DE1552088A1

DE1552088A1 - Streckmaschine

Info

Publication number: DE1552088A1
Application number: DE19661552088
Authority: DE
Inventors: Paul-Otto Dipl-Ing Claussen
Original assignee: Schloemann AG
Current assignee: Schloemann AG
Priority date: 1966-09-29
Filing date: 1966-09-29
Publication date: 1971-07-08
Also published as: GB1179158A; US3475943A

Description

Streckmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streckmaschine, deren Unterbau allgemein als Fundament bezeichnet, als Maschinenbauteil geplant und zur Aufnahme des sich aus dem Maschinenaufbau ergebenden großen Biegemomentes ausgebildet, mit einem oder mehreren Druckbalken derart schubfrei verbunden ist, daß dieser oder diese Druckbalken zur alleinigen Aufnahme der Reaktionskraft auf die Streckkraft befähigt sind, ferner nicht ausknicken können und das Querkraftpaar, das sich aus der nicht achsgleichen Lage von Reaktionskraft und Streckkraft ergibt, unter dem Gegenspannkopf, durch Kontakt beziehungsweise über Pendelanker an dieses Fundament weiterleiten tconnen.

Es gibt Profilstreckmaschinen und Blechstreckmaschinen. Die ersteren dienen zum Strecken und Entdrallen von Profil- und Stabmaterial, die letzteren zum Strecken von Blechen.

Die beiden Enden des Streckgutes werden in zwei Spannköpfe, den Streckspannkopf und den Gegenspannkopf, eingespannt. Der Streckspannkopf wird dann - meistens hydraulisch - soweit vom Gegenspannkopf wegbewegt, bis der gewünschte Streckeffekt erzielt ist, wobei gegebenenfalls eine Entdrallung vorhergeht.

Zur Durchführung des Streekvorganger, 1st es erforderlich, daß der Antrieb des Streckspannkopfea, das heißt,im allgemeinen der Streck-

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zylinder, und der Gegenspannkopf kraft- und formschlüssig derart miteinander verbunden sind, daß die Verbindung alle Reaktionen aus der Streckkraft und deren Lage voll aufnehmen kann. Die Verbindung kann auf verschiedene Weise hergestellt werden.

Sehr gebräuchlich ist die Verbindung durch zwei Druckstäbe, die symmetrisch zur Maschinenmitte, das heißt*symmetrisch zum Schwerpunkt des Streckgutes angeordnet sind, die also mit dem Streckgut in einer Ebene liegen. Dabei können sie in einer waagerechten, senkrechten oder in zwischen diesen liegenden Ebenen vorgesehen sein. Aufbaumäßig gleichwertig ist auch die Verbindung durch drei, vier oder mehr Druckstäbe, wenn der Schwerpunkt aller Druckstabflächen mit der Maschinenmitte zusammenfällt. Der Vorteil dieser Bauweise besteht darin, daß diese Druckstäbe praktisch nur durch Normaldruckspannung aus der Reaktionskraft auf die Streckkraft beansprucht werden. Ein wesentlicher Nachteil dieser Bauweise liegt jedoch in der schlechten Zugänglichkeit der Maschine, da bei jeder symmetrischen Anordnung der Druckstäbe irgendwo das Manipulieren des Streckgutes wie auch das Eintreten des Bedienungspersonals in Maschinenmitte wesentlich behindert wird.

Soll die Zugänglichkeit der Maschine verbessert werden, so ist nur eine Anordnung der Verbindung denkbar, bei der der Schwerpunkt dieser Verbindung außerhalb der Maschinenmitte liegt.

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Die gebräuchliche exzentrische Verbindung ist die durch einen biegesteifen Rahmen, der mehr oder weniger weit von der Maschinenmitte entfernt angeordnet ist. Dieser Rahmen muß die Reaktionskraft auf die Streckkraft als im Rahmenschwerpunkt angreifende Druckkraft und zusätzlich noch das Biegemoment aufnehmen, das sich aus der nicht achsgleichen Lage von Streckkraft und Reaktionskraft ergibt. Der gleichmäßig über den Rahmenquerschnitt verteilten Druckspannung überlagert sich also die bekannte Biegespannungsverteilung, wobei sich das Biegemoment ergibt aus der Streckkraft, multipliziert mit dem Abstand von Spannkopfmitte und Schwerpunkt des Rahmens. Diese Bauweise ist aber relativ aufwendig, da trotz der Möglichkeit^' den Rahmenquerschnitt unsymmetrisch zu gestalten und ihn der Spannungsverteilung anzupassen, stets große Bereiche des Rahmens festigkeitsmäßig schwach ausgenutzt werden, nämlich die Bereiche um den Schwerpunkt herum. Ferner ist diese Bauweise aufwendig, weil der Rahmenquerschnitt und das Biegemoment voneinander abhängig sind. Denn bei der Bemessung des Rahmens wächst bei Annahme eines vergrößerten Rahmenquerschnitts zugleich das diesen Querschnitt belastende Biegemoment.

Eine weniger aufwendige Bauweise, die auch eine exzentrische Verbindung darstellt, ist unter dem Namen " Zugbandbauweise " bekannt. Hierbei ist der Zylinderholm des Streckspannkopfes :über einen Königszapfen fest mit dem Fundament verbunden. Der Oegenspannkopf,

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der wegen der unterschiedlichen Länge des Streckgutes auf Rollen längs der Maschinenachse verschiebbar ist, wird in Verriegelungsöffnungen, die in Abständen in einem auf oder im Fundament befindlichen Zugband angeordnet sind, mittels Verriegelungsbolzen lösbar befestigt. Dieses mit entsprechendem Querschnitt ausgestattete Zugband überträgt die Streckkraft über einen an seinem hinteren Ende befindlichen Königszapfen auf das Fundament. Das Fundament mui3 somit die Reaktionskraft auf die Streckkraft als im Fundamentschwerpunkt angreifende Druckkraft, ferner das Biegemoment aus Streckkraft, multipliziert mit dem Abstand Zugbandschwerpunkt - Fundament-Schwerpunkt und das jeweils nur im Bereich zwischen beiden Spannköpfen anfallende Biegemoment aus Streckkraft, multipliziert mit dem Abstand Maschinenmitte - Zugbandschwerpunkt aufnehmen. Das letztere Biegemoment wird dabei durch zwei gegenläufige, vertikale Reaktionskräfte des Gegenspannkopfes ins Fundament eingetragen.

Wegen der erheblichen Ausnutzung des Fundamentes als Maschinenbauteil sind dieser Bauweise wirtschaftliche Grenzen gesetzt, die bei Streckkräften von etwa ^OO t liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Streckmaschinenbauweise zu schaffen, die für beliebig hohe Streckkräfte noch wirtschaftliche Lösungen ermöglicht bei frei wählbarer Güte der Zugänglichkeit, die also den Bau einer Maschine ermöglicht, die eine exzentrische Ver-

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bindung von Spannzylinder und Gegenspannkopf besitzt, die aber keinen aufwendigen Rahmen besitzt und bei der die Reaktionskraft auf die Streckkraft nicht durch das Fundament geleitet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Streckmaschine zum Strecken von blechförmigem oder zum Strecken und Entdrallen von stabförmigem Streckgut, die aus Streckspannkopf mit Streckantrieb- und Gegenspannkopf besteht, welche auf einem Unterbau oder Fundament angeordnet sind, wobei Unterbau oder Fundament außer für die Eigengewichtsaufnahme der Maschine auch für die Aufnahme des sich aus der für Streckmaschine exzentrischen Abstützung von Streckzylinder und Gegenspannkopf ergebenden Biegemomentes ausgebildet ist, mit dem besonderen Kennzeichen, daß zwischen Streckzylindertraverse und Gegenspannkopf ein oder mehrere, zur Maschinenmitte exzentrisch verlaufende Druckbalken als Abstützelemente von Streckzylindertraverse und Gegenspannkopf, und zwischen dem Streckantrieb bzw. dem Gegenspannkopf und jeweils dem Unterbau bzw. dem Fundament Verbindungselemente zur Übertragung des Biegemomentes angeordnet sind.

In erfinderischer Ausgestaltung der Streckmaschine sind die Druckbalken schubfrei mit dem Unterbau bzw. Fundament verbunden und zur Vermeidung des Ausknickens bei Druckbeanspruchung auf oder in dem Unterbau bzw. Fundament in Führungen gelagert.

Infolge der kraft- und formschlüssigen Verbindung von Streckzylindei und Gegenspannkopf durch exzentrisch zur Maschinenmitte angeordnete

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Druckglieder, die schubfrei rid nicht ausknickbar mit dem Unterbau verbunden sind, wird in vorteilhafter Welse erreicht, daß das oder die Druckglieder bzw. Druckbalken zur alleinigen Aufnahme der Reaktionskraft auf die Streckkraft herangezogen werden. Das Biegemoment, das aus der Streckkraft multipliziert mit dem Abstand Maschinenmitte-Druckbalkenschwerpunkt resultiert,wird von den Druck/· balken nicht bzw. nicht in Druckkraftrichtung aufgenommen.

Der oder die Druckbalken enthalten in erfinderischer Weiterbildung Verriegelungsöffnungen zur stufenweisen Verstellung des Gegenspannkopfes, in welche das oder die Befestigungselemente des Gegenspannkopfes eingreifen. Somit ist in einfachster Weise sichergestellt, daß auch bei unterschiedlichen Streckgutlängen die Reaktionskräfte auf die Streckkräfte direkt von den Druckbalken aufgenommen werden.

Um das aus dem Streckvorgang infolge der exzentrischen Abstützung sich ergebende Biegemoment zu übertragen, werden ferner erfindungsgemäß als Verbindungselemente zwischen Streckantrieb bzw. Gegenspannkopf und dem Unterbau bzw. Fundament Pendelanker als Zugelemente angeordnet.

Um die Streckkräfte über den Gegenspannkopf entsprechend übertragen zu können, sind in erfinderischer Weiterentwicklung die Befestigungselemente des Gegenspannkopfes zu den Druckbalken und die Verriegelungsöffnungen in den Druckbalken schräg angeordnet derart, daß die Schräge senkrecht oder fast senkrecht zur Wirkungslinie der am Gegenspannkopf angreifenden beiden Resultiosenden der äußeren

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Kräfte verläuft und die Druckbalken zur Weiterleitung des auftretenden Biegemomentes des Gegenspannkopfes durch Zugelemente mit dem Unterbau bzw. Fundament verbunden sind. Als Zugelemente für diese Verbindung der Druckbalken mit dem Unterbau bzw. Fundament zur Weiterleitung des vertikalen Zuges aus dem Biegemoment des Gegenspannkopfes sind Pendelanker vorgesehen, die in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Kraftübertragungspunktes zwischen Verbindungselement und Druckbalken angeordnet sind.

Das beim Streckvorgang auftretende Biegemoment wird lediglich in Form von zwei gegenläufigen Querkräften einerseits direkt, andererseits quer durch die Druckbalken, durch Kontakt bzw. über Pendelanker in den Unterbau bzw. das Fundament übertragen, das für die Aufnahme dieses Biegemomentes ausgebildet ist. Die Druckbalken werden dabei lediglich senkrecht zur Druckkraftrichtung auf Druck und geringfügig auf Biegung beansprucht.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung einer exzentrischen Verbindung zwischen Streckzylinder und Gegenspannkopf werden also die Beanspruchungen dieser Verbindung in vorteilhafter Weise aufgegliedert. Die Reaktionskraft auf die Streckkraft wird allein durch den oder die Druckbalken, das Biegemoment allein durch das Fundament aufgenommen.

Besonders vorteilhaft ist dabei, daß das Biegemoment nicht abhängig vom Querschnitt des dieses Moment aufnehmenden Unterbaues bzw. Fundamentes ist, da hier der das Biegemoment bestimmende Ab-

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stand Maschinenmitte-Druckbalkenschwerpunkt nicht durch den Fundamentquerschnitt beeinflußt wird. Ferner ermöglichen die in Druckbalken angeordneten und diese mit dem Fundament verbindenden Pendelanker vorteilhaft die zur Aufgliederung der Reaktionsaufnahme notwendige Schubfreiheit der Druckbalken zum Unterbau bzw. Fundament und die am Gegenspannkopf erforderliche Übertragung der Zugkraft des Querkraftpaares ins Fundament.

Der oder die Druckbalken können sehr einfach und wirtschaftlich ausgebildet werden, und der Unterbau bzw. das Fundament, das für jede Maschine ohnehin erforderlich ist, wird hierbei durch nicht wesentlichen Mehraufwand zu einem einfachen Maschinenbauteil. Eine aufwendige Rahmenkonstruktion ist nicht erforderlich.

Ein Beispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung veranschaulicht:

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Profilstreckmaschine, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht,

Fig. ;5 einen Schnitt durch die Maschine in Richtung III-III nach Fig. 1 und

Fig. 4 eine Verteilung der äußeren Kräfte am üegenspannkopf.

Der Streckspannkopf 1 ist auf Rollen'2, die auf den Druckbalken 3 laufen, verschiebbar und Über Zugstangen 4 und eine auf Rollen laufende Traverse 5 mit dem Streckkolben 6 verbunden. Der Streckkolben 6 ist im Streckzylinder 7 geführt, der direkt über Pendelanker 1j5 mit dem Fundament 8, sowie über die Streckzylinderti'avor^e

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7 A mit den Druckbalken 3 verbunden ist. Der Gegenspannkopf 9, der ebenfalls auf Rollen 10 auf den Druckbalken 3 verschiebbar ist, ist mittels Verriegelungsstücke 11, die in die Verriegelungsöffnungen 12 der Druckbalken 3 eingreifen, in den Druckbalken 3 zur Übertragung der Streckkräfte lösbar befestigt. Die Druckbalken 3 sind durch Pendelanker 13 mit dem Fundament 8 schubfrei verbunden und gegen Ausknickungen in Führungen 14 gelagert. Ferner ist zum Entdrallen von stabförmigem Streckgut der Spannkopf 1 drehbar gelagert. Der Antrieb zur Verdrehung erfolgt über am Umfang des Spannkopfes angeordnete Motoren 15·

In Fig. 4 ist der Gegenspannkopf 9 mittels Verriegelungsstück 11 in den Druckbalken- 3 befestigt. Die Streckkraft Z übt infolge exzentrischer Abstützung auf die Auflage A eine Druckkraft V_ß aus, die längs ihrer Wirkungslinie bis zum Schnitt M mit der Wirkungslinie der Streckkraft Z verschoben und&it Z die Resultierende R bildet. Im Punkt M^f an der Berührungskante zwischen Verriegelungsstück 11 und dem Schwerpunkt der Druckbalken 3 greifen die Reaktion> kräfte Z¹ und V„ an, deren Resultierende R¹ gleich gross und entgegensetzt von R gerichtet in der gleichen Wirkungslinie W verläuft. Das Verriegelungsstück 11 ist senkrecht oder fast senkrecht zur Wirkungslinie Vi angeordnet.

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Claims

- «£2088 Patentansprüche: Iq

1. Streckmaschine zum Streuen von blechförmigem oder zum Strecken und Entdrallen von stabförmigem Streckgut, bestehend aus Streckspannkopf - mit Streckantrieb - und Gegenspannkopf, welche auf einem Unterbau oder Fundament angeordnet sind, wobei Unterbau oder Fundament außer für die¹ Elgengewiehtsaufnahme der Maschine auch für die Aufnahme des sich aus der zur Streckmaschine exzentrischen Abstützung von Streckzylinder und Gegenspannkopf ergebenden Biegemomentes ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Streckzylindertraverse (7a ) und Gegenspannkopf (9) ein oder mehrere, zur Maschinenmitte exzentrisch verlaufende Druckbalken (3) als Abstützelemente von Streckzylindertraverse (7A ) und Gegenspannkopf (9)> und zwischen dem Streckantrieb (7,7A)bzw. dem Gegenspannkopf (9) und jeweils

Hz)

dem Unterbau bzw. dem Fundament (8) Verbindungselemente^Äur Übertragung des Biegemomentes angeordnet sind.

2. Streckmaschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Druckbalken {J>) schubfrei mit dem Unterbau bzw. dem Fundament (8) verbunden sind.

3. Streckmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Druckbalken (3) auf oder in dem Unterbau bzw. Fundament (8) in Führungen (14) gegen Ausknicken gelagert sind.

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JH

4. Streckmaschine nach den Ansprüchen 1 bis J oder einem derselben, dadurch -gekennzeichnet, daß der oder die Druckbalken (3) Verriegelungsöffnungen (12) zur stufenweisen Verstellung des Gegenspannkopfes (9) enthalten, in welche das oder die Befestigungselemente (11) des Gegenspannkopfes (9) eingreifen.

5. Streckmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4 oder einem derselben, a dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungselemente zwischen Streckantrieb bzw. Gegenspannkopf und dem Unterbau bzw. dem Fundament Pendelanker (15) als Zugelemente zur Übertragung des Biegemomentes angeordnet sind.

6. Streckmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (11) des Gegenspannkopfes (9) zu den Druckbalken (3) und die Verriegelungsöffnungen (12) in den Druckbalken (3) schräg angeordnet sind derart, daß die Schräge senkrecht oder fast senk- t recht zur Wirkungslinie der am Gegenspannkopf (9) angreifenden beiden Resultierenden der äußeren Kräfte verläuft und die Druckbalken zur Weiterleitung des auftretenden Biegemomentes des Gegenspannkopfes durch Zugelemente mit dem Unterbau bzw. Fundament verbunden sind.

7. Streckmaschine nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß als Zugelemente für die Verbindung der Druckbalken (;>) mit dein Unterbau bzw. Fundament (8) zur

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Weiterleitung des vertikalen Zuges aus dem Biegemoment des Gegenspannkopfes (9) Pendelanker (13) vorgesehen sind, die in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Kraftübertragungspunktes zwischen Verbindungselement und Druckbalken angeordnet sind.