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Die Erfindung betrifft eine Profiliermaschine zur Herstellung von Profilen aus einem Blech- streifen mit Hilfe von Werkzeugen, wobei in Reihe hintereinander angeordnete Vorformwerkzeuge vorgesehen sind, die jeweils für eine Vorformzone od. dgl. bestimmten Werkzeuge auf einer einem
Quereinzug des Profils entsprechenden Linie von dessen Ausgangsform bis zum ersten Fertigform- werkzeug liegen und sich die einzelnen Linien in Vorschubrichtung nähern.
Solche Profiliermaschinen ermöglichen eine Profilherstellung, bei der zunächst der für die
Verformung erforderliche Quereinzug dadurch gebildet wird, dass unter gleichzeitig allmählich stärker werdender Vorverformung alle Vorformbereiche der späteren Profilierung gleichzeitig zu- nächst schwach ausgeprägt und dann in Vorschubrichtung immer stärker ausgeprägt und dabei gleichzeitig in ihrem Vorschubverlauf allmählich zusammengeführt werden, und dass nach diesem mit der Vorformung einhergehenden Quereinzug das vorgeformte Band od. dgl. endgültig umgeformt wird.
Durch die Vorformung und insbesondere durch die gleichzeitige Zusammenführung der einzelnen Vorformbereiche im Sinne des Quereinzuges ergibt sich praktisch zwangsläufig ein perspektivisches
Zusammenlaufen der Bandkanten, so dass ein Materialfliessen über Werkzeugkanten vermieden und somit die durch den Quereinzug entstehenden Querspannungen auf ein Mindestmass reduziert werden können.
Sind dabei die nebeneinanderliegenden Reihen der in Vorschubrichtung hintereinander- liegenden Vorverformungswerkzeuge im Sinne des in Vorschubrichtung zunehmenden Quereinzuges schräg zueinander eingestellt, erfolgt der Quereinzug sogar praktisch spannungslos und durch jeweils viele hintereinandergeschaltete Vorformungswerkzeuge, wodurch der ganze Prozess im wesentlichen kontrolliert abläuft und je nach Bedarf verlängert oder verkürzt, also in jedem Falle optimiert werden kann.
Aus der FR-PS Nr. 1. 467. 532 ist nun bereits eine Profiliermaschine bekanntgeworden, bei der alle Vorformwerkzeuge gemeinsam in einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Schuh untergebracht sind. Dadurch ist aber nur eine einzige Form der Vorformung möglich und eine individuelle Anpassung an unterschiedliche Werkstücke oder Formen ausgeschlossen. Ein anderes ähnlich starres System wurde gemäss der FR-PS Nr. 1. 086. 560 vorgeschlagen, wobei geschleppte Werkzeuge kettenartig verbunden sind. Trotz einer komplizierten Konstruktion ist aber auch hier eine individuelle Einstellung der einzelnen Werkzeugreihen nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Profiliermaschine der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass bei vergleichsweise einfachem Aufbau und guter Zugänglichkeit zu den Werkzeugen eine gewünschte Anpassung an unterschiedliche Verhältnisse und Bedürfnisse durchführbar ist und, ohne den gesamten Werkzeugsatz austauschen zu müssen, verschiedene Vorverformungen erreicht werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die jeweils in Vorschubrichtung hintereinanderliegenden und miteinander fluchtenden Werkzeuge an einer gemeinsamen, sie tragenden Tragleiste od. dgl. angeordnet und diese Tragleiste od. dgl. um eine vertikale und eine horizontale Achse schwenkbar gelagert sind. Durch diese vergleichsweise einfache Konstruktion verliert die Vorformzone ihre Starrheit und es bieten sich weitgehende Anpassungsmöglichkeiten, wobei die Verschwenkbarkeit um die Vertikalachse die Einstellmöglichkeit auf unterschiedliche Quereinzüge und die Verschwenkbarkeit um die Horizontalachse die Einstellung des Verformungsgrades ergeben. Ausserdem können durch diese Verschwenkungen auch die Eingriffstiefe der einzelnen Werkzeuge zueinander verstellt werden.
Trotz der Anpassungsfähigkeit bleibt aber die Maschine wegen der einfachen Leisten mit ihren hintereinanderliegenden Werkzeugen ohne grossen Aufwand herstellbar und die Werkzeuge sind auch gut zugänglich, um bei Verschleiss ohne Schwierigkeiten repariert oder ausgetauscht werden zu können.
Besonders zweckmässig ist es, wenn die Vorformwerkzeuge an den sie tragenden Halterungen schwenkbar gelagert sind, so dass sie auf die sich aus dem Quereinzug eines Profiles von dessen Ausgangsform bis zum ersten Fertigformwerkzeug ergebende Linie einstellbar sind. Dadurch ist eine Anpassung dieser Maschine an unterschiedliche Profile mit unterschiedlichen Quereinzügen möglich.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung insbesondere hinsichtlich der Tragvorrichtungen für die Werkzeuge, der Ausbildung der Werkzeuge insbesondere als Rollenwerkzeuge und der Verstellbarkeit der Werkzeuge relativ zueinander sind Gegenstand weiterer Ansprüche und haben zum Teil
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einzeln oder in Kombination miteinander und mit den vorbeschriebenen Massnahmen eine erhebliche
Verbesserungswirkung und entsprechende Bedeutung.
Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden Einzelheiten an
Hand der Zeichnungen noch näher beschrieben. Es zeigen in schematisierter Darstellung : Fig. l eine Stirnansicht des Vorformbereiches einer Profiliermaschine mit angetriebenen Vorform-Rollen- werkzeugen, Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Maschine mit zwei in Vorschubrichtung hintereinanderliegenden Sätzen von Vorformwerkzeugen, wobei angedeutet ist, dass in Vorschub- richtung davor weitere Werkzeugsätze vorgesehen sein können, Fig. 3 die Lagerung eines als Rolle ausgebildeten, im Schnitt dargestellten Vorformwerkzeuges, Fig. 4 eine Seitenansicht des Rollenwerk- zeuges gemäss Fig. 3, Fig.
5 eine Stirnansicht des Vorformbereiches einer abgewandelten Profilier- maschine, wobei die in Vorschubrichtung hintereinanderliegenden Werkzeuge der einzelnen Vorformbe- reiche jeweils an einer gemeinsamen Tragleiste od. dgl. angeordnet sind, Fig. 6 eine Seitenansicht des Vorformbereiches gemäss Fig. 5, Fig. 7 eine Draufsicht des Vorformbereiches der Profiliermaschine nach Fig. 5, wobei die Vorform-Rollenwerkzeuge gemäss den Fig. 5 bis 7 antriebslos sind, Fig. 8 eine
Draufsicht des Vorformbereiches einer Profiliermaschine gemäss Fig. 7, jedoch mit angetriebenen Vor- form-Werkzeugen, Fig. 9 die Seitenansicht eines Vorformbereiches, bei welchem die Vorformwerk- zeuge als Gleitstücke ausgebildet und an etwa in Vorschubrichtung orientierten Tragleisten od. dgl. befestigt sind, Fig.
10 einen Querschnitt durch eine Tragleiste mit einem Gleitstück gemäss Fig. 9,
Fig. 11 eine Seitenansicht des Vorformbereiches einer Profiliermaschine, bei welchem als Vorformwerk- zeuge an Tragleisten befestigte Gleitleisten vorgesehen sind, Fig. 12 einen Querschnitt durch eine
Tragleiste mit einer Gleitleiste gemäss Fig. 11, Fig. 13 zwei miteinander gekuppelte Tragleisten mit daran befestigten Vorform-Werkzeugen, die in diesem Falle als Rollenwerkzeuge ausgebildet sind, sowie Fig. 14 die Stirnansicht des Vorformbereiches einer Profiliermaschine, bei welcher wenigstens bei einem Teil der Vorform-Werkzeuge - die in diesem Beispiel als Rollenwerkzeuge ausgebildet sind-ein Gegenhalter in Form einer Gegenrolle, Gleitführung od. dgl. vorgesehen ist.
In Fig. 2 ist in Draufsicht schematisch durch den Pfeil Pf 1 der Vorformbereich sowie durch den Pfeil Pf 2 der Fertigformbereich für die Herstellung eines Profils-l-angedeutet. Dieses Profil-l-etwa auf der Höhe des Fertigformbereiches hat dabei nebeneinanderliegende trapezförmige Wellen. Dieses Profil soll aus einem zunächst glatten Blechstreifen --2-- mit Hilfe der nachfolgend beschriebenen Mittel und Verfahrensschritte so geformt werden, dass die deutlich zwischen dem oberen und dem unteren Rand der Fig. 2 sichtbare Verringerung der Ausdehnung in Querrichtung, der sogenannte Quereinzug, möglichst ohne nachteilige Nebenverformungen, insbesondere im Bereich der Kanten --3-- dieses Profils --1--, erzeugt werden kann.
Erfindungsgemäss sind dazu in erster Linie hintereinanderliegende, gegenüber der Vorschubrichtung gemäss dem Pfeil Pf 3 schräg angeordnete Vorformwerkzeuge vorgesehen, wobei die jeweils für einen Vorformbereich --4--, der im Ausführungsbeispiel einer Welle od. dgl. Verformung entspricht, vorgesehenen Werkzeuge auf einer dem Quereinzug des Profils entsprechenden Linie L von dessen Ausgangsform bis zum ersten Fertigformwerkzeug liegen. Man erkennt diese prinzipielle Anordnung sowohl in Fig. 2, als auch in den bezüglich konstruktiver Einzelheiten abgewandelten Ausführungsbeispielen nach den Fig. 7 und 8.
Dabei sind in den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 1 bis 8, --13 und 14-- als Vorformwerkzeuge Rollenwerkzeuge --5-- vorgesehen, die in noch zu beschreibender Weise angetrieben und/oder antriebslos sein können.
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 sind die Vorformwerkzeuge an den sie tragenden Gerüsten --6--, Ständern od. dgl. um eine vertikale Achse --7a-- drehbar angeordnet, so dass sie auf die sich aus dem Quereinzug eines Profils-l-von dessen Ausgangsform bis zum ersten Fertigformwerkzeug ergebenden Linien L jeweils einstellbar sind. Darüber hinaus kann wenigstens ein Teil der Vorformwerkzeuge --5-- quer zur Vorschubrichtung und/oder in Vorschubrichtung verstellbar und festlegbar sein. Man erkennt vor allem in den Fig. 2 und 3, dass die Werkzeuglagerung --7-- in einem Langloch --8-- mittels Muttern --9-- einklemmbar ist, wobei diese Langlöcher - quer zur Vorschubrichtung an dem Gerüst --6-- orientiert sind.
Wird ein solches Gerüst oder ein Ständer --6-- in Vorschubrichtung etwas verstellt, so kann die erforderliche Seitwärtsbewegung der Vorform-Rollenwerkzeuge --5-- gemäss dem Doppelpfeil Pf 4 in Fig. 3 entsprechend dem dann etwas andern Quereinzug nachgestellt werden. Die Lagerung --7-- der Rollenwerkzeuge weist dabei
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eine Gabel --9a-- auf, in welcher die eigentlichen Lager --9b-- für die die Rolle --5-- durchsetzende Achse --10-- angeordnet sind. -/
Eine andere Anpassung an unterschiedliche Quereinzüge ist möglich, wenn die jeweils hinter-
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führungsbeispielen nach den Fig. 5 bis 14 angedeutet ist.
Auch in diesem Falle stehen die mit- einander fluchtenden und vorzugsweise nunmehr gemeinsam gehaltenen Reihen von Werkzeugen zu- einander schräg und nähern sich in Vorschubrichtung einander entsprechend dem Quereinzug. Die die Vorformwerkzeuge einer Reihe aufweisenden Tragleisten --11-- sind dabei in den Ausführungs- beispielen jeweils sowohl um eine vertikale Achse --12-- als auch um eine horizontale Achse --13--, insbesondere im Bereich ihres Einlaufes, schwenkbar gelagert. Die Verschwenkbarkeit um die vertikale Achse --12-- ergibt dabei die Einstellmöglichkeit auf unterschiedliche Quereinzüge.
Zusätzlich könnten aber die Werkzeuge der einzelnen Tragleisten auch einzeln um vertikale Achsen drehbar sein. In Fig. 6 ist der Einlauf in den Vorformbereich mit dem Bezugszeichen --14-- ange- deutet. Dabei erkennt man gleichzeitig, dass auch am Übergang in den Fertigformbereich analoge
Achsen --12 und 13-für die Tragleisten --11-- vorgesehen sind. Durch Verschiebung der Gegenhal- terungen-15-dieser Tragleisten-11-in den Ständern --16-- kann nun die jeweilige Verstell- bewegung der einzelnen Leisten durchgeführt werden.
Es sei noch erwähnt, dass die die Vorformwerkzeuge einer Reihe tragenden Leisten --11-- gegebenenfalls auch an wenigstens einer Stelle, vorzugsweise im Bereich des Werkstückeinlaufes - und am Ende des Vorformbereiches, kardanisch gelagert sein könnten, so dass auch eine leichte Verstellung um die Längssachse je nach Art des zu formenden Profils möglich wäre.
Es sei erwähnt, dass in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 6,7, 8,13 und 14 die von den Tragleisten-11-gehaltenen Vorformwerkzeuge wieder als Rollenwerkzeuge ausgebildet sind.
Die andern Möglichkeiten von Vorformwerkzeugen werden im folgenden noch beschrieben werden.
Eine wesentliche Ausgestaltung der Erfindung erkennt man vor allem in den Stirnansichten der verschiedenen Ausführungsbeispiele, also in den Fig. l, 5 und 14, wonach die oberhalb und die unterhalb des Werkstückes vorgesehenen Werkzeuge jeweils seitlich gegeneinander versetzt sind und kammartig ineinander greifen können. Beispielsweise in den Fig. 6, 9 und 11 erkennt man, dass die gegenseitige Eingrifftiefe, insbesondere in Vorschubrichtung, zunehmend und vorzugsweise verstellbar sein kann, um die immer stärker werdende Verformung in Vorschubrichtung zu berücksichtigen. Auch beispielsweise die Seitenansicht 6 zeigt, wie in Richtung des die Vorschubrichtung andeutenden Pfeiles Pf 3 die zunächst übereinander liegenden Werkzeuge mehr und mehr ein- ander überschneiden.
Im Anschluss an den für den Quereinzug und die Vorformung dienenden Bereich gemäss dem Pfeil Pf 2 schliesst sich, wie bereits erwähnt, der Fertigformbereich Pf 1 an. In diesem Bereich können in nicht näher dargestellter Weise paarweise angeordnete und zumindest teilweise angetriebene Umformwerkzeuge, insbesondere Rollenwerkzeuge, vorgesehen sein, deren Achsen rechtwinkelig zur Vorschubrichtung angeordnet sind, so dass dann die Fertigverformung durchgeführt werden kann.
Es sei noch erwähnt, dass die die Vorformwerkzeuge tragenden Leisten --11-- des Vorformbereiches zusätzlich zu ihrer Verschwenkbarkeit um eine horizontal und rechtwinkelig zum Vorschub angeordnete Achse --13- oder stattdessen in ihrer Höhe verstellbar sein können, indem beispielsweise die Gegenhalter --15-- innerhalb der Ständer --16-- höhenverstellbar sind. Umso einfacher und schneller ist eine Verstellbarkeit der Eingriffstiefen der einzelnen Werkzeuge zueinander im Verlauf des Vorschubes je nach Bedarf und Material des zu verformenden Werkstückes möglich.
In Fig. 13 ist dargestellt, dass die die Werkzeuge --5-- oder andere Vorformwerkzeuge tragenden, etwa in Vorschubrichtung gemäss dem Pfeil Pf 3 orientierten Leisten --11-- in ihrer Länge veränderbar sein können, wobei in diesem Ausführungsbeispiel an den Enden der Leisten --11-eine Kupplungsstelle --17-- zum Verbinden mit einem entsprechenden Verlängerungsstück-lla-- vorgesehen ist. Dabei erkennt man deutlich die eigentliche Kupplungsstelle --17-- und das Befestigungselement-18--.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen sind also die Vorformwerkzeuge an Leisten,
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nämlich entweder an den Tragleisten --11-- oder aber an den quer zum Vorschub verlaufenden Querleisten --19-- der Gerüste --6-- befestigt. Weitere Anpassungsmöglichkeiten an unterschiedliche Profiliererfordernisse ergeben sich nun, wenn die einzelnen Vorformwerkzeuge an den Lei- sten --11 bzw. 19-- auswechselbar sind. Auch der Verschleiss der Werkzeuge kann auf diese Weise gegebenenfalls ausgeglichen werden. Darüber hinaus bleibt die Verstellbarkeit der einzelnen Werkzeuge in ihrer Schrägung, durch Verschwenken oder auch durch Höhenverstellung, sei es einzeln oder zusammen mit der gesamten Leiste --6 bzw. 19-- möglich.
Es wurde schon erwähnt, dass als Werkzeuge Rollenwerkzeuge --5-- vorgesehen sein können, die zum Vorformen angetrieben oder aber auch antriebslos sein können. In Fig. 8 ist eine Lösung mit angetriebenen Vorformrollen angedeutet, und man erkennt dabei, dass für den Antrieb von diesen Vorformrollen --5-- die Gelenkwellen --20-- oder gegebenenfalls auch biegsame Wellen vorgesehen sind. Dabei sind diese Gelenkwellen-20-- nicht nur zwischen dem eigentlichen Antrieb --21-und der ersten Rolle, sondern auch zwischen den einzelnen Rollen zweckmässig, da diese ja zueinander schräg stehen. Dadurch können die bezüglich der Vorschubrichtung etwa auf gleicher Höhe liegenden Rollen von einem einzigen Antrieb --21-- aus bedient werden.
In den Fig. 9 bis 12 sind abgewandelte Vorformwerkzeuge dargestellt, die gemäss Fig. 9 und 10
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sein können. Dabei erkennt man wieder Tragleisten --11--, an denen diese abgewandelten Vorform- werkzeuge --22 oder 23-- befestigt sind und im Vorschubverlauf mehr und mehr kammartig inein- andergreifen können, wobei sie ausserdem selbstverständlich analog beispielsweise zur Ausführungs- form nach Fig. 2 oder 8 in Vorschubrichtung dem Quereinzug entsprechend schräg stehen.
In Fig. 14 ist schliesslich noch angedeutet, dass dem jeweiligen Vorformwerkzeug, sei es eine Rolle --5--, eine Gleitführung --22-- oder ein Gleitstück --23--, ein Gegenhalter --24--, im Ausführungsbeispiel eine Gegenrolle, gegebenenfalls aber auch eine Gleitführung od. dgl., insbesondere bezüglich ihres Abstandes zu dem Werkzeug, verstellbar zugeordnet ist und dass zwischen Werk- zeug --5, 22 oder 23-- und Gegenhalter --24-- ein Zwischenraum --25-- für das Werkstück vorgesehen ist. Dieser Zwischenraum ist dabei im Verhältnis zu den übrigen Abmessungen so gering, dass er in den Zeichnungen nur angedeutet sein kann.
Durch einen solchen Gegenhalter lässt sich die Vorformung und die Verhinderung einer elastischen Rückfederkraft nach der Vorformung weitgehend ausschalten, so dass die Länge der Vorformungsstrecke gegebenenfalls reduziert werden kann.
Insbesondere durch Kombination einzelner oder mehrerer der vorgeschriebenen Merkmale können aus einem Blechstreifen od. dgl. Profile hergestellt werden, indem zunächst der für die Verformung erforderliche Quereinzug dadurch gebildet wird, dass unter gleichzeitig allmählich stärker werdender Vorverformung die einzelnen Vorformzonen --4-- der späteren Profilierung zunächst schwach ausgeprägt und dann in Vorschubrichtung gemäss dem Pfeil Pf 1 immer stärker ausgeprägt und dabei gleichzeitig in ihrem Vorschubverlauf allmählich zusammengeführt werden, und indem nach diesem mit der Vorformung einhergehenden Quereinzug das vorgeformte Band od. dgl. endgültig im Sinne der gewünschten Profilierung umgeformt wird.
Die dabei einstellbare Schrägstellung der Vorverformungswerkzeuge sorgt zusammen mit dem vorbeschriebenen Quereinzug dafür, dass das Material nicht quer zu seiner Vorschubrichtung um Werkzeugkanten herumfliessen muss. Entsprechend gering sind Querspannungen und daraus resultierende unerwünschte Verwerfungen und Sekundärverformungen. Dabei ist weiter vorteilhaft, dass die Menge des jeweils einzuziehenden Materials nicht durch die Werkzeuggrösse, sondern durch das Verändern des Ineinandergreifens der kammartig ineinandergreifenden Werkzeuge bestimmt werden kann.
Im Anschluss an die vorbeschriebenen Vorformwerkzeuge sind in nicht näher dargestellter Weise die Fertigformwerkzeuge angeordnet, was in Fig. 2 schematisch angedeutet ist. Dabei ist es zweckmässig, wenn die Vorform- und die Fertigformwerkzeuge in Reihe hintereinander angeordnet sind, so dass in einem geradlinigen Durchlauf Profile aus Blechstreifen gebildet werden können, indem sie zunächst in der erfindungsgemässen Weise vorgeformt und im weiteren Durchlauf dann in bekannter Weise fertiggeformt werden.
Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmale und
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Konstruktionsdetails können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander wesent- liche Bedeutung haben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Profiliermaschine zur Herstellung von Profilen aus einem Blechstreifen mit Hilfe von Werk- zeugen, wobei in Reihe hintereinander angeordnete Vorformwerkzeuge vorgesehen sind, die jeweils für eine Vorformzone od. dgl. bestimmten Werkzeuge auf einer einem Quereinzug des Profils ent- sprechenden Linie von dessen Ausgangsform bis zum ersten Fertigformwerkzeug liegen und sich die einzelnen Linien in Vorschubrichtung nähern, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils in Vor- schubrichtung hintereinander liegenden und miteinander fluchtenden Werkzeuge an einer gemein- samen, sie tragenden Tragleiste (11) od. dgl. angeordnet und diese Tragleisten (11) od. dgl. um eine vertikale und eine horizontale Achse (12,13) schwenkbar gelagert sind.