Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Bördeln eines Kesselbodens durch Druckverformen mit einer zum Festhalten des Werkstückes dienenden Zentriervorrichtung, einer dem Werkstück beim Bördeln von innen her die Form gebenden Formrolle und einer beim Bördeln verstellbaren, das Werkstück an die Formrolle anpressenden Planierrolle, wobei das eingespannte Werkstück um die Zentriervorrichtungsachse drehbar, die Formrolle zum Bördeln um eine die Zentriervorrichtungsachse schneidende Achse drehbar und die Planierrolle auf einer um eine beim Bördeln raumfeste Achse schwenkbaren Wippe verschiebbar gelagert ist und die Verschieberichtung in der Schwenkebene der Wippe und in der durch die Formrollenachse und die Zentriervorrichtungsachse definierten Ebene liegt.
Eine solche Maschine ist bereits Gegenstand des Patentes 492 489. Bei jener Maschine liegen aber die Achsen der Planierrolle. der Formrolle und der Zentriervorrichtung immer in einer Ebene. Es hat sich nun aber gezeigt, dass mit einer solchen herkömmlichen Maschine dünne Kesselböden sich nicht so gut bearbeiten lassen, weil sich dünne Bleche nicht ohne weiteres stauchen einziehen lassen. Daher muss man versuchen die Bördelung eher durch einen Materialtransport in die äusseren Partien des Kesselbodens zu erreichen.
Man versuchte auch schon mittels zusätzlicher, die Verformzone vergrössernder Hilfsrollen, welche in unmittelbarer Nähe der Hauptrolle angeordnet waren, die vorgenannten Verformungsschwierigkeiten zu meistern, erreichte aber damit keine wesentlich besseren Resultate.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es also eine Maschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der man die vorgenannten Schwierigkeiten weitgehend reduzieren kann.
Eine erfindungsgemässe Maschine, mit der dieses Problem gelöst wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Planierrolle um eine in der letzteren Ebene liegende und zu ihrer Verschieberichtung senkrechte Achse schwenkbar gelagert ist.
Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigen: die Fig. 1 eine etwas schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemässen Maschine und die Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Ansicht gemäss der Linie II-II der Fig. 1, in einem etwas grösseren Massstab.
In der Fig. 1 ist mit 1 der Hauptteil des auch als Maschinengestell dienenden Maschinengehäuses bezeichnet. An diesem ist oben ein Ausleger 2 und unten ein von ihm lösbarer Träger 3 angeordnet. Auf jedem dieser beiden Teile 2 und 3 ist je ein Stempel 6 beziehungsweise 7 mit einem frei drehbaren Druckteller 6b beziehungsweise 7b derart angeordnet, dass er vom Hauptteil 1 weg und gegen diesen hin verschoben werden kann. Dieses Hin- und Herschieben kann durch mechanische, pneumatische oder elektrische Mittel erfolgen, wobei sich Hilfsmittel vorsehen lassen, die gewährleisten, dass die beiden Stempel 6 und 7 in ihrer Arbeitsstellung genau koaxial zueinander stehen. Die Stempel 6 und 7 lassen sich auch gegeneinander hin- und voneinander wegschieben, wozu je ein Druckzylinder 4 beziehungsweise 14 dient.
Zwischen diese beiden Stempel lässt sich also eine als Werkstück dienende Platte einspannen, deren Rand zu bördeln ist. In der Zeichnung ist ein gewölbter Boden 5 in der Lage, in der er bei Bearbeitungsbeginn von den Stempeln festgehalten wird. eingezeichnet. Die Formrolle, die dem werdenden Kesselboden die Form des Bördelrandes gibt, ist hier mit 8 bezeichnet. Diese Formrolle 8 sitzt auf der Formrollenwelle 18, die mit der Welle des Hydraulikmotors 11 gekuppelt ist.
Das Lagergehäuse 19 für die Welle 18 ist am Hauptteil 1 befestigt, und zwar vorteilhafterweise so, dass man den Winkel, den die Wellenachse 18a mit den Achsen 6a und 7a der beiden Stempel 6 beziehungsweise 7 bildet, verändern kann.
Die eine Wippe bildende Gleitbahn 10 ist innerhalb des Hauptteiles 1 an einem Bolzen 9 aufgehängt, um dessen Achse 9a sie schwenkbar ist. Diese Achse 9a steht senkrecht auf der Ebene, die durch die Achsen 6a/7a und 18a aufgespannt wird. Die Gleitbahn 10 ist durch einen Druckzylinder 12 derart mit dem Hauptteil 1 des Maschinengehäuses oder -gestelles verbunden, dass dieser Druckzylinder als Schwenkorgan für die Gleitbahn 10 dient, also sie beim Sichverkürzen im Uhrzeigersinn und beim Sichverlängern im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. An der Gleitbahn 10 ist ein Schlitten 15 verschiebbar gelagert oder aufgehängt, der durch einen Druckzylinder 13, dessen eines Ende 13a am Schlitten und dessen anderes Ende 13b an der Gleitbahn 10 angelenkt sind, hin und her geschoben werden kann.
Auf dem Schlitten 15 ist mittels der Stützen 20a eine Platte 15a und darauf ein weiterer Schlitten 15b befestigt, und zwar so, dass letzterer um die Achse 15' auf der Platte 15a gleitend um etwa + 12 aus der durch die Achsen 6a/7a und 18a aufgespannten Ebene geschwenkt werden kann. Dazu dienen in der Fig. 2 dargestellte Führungsschlitze 15c und in diese eingreifende Führungsbolzen 15d. Des weitern ist eine mechanische Verstellvorrichtung 15e, f, g vorgesehen, die es gestattet, den Schlitten 15b in die gewünschte Winkellage zu verschwenken.
Die Fixierung in der jeweiligen Lage geschieht durch Spannmuttern, welche auf die Bolzen 15d aufgeschraubt sind und von denen in der Zeichnung nur zwei dargestellt sind. Mittels der Stützen 20b ist fest auf dem Schlitten 15b der Hydraulikmotor 16 montiert, der mit der die Planierrolle 17 tragenden Welle 20 gekuppelt ist. Wenn der Schlitten 15b nicht verschwenkt ist, liegen die Achsen 17a des Hydraulikmotors 16 und der Planierrolle 17 in der durch die Achsen 6a/7a und 18a aufgespannten Ebene. Die Gleitbahn 10 ist so ausgebildet, dass bei einer Verschiebung des Schlittens 15 mit dem Schlitten 15b beziehungsweise der Planierrolle die Lage der Achse 17a auch in verschwenktem Zustand bezüglich der vorstehend definierten Ebene stets erhalten bleibt.
Die Arbeit mit der vorbeschriebenen Bördelmaschine ist ihrem einfachen Aufbau entsprechend einfach und funktionssicher, so dass sie ohne weiteres von angelernten Arbeitern ohne grosse Übung vorgenommen werden kann. Zuerst wird das als Werkstück dienende Blech 5 zwischen die Druckteller 6b und 7b der beiden Stempel 6 und 7 eingespannt, und zwar so, dass sein Zentrum auf der Achse 6a/7a liegt. Durch Betätigung der beiden Druckzylinder 4 und 14 wird das Blech 5 auf die Formrolle 8 aufgelegt, und zwar durch seitliches Verschieben der beiden Stempel 6 und 7 so, dass der Bördelrand dort gebildet wird, wo man ihn benötigt. Dann wird der Druckzylinder 13 so verkürzt, dass die Planierrolle 17 auf dem Werkstück 5 aufliegt.
Der Schlitten 15b mit dem Hydraulikmotor 16 und der Planierrolle 17 wird dann je nach dem Werkstück mehr oder weniger verschwenkt, und zwar so, dass der Auflagepunkt der Planierrolle auf dem Werkstück in dessen Drehrichtung gesehen hinter derjenigen Stelle liegt, an der das Werkstück seinerseits auf der Formrolle 8 aufliegt. Als besonders zweckmässig haben sich Planierrollen erwiesen, bei denen der Krümmungsradius eines Achsialschnittes im Arbeitsbereich, das heisst, in dem Bereich, mit welchem die Planierrolle auf dem Werkstück aufliegt, zwischen 30 und 60 mm liegt. Nun kann der Druckzylinder 12 unter regelbaren Druck gesetzt, und es können die beiden Hydraulikmotoren 11 und 16, die gemeinsam von ein- und demselben Druckerzeuger gespeist werden, in Betrieb gesetzt werden.
Der an den Druckzylinder 12 angelegte Druck hat sich nach den Eigenschaften(Dicke und Festigkeit) des Werkstücks zu richten. Durch diese gemeinsame Speisung wird ein Schlupf zwischen den beiden Rollen 8 und 17 beziehungs weise zwischen einer dieser Rollen und dem Werkstück 5 vermieden, der bei starrem Antrieb der beiden Rollen immer dann entstehen müsste, wenn die momentane Auflagestelle der einen Rolle einen andern Radius als diejenige der andern Rolle hat und die beiden Rollen mit gleicher Winkelgeschwindigkeit angetrieben sind. Durch kontinuierliches Verlängern des Druckzylinders 13 wird der Schlitten 15 allmählich mit einer den Werkstückeigenschaften angepassten Geschwindigkeit nach links verschoben.
Dadurch, und weil der Zylinder 12 unter dem eingestellten konstanten Druck steht, wird die Planierrolle 17 entsprechend langsam über den ganzen Randbereich des Werkstückes 5 geführt, wodurch an diesem der gewünschte Bördelrand erzeugt wird. Nach Beendigung der Verformung wird das Werkstück 5 der Maschine entnommen, indem man zuerst die Planierrolle 17 wegschwenkt und dann durch Anheben des Stempels 6 den fertigen Kesselboden freigibt.
Falls man eine noch universeller verwendbare Bördelmaschine benötigt, kann man zusätzlich zur einstellbaren Befestigung der Formrolle 8 beziehungsweise ihre Achse 18a auch noch die Lager für den Bolzen 9 höhenverstellbar ausgestalten.
Versuche haben gezeigt, dass sich mit der vorstehend beschriebenen Maschine auch dünnere rostfreie Bleche zu Kesselböden verarbeiten lassen als mit den bisher bekannten Maschinen.
The present invention relates to a machine for flanging a boiler bottom by pressure deformation with a centering device serving to hold the workpiece, a shaping roller that gives the workpiece its shape from the inside during flanging and a leveling roller that is adjustable during flanging and that presses the workpiece against the shaping roller, the clamped The workpiece can be rotated around the centering device axis, the forming roller for flanging can be rotated around an axis intersecting the centering device axis and the leveling roller is mounted displaceably on a rocker that can pivot about an axis that is fixed in space during flanging, and the direction of displacement is in the pivot plane of the rocker and in that through the forming roller axis and the centering device axis defined plane.
Such a machine is already the subject of patent 492 489. In that machine, however, the axes of the leveling roller lie. the forming roller and the centering device always in one plane. It has now been shown, however, that thin boiler bottoms cannot be processed so well with such a conventional machine, because thin sheets cannot be easily drawn in. Therefore one has to try to achieve the flaring rather by transporting material into the outer parts of the boiler bottom.
Attempts have also been made to master the aforementioned deformation difficulties by means of additional auxiliary rollers which enlarge the deformation zone and which were arranged in the immediate vicinity of the main roller, but this did not achieve significantly better results.
The purpose of the present invention is therefore to provide a machine of the type mentioned at the beginning with which the aforementioned difficulties can be largely reduced.
A machine according to the invention, with which this problem is solved, is characterized in that the leveling roller is mounted pivotably about an axis lying in the latter plane and perpendicular to its direction of displacement.
An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawing. In the drawing: FIG. 1 shows a somewhat schematic side view of a machine according to the invention and FIG. 2 shows a basic representation of a view along the line II-II in FIG. 1, on a somewhat larger scale.
In Fig. 1, 1 denotes the main part of the machine housing, which is also used as a machine frame. A bracket 2 is arranged on this at the top and a carrier 3 detachable from it is arranged at the bottom. On each of these two parts 2 and 3, a stamp 6 or 7 with a freely rotatable pressure plate 6b or 7b is arranged in such a way that it can be moved away from the main part 1 and towards it. This back and forth movement can be done by mechanical, pneumatic or electrical means, whereby aids can be provided which ensure that the two punches 6 and 7 are exactly coaxial with one another in their working position. The stamps 6 and 7 can also be pushed towards and away from one another, for which purpose a pressure cylinder 4 or 14 is used.
A plate serving as a workpiece can be clamped between these two stamps, the edge of which is to be flanged. In the drawing, a curved base 5 is in the position in which it is held by the stamps when machining begins. drawn. The forming roller, which gives the boiler bottom the shape of the beaded edge, is denoted by 8 here. This forming roller 8 is seated on the forming roller shaft 18, which is coupled to the shaft of the hydraulic motor 11.
The bearing housing 19 for the shaft 18 is attached to the main part 1, advantageously in such a way that the angle that the shaft axis 18a forms with the axes 6a and 7a of the two punches 6 and 7, respectively, can be changed.
The slide track 10 forming a rocker is suspended within the main part 1 on a bolt 9, about whose axis 9a it can be pivoted. This axis 9a is perpendicular to the plane which is spanned by the axes 6a / 7a and 18a. The slide 10 is connected to the main part 1 of the machine housing or frame by a pressure cylinder 12 in such a way that this pressure cylinder serves as a pivoting element for the slide 10, i.e. it pivots clockwise when shortening and counterclockwise when lengthening. A slide 15 is slidably mounted or suspended on the slide 10 and can be pushed back and forth by a pressure cylinder 13, one end 13a of which is articulated on the slide and the other end 13b of which is articulated on the slide 10.
A plate 15a and a further slide 15b are attached to the slide 15 by means of the supports 20a, in such a way that the latter slides about the axis 15 'on the plate 15a by about +12 from the axis 6a / 7a and 18a spanned plane can be swiveled. For this purpose, guide slots 15c shown in FIG. 2 and guide pins 15d engaging them are used. Furthermore, a mechanical adjusting device 15e, f, g is provided which allows the carriage 15b to be pivoted into the desired angular position.
The fixation in the respective position is done by clamping nuts which are screwed onto the bolts 15d and of which only two are shown in the drawing. The hydraulic motor 16, which is coupled to the shaft 20 carrying the leveling roller 17, is fixedly mounted on the slide 15b by means of the supports 20b. When the carriage 15b is not pivoted, the axes 17a of the hydraulic motor 16 and the leveling roller 17 lie in the plane spanned by the axes 6a / 7a and 18a. The slideway 10 is designed so that when the slide 15 with the slide 15b or the leveling roller is displaced, the position of the axis 17a is always maintained in the pivoted state with respect to the plane defined above.
The work with the crimping machine described above is simple and functionally reliable, corresponding to its simple structure, so that it can easily be carried out by semi-skilled workers without great practice. First, the sheet metal 5 serving as the workpiece is clamped between the pressure plates 6b and 7b of the two punches 6 and 7 in such a way that its center lies on the axis 6a / 7a. By actuating the two pressure cylinders 4 and 14, the sheet metal 5 is placed on the forming roller 8, specifically by moving the two punches 6 and 7 laterally so that the bead is formed where it is needed. Then the pressure cylinder 13 is shortened so that the leveling roller 17 rests on the workpiece 5.
The carriage 15b with the hydraulic motor 16 and the leveling roller 17 is then pivoted more or less depending on the workpiece, in such a way that the point of contact of the leveling roller on the workpiece, viewed in its direction of rotation, lies behind the point at which the workpiece is in turn on the Form roller 8 rests. Leveling rollers have proven to be particularly useful in which the radius of curvature of an axial section in the working area, that is, in the area in which the leveling roller rests on the workpiece, is between 30 and 60 mm. Now the pressure cylinder 12 can be set under controllable pressure, and the two hydraulic motors 11 and 16, which are fed jointly by one and the same pressure generator, can be put into operation.
The pressure applied to the pressure cylinder 12 must be based on the properties (thickness and strength) of the workpiece. Through this common supply, a slip between the two rollers 8 and 17 or between one of these rollers and the workpiece 5 is avoided, which would always arise with rigid drive of the two rollers when the current contact point of one roller has a different radius than that the other role and the two rollers are driven at the same angular speed. By continuously lengthening the printing cylinder 13, the carriage 15 is gradually shifted to the left at a speed that is adapted to the workpiece properties.
As a result, and because the cylinder 12 is under the set constant pressure, the leveling roller 17 is accordingly slowly guided over the entire edge area of the workpiece 5, whereby the desired flanged edge is produced thereon. After the deformation has ended, the workpiece 5 is removed from the machine by first pivoting the leveling roller 17 away and then releasing the finished boiler base by lifting the ram 6.
If a flanging machine that can be used even more universally is required, in addition to the adjustable fastening of the forming roller 8 or its axis 18a, the bearings for the bolt 9 can also be configured to be height-adjustable.
Tests have shown that the machine described above can also be used to process thinner stainless steel sheets into boiler bottoms than with the previously known machines.