DE1905809A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen von profilierten gebogenen Formlingen - Google Patents

Description

DipLPhys. Dr.Waither 3unius

3 Hannover, Abbestr. 20

3, Februar 1969

Dr.J/Ha.

Meine JUrte: 1604

V$rzkumn£ üstav tvarecich stroju a technologie tvareni,

Brno ( Tschechoslowakei )

Verfahren und Vorrichtung zum formen von profilierten gebogenen Formungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von profilierten gebogenen Formungen durch fortlaufendes Walzen mit Profilrollen auf einer Schablone, um einen Formling mit anliegenden Teilen mit größerem und kleinerem Krümmungshalbmesser oder verschiedene Kombinationen von geraden und gekrümmten Teilen zu erzielen.

Das Biegen profilierter Zwischenerzeugnisse wird bisher auf besonderen Formmaschinen ausgeführt, von denen eine Reihe bekannt sind. Ein gemeinsames Kennzeichen dieser Maschinen ist es, daß der Werktisch, auf welchem eine Schablone ovaler, rechteckiger oder unregelmäßiger Form mit abgerundeten Ecken befestigt ist, um eine Achse drehbar ist, die zwischen dem geformten Profil und des-

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sen Krümmungsmittelpunkt gelegen ist. Diese Achse liegt ausserdem in einer Symmetrieebene dieser Krümmung, in einer Entfernung·, die kleiner ist als die Hälfte der "länge des fertigen !Formlinge. Profilrollen oder eine Profilleiste werden während des Formens gegen die Schablonenoberfläche gedrückt, an welcher das profilierte Ausgangsmaterial befestigt ist. Das Andrücken der profilierten Rollen geschieht entweder mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch. Bs sind auch Biegemaschinen für profiliertes Material bekannt, bei denen im Drehtisch ein weiterer verschiebbarer Tisch mit eingespannter Schablone vorgesehen ist.

Ein Nachteil dieser bekannten Maschinen zum Biegen von profiliertem Material ist es, daß sich die Schablone beim Formen um eine einzige Achse dreht, so daß das Formen des Teiles mit großem Krümmungshalb- · messer bei verhältnismäßig kleinem Halbmesser des Verdrehens geschieht, während das Formen des Teiles mit kleinem Krümmungshalbmesser bei großem Halbmesser des Verdrehens vor sich geht, der durch die länge des ganzen Formlinge gegeben ist. Dieser Umstand verursacht eine ungünstige Verteilung der Kräfte der Andrückvorrichtung auf die einzelnen Rollen, was die Güte des Biegens des Profils beeinflusst. Die Größe der auf die einzelnen Druckrollen einwirkenden Kräfte ändert sich im Verlauf des Formens und ihr Verhältnis in der Lage am Schablonenrand ist gerade entgegengesetzt den Erfordernissen für ein gutes Formen des Endes des Formlinge.

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Zur Vermeidung dieser ungünstigen Kraftverteilung der Andrückkräfte werden bekannte Maschinen dieser Art mit einer Vorrichtung für ein zwangsläufiges Schwenken des Trägers der Profilrollen versehen. Diese Anordnung ist jedoch nicht vorteilhaft, da sie einen zusätzlichen Mechanismus vorstellt und ausserdem die Druckrollen eine Beschleunigung der Drehgeschwindigkeit der Schablone verursachen. Um das Beeinflussen der Drehgeschwindigkeit der Schablone zu verhüten, ist es bei Maschinen mit hydraulischem Antrieb nötig, für die Druckflüssigkeit eine verhältnismäßig komplizierte Steuervorrichtung vorzusehen.

Ein weiterer Nachteil bekannter Maschinen ist es, daß der große Unterschied zwischen den Verhältnissen zu Beginn des Biegeverfahrens und gegen dessen Ende einen großen Hub der Druckvorrichtung benötigt. Deswegen wird bei Anwendung eines hydraulischen Systems zum Andrücken eine große Menge von Druckflüssigkeit aus dem Druckzylinder entleert und der Hub des Kolbens und des Kreuzkopfes ist ungemein groß, was einen ungünstigen Einfluß auf die Größe der Pumpen, auf die Kreuzkopfführung, auf die Anordnung zum Kühlen der Flüssigkeit und so auch auf die Abmessungen der Maschine hat.

Bei der Mehrzahl der bekannten Maschinen zum Biegen von Profilmaterial wird die Formschablone in waagerechter Ebene gedreht, so daß die Handhabung beim Einlegen der Profilhalbfabrikate und beim Herausnehmen

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der fertigen Werkstücke schwierig ist. Dieser Umstand beeinflusst sehr ungünstig die Leistung der Biegemaschine.

Die erwähnten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt.

Dae Wesen der Erfindung besteht darin, daß das behandelte Material nach Einspannen in die Profilechablöne durch Bewegung der Profildruckrollen, die der Schablonenoberfläche folgen, fortlaufend gegen die wirksame Fläche der' Schablone aufgewälzt wird und schließlich der restliche, noch nicht verarbeitete Teil des Ausgangsmaterials gegen Schablonenteile mit kleinerem Krümmungshalbmesser durch Drehen der Schablone in entgegengesetzten Sinn gegenüber dem Fortschreiten der Druckrollen gedruckt wird.

Das Wesen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens besteht darin, daß der schwenkbare Rahmen um eine Achse drehbar gelagert ist, deren Entfernung von der ausseren gemeinsamen Tangente der Druckrollen in Arbeitslage wenigstens die Hälfte der Länge des fertigen Formlinge beträgt und die Matrize auf einem Arm befestigt ist, der um einen Zapfen drehbar gelagert ist, und daß die Matrize ferner in ihrer Auegangelage durch eine verstellbare Stütze gesichert ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die betreffen-

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de Anordnung wird beim Anpressen des verarbeiteten Profilmateriale gegen die Schablone die erforderliche Kraftverteilung auf die einzelnen Druckrollen erzielt, da das Biegen durch Bewegung der Druckrollen und durch Drehen der Schablone um zwei verschiedene Drehachsen vor sich geht und die Druckverteilung einstellbar ist.

Der erforderliche Hub des Trägers der Druckrollen bei Belastung durch die Biegungskräfte ist vielfach J

kleiner als bei bestehenden Maschinen, was es ermöglicht, den Preßkopf in einem vertikalen Rahmen zu lagern, da dessen Führung kürzer und dessen Antrieb einfacher ausfällt. Die erwähnte Anordnung beeinflußt auch vorteilhaft die Abmessungen der ganzen Maschine.

Ein weiterer Vorteil ist die waagerechte Ausgangslage der Schablonen, die ein Einlegen der profilierten Halbfabrikate und das Herausnehmen der fertigen Formlinge erleichtert und wesentlich die Gefahr von Betriebsunfällen herabsetzt.

Das Wesen der Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeiepieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung im Teilschnitt.

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Lagerung und Führung der hydraulischen Zylinder des Preßkopfes .

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Fig« 3 einen Längsschnitt der Stützvorrichtung de· Matrizenarmee.

Pig, 4 einen Schnitt des Druckrollenträgere«

Fig. 5 eine andere Art der Befeetigung dee Druekrollenträgere.

Im Vorderteil dee Maschinenständers 1 ist auf einem horizontalen zylindrischen Zapfen 2 ein schwenkbarer Arm 3 gelagert. Im Oberteil des schwenkbaren Armes 3 sind mittels einstellbarer Leisten 4 und eingelegter Streben 5 zwei Gleitstücke 6 gelagert (siehe Fig*2), die gleichzeitig hydraulische Zylinder 7 vorstellen« Die Kolben 8 mit den betreffenden Dichtungsmanschetten sind an Kolbenstangen 9 befestigt* die an dem schwenkbaren Arm 3 mit Stützzapfen 10 gelagert sind« Am unteren Teil der Gleitstücke 6 sind in Zapfen 11 zweiteilige Träger 12 von Profildruekrollen 19 drehbar gelagert. Die Träger 12 (siehe auch Fig. 4) bestehen aus einem Oberteil 13 und einem Unterteil 14, die gegenseitig durch Schrauben 15 verbunden sind. Durch nicht dargestellte Seitenöffnungen des Oberteiles 13 des Trägere 12 führen Stellschrauben 16 mit Bundringen 17, die mit ihrem Gewinde in Seitenwände 18 des Unterteiles 14 des Trägers 12 der Profildruckrollen 19 eingreifen* Durch diese Stellschrauben 16 wird eine geeignete Kraftverteilung der hydraulischen Zylinder 7 auf die einzelnen Profilrollen 19 erzielt, welche auf Zapfen 45 in einer Ausnehmung des Unterteiles 14 des Trägers 12 der Profildruckrollen 19 drehbar gelagert sind. In Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Träger 12 entlang einer durch die Achse des Zapfens 45 führende»Ebene gezeichnet.

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Der schwenkbare Arm 3 hat auf einer Seite Ansätze 20 für einen Einhängezapfen 21 für die öse 22 der Kolbenstange 23 eines Druckzylinders 24·, der auf einem zweiten am Maschinenständer 1 befestigten Zapfen 25 drehbar gelagert ist.

Im gegenüberliegenden Teil des Maschinenständers 1 sind Ansätze 26,27 vorgesehen, in denen Löcher für die Lagerung eines Drehzapfen» 28 gebohrt sind. Auf J diesem Drehzapfen 28 sind vorteilhaft wenigsten· zwei drehbare Arme 29 in Form einarmiger Hebel angeordnet, auf welchen die eigentlichen Profilmatrizen 30 befestigt werden, so daß gleichzeitig wenigstens zwei Formlinge geformt werden können. Die Form der Ansätze 26,27, der drehbaren Arme 29 und die Lage der Löcher in den Ansätzen 26,27 werden derart gewählt, daß der Drehbolzen 28 im Bereich der Krümmungemittelpunkte der Randkrümmung der Profilechablone 30 mit kleinerem Krümmungshalbmesser liegen. Die größte Länge der drehbaren Arme 29 und der Profilechablonen 30 darf eine bestimmte Grenze nicht überschreiten, die durch die Entfernung des zylindrischen Zapfens 2 des schwenk- { baren Armes 3 vom Mittelpunkt der aktiven Fläche der Formschablone ?0 gegeben ist. Diese Länge muß jedoch größer βein ale die halbe Länge des fertigen Formlinge. Beide drehbaren Arme 29 sind miteinander durch einen Zapfen 31 verbunden, auf welchem die öse 32 einer Kolbenstange 33 gelagert ist, die durch einen schwenkbaren auf einem Zapfen 35 gelagerten hydraulischen Zylinder 34· gesteuert wird. Zwischen beiden Dreharmen 29 ist ein Einapanndruekzylinder 36 mit einer Kolbenstange 37 befestigt, an dessen Ende eine

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Doppeleinspannbaeke 38 vorgesehen ist, die auf ihrer Unterseite zwei Ausnehmungen der Form des gebogenen Profils besitzt.

Im vorderen Teil des Maschinenständers 1 sind in Ausnehmungen 39, die in Fig. 1 durch die obere Führungsleiste 40 verdeckt sind, verschiebbare Stützblöcke 41 gelagert, welche mittels von Verbindungskolbenstangen 42 mit Kolben 43 von Hxlfsdruckzylxndern 44 verbunden sind. Diese Stützblöcke 41 sind näher in Fig. 3 dargestellt. Sie sichern die drehbaren Arme 29 mit den Formschablonen 30 in der Horizontallage während des Formens des Teiles des Formlinge mit größerem Krümmungshalbmesser.

Ein anderes Ausführungsbeispiel des Trägers 12 der Profildruckrollen 19 ist in Fig. 5 dargestellt. Der Träger 12 besteht hier aus einem Stück und in seinem Unterteil sind Zapfen 45 eingesetzt, welche wieder frei drehbare Profildruckrollen 19 tragen. Die gegenseitige radiale Entfernung der Profildruckrollen 19 ist somit auch in diesem Fall unveränderlich. Zum Befestigen der Träger 12 an der Stirnseite der Gleitstücke 6 dient ein exzentrischer Zapfen 46, dessen Mittelteil mit wesentlich kleinerem Durchmesser exzentrisch gegenüber den Endteilen ist. Diese Anordnung ermöglicht einerseits eine Schwenkbewegung der Träger 12 der Profildruckrollen 19t andererseits kann durch Verdrehen des exzentrischen Zapfens 46 die Verteilung der Druckkräfte auf die einzelnen Profildruckrollen 19 beeinflusst werden.

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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen}

Die Bedienung legt auf die Profilschablonen 30 profilierte Zwischenfabrikate 47. Mittels der durch den Einspanndruckzylinder 36 gesteuerten Doppelspannbacke 38 werden die beiden zu formenden Stücke eingespannt. Nach dem Einspannen wird der schwenkbare Rahmen 3 in Bewegung in Richtung des Pfeiles I durch Einwirkung der Kraft des Druckzylinders 24 versetzt, die über die Kolbenstange 23 übertragen wird. Während dieser Bewegung des Trägers 12 werden die Profildruckrollen 19 um die Zapfen 11 gemäß dem Umfange der UPormsehablone 30 etwas verschwenkt. Da der Krümmungsmittelpunkt des IPormlings 48 üblicherweise nicht mit der Drehachse des schwenkbaren Rahmens 3 zusammenfällt, haben die Profildruckrollen 19 die Möglichkeit einer Rückbewegung, die durch die entlang den Führungsleisten 4 verstellbaren Gleitstücke 6 gegeben ist. Nach Erzielung der in Pig. 1 strichliert gezeichneten Lage werden die Hilfsdruckzylinder 44 betätigt, die im Oberteil des Maschinenständers 1 hinter der Ausnehmung 39 vorgesehen sind. Die Druckzylinder 44 verschieben die Stützblöcke 41> auf welchen während des ersten Biegungsvorganges die drehbaren Arme 29 abgestützt sind. Die Stützblöcke werden, wie in Mg. 4 durch den Pfeil II angedeutet ist, indie Ausnehmung 39 zurückgezogen. Dadurch werden die drehbaren Arme. 29 frei, so daß sie dann durch Wirkung der Kräfte des schwenkbaren hydraulischen Zylinders 34 um den Zapfen 28 gegen die Grundfläche des Maschinenständers 1 gedreht werden können, wie es in 3?ig. 1 durch den Pfeil III angedeutet ist. Die Zeit eines Überlappens der Arbeitsbewegungen des schwenkbaren Rahmens 3 und der drehbaren

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Arme 29 kann durch eine Programmsteuervorrichtung oder durch Anschläge bestimmt werden.

Auf die beschriebene Weise wird gemäß den Profilschablonen 30 die Hälfte der Länge der Profilhalbfabrikate 47 geformt. Nach Lösen der Doppelspannbakken 38 kann die Bedienung das Werkstück in einer geeigneten einstellbaren Lage der drehbaren Arme 29 oder direkt in der Ausgangslage, in welcher die Stützblöcke 41 unter die schwenkbaren Arme herausgeschoben werden, herausnehmen und die zweite Hälfte des Formlinge behandeln.

Der ganze Arbeitszyklus der Anordnung kann durch eine Programmvorrichtung oder durch ein Anschiagsystem gesteuert werden. Die Bedienung legt die einzelnen Halbfabrikate sin, nimmt sie nach dem Formen heraus ' und bringt die Maschine mittels Drucktasten in Bewegung.

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1. /Verfahren zum Formen von profilierten gebogenen
   Formungen mit anliegenden Teilen mit verschiedenem Krümmungshalbmesser, beziehungsweise mit kombinierten geraden und gekrümmten Teilen, durch Aufwalzen auf eine Schablone mittels profilierter Druckrollen, dadurch gekennzeichnet, |

   daß das Ausgangsmaterial nach dem Einspannen auf
   die Profilschablone durch Bewegung von Profildruckrollen, die der Schablonenoberfläche folgen, fortlaufend gegen die wirksame Fläche der Schablone auf- · gewalzt wird und schließlich der restliche nooh
   nicht bearbeitete Teil des Ausgangsmateriales gegen Schablonenteile mit kleinerem Krümmungshalbmesser
   gedrückt wird durch Drehen der Schablone in entgegengesetztem Sinn gegenüber dem Fortschritt der DrucK-rollen um eine Achse, welche im wesentlichen im Bereich der Krümmungsmittelpunkte mit kleinerem Krümmungshalbmesser liegt.

   2. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch !"mit einem schwenkbaren Rahmen, in welchem ein Preßkopf mit einem schwenkbar gelagerten Träger von Druckrollen vorgesehen ist, einer drehbaren Matrize und einer Vorrichtung zum Bewegen dieser Matrize,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß der schwenkbare Rahmen (3) um eine Achse drehbar gelagert ist, deren Entfernung von der äusseren gemeinsamen Tangente der Druckro. lan (19) in Arbeite-

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   lage wenigstens die Hälfte der Länge des fertigen Formlinge beträgt,

   und daß die Matrize (3"O) auf einem Arm (29) befestigt ist, der um einen Zapfen (28) drehbar gelagert ist, dessen Achse im wesentlichen mit einem der Krümmungsmittelpunkte der Krümmungen des fertigen Formlinge mit kleinerem Krümmungshalbmesser zusammenfällt und mit einer Stützvorrichtung (41) des schwenkbaren Armes (29) in seiner Ausgangslage versehen ist·

   Vorrichtung nach Anspruch 2,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Preßkopf aus einem Gleitstück (6), das gleichzeitig als hydraulischer Zylinder (7) ausgebildet ist, aus dessen Antriebsvorrichtung und einem !Träger (12) eines Paares von Bruckrollen (19) besteht.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Preßkopf an den schwenkbaren Arm (3) mittels einer auf einem Stützzapfen (10) gelagerten Kolbenstange (9) gekoppelt ist.

   Vorrichtung nach Anspruch 2,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Stützvorrichtung (41) verschiebbar in einer Ausnehmung (39) des Ständers (1) der Maschine gelagert ist und mittels einer Kolbenstange (42) mit dem Kolben (43) eines Hilfedruckzylinders (44) verbunden ist.

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   6. Vorrichtung nach Anspruch 3,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß der -!rager (12) der Druckrollen (19) aus einem Oberteil (13) und einem Unterteil (14) besteht, die mittels einer Stellschraube (16) zwecks Änderung der Druckverteilung auf die einzelnen Druckrollen (19) seitlich verschiebbar sind.

   Vorrichtung nach Anspruch 3» ä

   dadurch gekennzeichnet,

   daß der !rager (12) der Druckrollen (19) einteilig ist und zwecks Einstellung der Druckverteilung auf die einzelnen Druckrollen (19) mit dem Gleitstück (6) mittels eines exzentrischen Zapfens (46) verbunden ist·

   909848/0508 ." ^ ^ h

   BAD ORIGINAL

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