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Maschine zur kalten Bearbeitung von Metalltafeln.
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur kalten Bearbeitung von Metalltafeln (Blechen) mit einer Arbeitswalze, welche in und ausser Eingriff mit der zu bearbeitenden Blechtafel gebracht werden kann, um eine starke Ausbiegung und Beanspruchung des Metallstückes zu verursachen, zwecks Verhinderung der Entstehung von Dehnungsspannungen bei späterer Bearbeitung.
Gel'ils der Erfindung wird die Verschiebung der Arbeitswalze in und ausser Arbeitseingriff mit der Blechtafel durch letztere selbst bei ihrem Gang durch die Maschine bewirkt, u. zw. durch Ein-und Auslösung des Betätigungsorganes der Arbeitswalze. Letztere wird selbsttätig zwecks Schleifenbildung eingerÜckt, nachdem das Materialstück von Zugwalzen erfasst worden ist und selbsttätig ausgerückt. nachdem das Materialstück Eintritts-oder Niederhaltwalzen durchlaufen hat. Die Betätigungsorgane für die Verschiebung der Arbeitswalze werden durch einen elektrischen Stromkreis überwacht, der durch die Materialtafel beim Durchgang derselben durch die Maschine geöffnet und geschlossen wird.
Die Arbeitswalze ist zwischen den Zug-und Niederhaltwalzen angeordnet und in der senkrecht zu der durch diese Walzen bestimmten Bahn stehenden Ebene verschiebbar. Diese Zug-und Niederhaltwalzen stellen die Enden des elektrischen Stromkreises dar, durch den der Kraftantrieb bewirkt wird. um die Arbeitswalze zu verschieben, wenn die Enden des Stromkreises durch die Blechtafeln überbrückt werden. Die Arbeitswalze liegt unterhalb der Arbeitsebene und wird über die Ebene verschoben, wenn sie in Arbeiteingriff gebracht wird und die Länge des Arbeitshubes, den die Arbeitswalze ausführt, um das Arbeitsstück in eine Schleife zu legen, ist einstellbar. Die Zug-und Niederhaltwalzen sind von einer Anzahl an sich bekannter, miteinander arbeitender Richtwalzen angeordnet.
Der Kraftantrieb für die Arbeitswalzen besteht aus einer elektrisch gesteuerten Druckluftvorrichtung mit einem elektromagnetisch bewegtem Lufthilfsventil. welches zur Steuerung des Ein-und Auslassventils eines Luftzylinders dient. Diese Luftein-und-Auslassventile sind zwangsläufig miteinander verbunden, derart, dass beim Schliessen des einen das andere selbsttätig geöffnet wird. Die das Anheben der Arbeitswalze bewirkende Kolbenstange des im Luftzylinder befindliehen Kolbens wirkt mit einer einstellbaren Hubbegrenzungsvorrichtung zusammen, welche zugleich als Stossdämpfvorrichtung ausgebildet ist. Der Luftzylinder ist sehwingbar gelagert.
In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine volle Seitenansicht einer Maschine gemäss der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht, bei der Teile teils weggebrochen, teils im Schnitt dargestellt sind und die sich auf die Hin-und Herbewegung des Arbeitsgliedes beziehen. Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch ein Paar zur Regelung der Hin-und Herbewegung des Arbeitsgliedes dienender Relais. Fig. 4 ist eine
Vorderansicht der Zug-oder Zwängrollen, von denen die Enden weggebrochen sind, in Verbindung mit den zum Druckausgleich eingeschalteten Stützlagern. Fig. 5 ist ein Querschnitt nach Linie 5-5 in Fig. 4.
Fig 6. zeigt schematisch die elektrischen Einrichtungen, durch die die Arbeitsweise der Maschine selbst- tätig gestaltet wird. Fig. 7 ist ein Längsschlitz durch das Endlager einer der Niederhaltswalzen.
Die allgemeine Richtung und der Weg, den die Materialstück bei ihrem Durchgang durch die
Maschine nehmen, ist durch die Linie 10-10 angedeutet und durch den bestehenden Pfeil bestimmt.
Die Zug-oder Zwängrollen, welche die Arbeitsstücke in die Maschine leiten, sind mit 11 bezeichnet.
Im ganzen sind zwei solcher Walzenpaare nebeneinander vorgesehen. Die als.. Arbeitswalze" im
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folgenden genannte Walze ist mit 12 bezeichnet und denZugwalzen 11 vorgelagert. Während die Walzen 11 ortsfest gelagert sind, ist die Walze 12 parallel zu ihrer Achsenrichtung auf und nieder beweglich angeordnet und bestreicht die gesamte vorgesehene Bewegungsbahn des WerkstÜckes vor den Zugwalzen von oben bis unten. Die Niederhaltwalzen sind mit 13 bezeichnet und der Arbeitswalze 12 vorgelagert.
Während die Zugwalzen n das Materialstuck klemmend erfassen und unter Zugwirkung in die Maschine führen, klemmen die Walzen M 3 das Arbeitsstück nicht ein, sondern lassen soviel Spielraum zwischen sich frei, dass das Arbeitsstück leicht zwischen ihnen durchgleitet.
Die Walzen der Richtmaschine, welche mit den oben genannten Walzen zusammenwirkt, sind
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paare zueinander versetzt angeordnet, wodurch das zu richtende Arbeitsstück abwechselnd nach beiden Richtungen leicht gebogen und dadurch geebnet, geglättet und gerichtet wird. Die Richtwalzen können einstellbar angeordnet sein und in beliebiger Weise angetrieben werden. Die Bewegungsbahn des Arbeitsstückes durch die Richtwalzen hindurch stellt im wesentlichen eine Fortsetzung der von den Walzen 11, 12 und 13 beschriebenen Bewegungen dar.
Die Antriebsvorrichtungen, die zum Auf-und Niederbewegen der Arbeitswalze 1. dienen, bestehen in einem Luftzylinder 15 nebst Kolben. Die Kolbenstange 16 ist durch die Kurbel 17 mit der Welle 68 verbunden, die mit ihren Enden beiderseits schwingbar im Maschinenrahmen gelagert ist. Ein Kurbelarm 17'ist an jedem Ende der Welle 68 starr befestigt und an dem freischwingenden Ende jedes dieser Arme 17'ist das untere Ende je einer Verbindungsstange 18 angelenkt. Die oberen Enden dieser Verbindungsstangen 18 sind an den auf und nieder beweglichen Tragrahmen 19 für die Arbeitsrolle 12 angelenkt und bei Inbetriebsetzung des Luftzylinders 15 wird mittels der genannten Verbindungsglieder die Arbeitswalze 12 in und ausser Berührung mit dem zu verarbeitenden Materialstück gebracht.
Wenn die Arbeitswalze 12 sich in ihrer unteren Ruhestellung befindet, kann das Arbeitsstück zwischen den Niederhaltwalzen 13 frei eingeführt werden und bis zu den Zugwalzen 11 vorgeschoben werden. Diese ziehen das Arbeitsstück mit solcher Gewalt in die Maschine hinein, dass das Arbeitsstück,
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gebogen wird, sich niemals rückwärts bewegt, sondern bei der Schleifenbildung zwischen den Niederhaltwalzen 13 nach vorn hindurchtritt. Vermöge des festen Angriffes und der starken Klemmung, den die Zugwalzen 11 mittels noch später zu beschreibenden Hilfsvorrichtungen auf das Arbeitsstück aus- üben, wird das letztere während aller Arbeitsphasen stets streng zwangläufig ohne den geringsten Schlupf.
Zurückgleiten od. dgl. vorwärts bewegt.
Die verhältnismässig scharfe doppelte Biegung, welche das Arbeitsstück beim Hinweggehen über die Arbeitswalze 12 erfährt, befreit das Arbeitsstück von inneren Spannungen, und es erhält den ge-
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wird das Arbeitsstüek unmittelbar in die eigentliche Richtmaschine, die aus den Walzengruppen 14 besteht, eingeführt und dort wird die Oberfläche des Arbeitsstücke in an sieh bekannter Weise geebnet und geglättet.
Das Arbeiten der gesamten Maschine erfolgt ganz selbsttätig mit Hilfe eines Relaispaares 21 und 22, von denen das erstere ein elektromagnetisch betätigtes Druckluftventil darstellt, welches seinerseits ein weiteres Druckluftverteilungsventil 22 betätigt. Das letztere dient dazu, um Druckluft mittels des Verbindungsrohres 23 in den Luftzylinder 15 einzulassen und wieder herauszuleiten.
Das elektromagnetische Relais 21 wird durch die in Fig. 6 schematisch dargestellten elektrischen Einrichtungen betätigt. Diese setzen sich zusammen aus dem Elektromagneen50 (Fig. 3), der Batterie 24 (Fig. 6) und den an die Walzen 11 und 13 angeschlossenen Verbindungsleitungen. Die Niederhaltwalzen 1-3 und die Zugwalzen 11 sind elektrisch voneinander isoliert, wie dies in Fig. 7, die die Enden der Walzen
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Fig. 6 eingeführt ist und den Stromkreis schliesst. Dadurch wird das elektromagnetische Relais 21 erregt, das Luftverteilungsventil 22 betätigt und Druckluft in den Zylinder 15 eingeleitet, der dann die Arbeitswalze 12 in die in Fig. 1 dargestellte Arbeitslage hebt und die Schleife 20 bildet.
Der Strom bleibt so lange geschlossen, bis das hintere Ende des Materialstüekes die Niederhaltwalzen 13 passiert hat.
In diesem Augenblick wird der Stromkreis geöffnet, das elektromagnetische Relais ausser Betrieb gesetzt und die Druckluft aus dem Luftzylinder 15 ausgelassen, wodurch die Arbeitswalze in ihre untere Ruhelage zurückkehrt. Die Einwirkung der Arbeitswalze 12 auf das Materialstück und ihre Zusammenarbeit mit den Zug-und Niederhaltwalzen 11 bzw. 1. 3 wird also ganz automatisch und während ganz bestimmter Zeitperioden durch das die Maschine durchlaufende Materialstück selbst geregelt. Sämtliche Walzen der Maschine werden mit praktisch gleicher Geschwindigkeit durch Motoren angetrieben.
Wenngleich die bauliche Ausbildung der Relais 21 und 22 und der gesamten Vorrichtungen zum Auf-und Niederbewegen der Arbeitswalze 12 mannigfache Abänderungen unterworfen werden kann, bildet doch der in ihnen verkörpert Erfindungsgedanke einen wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung.
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Was die Ausbildung der Relais 21 und 22 im einzelnen betrifft, so tritt die Druckluft von der Hauptzuleitung durch die Öffnung 27 (Fig. 3) in die Luftkammer : 28 des Gehäuses 26. An seinem Boden und am Kopfe ist das Gehäuse 26 durch je eine Verschlussschraube-M bzw. 30 verschlossen, die so gross bemessen sind, dass sie reichlich grossen Zugang für das Einbringen, Nachschleifen und Gangbarhalten der Lufteinlass- und -auslassventile 29 bzw. 32 gewähren. Das tellerartig ausgebildete Lufteinlass- ventil 29 lässt die Druckluft durch das an die Zwischenkammer 31 angeschlossene Rohr 23 (Fig. 1 und 6) in den Luftzylinder 15 strömen.
Die Zwischenkammer 31 enthält auch den Sitz für das den Luftaustritt aus dem Zylinder 15 regelnde Auslassventil 32. das gleichfalls nach der Art eines Tellerventils ausgebildet ist. Bei geöffnetem Auslassventil tritt die Druckluft durch Rohr 23. Zwischenkammer 31. den Ringraum 33 und die Auslassöffnung 31 ins Freie. An seinem unteren Ende ist das Auslassventil 32 mit einem Kolben 36
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zylindrischen Teil 35 des Gehäuses 26 und wird beim Eintreten von Druckluft durch den Kanal 41 nach oben gedruckt.
Das Auslassventil. 3 : 2 ist an seinem oberen Ende mit einem Führungszapfen 37 versehen. der lose in dem Einlassventil 29 spielt und an seinem Fusse von einer Anzahl Zwischenlagseheiben 3 um-
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ventils 32 das Einlassventil 37 geöffnet wird.
Der zum Antrieb der beiden Ventile dienende Luftkolben 36 steht durch die Luftkanäle 41, 4 : 2.
13. 16. 52 und das von dort zur Druckluftkammer 28 führende Anschlussrohr mit der Druekluftleitung
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und wirkt mit den beiden Ventilsitzen-51 und 53 zusammen. wenn es vom Elektromagneten 50 angehoben bzw. gesenkt wird. und steuert dabei den Luftzutritt bzw.-austritt. der durch den Luftkanal 46 und den Eintrittskanal 52 bzw. den Austrittskanal 51 stattfindet. In der in Fig. 3 gezeichneten gesenkten
Stellung schliesst das Ventil die frische Druckluft von dem Zuströmen zum Kolben 36 ab. Der Kolben 36 bleibt in seiner unteren Ruhestellung, in welcher das Lufteinlassventil 29 geschlossen ist, während das Auslassventil 32 geöffnet ist.
Der Kolben im Luftzylinder 15 ist bei dieser Stellung der Ventile in seiner rückwärtigen Ruhestellung.
Wird der Elektromagnet 50 erregt, so wird das Ventil 51 angehoben und lässt frische Druckluft unter den Kolben 36 treten, wodurch das Auslassventil 32 geschlossen, das Einlassventil 29 des Luftzylinders 1-5 dagegen geöffnet wird. Dadurch wird. wie bereits früher beschrieben, die Spannwalze 12, wie sie in folgendem weiter genannt werden soll, in die obere Arbeitsstellung gedruckt. Das Lufteinlass- ventil 29 bleibt geöffnet. so lange das die Richtmaschine durchlaufende Arbeitsstück noch mit den Niederhaltwalzen 13 in Berührung ist.
In dem Augenblick jedoch, wo die hintere Kante des Arbeitsstückes die Niederhaltwalzen 13 passiert hat, wird der elektrische Stromkreis, der den Elektromagneten 50 speist, geöffnet, das Luftventil 51 senkt sich und öffnet den Austrittskanal 54, so dass der Luftkolben 36 sieh wieder in seine Ruhelage senkt, in welcher das Austrittsventil wieder geöffnet, das Eintrittsventil 29 geschlossen und der Kolben im Luftzylinder 15 in seine rückwärtige Ruhelage zurückgekehrt ist. Die
Spannwalze 12 ist dann gleielifalls in die untere Ruhestellung zurückgekehrt.
Bei der ziemlich plötzlich bewirkten Eröffnung des Luftventils 51 durch den Elektromagneten 50 wird das Luftventil 29 auch ziemlich plötzlich geöffnet und damit die Kolbenstange 16 in dem Luft- zylinder 15 stossartig vorgetrieben. Fm diesen Stoss, der sich in der ganzen Maschine bemerkbar machen würde, zu mildern und auch den durch den Stoss entstehenden Lärm zu beseitigen. ist der Erfindung gemäss am Luftzylinder 15 eine Stossdämpfvorrichtung, die beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist. vor-
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aus Gummi oder anderem elatischen Material versehen, der durch den Flansch 59 einer auf der Kolbenstange 16 lose beweglichen Buchse in seiner Lage gehalten wird. Der Flansch ist durch Schrauben oder ähnliche Mittel an der Spiralfeder befestigt.
Der Gummiring 60 wird dadurch gegen seinen Sitz 61 angepresst. Gegen den Flansch 59 stösst ein weiterer Gummiring 62, der von der auf der Kolbenstange 16
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versehen, mit dem sie unter Vermittlung der erwähnten elastischen Zwischenlagen 60 und 6. gegen die
Spiralfeder stösst. Die Länge des Hubes, den die Kolbenstange ausführt, ehe die Stossdämpfung in Wirk- samkeit tritt, kann durch Verstellung des Federgehäuses 56 eingestellt werden. Zu diesem Zweck ist das Federgehäuse aussen mit Gewinde versehen und in dem Muttergewinde des am Zylinder 15 befestigten
Kopfstückes 58 drehbar gelagert. Das Federgehäuse 56 ist an seinem rückwärtigen Ende mit einer Aussen- verzahnung versehen, in die das an der Spindel 66 befestigte Zahnrad 67 eingreift und das durch das
Handrad 65 angetrieben bzw. eingestellt werden kann.
Mittels des Handrades 65 kann also durch die erwähnten Zwischenglieder die Länge des Arbeitshubes der Kolbenstange 16 und damit auch die Länge des Arbeitshubes, den die Spannwalze 12 nach oben zu zwecks Schleifenbildung ausführt, innerhalb bestimmter Grenzen eingestellt werden.
Nach Beendigung ihrer Arbeit senkt sieh die Spannwalze 12 selbsttätig in ihre untere Ruhelage, in welcher sie von den Federn 96 getragen wird (Fig. 1).
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sind zu dreien nebeneinander in solcher Entfernung voneinander in je einem gemeinsamen Lagerblock 69 gelagert, dass sie die Zugwalzen in symmetrischer Lage berühren. Wie Fig. 5 zeigt, legt sieh die mittlere der Rollen 70 von innen gegen die beiden Zugwalzen 11, während die äusseren Druckwalzen 70 von aussen gegen die Zugwalzen liegen. Die Druckwalzen 70 werden in den Lagerblöcken 69 von Zapfen 71 getragen, die in Kugel-oder Walzenlagern 78 ruhen. Zum Anpressen der unteren Druckwalzen 70 dienen die im Maschinenrahmen 77 befestigten Stellschrauben 76.
Zur Einstellung der oberen Hilfsdruckwalzen 70 dient ein auf Kugeln 78, die in den entsprechenden Pfannen 79 der Lagerblöcke 69 ruhen, aufgelagerter Ausgleichbalken 80, der mit der im Maschinenrahmen bei 81 gelagerten Schraubenspindel ? zusammenwirkt. Durch das an der Spindel 82 befestigte Handrad 82'können demnach unter Vermittlung des Ausgleichsbalkens 80 die oberen Hilfsdruckwalzengruppen 70 gemeinsam und mit gleichem Drucke gegen die Zugwalzen 11 angepresst werden. Die Einstellung der unteren Druckwalzen 70 bleibt in der Regel bestehen und der erforderliche Pressdruck wird gewöhnlich nur bei den oberen Hilfsdruckwalzen mittels des Ausgleiehsbalkens 80 für alle Hilfsdruckwalzen gleichmässig gestaltet.
Zu den Einzelheiten der Erfindung gehört noch die isolierte Lagerung der Niederhaltwalzen 13.
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von im Mascbinenrahmen herausnehmbar befestigten Tragzapfen 84 getragen werden. Zwischen diesen Tragzapfen und den Kugellagern ist der Isolationskörper 85 eingebettet, der mit seinem breiten Fuss auch die Stirnflächen der Walzen 13 von der Berührung mit dem Maschinenrahmen schützt und elektrisch isoliert. Auch die Spannwalze 12 ist in gleicher oder ähnlicher Weise von ihrem im Maschinenrahmen auf und ab beweglichen Träger 19 elektrisch isoliert, so dass der Stromkreis nicht geschlossen wird, wenn das gerade eingeführte Materialstück zufällig die Spannwalze berühren sollte, ehe es von den Zugwalzen erfasst ist.
Die Zeit, zu welcher die Einrückung der Spannwalze in die gehobene Arbeitsstellung erfolgt, ist so abgestimmt, dass das Materialstück mit seinem Vorderende gerade den Weg von dem ersten zu dem zweiten Zugwalzenpaar zurückgelegt hat und von beiden Zugwalzenpaaren so kräftig und mit so grosser Reibung festgehalten und vorbewegt wird, dass diese Vorbewegung bei der nunmehr erfolgenden Schleifenbildung durch die Spannwalze gleichmässig weiter vor sich geht und durch die Schleifenbildung in keiner Weise gestört wird. Man könnte die Zeit der Einrückung der Spannwalze-M auch durch andere als die beschriebenen elektrischen und mechanischen Vorrichtungen regeln, für gewöhnlich genügen aber die beiden Relais 21 und 22 vollkommen für diesen Zweck.
Die Walzen 11, 12 und 13 sind im Maschinenrahmen 86 gelagert, der an dem Rahmen 87 der Richtmaschine angebaut und von diesem erforderlichenfalls wieder abgenommen werden kann. Die Antriebsvorrichtung für die Spannwalze 12, nämlich der Luftzylinder 15 nebst den zugehörigen Teilen, sind an einem Fussgestell 88, den Querträgern 89 und 90, sowie dem Längsträger 91 befestigt. Der Luftzylinder 15 ruht an seinem rückwärtigen Ende auf einem Tragzapfen 94, der von einem Querträger 92 nebst Konsolstück 93 getragen wird. Der Tragzapfen 94 gewährt dem Luftzylinder 15 eine gewisse Bewegungsfreiheit, nämlich die Möglichkeit, eine Sehwingbewegung auf-und abwärts auszuführen, so dass sich die Kolbenstange 16 beim Antriebe des Kurbelarmes 17 nicht klemmt.
Der Luftzylinder 15 wird durch eine Feder 95 abgestützt, welche eine weitere Stossfangvorriehtung darstellt und an dem Maschinenrahmen oder dem Fundament, auf dem der letztere ruht, befestigt ist. Die Rohrverbindung 23 zwischen dem Luftzylinder 15 und dem Relais 22 ist auch soweit nachgiebig gestaltet, dass sie sich den leichten Sehwingbewegungen des Zylinders 15 ungehindert anpassen kann. Auf die Federn 96, auf die die Spannrolle 12 in ihrer unteren Ruhelage abgestützt ist, ist bereits oben hingewiesen worden. Die Federn 96 wirken auch als Stossdämpfer und werden hinsichtlich ihrer Spannkraft diesem Zwecke sowie dem Gewicht der zu tragenden Maschinenteile angepasst.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zur kalten Bearbeitung von Metalltafeln (Blechen) mit einer Arbeitswalze, welche in und ausser Eingriff mit der zu bearbeitenden Blechtafel gebracht werden kann, um eine starke Ausbiegung und Beanspruchung des Metallstückes zu verursachen, zwecks Verhinderung der Entstehung von Dehnungsspannungen bei späterer Bearbeitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung der Arbeitswalze in und ausser Arbeitseingriff mit der Blechtafel durch letztere selbst bei ihrem Gang durch die Maschine bewirkt wird, u. zw. durch Ein-und Auslösung der Betätigungsorgane der Arbeitswalze.