DE1752918C3 - Rollenrichtmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollenrichtmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Abstützung einer Rollenachse mit Hilfe einer Federanordnung bei einer solchen bekannten Rollenrichtmaschine eignet sich sehr gut dazu, bei vorhandenen Ungenauigkeiten oder Unregelmäßigkeiten der durch die Maschine laufenden Profile, z. B. bei Unterschieden in der Steg- oder Flanschstärke, die erforderliche Ausweichbewegung zu ermöglichen. Solche Bewegungen halten sich innerhalb des wegen der Steifigkeit notwendigerweise geringen Federweges.

Sobald sich jedoch im Arbeitsprozeß über das normale Maß hinausgehende Beanspruchungen ergeben, wie dies im rauhen Betrieb jederzeit leicht möglich ist, erweisen sich die Eigenschaften einer derartigen Anordnungen als unbefriedigend. So kann z. B. der Fall eintreten, daß an Stelle eines einzigen zu richtenden Profils zwei solche Profile gleichzeitig in die Richtmaschine eingezogen werden oder daß ein Profil das vorausgehende Profil auf einem Teil seiner Länge überdeckt und zusammen mit diesem in die Maschine einläuft oder daß zu große Profile in die Maschine gelangen. Hierdurch entsteht an den Rollenachsen eine Überbeanspruchung, wobei dieselben nach entgegengesetzten Richtungen auseinandergedrückt werden. Da bei einer Federabstützung der vorhandene Federweg keine genügend große Ausweichbewegung mehr zuläßt, kommt es dann zur festen Anlage und zu einem regelrechten Aufbiegen der Rollenachsen. Dies führt naturgemäß zu schweren Schaden an den beteiligten Elementen, namentlich an den Rollenachsen und ihrei Lagerung.

Es sind Walzwerke bekannt (deutsche Patentschrift 6 44 957 und Patentschrift 34 98S des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin), bei denen die den Walzdruck aufnehmenden Gerüstteile oder Ständer durch hydraulischen Druck unter eine Vorspannung gesetzt werden können. Beim Walzen soll diese Vorspannung um den jeweils auftretenden Walzdruck

ίο mittels einer Steuervorrichtung gemindert werden, damit die im Walzgerüst herrschende Gesamtspannung möglichst konstant bleibt. Bei einem anderen bekannten Walzgerüst (schweizerische Patentschrift 4 47 990) kann eine von Hand einstellbare Vorspannung mittels einer

is hydraulischen Presse üblicher Art aufgebracht werden. Der Kolbenweg der letzteren ist dabei äußerst gering und liegt in der Größenordnung von 0,75 mm. Derartige mit Vorspanneinrichtungen versehene Walzgerüste sind mit Rollenrichtmaschinen nicht vergleichbar und konnten keine Anregung zur Lösung der speziell bei Richtmaschinen bestehenden Probleme vermitteln.

Bekannt ist ferner eine besondere Schrägwalzenrichtmaschine horizontaler Bauart (USA.-Patentschrift 29 87 096), bei der sich jeweils paarweise gegenüberstehende Richtwalzen einzeln in Schlitten gelagert sind, die mit Hilfe von Zahnstangentrieben gegenläufig, d. h. in Richtung aufeinander zu oder voneinander weg, verstellbar sind. Die Bewegung des Zahnstangentriebes wird hierbei durch einen Hydraulikzylinder bewirkt.

Diese Maschine weist keine dem normalen Richtbetrieb dienende Federabstützung von Richtachslagergehäusen auf, sondern gehört einer anderen Gattung an.

Ferner ist es aus der DT-PS 8 93 485 bekannt, bei einer Maschine zum Richten von Keilleisten beim Auftreten von überhöhten Richtkräften ein Ausweichen des die Richtrollen gegen das Werkstück anpressenden hydraulischen Antriebs durch ein Gleichhalten des Höchstdruckes im Zylinder, z. B. mittels eines Überdruckventils, herbeizuführen.

Zum Stande der Technik wird ferner auf eine von der Erfindung gattungstechnisch etwas abweichende Biegemaschine nach der US-PS 22 15 111 verwiesen, bei der eine durch einen entweder pneumatisch oder hydraulisch gespeisten Druckmittelzylinder (Druckkissen) samt

Kolben abgestützte Biegerolle bei Überlast durch Wegkippen um einen Schwenkzapfen ausweichen kann. Dies zu dem Zweck, beispielsweise durch Endenüberdeckungen beispielsweise überbogener Werkstücke eintretende Überlastungen und dadurch bedingte Beschädigungen der Maschine zu vermeiden. Dort ist das selbsttätige Ausweichen der Biegerolle unter Überlast dadurch erreicht, daß bei pneumatischer Speisung des Druckkissens zunächst ein Ausfedern der Rolle durch Komprimieren des Druckmittels im Druckkissen erfolgt. Wird darüber hinaus ein noch stärkerer Ausweichhub der Rolle benötigt, so kann ein Teil des Druckmittels aus dem Druckkissen abströmen, was durch öffnen eines Überdruckventils ermöglicht wird. Bei hydraulischer Speisung erfolgt das Ausweichen allein durch das Ausströmen eines Teils des Druckmittels aus dem Zylinder (Druckkissen) beim öffnen des Überdruckventils. Bei diesem Stand der Technik können also bereits — wenn auch nur im Falle pneumatischer Speisung — bei Überlastungen der

h5 Maschine sowohl in einer ersten Ausweichstufe kleine, federnde Ausweichhube als auch in einer zweiten Ausweichstufe zusätzlich größere Ausweichhübe der Rolle erreicht werden.

Ausgehend von dem bei der Erfindung der Gattung bildenden Stand der Technik, bei dem zwar eine für den Arbeitsvorgang ausreichend große Andruckkraft der Rolle auf Grund des Tellerfederpakets zur Verfügung steht, das federnde Ausweichen der Rolle indessen bei 5 Endenüberdeckungen der Werkstücke zur Vermeidung von Schaden oft nicht ausreichend ist, soll mit der Erfindung die Aufgabe gelöst werden, nun auch im Gattungsfalle in einer zweiten Ausweichstufe einen so großen zusätzlichen Ausweichhub zu erreichen, daß Beschädigungen der Maschine sicher vermieden werden.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Bei der Erfindung ist also das mit kleinen Ausweichhüben im Rahmen einer ersten Ausweichstufe nachgebende Federpaket durch ein hydraulisches Druckmittelkissen abgestützt, oder beaufschlagt, das in einer zweiten Ausweichstufe bei Benötigung größerer Ausweichhübe der Rolle druck- oder wegabhängig verkürzt wird.

Beim normalen Arbeiten gewährleistet die Federabstützung die Aufrechterhaltung der von der Achse auf das Gut auszuübenden Kraft; sie gestattet dabei auch ein Ausweichen der betreffenden Achse bei den üblichen Ungenauigkeiten und Unterschieden in der Stärke der durchlaufenden Profile. Das Druckmittelkissen bleibt während solcher normaler Arbeitsvergänge in Ruhe und bildet ein im wesentlichen starres Glied im Kraftfluß. Sein Vorhandensein wirkt sich erst im Ausnahmefall aus, z. B. wenn zwei Profile übereinander durch die Maschine oder die Beibiegeeinrichtung laufen.

Um in einem solchen Fall ein weiteres Ausweichen der Arbeitsachse zu ermöglichen, wird durch das vorgesehene Ventil der Auslaß des Druckmittelkissens geöffnet, so daß Druckmittel aus diesem abströmen kann und dadurch ein Ausweichen des Lagergehäuses mit der Achse über das normale Maß hinaus ermöglicht wird. Dadurch werden Schaden an den Achsen, ihren Lagerungen und an der Maschine mit einfachen Mitteln sicher vermieden.

Das zum Freigeben des Druckmittelauslasses dienende Ventil kann druckabhängig arbeiten. Es öffnet dann den Auslaß, sobald infolge einer auftretenden Ausnahmesituation der Druckanstieg im System der Druckab-Stützung einen vorgegebenen Maximaldruck überschreitet, auf den das Ventil eingestellt ist. Weiterhin ist es auch möglich, das Auslaßventil wegabhängig zu steuern, sei es unmittelbar in Abhängigkeit von der Größe der Ausweichbewegung der Arbeitsachse oder in Abhängigkeit vom Weg, den ein anderes, im Kraftfluß befindliches Element zurücklegt.

Zweckmäßige Ausführungen bestehen gemäß der Erfindung darin, daß der Druckmittelraum des Druckkissens von einem Zylinder gebildet ist, der einen Kolben enthält, auf dem sich die Feder abstützt; der Zylinder kann auch einen mit dem Lagergehäuse verbundenen Kolben enthalten, wobei ein mit dem Zylinder durch eine Leitung verbundener weiterer Zylinder einen Kolben aufweist, der sich auf der Feder ω abstützt.

Das Druckmittelkissen kann als geschlossenes System ausgebildet sein, das im Bedarfsfall über einen DruckmittelanschluB nach- bzw. neugefüllt wird. Insbesondere sieht die Erfindung jedoch vor, daß an dem b^r> Druckmittelraum eine von einem Druckventil gesteuerte Pumpe angeschlossen ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß ständig ein genauer Druck in dem Druckmittelkissen aufrechterhalten wird und daß das System sofort wieder mit dem richtigen Druck gefüllt wird, wenn infolge einer Oberbelastung ein Abströmen von Druckmittel stattgefunden hat

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Abstützung der Achse einer Rollenrichtmaschine in einer ersten Ausführungsform und

Fig.2 eine weitere Ausführung einer solchen Abstützung, wobei einige hydraulische und elektrische Elemente schematisch bzw. durch übliche Symbole dargestellt sind.

Eine Rollenrichtmaschine mit fliegend gelagerten Richtachsen weist beispielsweise zwei übereinander angeordnete Beibiegeachsen auf, die dazu dienen können. Flansche oder sonstige Teile von Profilen in die erforderliche Lage zu biegen, Profile zu schließen, zu kalibrieren usw. In F i g. 1 ist eine untere Achse 1 von zwei derartigen übereinander angeordneten Beibiegeachsen zusammen mit einem Teil ihres Lagergehäuses 2 wiedergegeben. Die Durchlaufrichtung des Gutes ist dabei senkrecht zur Zeichenebene. Das Lagergehäuse 2 ist am Maschinengestell 3 federnd abgestützt und mittels einer scherenartigen Vorrichtung 4 so geführt, daß es relativ zum Maschinengestell 3 eine zur Beibiegeachse parallele Ausweichbewegung ausführen kann. Das Lagergehäuse 2 kann bei dieser Bewegung außerdem noch seitlich auf vertikalen Führungsflächen gleiten.

Bei der dargestellten Ausführung weist die Vorrichtung 4 gekreuzte Hebel 5 und 6 auf, die in der Mitte durch einen Zapfen 7 drehbar miteinander verbunden sind. Der Hebel 5 ist mit einem Ende drehbar an einem vorderen Bock 8 des Lagergehäuses 2 und mit dem anderen Ende drehbar an einem auf dem Maschinengestell 3 befestigten hinteren Bock 9 angelenkt. Entsprechend ist der den Hebel 5 kreuzende Hebel 6 mit einem Ende an einem hinteren Bock 10 des Lagergehäuses 2 und mit dem anderen Ende an einem vorderen Bock U auf dem Maschinengestell drehbar angelenkt. Gegebenenfalls können auch zwei solcher Scherenanordnungen nebeneinander vorgesehen sein.

Zur federnden Abstützung des Lagergehäuses 2 ist unterhalb des vorderen Zapfenteiles der Beibiegeachse 1 ein Tellerfederpaket 12 vorgesehen, das sich zwischen einem an der Unterseite des Lagergehäuses 2 befestigten Auflagestück 13 und einem Kolben 14 befindet. Letzterer wird von einem auf dem Maschinengestell 3 sitzenden Zylinder 15 aufgenommen. Seine Kolbenstange 14a durchgreift eine Bohrung des Auflagestückes 13 und kann relativ zu diesem eine Verschiebebewegung ausführen. Zur Einstellung der Vorspannung des Tellerfederpakets 12 dient eine auf das Ende der Kolbenstange 14a aufgeschraubte Mutter 14b.

Der unterhalb des Kolbens 14 liegende Raum 16 ist mit Druckmittel gefüllt. Dadurch ergibt sich ein mit der Federabstützung 12 in Reihe geschaltetes Druckmittelkissen für das Lagergehäuse 2. Der Druckmittelraum 16 ist mit einer normalerweise geschlossenen Auslaßleitung 17 versehen. Den Verschluß derselben bildet ein Maximaldruckventil 18, das auf einen bestimmten Druck einstellbar ist und bei Erreichen dieses Druckes die Auslaßleitung bzw. den Auslaß 17 mit einem Druckmittelbehälter 19 verbindet, so daß dann Druckmittel aus dem Zylinderraum 16 abströmen kann.

Beim Arbeiten mit der Rollenrichtmaschine dient das

Tellerfederpaket 12 dazu, ein Ausweichen des Lagergehäuses 2 zuzulassen, wie dies im normalen Betrieb zum Ausgleich von Ungenauigkeiten der durchlaufenden Profile erforderlich ist. Die Scherenanordnung 4 gewährleistet dabei, daß diese Ausweichbewegung parallel zur Beibiegeachse 1 verläuft.

Tritt nun z. B. der Fall ein, daß zwei Profile übereinander durch die Maschine und die Beibiegeanordnung laufen, so reicht der vom Federpaket 12 zur Verfugung gestellte Weg nicht mehr aus. Ist im Verlauf eines solchen Vorganges das Federpaket 12 völlig zusammengedrückt, so steigt der Druck im Raum 16 plötzlicfi steil an. Dadurch spricht sofort das Ventil 18 an und öffnet die Auslaßleitung 17 zum Tank 19, so daß dadurch Druckmittel abfließen und somit das Lagergehäuse 2 weiter nach unten ausweichen kann. Eine Beschädigung der Beibiegeeinrichtung wird dadurch vermieden.

Haben die übereinanderliegenden Profile die Beibiegeachsen verlassen, wird der Druckmittelraum 16 im Zylinder 15 wieder gefüllt, um den normalen Betriebszustand herzustellen. Das Füllen kann dabei über einen Anschluß 20 von einer geeigneten Druckmittelquelle aus erfolgen. Es ist weiterhin auch möglich, eine selbsttätig arbeitende Einrichtung zur Füllung des Zylinders und Aufrechterhaltung des gewünschten Zustandes vorzusehen. Eine solche Einrichtung wird nachstehend in Verbindung mit der Ausführung nach F i g. 2 beschrieben.

Bei der in Fig.2 dargestellten Ausführung ist wiederum das Lagergehäuse 2 einer Beibiegeachse 1 mittels einer Scherenanordnung 4 relativ zum Maschinengestell 3 so geführt, daß es achsparallel quer zur Durchlaufrichtung des Gutes ausweichen kann. Zur Anordnung der Schere in Verbindung mit der Federabstützung sei an dieser Stelle noch bemerkt, daß die Auslegung zweckmäßig so erfolgt, daß in der Ruhestellung die Mitten der Gelenkverbindungen der Hebel 5 und 6 mit den Böcken 8 und 10 nur um die Hälfte ihres maximalen Hubes H oberhalb der Mitten der Gelenkverbindungen mit den Böcken 9 und 11 stehen. Dies ergibt bei der Ausweichbewegung des Lagergehäuses 2 über den gesamten Hub günstige Verhältnisse.

An der Unterseite des Lagergehäuses 2 ist ein Kolben 21 befestigt, der in einem feststehenden Zylinder 22 gleiten kann. Dieser Zylinder 22 gehört zur Druckmittelabstützung. Ein Druckmittelraum 23 unterhalb des Kolbens 21 ist über eine Leitung 24 mit einem weiteren Zylinder 25 verbunden, der sich innerhalb des Maschinengestells befindet und in dem ein Kolben 2f gleiten kann. Letzterer bildet eine Anlage für eir Tellerfederpaket 27, das sich mit seinem anderen Ende

ίο am Zylinderboden abstützt. Die Kolbenstange 26a ist ir einer Bohrung des Zylinderbodens verschiebbar unc trägt am Ende eine Mutter 28 zur Einstellung dei Vorspannung des Tellerfederpakets 27.

Der Druckmittelraum 23 des Zylinders 22 ist mit einei Auslaßleitung bzw. einem Auslaß 29 versehen, die durcr ein Wegeventil 30 entweder abgesperrt gehalten odei zu einem Druckmittelbehälter 19 hin geöffnet werder kann. Es handelt sich hierbei um ein vorgesteuerte! Ventil, das über einen Endschalter 31 elektrisch betätig werden kann. Der Endschalter 31 ist derart im Weg dei Kolbenstange 26a angeordnet, daß er bei einei bestimmten Stellung derselben, die einer bestimmter Zusammendrückung des Tellerfederpakets 27 ent spricht, betätigt wird und damit das Ventil 30 in di( Öffnungsstellung überführt. Dadurch ist dann wiederum ein Abströmen von Druckmittel aus dem Raum 23 und somit ein Ausweichen des Lagergehäuses 2 über das normale Maß hinaus möglich, wie dies in besonderen Fällen erforderlich ist.

Fällt nach Beendigung der Störung der Druck ab, se spricht ein Druckventil 32 an, das seinerseits einer Motor 33 für eine Pumpe 34 einschaltet. Diese füllt über ein Rückschlagventil 35 das System wieder. Durch entsprechende Einstellung des Druckventils 32 und eines Druckbegrenzungsventils 36 wird dabei erreicht, daß der Kolben 21 wieder seine in der Zeichnung dargestellte obere Lage einnimmt und eine gewisse Vorspannung des Hydrauliksystems erzielt wird. Zuvor hat sich auch der Kolben 26 zurückbewegt und dabei den Schalter 31 geöffnet, so daß das Wegeventil 30 in die Schließstellung zurückgekehrt ist.

Mittels des Druckventils 32 und der Pumpe 34 werden auch während des normalen Betriebes eventuelle Leckverluste selbsttätig ausgeglichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rollenrichtmaschine, bei der das Lagergehäuse wenigstens einer Rollenachse am Maschinengestell über eine Feder in Form eines Tellerfederpaketes abgestützt und in achsparalleler Stellung quer zur Durchlaufrichtung des Gutes geführt ist, insbesondere durch wenigstens zwei scherenartig miteinander verbundene Hebel, die an in Achsrichtung Abstand voneinander aufweisenden Stellen des Lagergehäuses bzw. Maschinengestells gelenkig angebracht sind, dadurchgekennzeichnet, daß mit der Federabstützung des Lagergehäuses (2) ein hydraulisches Druckkissen in Reihe geschaltet ist, dessen Druckmittelraum (16; 23) einen durch ein druck- oder wegabhängig steuerbares Ventil (18; 30) zu öffnenden Auslaß (17; 29) aufweist.

2. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelraum durch einen Zylinder (16) mit einem Kolben (14) gebildet ist, dessen Kolben (14) die Feder (12) abstützt.

3. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelraum (23) durch einen Zylinder (22), der einen mit dem Lagergehäuse (2) verbundenen Kolben (21) enthält, und durch einen mit dem Zylinder (22) durch eine Leitung (24) verbundenen weiteren Zylinder (25) gebildet ist, dessen Kolben (26) auf der Feder (27) abgestützt ist.

4. Rollenrichtmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Druckmittelraum (23) eine von einem Druckventil (32) gesteuerte Pumpe (34) angeschlossen ist.