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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.
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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.
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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.
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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.