DE19706622C2 - Richtbiegemaschine zum Richtbiegen eines langgestreckten Metallträgers und Verfahren zum Betrieb der Richtbiegemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Richtbiegemaschine zum Richt­ biegen eines langgestreckten Metallträgers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb der Richtbiegemaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5. Die Auflager sind aktive Auf­ lager, die über Arbeitszylinderkolbenanordnungen heb- und senkbar sind. - Es versteht sich, dass eine solche Richt­ biegemaschine regelmäßig mit einer Beschick- und Entnahme­ vorrichtung für die zu biegenden Metallträger bzw. die gebogenen Metallträger ausgerüstet ist, was nicht zur Erfindung gehört. Für die Beschickung und die Entleerung können zusätzlich stationäre Auflager vorgesehen sein. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb der Richtbiegemaschine.

Die Erfindung ist nicht auf eine Richtbiegemaschine zum Richtbiegen von Metallträgern beschränkt, sondern umfasst auch solche Richtbiegemaschinen, 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 Metallträger bzw. Stahlträger besitzen z. B. ein rinnenförmiges oder U-förmiges, unter Umständen auch ein winkelförmiges Querschnittsprofil. Sie sind gleich oder losweise gleich, weisen jedoch fertigungsbedingte Toleranzkrümmungen auf. Diese liegen, insbesondere wenn es sich um aus Stahlblech geformte Metallträger handelt, zumeist in einer Krümmungsebene. Der Richtbiegevorgang verlangt eine entsprechende Biegeebene für die Korrekturbiegungen. Die eingangs beschriebene Richtbiegemaschine 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 Toleranzkrümmungen nicht in einer Krümmungsebene, so liegen sie dennoch im allgemeinen so, dass sie durch Korrekturbiegungen, die in einer vertikalen Ebene erfolgen, gerichtet werden können, wobei der Metallträger, ggf. über einen Manipulator, auf die Auflager für die Metallträger entsprechend aufgelegt wird.

Bei der aus der Praxis bekannten eingangs beschriebenen Richtbiegemaschine, 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 Richtbiegemaschine hat sich bewährt, jedoch können unterschiedliche Toleranzkrümmungen der Metallträger 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 Richtbiegemaschine ist daher verbesserungsfähig. Außerdem ist eine Biegerichtmaschine für lange Profilabschnitte bekannt, bei der das zu richtende Werkstück auf mindestens zwei in Längsrichtung des Werkstückes mit Abstand voneinander aufweisenden Richtunterlagen ruht. Die aktive Biegearbeit wird von mindestens einem zwischen benachbarten Richtunterlagen quer zum Werkstück an diesem angreifenden Richtstempel geleistet. Dieser Richtstempel wirkt gegen die Richtunterlagen und ist von einer Stößelantriebseinheit heb- und senkbar. Darüber hinaus werden noch Hubelemente verwendet, die jedoch lediglich die Aufgabe haben, das Werkstück von den Richtunterlagen aufzuheben und im unbelasteten Zustand in einer definierten Grundstellung zu halten, wenn weder der Entdrallkopf noch der Richtstempel auf das Werkstück einwirken (vgl. DE 40 22 951 A1).

Schließlich kennt man eine Richtpresse zum Nachrichten von teilbearbeiteten Werkstücken, insbesondere nach Härte- bzw. Wärmebehandlungsvorgängen, mit einem oder mehreren Stempeln oder mit einer oder mehreren Auflagen. Die aktive Biegearbeit wird von den Stempeln verrichtet (vgl. DE 29 28 731 A1).

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einer Richtbiegemaschine des eingangs beschriebenen Aufbaus mit geringem Aufwand und unter Beibehaltung des beschriebenen Aufbaus die betriebsmäßige Flexibilität zu verbessern, und auch ein Verfahren zum Betrieb der Richtbiegemaschine anzugeben.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung eine Richtbiegemaschine des eingangs beschriebenen Aufbaus, 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 bewegbar sind, und dass den Stelltrieb-Richtanschlägen jeweils mindestens ein Auflager zugeordnet ist, das in Abstimmung mit den Stelltrieb- Richtanschlägen in Bezug auf ihren Arbeitshub mit einer Steuereinrichtung steuerbar oder mit einer Regeleinrichtung regelbar ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei der bekannten Richtbiegemaschine 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 Richtbiegemaschine 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 Richtbiegemaschine, bei dem der zu richtende Metallträger in die Richtbiegemaschine eingelegt und auf die Auflager aufgelegt wird, und in Bezug auf die Toleranzkrümmung vermessen wird und nach einer ersten Einstellung der Stelltrieb-Richtanschläge einem ersten Richtbiegevorgang unterworfen wird, und im Anschluss daran iterierend mit erneuter Vermessung, erneuter Einstellung der Stelltrieb-Richtanschläge in bezug auf ihren Stellhub nach Maßgabe der Vermessungen gesteuert oder geregelt erneut richtgebogen wird, bis der Metallträger 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 Richtbiegemaschine,

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,

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

Die in den Figuren dargestellte Richtbiegemaschine dient zum Richtbiegen von langgestreckten Metallträgern ST, 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 Stahlsträger des Fahrwerkes eines Lastkraftwagens handeln. Die Aufnahme für die zu richtenden Stahlprofile ist entsprechend ausgebildet.

Zum grundsätzlichen Aufbau der Richtbiegemaschine 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 Richtbiegemaschine 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 Richtbiegemaschine ist außerdem der Rahmenholm 3 mit Richtanschlägen 9 ausgerüstet, die in Längsrichtung der Richtbiegemaschine betrachtet, in bezug auf die Auflager 7 für die zu richtenden Stahlträger ST versetzt angeordnet sind. Die Korrekturbiegung des Richtbiegevorganges an einem zu richtenden Stahlträger ST erfolgt in einer vertikalen Ebene, die der Zeichenebene entspricht. Der zu biegende Stahlträger ST 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 Richtbiegemaschine jeweils Stelltrieb-Richtanschläge 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 Richtbiegen 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 Richtbiegevorgang. Der Stahlträger wird vielmehr wieder abgesenkt und aus der Richtbiegemaschine 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 hochgefahren, und zwar so, dass die den Stahlträger gegen zwei Stelltrieb-Richtanschläge 9.1 und 9.2 drücken, die in einer Normalposition stehen. Hierbei wird der Stahlträger einem ersten Richtbiegevorgang 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, dass auch die Stelltrieb-Richtanschläge 9.1 und 9.2 aktive Biegearbeit zur Reduzierung der Toleranzkrümmungen ausführen.

Claims (5)

1. Richtbiegemaschine zum Richtbiegen eines langgestreckten Metallträgers (ST), insbesondere eines aus Blech geformten Stahlträgers, mit in einer Krümmungsebene liegenden Toleranzkrümmungen des Metallträgers (ST), - mit nach Maß­ gabe des zu biegenden Metallträgers (ST) längslaufendem Maschinengestell (1) und überfassendem Maschinenrahmen (2), der einen oberen Rahmenholm (3) und daran angeschlossene, mit einem Fundament (F) verbundene Rahmenständer (4) aufweist,
wobei das Maschinengestell (1) längslaufende Gestellträger (5) aufweist, die an die Rahmenständer (4) angeschlossen und im Rahmen nach Art eines Durchlaufträgers gelagert sind, wobei die Gestellträger (5) über ihre Länge verteilt Auflager (7) für die Metallträger (ST) aufweisen, die mit Hilfe von Zylinderkolbeneinrichtungen (8) mit einem Arbeitshub aufundnieder bewegbar und außerdem in Längs­ richtung der Gestellträger (5) verfahrbar sind,
wobei der Rahmenholm (3) mit Richtanschlägen (9) ausge­ rüstet ist, die in Längsrichtung der Richtbiegemaschine betrachtet in bezug auf die Auflager (7) für die Metallträger (ST) versetzt angeordnet sind, wobei die Korrekturbiegungen des Richtbiegevorganges in einer vertikalen Richtbiegeebene erfolgen und der zu richtende Metallträger entsprechend auf die Auflager (7) aufgelegt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Richtanschläge (9) als Stelltrieb-Richtanschläge (9.1, 9.2) ausgeführt sind, die an dem Rahmenholm (3) in Längsrichtung des Rahmenholms verfahrbar und außerdem mit einem Stellhub aufundnieder bewegbar sind, und dass den Stelltrieb- Richtanschlägen (9.1, 9.2) jeweils mindestens ein Auflager (7) zugeordnet sind, die in Abstimmung mit den Stelltrieb- Richtanschlägen (9.1, 9.2) in Bezug auf ihren Arbeitshub mit einer Steuereinrichtung steuerbar oder mit einer Regeleinrichtung regelbar sind.

2. Richtbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass beidseits der Längsmitte der Richtbiegemaschine Stelltrieb-Richtanschläge (9) angeordnet sind und diesen jeweils ein Auflager (7) zugeordnet ist.

3. Richtbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflager (7) und die Stelltrieb-Richtanschläge (9.1, 9.2) einer automatischen Steueranlage (10) angehören, die eine Messeinrichtung (11) für die zu reduzierende Krümmung der zu richtenden Metallträger (ST) aufweist.

4. Richtbiegemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Messvorrichtung (11) als Laserstrahl- Messvorrichtung ausgeführt ist.

5. Verfahren zum Richtbiegen von langgestreckten Metallträgern, insbesondere eines aus Blech geformten Stahlträgers, mit in einer Krümmungsebene liegenden Toleranzkrümmungen des Metallträgers, bei dem der zu richtende Metallträger in eine Richtbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4 eingelegt wird und in Bezug auf die Toleranzkrümmungen des Metallträgers vermessen wird und nach einer ersten Einstellung der Stelltrieb-Richtanschläge einem ersten Richtbiegevorgang unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an einer ersten Einstellung und eines ersten Richtbiegevorgangs daran iterierend mit erneuter Messung, erneuter Einstellung der Stelltrieb-Richtanschläge in Bezug auf ihren Stellhub nach Maßgabe der Vermessungen gesteuert oder geregelt erneut richtgebogen wird, bis der Metallträger nach Maßgabe vorgegebener Toleranzen ausreichend gerade verläuft.