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Verfahren und Vorrichtung zum Hoebkantriehten und-biegen von Gurtstäben.
Die Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren zum Hochkantrichten und-biegen von Gurtstäben für den Schiffbau und für Eisenkonstruktionen.
Beim Ausschneiden von Gurtstäben aus grösseren Tafeln zeigt sich der Nachteil, dass durch den Fortfall von Materialteile beim Schneiden im Stab unkontrollierbare Eigenspannungen frei werden, die ihn auch in Hochkantrichtung verbiegen. Die Kanten des Stabes haben dann nicht die beabsichtigte Form ; die ursprünglich beim Anreissen der Stabumrisse auf der Tafel gerade Längsmittellinie des
Stabes ist nach dem Ausschneiden gekrümmt. In diesem Zustande ist der Gurtstab für die weitere Verwendung noch unbrauchbar ; er muss erst wieder genau in die gewünschte Form gebracht werden. Bisher hat man die Verbiegungen in der Hoehkantrichtung auf folgende Weise beseitigt : Nachdem die Stäbe in Flachkantriehtung gerichtet waren, wurden sie an der konkav gekrümmten Längskante stellenweise auf Rotglut erhitzt.
Diese erhitzten Stellen wurden mittels Handhammers ausgeschmiedet, so dass sich die betreffende Längskante strecke und der Stab dadurch in die gewünschte Form zurückgeführt wurde. Die Mängel dieses Verfahrens liegen auf der Hand ; es ist sehr umständlich und zeitraubend und das stellenweise Erhitzen des Stabes kann sehr unerwünschte Folgen haben.
Auch zum Hoehkantbiegen von Gurtstäben wendete man bisher Verfahren an, denen viele Nachteile anhaften. Es ist hiebei besonders zu berücksichtigen, dass in vielen Fällen, vor allen Dingen im Schiffbau, der in bestimmter Form verlaufende Gurtstab auf seiner ganzen Länge an einer entsprechend verlaufenden Wand anliegen muss, um z.'B. mit der Wand verschweisst zu werden. Bei den verhältnismässig grossen Materialdicken ist ein Ausschneiden mit der Schere genau in die gewünschte Form kaum möglich ; es ist vielmehr noch eine Nachbearbeitung mittels Fräsers oder mit andern spanabhebenden Mitteln erforderlich.
Das Biegen auf Biegepressen besitzt den Nachteil, dass die Kanten des Richt-oder Biegegutes durch den Stempeldruck deformiert werden und daher keinen glatten Verlauf mehr haben.
Mit der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, das diese Nachteile beseitigt und in gleich günstiger Weise zum Hoehkantriehten und Hochkantbiegen von Gurtstäben für den Schiffbau und für Eisenkonstruktionen verwendbar ist.
Erfindungsgemäss wird der Stab mittels eines Walzensatzes mit relativ schmalen Walzen, von denen die eine heb-und senkbar eingerichtet ist, in mehrfachem Durchgang im Bereich einer seiner Längskanten gestreckt und dadurch in die jeweils gewünschte Form gebracht. Auf diese Weise ist es möglich, solche Gurtstäbe, die sich bei der Vorbearbeitung verzogen haben, wieder genau in die beabsichtigte Form zurückzubringen, ohne den Stab zu beschädigen, und anderseits kann nach diesem Verfahren ein Gurtstab mit gerade verlaufenden Kanten in jede beliebige Kurvenform gebogen werden.
Es ist zwar in der Technik nichts Neues, einen Stab durch Streckung einer seiner Längskanten zu biegen ; die hiefür bekannten Maschinen sind jedoch nur für ganz bestimmte Fälle anwendbar und nur geeignet, den Stab in ganz bestimmte Formen zu bringen. So ist z. B. eine Walzvorrichtung bekanntgeworden, mittels der ein winkelförmiger Profilstab in Kreisform überführt werden kann. Auch ist es bekannt, aus Flacheisen durch gleichmässige Streckung einer Längskante kreisringförmige Scheiben, insbesondere Radscheiben, herzustellen, und es ist ferner bei der Herstellung von Sensen und Sicheln bekannt, einem profilierten Metallstreifen durch Auswalzen die gekrümmte Form zu geben.
Alle diese bekannten Verfahren und Maschinen sind jedoch zum Hochkantriehten und-biegen von Gurtstäben für den Schiffbau und für Eisenkonstruktionen nicht anwendbar, da mit ihnen nur ganz bestimmte Kurvenformen erzielt werden können. Die Walzvorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung kann mit hydraulischer, mechanischer oder Handanstellung der Walzen ausgerüstet sein.
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kann, ist es zweckmässig, den Hub der verstellbaren Walze durch einen einstellbaren Anschlag zu begrenzen. In gleicher Weise kann der Hub der Walze durch einen verstellbaren Anschlag auch in der entgegengesetzten Richtung begrenzt werden, damit beim Entfernen der Walzen voneinander kein zu grosser Leerweg zurückgelegt wird.
Der Begrenzungsanschlag für die Annäherung der Walzen bietet zugleich den Vorteil, dass durch sein Verstellen gleichzeitig eine Regelung des Walzdruckes möglich ist. Um eine recht genaue Feineinstellung der Walzen zu ermöglichen, wird zweckmässig in den Antrieb der Walzenanstellung eine Übersetzung eingeschaltet und werden die Begrenzungs- anschläge vor der Übersetzung angeordnet. Als Übersetzung kann ein doppelarmiger Hebel mit ungleich langen Armen benutzt werden. In diesem Falle arbeiten die Anschläge mit dem Ende des langen Hebelarmes zusammen.
Während des Durchganges des Walzgutes muss der Arbeiter in der Lage sein, den Rieht-und Biegevorgang genau zu beobachten und etwa erforderliche Korrekturen durch An-oder Abstellen des Walzendruckes schnell vornehmen zu können. Bei der Walzvorrichtung nach der Erfindung besitzt daher das Steuerorgan zum An-und Abstellen des Walzendruckes eine Länge, die annähernd der räumlichen Ausdehnung des Walzgutes entspricht. Der Arbeiter ist also in der Lage, von jeder beliebigen Stelle im Bereich dieser Länge aus das Steuerorgan bedienen zu können.
Da die Gurtstäbe bei der Streckung einer ihrer Längskanten sieh in der Flaehkantriehtung etwas verwerfen, ist es erforderlich, die Stäbe nach jedem Durchgang durch die Walzen oder wenigstens am Ende des Rieht-oder Biegevorganges in einer Flachkantriehtmasehine. zu richten. Die Walzvorriehtung gemäss der Erfindung wird daher zweckmässig mit einer Flachkantrichtmaschine baulieh vereinigt, wobei die Walzvorrichtung der Flachkantriehtmaschine gleichaehsig vorgeschaltet werden kann.
In der Zeichnung ist eine Maschine zur Ausübung des Verfahrens gemäss der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht der Maschine. Fig. 2 gibt den Getriebeplan der Maschine wieder, gesehen in Pfeilrichtung si der Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Maschine. Fig. 4-6 zeigen einen Anwendungsfall.
Die Walzvorriehtung zum Hoehkantrichten und-biegen besteht aus der Unterwalze 1 und der Oberwalze 2. Die Unterwalze 1 wird z. B. von dem Motor 3 aus angetrieben. Die Oberwalze 2 ist in einem Schlitten 4 gelagert und wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Reibung auf dem zu richtenden oder zu biegenden Stab 5 mitgenommen. Der Schlitten 4 ist gelenkig an dem Kopf eines doppelarmigen Hebels 6 angeordnet, der am Maschinengestell um die Achse 7 drehbar gelagert ist.
Der Schlitten 4 sitzt an dem kurzen Arm des Doppelhebels, während der längere Hebelarm 8 z. B. mit einer an seinem Ende vorgesehenen Verzahnung 9 in eine Stangenverzahnung 10 der Kolbenstange 11 eingreift. Diese Kolbenstange 11 arbeitet mit zwei hydraulischen Zylindern zusammen, 12 ist der Hauptzylinder dieses hydraulischen Getriebes und 13 der Rückzugszylinder. Mittels dieses hydraulischen Antriebes kann der doppelarmige Hebel um die Achse 7 geschwenkt werden.
Die obere Lage der Oberwalze 2 wird z. B. durch den unteren einstellbaren Anschlag 14 und die untere Lage durch den oberen einstellbaren Anschlag 15 begrenzt. Die Anschläge 14 und 15 können als Schraubenspindeln ausgebildet sein, auf denen mutterartig, in Aehsriehtung unbeweglich, je ein Schneckenrad 16 sitzt, die zur Verstellung der Anschläge auf beliebige Weise gedreht werden können, z. B. durch je eine Schnecke, die mit einer aus der Maschine herausragenden Wellenverlängerung versehen ist und von Hand gedreht wird.
Der einseitig eingelegte Gurtstab 5 wird durch den Walzvorgang am äusseren Rande gestreckt.
Durch die einseitige Verlängerung der Materialfasern entsteht die gewünschte Hochkantkrümmung des Stabes. Wenn das Ausgangsmaterial bogenförmig ist, kann umgekehrt ein ungerichteter Stab hoehkant in eine gerade Form gestreckt werden. Es ist auch möglich, einen stark gebogenen Stab in eine minder gebogene Form zu überführen oder durch An-und Abstellen des Druckes während des Durchganges die gegebene Bogenform einer Längskante an örtlich verschiedenen Stellen in ungleichmässige, ineinander übergehende Bogenlinien zu verändern. Hiebei ist es erwünscht, dass das Drucksteuerorgan ohne Zeitverlust bedient werden kann und die Steuerwege auf das geringstmögliche Mass eingeschränkt werden können.
Diesen Zwecken dienen die verlängerte Ausführung des Tritthebels 17 für den Steuerapparat des hydraulischen Getriebes und die obere Hubbegrenzung der Oberwzllze 2 durch den Anschlag 14.
18 sind die Oberwalzen und 19 die Unterwalzen einer Flachkantriehtmasehine, die mit der Walzvorrichtung baulich vereinigt ist. Die Unterwalze 19 dieser Flachkantrichtmaschine werden zweck- . mässig gleichfalls von dem Motor J aus angetrieben.
20 ist ein Rollgang für den Gurtstab 5 während seines Durchlaufes durch die Walzvorrichtung.
Der nach dem Verfahren gemäss der Erfindung in Hochkantrichtung zu biegende Gurtstab kann z. B. vor dem Biegen einen rechteckigen Umfang besitzen oder gegebenenfalls bereits so weit vorbereitet sein, dass die Streckung der Längskante auf ein möglichst geringes Mass beschränkt wird.
In den Fig. 4-6 ist der letztere Fall dargestellt. Die Zeichnung soll selbstverständlich nur das Verfahren erläutern ; irgendwelche Anhaltspunkte für das Verhältnis der Streckung zu der erzielten Durchbiegung gibt die Zeichnung nicht an.
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In Fig. 4 ist ein für das Verfahren vorbereiteter Gurtstab 21 dargestellt, während Fig. 5 eine gewölbte Wand 22 im Querschnitt zeigt, die durch den Stab 21 verstärkt werden soll. Der Stab 21 ist in Fig. 5 an die gewölbte Wand angelegt, um zu zeigen, welche Stellen an dem Stab verformt werden müssen, um die noch freiliegenden Längskanten des Bleches an die Wand 22 anzuschliessen. Zu diesem Zweck werden die Längskanten 2. 3, 24 und 25 des Gurtstabes 21 mit der vorher beschriebenen Walz- vorriehtung gestreckt, bis sie genau satt an der Wand 22 anliegen. In Fig. 6 ist der fertige Gurtstab in Anlage an der Wand 22 dargestellt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Hochkantrichten und-biegen von Gurtstäben für den Schiffbau und für Eisenkonstruktionen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab mittels eines Walzensatzes mit relativ schmalen Walzen, von denen die eine heb-und senkbar eingerichtet ist, in mehrfachem Durchgang im Bereich einer seiner Längskanten gestreckt und dadurch in die jeweils gewünschte Form gebracht wird.