biegeschritts nur in Berührung
mit dem Draht (5) befinden.
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Da sich die Ziehvorrichtung stromaufwärts von
beiden Biegeanordnungen befindet und da die Walzen mit dem Draht
während
des Biegeschritts in Berührung angeordnet
sind, ist jedoch der Draht selbst nicht imstande, sich zu drehen
und auf die Arbeitsebene zu fallen, wenn eine Winkelmodifikation seiner
Position auftritt, wenn die Biegevorgänge voranschreiten.
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Außerdem gibt es keine Einrichtungen,
um das Hochheben des Drahts während
des Biegens zu begrenzen und ihn daran zu hindern, sich zu überschlagen,
wenn das Hochheben des Biegeteils in Bezug zur Arbeitsebene mehr
als 90° beträgt.
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Die Lehren dieses Schriftstücks beseitigen deshalb
nicht die oben beschriebenen Nachteile.
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Der gegenwärtige Anmelder hat diese Erfindung
getestet und verwirklicht, um diese Nachteile zu überwinden
und weitere Vorteile zu erzielen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung ist in den Hauptansprüchen dargelegt
und gekennzeichnet, während
die abhängigen
Ansprüche
Varianten der Idee der Hauptausführungsform
beschreiben.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin,
ein optimales Biegeverfahren bereitzustellen, das auf Biegemaschinen
für Rundstücke, vorteilhafterweise aber
nicht nur Rundstücke
für Verstärkungszwecke, und
auf andere Typen von Biegemaschinen anzuwenden ist, was ermöglicht,
dass sich die durch das Rundstück
gemachten Torsionsbewegungen erholen, und so, dass sämtliche
Bogen im Wesentlichen auf derselben Ebene liegen. Die Erfindung
betrifft auch eine Biegemaschine, um das Verfahren auszuführen.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung
besteht darin, ein Verfahren und eine respektive Biegemaschine bereitzustellen,
die ermöglichen,
dass geformte Träger
und Stangen von hoher Qualität
hergestellt werden, gekennzeichnet durch große Ebenheit, ohne dass im Wesentlichen
die Grundstruktur der Biegemaschine modifiziert wird.
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Das Biegeverfahren gemäß der Erfindung verwendet
eine Biegemaschine von einem im Wesentlichen herkömmlichen
Typ, umfassend eine Ziehvorrichtung, die aus einem oder mehreren
Paaren von Walzen besteht, die mit mindestens einer Biegeanordnung
und einer passenden Scheranordnung zusammenwirkt.
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Im Fall, dass die Maschine zwei Biegeanordnungen
aufweist, um Bogen stromaufwärts
und stromabwärts
herzustellen, ist die Ziehvorrichtung in einer Zwischenposition
zwischen den zwei Biegeanordnungen angeordnet.
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Gemäß der Erfindung weist die Biegemaschine
stromabwärts
der Biegeanordnung und im Wesentlichen auf derselber Achse wie die
Achse einer Zufuhr des Rundstücks
ein Element auf, um das Hochheben des vorderen Teils des Rundstücks zu begrenzen,
das bereits gebogen worden ist.
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Das begrenzende Element ist über der
Ebene angeordnet, auf der das Rundstück liegt, während es sich vorbeibewegt,
und definiert zwischen sich und der Arbeitsebene der Maschine einen
vertikalen Transitraum, der wenig mehr ist als die Größe des Querschnitts
des Rundstücks.
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Der durch das Begrenzungselement
definierte Transitraum kann auch eine Höhe aufweisen, die mit zwei
Rundstücken
oder mehreren kohärent
ist, gemäß den Anwendungen
und der Anzahl von Rundstücken,
die gleichzeitig gebogen werden.
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In der bevorzugten Ausführungsform
besteht das Begrenzungselement aus einem Metallkörper, eben oder geformt, und
der sich für
einen gewissen Längsabschnitt über der
Arbeitsebene der Maschine oder der Biegeebene des Rundstücks, das
zu formen ist, erstreckt.
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Gemäß einer Variante ist das Begrenzungselement
mit Betätigungseinrichtungen
verbunden, die es in Bezug zur Biegeebene des Rundstücks auf unterschiedliche
Höhen hochheben
können
und es möglicherweise
aus dem Transitsitz des Rundstücks entfernen
können.
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Diese Lösung ist besonders vorteilhaft,
weil es dadurch möglich
ist, die Anordnung des Begrenzungselements an die Anzahl von Rundstücken anzupassen,
die gleichzeitig zu biegen sind. Diese Lösung macht es außerdem möglich, die
geformten Rundstücke
leichter zu entnehmen, wenn das Biegen beendet ist, und Wartungsvorgänge auf
der Biegemaschine mit größerer Leichtigkeit
durchzuführen.
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Wenn das Rundstück zugeführt wird, wird ihm mindestens
teilweise in seiner Tendenz, sich auf seiner Achse zu drehen und
zu tordieren, gegengewirkt, und zwar aufgrund der Einwirkung, die
das Begrenzungselement, das über
der Arbeitsebene der Maschine und in einer definierten Höhe davon
angeordnet ist, auf den Bogen oder die Bogen, die bereits hergestellt
sind, ausübt.
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Dieses Gegenwirken bewirkt, dass
der Abschnitt des Rundstücks,
der bereits gebogen worden ist, stromabwärts von der Ziehvorrichtung
in einer Position von wesentlicher Nachbarschaft zur Arbeitsebene
der Maschine gehalten wird.
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Gemäß der Erfindung werden am Ende
des Zufuhrschritts, der einem oder mehreren Biegeschritten vorangeht,
entsprechend den Erfordernissen, die von Zeit zu Zeit auftauchen,
die Walzen der Ziehvorrichtung und möglicherweise die anderen Greif- und/oder
Gegenelemente, die auf das Rundstück einwirken, geöffnet und
vom Rundstück
weggerückt, wodurch
mindestens für
einen Augenblick die Klemmwirkung und das seitliche Gegenwirken
auf dem Rundstück
angehalten wird.
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Wenn die Klemm- und Gegenwirkung
auf dem Rundstück
unterbrochen wird, bewirkt dies, dass die bereits hergestellten
und teilweise hochgehobenen Bogen aufgrund ihres Eigengewichts auf die
Arbeitsebene der Maschine fallen, wo sie deshalb dazu tendieren,
eine ebene Position anzunehmen, die auf der Arbeitsebene ruht.
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Die Bogen, die fallen, bewirken,
dass das Rundstück,
das noch zu biegen ist, in seine richtige Position auf der Arbeitsebene
zurückgebracht
wird, da die Anwesenheit der darüber
angeordneten Begrenzungsvorrichtung es daran hin dert, sich mehr
als 90° in
Bezug zur Arbeitsebene hochzuheben, und es deshalb daran hindert,
sich zu überdrehen.
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Nachdem man diesen Effekt erhalten
hat, werden die Walzen der Ziehvorrichtung und die anderen möglichen
Greif- und Gegeneinrichtungen auf dem Rundstück geschlossen, so dass sich
der Zyklus fortsetzen kann.
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Die Ziehvorrichtung kann sich gemäß dem Typ
eines Rundstücks,
das bearbeitet wird, und/oder dem Typ des Produkts, das zu erhalten
ist, auf dem Rundstück
vor jedem Bogen oder für
einige von ihnen öffnen
und schließen.
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Das Verfahren und die Maschine gemäß der Erfindung
machen es möglich,
geformte Träger und/oder
Stangen mit einem hohen Grad an Ebenheit zu erhalten, indem eine
einfache Ausrüstung
verwendet wird, ohne dass die allgemeine Struktur der Maschine modifiziert
wird und ohne dass die Produktivität verringert wird.
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VERANSCHAULICHUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die angefügten Figuren werden als nichtbeschränkendes
Beispiel gegeben und stellen eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dar.
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1 stellt
eine schematische Darstellung einer Biegemaschine dar, die das optimale
Biegeverfahren gemäß der Erfindung
verwendet;
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2 stellt
einen Schnitt von A nach A von 1 dar;
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3 stellt
einen Schnitt von B nach B von 2 dar.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Bezugsnummer 10 in den
Figuren bezeichnet allgemein die Biegemaschine für Rundstücke 11 für Verstärkungszwecke
unter Verwendung des optimierten Biegeverfahrens gemäß der Erfindung.
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Die folgende Beschreibung beschreibt
den Fall, bei dem die Biegemaschine 10 ein einziges Rundstück 11 auf
einmal bearbeitet, aber es liegt derselbe Fall vor, wenn mehrere
Rundstücke 11,
eines über
dem anderen, zusammen bearbeitet werden.
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Die Biegemaschine 10 ist
mit einer Ziehvorrichtung 12 ausgerüstet, die ein Paar von Walzen 15 umfasst,
die im Wesentlichen senkrecht zum Transitrundstück 11 angeordnet sind.
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In diesem Fall wirkt die Ziehvorrichtung 12 mit
zwei Biegeanordnungen, der ersten 13a und der zweiten 13b,
die jeweils stromaufwärts
und stromabwärts
davon angeordnet sind, und mit einer Scheranordnung 14 zusammen,
die stromaufwärts
von der ersten Biegeanordnung 13a angeordnet ist.
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Die Biegeanordnungen 13a, 13b,
die dargestellt sind, sind von dem Typ mit einer Drehplatte 18 und
umfassen einen Gegenstift 16 und einen Biegestift 17.
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Die Biegemaschine 10 umfasst
in diesem Fall ein Begrenzungselement 20, das sich in Längsrichtung
im Wesentlichen auf einer Achse mit dem Rundstück 11, das zu biegen
ist, und für
einen definierten Abschnitt stromabwärts von der zweiten Biegeanordnung 13b erstreckt.
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Das Begrenzungselement 20 liegt
auf einer Ebene in einer gewünschten
Höhe über der
Arbeitsebene 19 der Maschine 10 oder der Biegeebene
des Rundstücks 11.
In diesem Fall besteht das Begrenzungselement 20 aus einer
Metallform von einem offenen Querschnitt, umfassend eine obere Fläche 20a und
eine seitliche Fläche 20b.
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Gemäß Varianten, die hier nicht
dargestellt sind, weist das Begrenzungselement 20 einen
Querschnitt auf, der gekrümmt,
rechteckig oder von einer anderen gewünschten Form sein kann.
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Das Begrenzungselement 20 schwenkt
in diesem Fall horizontal in Bezug zur Arbeitsebene 19 in Übereinstimmung
mit seiner seitlichen Fläche 20b mittels
eines Gelenks 21.
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In der hier dargestellten Ausführungsform wird
die Bewegung des Begrenzungselements 20 mittels zwei Betätigungsvorrichtungen 22 erhalten, die
an einem Ende an der oberen Fläche 20a des
Begrenzungselements 20 und an dem anderen Ende an der Arbeitsebene 19 angelenkt
sind.
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Am Beginn des Betriebszyklus bewirken
die Walzen 15 der Ziehvorrichtung 12, dass das
Rundstück 11 vorrückt, bis
es die Positionen erreicht, die für die ersten herzustellenden
Bogen programmiert sind.
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In diesem Stadium üben die
Walzen 15 in der Position "I" eine
hohe Druckbeanspruchung auf das Rundstück 11 aus; diese Druckbeanspruchung
tendiert, wegen der strukturellen Spannungen, die durch das Rundstück 11 angesammelt
worden sind, dazu, es auf seiner Achse tordieren und drehen zu lassen.
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Die axialen Torsionen und Drehungen
bewirken, dass die Bogen, die bereits hergestellt worden sind, sich
stromabwärts
von der Ziehvorrichtung 12 erheben.
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In diesem Fall wird das Hochheben
der Bogen, die bereits hergestellt worden sind, durch das Begrenzungselement 20 aufgehalten,
wenn die obere Fläche 20a des
Begrenzungselements 20 in Berührung mit dem Abschnitt des
Rundstücks 11 kommt,
der bereits gebogen worden ist.
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Dies begrenzt die Hochhebewirkung
des Rundstücks 11 und
hält den
bereits gebogenen Abschnitt des Rundstücks in einem Niveau in der
Nähe der
Arbeitsebene 19 oder auf jeden Fall weniger als 90° in Bezug
zur Arbeitsebene und so, dass verhindert wird, dass es sich überdreht.
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Da die Position des Begrenzungselements 20 einstellbar
ist, ist es möglich,
die Position desselben an den Biegeschritt und/oder den Biegetyp,
der durchzuführen
ist, oder auch an die Masse der Bogen, die bereits hergestellt sind,
anzupassen; dies ermöglicht
auch, dass das Begrenzungselement 20 von der Transitlinie
des Rundstücks 11 entfernt
wird, so dass das Endprodukt, das erhalten wird, leichter entnommen
werden kann, oder dass Wartungsvorgänge durchgeführt werden.
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Am Ende der Zufuhr und Positionierung
des Rundstücks 11,
was einem Biegen vorangeht, werden die Walzen 15 der Ziehvorrichtung 12 von
der Position "I", wo sie über dem
Rundstück 11 geschlossen
sind, zu einer teilweise offenen Position "II" gebracht
(dargestellt durch eine Linie von Strichen), bei der sie zu einer
Position eines Nichtberührens
gebracht sind und deshalb das Rundstück 11 freigeben.
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Jegliche Gegen- und/oder Greifeinrichtungen,
die stromaufwärts
oder stromabwärts
von der Ziehvorrichtung 12 platziert sind, öffnen sich
auch, um das Rundstück 11 von
seitlicher Berührung
vollständig
freizugeben.
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Dieses seitliche Freigeben bewirkt,
dass der Abschnitt des Rundstücks 11,
der bereits gebogen worden ist, aufgrund seines Eigengewichts stromabwärts von
der Ziehvorrichtung 12 fällt, welcher deshalb zu einer
Ruheposition auf der Arbeitsebene 19 der Maschine 10 zurückkehrt.
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Bevor der Bogen hergestellt wird,
werden die Walzen 15 in die geschlossene Position "I" neupositioniert, um das Rundstück 11 festzuklemmen,
wodurch als ein Gegenwirken zum Biegen gewirkt wird, und dann, sobald
das Biegen beendet worden ist, um es in die Position entsprechend
dem nächsten
Biegen zu ziehen.
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Diese Prozedur eines Öffnens und
dann Schließens
der Walzen 15 auf dem Rundstück 11 kann vor sämtlichen
Bogen oder nur vor einigen von ihnen, gemäß dem Typ des Rundstücks 11,
dem Typ einer Zufuhr (von einer Haspel, in Stangen usw.), der Gleichförmigkeit
des Querschnitts des Rundstücks 11,
seiner Herkunft, dem Typ eines Endprodukt, das zu erhalten ist,
usw. durchgeführt
werden.