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PATENTANSPRÜCHE
1. Mehrwalzenbiegemaschine zum Biegen von Profilstäben (5), die zwei sich gegenüberstehende, durch einen Steg (5a) miteinander verbundene Flansche (5b, 5c) aufweisen, mit einem Gestell (1), drehbar in diesem gelagerten Walzen (2, 3, 4) und einem Träger (6), auf dem mindestens eine Stützrolle (10) mit einer zu den Drehachsen der Walzen (2, 3, 4) parallelen Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Stützrolle (10) dazu bestimmt ist, beim Biegen eines Profilstabes (5) an der dem andern Flansch (5b) zugewandten Fläche desjenigen Flansches (5c) anzuliegen, der sich auf der äusseren Seite des Bogens befindet, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Träger (6) mindestens eine andere Stützrolle (9) mit einer zur erstgenannten Stützrolle (10) parallelen Drehachse drehbar gelagert ist,
deren Mantelfläche diejenige der erstgenannten Stützrolle (10) berührt und die dazu bestimmt ist, beim Biegen an der dem bogenäussern Flansch (5c) zugewandten Fläche des bogeninnern Flansches (5b) anzuliegen und diesen abzustützen, und dass der Träger (6) um eine zu den Stützrollen-Drehachsen parallele Schwenkachse schwenkbar ist und dass ein Verstellorgan (20) vorhanden ist, um den Träger (6) zu verschwenken und festzuhalten.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Stützrolle (10) mittels eines rechtwinklig zu ihrer Drehachse verschiebbaren Lagerzapfens (12) im Träger (6) gelagert ist.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einander berührenden Abschnitte der Mantelflächen der Stützrollen (9, 10) kreiszylindrisch sind.
4. Verfahren zum Betrieb der Mehrwalzenbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei aneinander anliegende Stützrollen (9, 10) verwendet werden, für die die Summe der Durchmesser ihrer einander berührenden Mantelflächenabschnitte mindestens gleich dem Abstand der einander zugewandten Flächen der Flansche (5b, 5c) des zu biegenden Profilstabes (5) und höchstens 20% grösser als der genannte Abstand ist.
Die Erfindung betrifft eine Mehrwalzenmaschine zum Biegen von Profilstäben, die zwei sich gegenüberstehende, durch einen Steg miteinander verbundene Flansche aufweisen, mit einem Gestell, drehbar in diesem gelagerten Walzen und einem Träger, auf dem mindestens eine Stützrolle mit einer zu den Drehachsen der Walzen parallelen Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Stützrolle dazu bestimmt ist, beim Biegen eines Profilstabes an der dem andern Flansch zugewandten Fläche desjenigen Flansches anzuliegen, der sich auf der äusseren
Seite des Bogens befindet.
Wenn Profilstäbe mit zwei sich gegenüberstehenden, durch einen Steg miteinander verbundenen Flanschen, d. h. U- oder
I-Profilstäbe, parallel zur Ebene des Steges gebogen werden, haben die Flansche bei grossen Querschnittsabmessungen die
Tendenz, sich gegen den Steg hinzubiegen. Vor allem bei
U-Profilstäben wird dabei auch der Steg beträchtlich aus seiner
Ebene herausgewölbt. Diese unerwünschten Profil-Verfor mungen treten insbesondere bei Steghöhen von 200 bis 400 mm und mehr auf, weil dann die Materialdicke des Steges im Ver hältnis zu seiner Höhe wesentlich kleiner ist als bei kleineren
Querschnittsabmessungen.
Es ist nun bereits eine Dreiwalzenbiegemaschine mit einer
Mittelwalze und zwei Seitenwalzen bekannt, die zum Biegen von U-Profilstäben eine Stützrolle aufweist. Die Stützrolle ist auf einem einenends an einem Träger befestigten Zapfen ge lagert. Der Träger ist mit dem Kolben eines Hydraulikzylinders verbunden. Die Stützrolle ist derart angeordnet, dass ihre Drehachse parallel zu denjenigen der Walzen verläuft und dass sie beim Biegen eines Profilstabes gegenüber der Mittelwalze zwischen den beiden Seitenwalzen an der dem andern Flansch zugewandten Fläche desjenigen Flansches anliegt, der sich auf der äusseren Seite des hergestellten Bogens befindet. Die Stützrolle wird während eines Biegevorganges mittels des Hydraulikzylinders von der Mittelwalze weg gegen den bogen äusseren Flansch des Profilstabes gezogen, um dadurch die Querschnittsverformung zu verhindern.
Beim Biegen eines I-Profilstabes werden zwei Stützrollen verwendet, die auf den beiden Seiten der vom Steg aufgespannten Ebene angeordnet sind und an den beiden Hälften des bogenäusseren Flansches angreifen.
Die vorbekannte Maschine hat den Nachteil, dass sie nur eine Abstützung des bogenäusseren Flansches ermöglicht. Ein Einknicken des bogeninneren Flansches kann daher nicht verhindert werden. Bei sehr grossen Querschnittsabmessungen lässt sich jedoch auch das Einknicken des bogenäusseren Flansches nicht verhindern. Weil nämlich die Stützrolle in die von den zwei Flanschen begrenzte Rille hineinragen muss, kann ihr Lagerzapfen, wie bereits erwähnt, nur einseitig befestigt sein. Da die Durchmesser der Stützrolle und des Lagerzapfens aber auch nicht beliebig gross gewählt werden können, lässt sich die Andrückkraft der Stützrolle wegen der beschränkten Lagerstabilität nicht in allen Fällen so gross machen, wie es zum Verhindern des Einknickens des Flansches erforderlich wäre.
Die vorliegende Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, eine Mehrwalzenbiegemaschine zu schaffen, die es ermöglicht, U- oder I-Profilstäbe parallel zu der vom Steg des Profilstabes aufgespannten Ebene zu biegen, ohne dass die Querschnittsform des Profilstabes verändert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Mehrwalzenbiegemaschine der einleitend genannten Art gelöst, die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass auf dem Träger mindestens eine andere Stützrolle mit einer zur erstgenannten Stützrolle parallelen Drehachse drehbar gelagert ist, deren Mantelfläche diejenige der erstgenannten Stützrolle berührt und die dazu bestimmt ist, beim Biegen an der dem bogenäusseren Flansch zugewandten Fläche des bogeninneren Flansches anzuliegen und diesen abzustützen, und dass der Träger um eine zu den Stützrollen-Drehachsen parallele Schwenkachse schwenkbar ist und dass ein Verstellorgan vorhanden ist, um den Träger zu verschwenken und festzuhalten.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb der Mehrwalzenbiegemaschine. Dieses ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zwei aneinander anliegende Stützrollen verwendet werden, für die die Summe der Durchmesser ihrer einander berührenden Mantelflächenabschnitte mindestens gleich dem Abstand der einander zugewandten Flächen der Flansche des zu biegenden Profilstabes und höchstens 20% grösser als der genannte Abstand ist.
Wenn man die Durchmesser der Stützrollen so wählt, dass ihre Summe etwas grösser ist als die Breite der zwischen den Flanschen vorhandenen Rinne, können die Stützrollen derart angeordnet werden, dass ihre Drehachsen in einer Ebene liegen, die mindestens annähernd rechtwinklig zur Längs-Tangente der Flansche bei der Berührungsstelle der Stützrollen verläuft. Die beiden aneinander anliegenden Stützrollen stützen dann einander derart ab, dass ihre Lager nur verhältnismässig kleine Kräfte aufnehmen müssen.
Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 eine Draufsicht auf eine vereinfacht dargestellte Dreiwalzenbiegemaschine,
die Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 in grösserem Massstab und die Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1 in gleichem Massstab wie die Fig. 2.
In der Fig. 1 ist eine Mehrwalzenbiegemaschine, und zwar eine Dreiwalzenbiegemaschine dargestellt. Sie weist ein Gestell 1 auf, in dem eine Mittelwalze 2 und zwei Seitenwalzen 3 und 4 drehbar gelagert sind. Die drei Walzen 2, 3, 4 weisen parallele, und zwar im vorliegenden Fall vertikale. Drehachsen auf. Die drei Walzen 2, 3, 4 sind im übrigen je mit einer ringförmigen Führungsrille 2a bzw. 3a bzw. 4a versehen, die zum Führen des zu biegenden Profilstabes 5 dient. Die beiden Seitenwalzen 3 und 4 sind voneinander durch einen Zwischenraum getrennt und symmetrisch bezüglich einer durch die Drehachse der Mittelwalze 2 verlaufenden Mittelebene angeordnet. Mindestens eine der drei Walzen ist rechtwinklig zu ihrer Drehachse verstellbar. Ferner ist mindestens eine der drei Walzen mit einem Antriebsmotor verbunden.
Der zu biegende Profilstab 5 weist einen Steg 5a auf, der zwei Flansche 5b und 5c miteinander verbindet. Die Flansche 5b, 5c begrenzen auf beiden Seiten der vom Steg 5a aufgespannten Ebene eine Rinne. Die die seitlichen Begrenzungen der letzteren bildenden, einander zugewandten Flächen der Flansche 5b, 5c verlaufen rechtwinklig zu der vom Steg aufgespannten Ebene. Der Profilstab 5 liegt mit dem bogeninneren Flansch 5b an der Mittelwalze 2 und mit dem bogenäusseren Flansch 5c an den beiden Seitenwalzen 3 und 4 an, so dass die von seinem Steg 5a aufgespannte Ebene rechtwinklig zu den Drehachsen der Walzen verläuft.
Die Maschine weist ferner einen bewegbar mit dem Gestell 1 verbundenen Träger 6 auf, der zum Teil in grösserem Massstab vereinfacht in den Fig. 2 und 3 dargestellt und zwischen den Seitenwalzen 3 und 4 angeordnet ist. Der Träger 6 weist zwei Platten 7 und 8 auf, die rechtwinklig zu den Drehachsen der Walzen 2, 3, 4 verlaufen, und auf verschiedenen Seiten der vom Steg 5a aufgespannten Ebene angeordnet sind, und zwar nur wenig von den Rändern des bogenäusseren Flansches 5c entfernt. Die beiden Platten 7, 8 erstrecken sich an nähern bis zum an der Mittelwalze 2 anliegenden Flansch 5b des I-förmigen Profilstabes 5.
Auf jeder der beiden Platten 7 und 8 sind zwei Stützrollen 9 und 10 mit kreiszylindrischen Mantelflächen drehbar gelagert, wobei die Drehachsen der Stützrollen parallel zu denjenigen der Walzen 2, 3, 4 sind. Die Stützrollen 9 befinden sich beim mittelwalzenseitigen Ende der Platte 7 bzw. 8 und sind je auf einem Lagerzapfen 11 gelagert, dessen eines Ende unverschiebbar an der betreffenden Platte 7 bzw. 8 befestigt, etwa angeschweisst ist. Die anderen zwei Stützrollen 10 sind je auf einem Lagerzapfen 12 gelagert, der mittels eines Schiebers 13 verschiebbar in einem Schlitz 7a bzw. 8a der Platte 7 bzw. 8 geführt ist. Die beiden Schlitze 7a und 8a verlaufen dabei geradlinig und rechtwinklig zu den Drehachsen der Stützrollen 9, 10 und ungefähr entlang der durch die Drehachse der Mittelwalze 2 verlaufenden Mittelebene zwischen den beiden Seitenwalzen 3, 4.
Die Lagerzapfen 11, 12 und allfälligen übrigen Lagerteile sind derart ausgebildet, dass die Stützrollen 9, 10 beim Betrieb axial unverschiebbar sind.
Die beiden Platten 7, 8 sind an einer Platte 14 befestigt, die ihrerseits an einer Platte 15 befestigt ist. Die letztere ist mittels eines Schwenkzapfens 16 schwenkbar, aber axial unverschiebbar mit einem Schieber 17 verbunden. Die Schwenkachse des Schwenkzapfens 16 verläuft parallel zu den Drehachsen der Stützrollen 9, 10. Der Schwenkzapfen 16 ist im übrigen derart angeordnet, dass sich seine Schwenkachse in der gleichen Ebene befindet wie die Stützrollen-Drehachsen, und zwar gerade in der Mitte zwischen diesen. Die Platte 15 und die ebenfalls zum Träger 6 gehörende Platte 34 sind mit einer Führungsnut 15a bzw. 34a versehen. Am Schieber 17 sind zwei Führungsschienen 35 befestigt, die in die Führungsnuten 15a bzw. 34a eingreifen.
Diese Führungsnuten und -schienen verlaufen auf zum Schwenkzapfen 16 koaxialen Kreisbögen und bilden auf beiden Seiten der Stützrollen 9, 10 zur Entlastung des Schwenkzapfens 16 dienende Gleitführungen. Der Schieber 17 ist mittels am Gestell 1 befestigter Führungselemente 18, etwa Schienen, geradlinig und rechtwinklig zu den Drehachsen der Walzen und Stützrollen verschiebbar geführt, und zwar mindestens ungefähr parallel zu der durch die Drehachse der Mittelwalze 2 verlaufenden Mittelebene zwischen den beiden Seitenwalzen 3 und 4. Der Schieber 17 ist mit einem Sockel 19 versehen, auf dem ein Zylinder 21 einer hydraulischen Verstellvorrichtung 20 mittels eines Schwenklagers 22 schwenkbar gelagert ist. Am Kolben 23 der Verstellvorrichtung 20 ist ein gabelförmiger Gelenkteil 24 befestigt.
Dieser ist mittels eines Gelenkbolzens 25 an einem starr an der Platte 14 befestigten Gelenkteil 26 befestigt. Eine hydraulische Verstellvorrichtung 27 weist einen am Gestell 1 befestigten Zylinder 28 und einen Kolben 29 auf, der mittels eines Verbindungselementes 30 mit dem Schieber 17 verbunden ist.
Im folgenden soll die Arbeitsweise der Dreiwalzenbiegemaschine erläutert werden. Der zu biegende Profilstab 5 wird in der durch den Pfeil 31 bezeichneten Richtung zwischen den drei Walzen 2, 3, 4 hindurch transportiert, wobei sich diese in Richtung der Pfeile 32 drehen und, wie bereits erwähnt, mindestens eine von ihnen entsprechend angetrieben wird. Wie ebenfalls bereits erwähnt, ist mindestens eine der Walzen rechtwinklig zu ihrer Drehachse verstellbar, so dass der Profilstab 5 mit dem gewünschten Krümmungsradius parallel zu der von seinem Steg 5a aufgespannten Ebene gebogen werden kann.
Die beiden Stützwalzen 9, 10 weisen Mantelflächen mit identischen Durchmessern auf, wobei die Summe der Durchmesser mindestens gleich dem Abstand der einander zugewandten Flächen der beiden Profilstab-Flansche 5b und 5c ist. Die Summe der beiden Stützwalzen-Mantelflächen-Durchmesser soll also zwar etwas grösser, aber höchstens etwa 20 %, beispielsweise 5 bis 10% grösser, als der genannte Abstand sein.
Die Lage des Schiebers 17 ist mittels der Verstellvorrichtung 27 derart eingestellt, dass sich die zwei Paare von Stützrollen 9, 10 auf je einer Seite der vom Steg 5a aufgespannten Ebene zwischen den zwei Flanschen 5b, 5c befinden. Des weitern ist die Schwenklage des Trägers 6 mit der Verstellvorrichtung 20 derart eingestellt, dass die Stützrollen 9 und 10 einander paarweise mit ihren Mantelflächen berühren und an den einander zugewandten Flächen der Flansche anliegen, und zwar die Stützrollen 9 am bogeninneren Flansch 5b und die Stützrollen 10 am bogenäusseren Flansch 5c.
Da die Summe der Stützrollendurchmesser grösser ist als der Abstand der einander zugewandten Flanschflächen, kann durch eine geeignete Einstellung der Schwenklage des Trägers 6 erreicht werden, dass die Stützrollen unter Vorspannung an den Flanschen 5b, 5c anliegen. Wenn nun beim Biegen Spannungen entstehen, die die Flansche 9b, 9c gegeneinanderdrücken, wird deren Einknicken durch die Stützrollen 9, 10 verhindert. Dabei wird natürlich jede der Stützrollen 9, 10 mit Kräften beaufschlagt, die von der Berührungslinie, bei der sie den Flansch berührt, gegen ihre Drehachse gerichtet sind.
Da nun die Summe der Stützrollendurchmesser nur wenig grösser ist als der Abstand der einander zugewandten Flanschflächen, liegen die Berührungslinien, bei denen die Stützrollen 9, 10 an den Flanschen 5b, 5c anliegen, nahezu in der durch die Drehachsen der Stützrollen 9, 10 und deren gegenseitigen Berührungslinien verlaufenden Ebene. Dies hat zur Folge, dass die von den beiden Flanschen 5b, 5c auf die Stützrollen 9, 10 ausgeübten Kräfte einander weitgehend kompensieren, so dass die Lager der Stützrollen 9, 10 nur verhältnismässig kleine Kräfte und Momente aufnehmen müssen. Versuche mit Stahl-Profilstäben mit einer Steghöhe von 300 bis 400 mm haben erwiesen, dass es trotz der nur einenends gehaltenen Lagerzapfen 11, 12 möglich ist, eine Veränderung der Querschnittsform beim Biegen nahezu vollständig zu verhindern.
Wegen Fabrikationsungenauigkeiten können die Flanschabstände der zu biegenden Profilstäbe variieren. Die hydraulische Verstellvorrichtung 20 ermöglicht solche Ungenauigkeiten durch geringe Verschwenkungen des Trägers um die Achse des Schwenkzapfens 16 auszugleichen, so dass die Andrückkraft der Stützrollen ungefähr konstant bleibt. Die Maschine ermöglicht daher, auch Fabrikationsungenauigkeiten aufweisende Profilstäbe ohne Querschnittsverformung zu biegen.
Selbstverständlich können auch Profilstäbe mit verschiedenen Abmessungen gebogen werden. Stäbe, deren Flanschabstände sich nur wenig unterscheiden, können dabei unter Verwendung der gleichen Stützrollen gebogen werden. Da die Summe der Durchmesser der einander berührenden Mantelflächen der beiden Stützrollen jeweils einige Prozent grösser sein sollte als der Abstand der einander zugewandten Flanschflächen, müssen die Stützrollen bei grossen Unterschieden der Flanschabstände ausgewechselt werden. Die Lagerzapfen 11 und 12 sind daher so ausgebildet, dass die Stützrollen relativ einfach lösbar und auswechselbar sind.
Der Abstand des rechtwinklig zur Drehachse der Mittelwalze 2 verschiebbaren Schiebers 17 von der Mittelwalze 2 und die Schwenklage des Trägers 6 bezüglich des Schiebers 17 sind natürlich entsprechend den Profil-Abmessungen und Durchmessern der Stützrollen Mantelflächen so einzustellen, dass die Stützrollen 9, 10 in der beschriebenen Weise an den Flanschen des Profilstabes anliegen. Da die Lagerzapfen 12 verschiebbar vom Träger 6 gehalten sind, passt sich der Abstand der Lagerzapfen beim Betrieb dem Stützrollendurchmesser automatisch an, so dass die nebeneinander angeordneten Stützrollen einander abstützen. Man kann zur Maschine einen Satz von verschiedene Mantelflächen Durchmesser aufweisenden Stützrollen berditstellen, die nach Bedarf montiert werden können.
Selbstverständlich kann statt des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten I-förmigen Profilstabes auch ein U-förmiger Profilstab in entsprechender Weise entlang einer zu seinem Steg parallelen Ebene gebogen werden. In diesem Fall ist natürlich nur ein Paar von aneinander anliegenden Stützrollen erforderlich.
Hingegen ist es zweckmässig, noch eine Rolle mit einer zu den Drehachsen der Mittelwalze und der Stützrollen rechtwinkligen Drehachse vorzusehen, die an der den Flanschen abgewandten Fläche des Steges anliegt.
Bei Profilstäben sind die einander zugewandten Flanschflächen manchmal nicht genau rechtwinklig zum Steg, sondern etwas von diesem weg nach aussen geneigt. Die von den Flanschen begrenzte Rinne ist dann bei den Flanschrändern etwas breiter als beim Steg. In diesem Fall können Stützrollen verwendet werden, die einen konischen und einen kreiszylindrischen Mantelflächenabschnitt aufweisen. Der Kegelwinkel des konischen Mantelflächenabschnittes wird dann so gewählt, dass der letztere jeweils längs einer Mantellinie am Flansch anliegt.
Der kreiszylindrische Mantelflächenabschnitt schliesst an das dem Steg des Profilstabes abgewandte, dickere Ende des konischen Mantelflächenabschnittes an. Der den grössten Durchmesser aufweisende Mantelflächenabschnitt, mit dem die nebeneinander angeordneten Stützrollen einander berühren, ist also wiederum kreiszylindrisch.
Falls vorgesehen ist, grosse Serien von Profilstäben mit gleichem Flanschabstand zu biegen, können die Schlitze 7a und 8a wegfallen und alle Lagerzapfen 11 und 12 unverschiebbar montiert werden. Anderseits könnten natürlich auch die Lagerzapfen von beiden aneinander anliegenden Stützrollen verschiebbar sein.
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PATENT CLAIMS
1. Multi-roll bending machine for bending profile bars (5) which have two opposing flanges (5b, 5c) connected to one another by a web (5a), with a frame (1) rotatable in this mounted rollers (2, 3, 4 ) and a carrier (6) on which at least one support roller (10) is rotatably mounted with an axis of rotation parallel to the axes of rotation of the rollers (2, 3, 4), the support roller (10) being intended for use when bending a profile bar (5) to rest on the surface of the flange (5c) facing the other flange (5b), which is on the outer side of the sheet, characterized in that at least one other support roller (9) with one for the first-mentioned support roller (10) is rotatably mounted on the parallel axis of rotation,
the outer surface of which touches that of the first-mentioned support roller (10) and which is intended to rest against the surface of the inside flange (5b) facing the outside flange (5c) during bending and to support it, and that the carrier (6) around one to the Support roller axes of rotation parallel pivot axis can be pivoted and that an adjusting element (20) is provided in order to pivot and hold the carrier (6).
2. Machine according to claim 1, characterized in that at least one support roller (10) is mounted in the carrier (6) by means of a bearing journal (12) displaceable at right angles to its axis of rotation.
3. Machine according to claim 1, characterized in that the mutually contacting sections of the lateral surfaces of the support rollers (9, 10) are circular-cylindrical.
4. A method for operating the multi-roll bending machine according to claim 1, characterized in that two adjacent support rollers (9, 10) are used, for which the sum of the diameters of their contacting lateral surface sections is at least equal to the distance between the mutually facing surfaces of the flanges (5b, 5c) of the profile bar (5) to be bent and no more than 20% greater than the specified distance.
The invention relates to a multi-roller machine for bending profile bars, which have two opposing flanges connected to one another by a web, with a frame, rollers rotatably mounted in this frame and a carrier on which at least one support roller with an axis of rotation parallel to the axes of rotation of the rollers is rotatably mounted, wherein the support roller is intended to rest when bending a profile bar on the other flange facing surface of that flange that is on the outer
Side of the bow.
If profile bars with two opposing flanges connected to one another by a web, i. H. U or
I-profile bars, which are bent parallel to the plane of the web, have the flanges with large cross-sectional dimensions
Tendency to bend towards the bridge. Especially with
U-profile bars will also be the web considerably from its
Arched level. These undesirable profile deformations occur in particular at web heights of 200 to 400 mm and more, because then the material thickness of the web in relation to its height is much smaller than with smaller ones
Cross-sectional dimensions.
It is now a three-roll bending machine with a
Center roll and two side rolls known which have a support roll for bending U-shaped bars. The support roller is superimposed on a pin attached to a support at one end. The carrier is connected to the piston of a hydraulic cylinder. The support roller is arranged in such a way that its axis of rotation runs parallel to that of the rollers and that when a profile bar is bent opposite the central roller between the two side rollers, it rests against the surface of the flange facing the other flange that is on the outer side of the sheet produced . During a bending process, the support roller is pulled away from the central roller by means of the hydraulic cylinder against the curved outer flange of the profile bar in order to prevent the cross-sectional deformation.
When bending an I-profile bar, two support rollers are used, which are arranged on both sides of the plane spanned by the web and engage the two halves of the flange on the outside of the curve.
The previously known machine has the disadvantage that it only enables the flange on the outside of the curve to be supported. Buckling of the inside flange cannot therefore be prevented. In the case of very large cross-sectional dimensions, however, the buckling of the outer flange cannot be prevented. Because the support roller has to protrude into the groove delimited by the two flanges, its bearing pin can, as already mentioned, only be fastened on one side. Since the diameter of the support roller and the bearing pin cannot be chosen arbitrarily large, the pressing force of the support roller cannot be made as great in all cases as would be necessary to prevent the flange from buckling due to the limited storage stability.
The present invention has set itself the task of creating a multi-roll bending machine which makes it possible to bend U- or I-profile bars parallel to the plane spanned by the web of the profile bar without changing the cross-sectional shape of the profile bar.
This object is achieved by a multi-roll bending machine of the type mentioned in the introduction, which is characterized according to the invention in that at least one other support roller with an axis of rotation parallel to the first-mentioned support roller is rotatably mounted, the outer surface of which touches that of the first-mentioned support roller and which is intended to when bending, to rest against the surface of the inner flange facing the outer flange and to support it, and that the carrier can be pivoted about a pivot axis parallel to the axis of rotation of the support rollers and that an adjusting element is provided to pivot and hold the carrier.
The invention also relates to a method for operating the multi-roll bending machine. This is characterized according to the invention in that two adjacent support rollers are used for which the sum of the diameters of their contacting outer surface sections is at least equal to the distance between the facing surfaces of the flanges of the profile rod to be bent and at most 20% greater than the mentioned distance.
If you choose the diameter of the support rollers so that their sum is slightly larger than the width of the channel between the flanges, the support rollers can be arranged in such a way that their axes of rotation lie in a plane that is at least approximately at right angles to the longitudinal tangent of the flanges runs at the point of contact of the support rollers. The two support rollers resting against one another then support one another in such a way that their bearings only have to absorb relatively small forces.
The invention will now be explained with reference to an embodiment shown in the drawing. In the drawing, FIG. 1 shows a plan view of a simplified three-roll bending machine,
FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on a larger scale and FIG. 3 shows a section along line III-III in FIG. 1 on the same scale as FIG.
1 shows a multi-roll bending machine, namely a three-roll bending machine. It has a frame 1 in which a central roller 2 and two side rollers 3 and 4 are rotatably mounted. The three rollers 2, 3, 4 have parallel, and in the present case vertical. Axes of rotation. The three rollers 2, 3, 4 are each provided with an annular guide groove 2a or 3a or 4a, which is used to guide the profile rod 5 to be bent. The two side rollers 3 and 4 are separated from one another by a space and are arranged symmetrically with respect to a central plane running through the axis of rotation of the central roller 2. At least one of the three rollers can be adjusted at right angles to its axis of rotation. Furthermore, at least one of the three rollers is connected to a drive motor.
The profile bar 5 to be bent has a web 5a which connects two flanges 5b and 5c to one another. The flanges 5b, 5c delimit a channel on both sides of the plane spanned by the web 5a. The facing surfaces of the flanges 5b, 5c, which form the lateral boundaries of the latter, extend at right angles to the plane spanned by the web. The profile bar 5 rests with the inside flange 5b on the central roller 2 and with the outside flange 5c on the two side rollers 3 and 4, so that the plane spanned by its web 5a runs at right angles to the axes of rotation of the rollers.
The machine also has a carrier 6 movably connected to the frame 1, which is partly shown in simplified form on a larger scale in FIGS. 2 and 3 and is arranged between the side rollers 3 and 4. The carrier 6 has two plates 7 and 8, which run at right angles to the axes of rotation of the rollers 2, 3, 4, and are arranged on different sides of the plane spanned by the web 5a, and only a little away from the edges of the curved outer flange 5c . The two plates 7, 8 extend close to the flange 5b of the I-shaped profile bar 5 resting on the central roller 2.
On each of the two plates 7 and 8, two support rollers 9 and 10 with circular cylindrical jacket surfaces are rotatably mounted, the axes of rotation of the support rollers being parallel to those of the rollers 2, 3, 4. The support rollers 9 are located at the end of the plate 7 or 8 on the center roll side and are each mounted on a bearing pin 11, one end of which is fixed, for example welded, to the plate 7 or 8 in question. The other two support rollers 10 are each mounted on a bearing pin 12 which is guided by means of a slide 13 in a slit 7a or 8a of the plate 7 or 8 so as to be displaceable. The two slots 7a and 8a run in a straight line and at right angles to the axes of rotation of the support rollers 9, 10 and approximately along the central plane between the two side rolls 3, 4, which runs through the axis of rotation of the central roll 2.
The bearing journals 11, 12 and any other bearing parts are designed such that the support rollers 9, 10 are axially immovable during operation.
The two plates 7, 8 are attached to a plate 14, which in turn is attached to a plate 15. The latter can be pivoted by means of a pivot pin 16, but is connected to a slide 17 in an axially immovable manner. The pivot axis of the pivot pin 16 runs parallel to the axes of rotation of the support rollers 9, 10. The pivot pin 16 is also arranged such that its pivot axis is in the same plane as the support roller axes of rotation, specifically in the middle between them. The plate 15 and the plate 34 also belonging to the carrier 6 are provided with a guide groove 15a and 34a, respectively. Two guide rails 35, which engage in the guide grooves 15a and 34a, are attached to the slide 17.
These guide grooves and rails run on circular arcs coaxial with the pivot pin 16 and form sliding guides on both sides of the support rollers 9, 10 to relieve the load on the pivot pin 16. The slide 17 is guided in a straight line and at right angles to the axes of rotation of the rollers and support rollers by means of guide elements 18, such as rails, attached to the frame 1, at least approximately parallel to the center plane between the two side rollers 3 and 4, which runs through the axis of rotation of the central roller 2 The slide 17 is provided with a base 19 on which a cylinder 21 of a hydraulic adjustment device 20 is pivotably mounted by means of a pivot bearing 22. A fork-shaped joint part 24 is attached to the piston 23 of the adjusting device 20.
This is fastened by means of a hinge pin 25 to a hinge part 26 rigidly attached to the plate 14. A hydraulic adjusting device 27 has a cylinder 28 fastened to the frame 1 and a piston 29 which is connected to the slide 17 by means of a connecting element 30.
The operation of the three-roll bending machine will be explained below. The profile bar 5 to be bent is transported in the direction indicated by the arrow 31 between the three rollers 2, 3, 4, these rotating in the direction of the arrows 32 and, as already mentioned, at least one of them is driven accordingly. As also already mentioned, at least one of the rollers can be adjusted at right angles to its axis of rotation so that the profile bar 5 can be bent with the desired radius of curvature parallel to the plane spanned by its web 5a.
The two support rollers 9, 10 have jacket surfaces with identical diameters, the sum of the diameters being at least equal to the distance between the mutually facing surfaces of the two profile bar flanges 5b and 5c. The sum of the two back-up roll circumferential surface diameters should therefore be somewhat larger, but at most about 20%, for example 5 to 10% larger, than the distance mentioned.
The position of the slide 17 is set by means of the adjusting device 27 such that the two pairs of support rollers 9, 10 are each located on one side of the plane spanned by the web 5a between the two flanges 5b, 5c. Furthermore, the pivot position of the carrier 6 is set with the adjustment device 20 in such a way that the support rollers 9 and 10 touch each other in pairs with their outer surfaces and rest on the facing surfaces of the flanges, namely the support rollers 9 on the inside flange 5b and the support rollers 10 on the outer flange 5c.
Since the sum of the support roller diameters is greater than the distance between the mutually facing flange surfaces, a suitable setting of the pivot position of the carrier 6 can ensure that the support rollers rest against the flanges 5b, 5c under prestress. If tensions arise during bending, which press the flanges 9b, 9c against each other, their buckling is prevented by the support rollers 9, 10. In this case, of course, each of the support rollers 9, 10 is subjected to forces which are directed against its axis of rotation from the line of contact at which it touches the flange.
Since the sum of the support roller diameters is only slightly larger than the distance between the facing flange surfaces, the lines of contact in which the support rollers 9, 10 rest on the flanges 5b, 5c are almost in the direction of the axes of rotation of the support rollers 9, 10 and their mutual lines of contact running plane. This has the consequence that the forces exerted by the two flanges 5b, 5c on the support rollers 9, 10 largely compensate each other, so that the bearings of the support rollers 9, 10 only have to absorb relatively small forces and moments. Tests with steel profile rods with a web height of 300 to 400 mm have shown that, despite the bearing journals 11, 12 held only at one end, it is possible to almost completely prevent a change in the cross-sectional shape during bending.
Due to manufacturing inaccuracies, the flange distances of the profile bars to be bent can vary. The hydraulic adjusting device 20 enables such inaccuracies to be compensated for by slight pivoting of the carrier about the axis of the pivot pin 16, so that the pressing force of the support rollers remains approximately constant. The machine therefore enables profile bars with manufacturing inaccuracies to be bent without any cross-sectional deformation.
Of course, profile bars with different dimensions can also be bent. Rods whose flange spacing differ only slightly can be bent using the same support rollers. Since the sum of the diameters of the contacting lateral surfaces of the two support rollers should each be a few percent greater than the distance between the mutually facing flange surfaces, the support rollers must be replaced if there are large differences in the flange distances. The bearing journals 11 and 12 are therefore designed in such a way that the support rollers can be released and replaced relatively easily.
The distance of the slide 17, which is displaceable at right angles to the axis of rotation of the central roller 2, from the central roller 2 and the pivot position of the carrier 6 with respect to the slide 17 are of course to be adjusted in accordance with the profile dimensions and diameters of the support roller outer surfaces so that the support rollers 9, 10 in the described Way to rest against the flanges of the profile bar. Since the bearing journals 12 are held displaceably by the carrier 6, the distance between the bearing journals automatically adapts to the support roller diameter during operation, so that the support rollers arranged next to one another support one another. A set of support rollers with different circumferential surface diameters, which can be mounted as required, can be used with the machine.
Of course, instead of the I-shaped profile bar shown in FIGS. 1 to 3, a U-shaped profile bar can also be bent in a corresponding manner along a plane parallel to its web. In this case, of course, only a pair of support rollers resting against one another is required.
On the other hand, it is expedient to also provide a roller with an axis of rotation at right angles to the axes of rotation of the central roller and the support rollers, which rests on the surface of the web facing away from the flanges.
In the case of profile bars, the mutually facing flange surfaces are sometimes not exactly at right angles to the web, but rather inclined slightly outwards away from it. The channel delimited by the flanges is then somewhat wider at the flange edges than at the web. In this case, support rollers can be used which have a conical and a circular cylindrical jacket surface section. The cone angle of the conical surface section is then selected so that the latter rests on the flange along a surface line.
The circular cylindrical jacket surface section adjoins the thicker end of the conical jacket surface section facing away from the web of the profile bar. The lateral surface section having the largest diameter, with which the support rollers arranged next to one another touch one another, is thus again circular-cylindrical.
If it is intended to bend large series of profile bars with the same flange spacing, the slots 7a and 8a can be omitted and all bearing journals 11 and 12 can be mounted immovably. On the other hand, the bearing journals could of course also be displaceable by the two support rollers resting against one another.