DE2812564A1 - Maschine zum herstellen von staehlernen flachstuecken - Google Patents
Maschine zum herstellen von staehlernen flachstueckenInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23D31/00—Shearing machines or shearing devices covered by none or more than one of the groups B23D15/00 - B23D29/00; Combinations of shearing machines
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Description
HOFFMaKN · ElTIJG & PARTNER 2812564
ΓΑΤΕNTANWAlT E DR. ING. E. HOFFMAN N · DIPl.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K.HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. IE H N
•It-
HÄFLA BRUKS AKTIEBOLAG, Rejmyre / Schweden
Maschine zum Herstellen von stählernen Flachstücken
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen von stählernen Flachstücken, insbesondere Flachstücken für Bodenroste,
aus in Wickelform vorliegenden Stahlbändern.
Bei der Herstellung von Bodenrosten wird eine Anzahl parallel liegender Flachstähle kantenweise aufgestellt, und in eine
automatische Projektionsschweissmaschine eingegeben, in der quer sich erstreckende Verbindungsstücke mit den Flachstücken
verschweisst werden. Bislang wurden Flachstücke vorgesehen, die nacheinander zu langen Abschnitten mit der gewünschten Breite
und Dicke aus einem Rohling ausgewalzt und dann zu kürzeren Längenabschnitten geschnitten wurden. Eine solche Produktion
von Flachstählen erfordert einen erheblichen Arbeitsaufwand als auch umfangreiche Paketier- und Transportmassnahmen , so
dass eine solche Fertigung relativ teuer ist. Das Herstellen von
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Bodenrosten in verschiedenen Abmessungen erfordert die Lagerhaltung
von unterschiedlichen Flachstückgrössen , wodurch die
Kosten weiter erhöht werden.
Ziel der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer Maschine
zum Herstellen von Flachstählen aus gewickeltem Stahlband, die insbesondere zur Verbindung mit einer automatischen Projektionsschweissmaschine
zum Schweissen von Bodenrosten gedacht ist, und die leicht auf unterschiedliche Flachstückbreiten eingestellt
werden kann, so dass sie eine preisgünstigere Herstellung von Flachstücken ermöglicht und die Notwendigkeit der Lagerhaltung
von unterschiedlich grossen Flachstücken nicht erfordert.
Erfindungsgemäss wird dieses Ziel durch die Merkmale im
kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.
Zusammengefasst wird durch die Erfindung eine Maschine zum Herstellen von flachgewalzten Flachstählen, insbesondere für
Bodenroste, aus gewickelten Stahlbändern geschaffen, die aufweist: eine Schneidvorrichtung mit Sätzen von zusammenwirkenden
Schneidwerkzeugen, um das Band zu horizontalen Streifen längszuschneiden, eine Wendevorrichtung mit Sätzen aus paarweise
zusammenwirkenden Profilwalzen, die die Streifen in eine
Stellung mit nach oben weisender Kante kippen, eine Streck- und Schneidvorrichtung mit einer ersten und beabstandeten zweiten
Backe, die relativ zueinander in Längsrichtung der Streifen verschiebbar sind, um die vertikalen Streifen einzuklemmen
und zu verstrecken, wobei zwischen den Backen zum Abschneiden von Flachstücken aus den verstreckten Streifen eine Schneidvorrichtung
angeordnet ist, und eine Zuführeinrichtung mit Zuführwalzen, die das Band von dem Wickel zur Längsschneidvorrichtung
und die Streifen durch die Wendevorrichtung sowie die Streck- und Schneidvorrichtung bewegen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht von einer erfindungsgemäss
aufgebauten Maschine,
Fig. 2 eine geschnittene Ansicht längs der Linie II-II
in Fig. 1,
Fig. 3 eine Frontalansicht von einem Walzenpaar der
Wendevorrichtung,
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Frontalansicht von einem der Streckbacken,
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Frontalansicht der Schneidvorrichtung,
Fig. 6a eine Ansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 1 mit Darstellung einer "Paketiereinrichtung zur
Aufnahme und Ablagerung der geschnittenen Flachstücke, wobei die Einrichtung in der Aufnahmestellung
wiedergegeben ist,
Fig. 6b eine der Fig. 6a entsprechende Ansicht mit Darstellung der Einrichtung in der Abstellage, und
Fig. 7 eine Detailansicht längs der Linie VII-VII in
Fig. 1 von einem mit der Paketiereinrichtung zusammenwirkenden Element.
Am linksseitigen Ende von Fig. 1 ist mit 1 ein Stahlband bezeichnet,
das von einem nicht gezeigten Bandwickel abgerollt wird. Der Wickel kann in an sich bekannter Weise auf einer
doppel konischen Wickeleinrichtung mit einer hydraulisch getriebenen Zuführwalze gelagert sein, die das Band 1 unter Druck
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zum Umfang des Bandwickels schiebt.
Die Maschine ist beispielsweise für Bänder mit einer Abmessung von etwa 300 χ 3 mm ausgelegt, wobei diese Bänder von Wickeln
mit einem Gewicht von 3 t und einem Aussendurchmesser von etwa 1350 mm abgenommen werden.
Von dem Bandwickel wird das Band über Einrichtungen zum Beschneiden
und Verbindungsschweissen zu einem ersten Paar hydraulisch getriebener Zuführwalzen 2 und von diesen zu einer
hydraulisch getriebenen Längschneideinrichtung 3 bewegt, die paarweise angeordnete Schneidwerkzeuge 4 umfasst, welche
auf entfernbaren Hülsen für eine rasche Austauschmöglichkeit angeordnet sind. Die Maschine wird nachfolgend in Verbindung
mit der Herstellung von 50 mm breiten Flacheisen und einer Längsschneidvorrichtung 3 mit drei Schneidwerkzeugen 4 auf
jeder Hülse beschrieben. Zur Einstellung der Maschine für die Fertigung von beispielsweise 25 mm breiten Flacheisen
werden die Hülsen mit drei Schneidwerkzeugen durch solche mit sechs Schneidwerkzeugen pro Hülse ersetzt.
Nach der Längsschneidvorrichtung 3 befindet sich ein weiteres Paar hydraulisch getriebener Zuführwalzen 5, die das zu Streifen
6 geschnittene Band in eine Wendeeinrichtung 7 bewegen, die bei der gezeigten Ausführung vier Paare genutete Wendewalzen
8 umfasst. Es können jedoch auch mehr oder weniger als vier solcher Walzen 8 vorgesehen werden. Ein Paar Walzen ist im
Detail in Fig. 3 gezeigt. Wie dargestellt, hat jede Walze 8 V-förmige Nuten 9 in ihrer Oberfläche, so dass sechs Paare
aus zusammenwirkenden geneigten Flächen 10 gebildet werden. Die Neigung der Flächen 10 nimmt sukzessive vom linken zum
rechten Walzenpaar (vgl. Fig. 1) zu, so dass die zwischen die zusammenwirkenden Flächen 10 gebrachten Streifen 6 sukzessive
von einer horizontalen in eine vertikale Lage aufgerichtet werden. Nach den Walzen 8 ist schematisch eine Anfangsführung
angedeutet, die die Enden der Streifen 6 in eine Streck- und Schneidvorrichtung 12 leitet. Die Führung 11 kann aus einer
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Vielzahl von beabstandeten, benachbarten, vertikalen drehbaren Wellen oder aus einem Paar horizontale genutete Walzen bestehen,
zwischen die die vertikalen Streifen geführt werden.
Die Streck- und Schneidvorrichtung 12 besitzt ein erstes stationäres
Element 13, das einen von zwei Rahmen 14 getragenen Doppel-T-Träger 15 umfasst, und ein Element 16, das relativ zum stationären
Element längs-verschiebbar ist. Dieses verschiebbare Element 16 umfasst zwei Kastenträger 17, 18, die miteinander
verbunden sind. Das rechte Ende des Trägers 17 ruht auf einer
in einem Rahmen 19 gelagerten Rolle 20, während das linke Ende auf einer Rolle 21 aufliegt, die im rechten Ende des
stationären Doppl-T-Trägers 15 gelagert ist. Mit Hilfe von
einem Paar kräftiger auf dem Doppel-T-Träger 15 befestigter
Hydraulikzylinder 22 kann eine Verschiebung der Träger 17, relativ zum Träger 15 erzielt werden.
Am linken Ende des Trägers 15 ist eine erste Streckbacke 23
starr befestigt. Die Streckbacke 23, die im Detail in Fig. gezeigt ist, hat sechzehn verschiebbar auf einer Welle 24
angeordnete Platten 25. Zwischen den Platten sind Tellerfedern 26 vorgesehen, so dass zwischen den Platten 25 Schlitze
27 gebildet werden. Daher können maximal fünfzehn Streifen 6 von der anfänglichen Führung 11 in die Streckbacke eingeschoben
werden. Wenn nur sechs Streifen eingeführt werden, lassen sich die neun überflüssigen Schlitze durch Einlegen
von Stahlplatten blockieren. Die Platten 25 werden durch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einrichtung 28 zusammengepresst,
um die Streifen fest darin einzuklemmen.
An der Unterseite des Doppel-T-Trägers ist eine Vielzahl von Streifenführungssätzen befestigt. Jeder Satz besteht aus
beabstandeten Flachstählen 30, die auf der Kante stehen und zwischen denen die Streifen geführt werden. Die Flachstähle
30 sind am Doppel-T-Träger 15 durch Endstücke 31 befestigt, deren linksseitige Enden in Fig. 1 pfeilförmig ausgebildet
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sind. Unter den Führungen befindet sich eine Vielzahl von Rollen 32, auf denen die Unterseiten der Streifen während der
Weiterbewegung aufliegen.
Eine Vorrichtung 35 zum Schneiden der Streifen in Langenabschnitte
ist am linken Ende des beweglichen Trägers 18 der Streck- und Schneidvorrichtung 12 befestigt. Diese Schneidvorrichtung
35, die in Fig. 5 im Detail gezeigt ist, hat ein am Träger 18 befestigtes Joch 36 mit einem ersten Messer
37, das bei der gezeigten Ausführung sechs Schneidkanten 38 aufweist, um sechs Streifen in Längenabschnitte zu schneiden.
Ein zweites entsprechendes Messer 39 ist an einem Element 4 0 befestigt, das sich relativ zum Joch 36 verschieben lässt.
Die Streifen wurden durch Verlagerung des Messers 39 mittels einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung 41 am Joch durchtrennt.
Die Messer 37, 39 sind am Joch bzw. Element 40 angeschraubt, so dass sie sich leicht und rasch austauschen lassen,
wenn die Maschine für anders bemessene Flacheisen eingestellt werden sollen.
An der Unterseite des Trägers 18, und zwar etwa auf halbem Wege zwischen seinen beiden Enden befindet sich eine zweite
Streckbacke 42 mit identischem Aufbau wie die vorbeschriebene Streckbacke 23. Ferner ist eine Vielzahl von Führungssätzen
vorgesehen, die aus Flacheisen 43 und Endstücken 44 bestehen. Unter den Führungen befindet sich eine Anzahl von drehbar
gelagerten Rollen 45, deren Wellen an einer parallel zum Träger 18 sich erstreckenden Welle 46 befestigt sind. Die Welle 46
ist in einer Vielzahl von mit dem Träger 18 verbundenen Tragarmen 47 drehbar gelagert. Die Verdrehung oder das Wenden erfolgt
über nicht gezeigte Hydraulikzylinder, so dass die Rollen 4 5 von der horizontalen in Fig. 1 und 6a gezeigten Lage nach
unten in die gestrichelt in Fig. 6a gezeigte Lage gekippt werden können, wie dies nachfolgend näher beschrieben wird.
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Der Arbeitszyklus der Maschine beginnt wie vorbeschrieben damit, dass das Band 1 in der Längsschneidvorrichtung 3 in
eine Vielzahl von horizontalen Streifen 6 aufgetrennt wird, wobei dies von der gewählten Abmessung des Flachstückes abhängt
(z.B. sechs Streifen wie gezeigt). Nachdem diese Streifen die Wendevorrichtung 7 passiert haben, werden die Enden der
nunmehr vertikal liegenden Streifen in die erste Streckbacke eingeführt und durch die Schneidvorrichtung 35 zur zweiten
Streckbacke 42 gebracht, die die Enden der Streifen einklemmt. Gleichzeitig erfolgt auch das Einklemmen der Streifen in der
ersten Streckbacke 23. Ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Stellung der Streck- und Schneidvorrichtung 12 werden dann
die Kolben-Zyl'inder-Einrichtungen 22 beaufschlagt, so dass die
Träger 17, 18 mit der Streckbacke 42 und der anderen Ausrüstung sich nach rechts in Fig. 1 bewegen. Die Verschiebungslänge wird
so gewählt, dass der zwischen den Backen liegende Bereich der Streifen um etwa 6 bis 8 % verstreckt wird. Die Streifen
werden dabei gerichtet und erfahren gleichzeitig mit der Dehnung eine Kaltverformung, die die Zugfestigkeit des Materials erhöht.
In diesem Zusammenhang sei vermerkt, dass die Backen 23, 42 mit einem Druck von etwa 500 Atmosphäre arbeiten, was in diesem
Zusammenhang relativ wenig ist, jedoch aufgrund der Tatsache vollkommen ausreicht, dass durch das Aufrichten und Verklemmen
der Streifen 6 in der vertikalen Stellung jeder Streifen der voll verfügbaren Kraft ausgesetzt wird.
Nach dem Strecken werden die Enden der Streifen 6 in gewünschtem Abstand von der Schneidvorrichtung 35 bewegt und die Streifen
abgeschnitten. Dies entspricht wie zuvor dem ersten Arbeitszyklus,
d.h. wenn eine neue Dimension begonnen wird. Bevor die Backen jedoch gelöst werden können, müssen die Hydraulikzylinder
22 allmählich etwas frei gegeben werden. Ansonsten würde die Zugspannung in den Streifen die gesamte Maschine mit
einer kräftigen Stossbeanspruchung beaufschlagen, wenn die Backen plötzlich ausser Eingriff mit den Streifen gelangen, oder wenn
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die Streifen durchgetrennt würden. Die graduelle Freigabe der Hydraulikzylinder erfolgt mittels Hydraulikventile in
an sich bekannter und hier nicht im Detail gezeigter Weise, so dass die zu einer Beschädigung der Maschine gegebenenfalls
führende Stossbeanspruchung vermieden wird.
Der beschriebene erste Arbeitszyklus wird bis zu und einschliesslich
dem Querschneiden von einer Maschinen-Bedienungsperson überwacht und gesteuert. Die Maschine ist jedoch so ausgelegt,
dass sie auch automatisch arbeiten kann. Nach Einstellung der gewünschten Streifenlänge an einem Längenmessinstrument kann
das automatische System eingeschaltet werden, wonach die Arbeitszyklen automatisch erfolgen. Wenn das Band zu Ende
geht, wird der Betrieb durch beispielsweise eine Fotozelle, die das Bandende erfasst, abgeschaltet.
Die von den Bandstreifen 6 abgeschnittenen Flacheisen fallen
auf eine darunter angeordnete Paketiervorrichtung 50 durch Drehung der Welle 46, so dass die Rollen 45,auf denen die Flachstähle
ruhen, die in Fig. 6a gestrichelt gezeigte Stellung annehmen. Die Paketiervorrichtung 50 ist in Fig. 6a und 6b
in weiteren Details gezeigt und hat geneigte starr mit den Tragarmen 47 verbundene Schienen 51 sowie bewegliche Schienen
52, die in der Stellung nach Fig. 6a eine Verlängerung der starr befestigten Schiene 51 bilden. Die beweglichen Schienen
52 sind drehbar an Armen 53 gelagert, die wiederum starr mit einer Welle,54 verbunden sind. Die Welle 54 ist drehbar in
den Tragarmen 47 gelagert. Das Wenden der Welle 54 wird von nicht gezeigten Hydraulikzylindern gesteuert. Die Schienen
52 sind mit Hebels 55, 56, 57 so verbunden, dass die Drehung der Welle 54 und damit der Arme 53 in die Lage nach Fig. 6b
ein Kippen der Schienen 52 in die vertikale Stellung hervorruft, um die drei angedeuteten Pakete aus Flacheisen auf einem
nicht gezeigten Förderorgan abzustellen.
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Um ein Umfallen der Streifen zu verhindern, wenn die Rollen 45 nach unten gekippt und die Streifen auf den geneigten
Schienen 51, 52 gelegt werden, ist ein kammartiges Element 60 (vgl. Fig. 7) vorgesehen, das an der Welle 46 gelagert
ist und mittels eines nicht gezeigten Hydraulikzylinders zusammen mit den Rollen 45 umgekippt werden kann und dann
weiter unter die Rollen nach unten gekippt wird, während sich die Rollen noch in der nach unten gekippten Lage befinden.
Dies gewährleistet, dass die Streifen, die, wenn nach unten gekippt, in den Räumen 61 zwischen den Zähnen 62 des Elementes
60 ruhen, nicht umfallen, sondern mit ihren Kanten auf den geneigten Schienen 51, 52 gelegt werden. Die rechtsseitigen
Bereiche (bei Betrachtung nach Fig. 1) der Streifen gleiten daher auf den Schienen 51, 52 nach unten und liegen in Form
eines Stapels an den äusseren Anschlägen 63 der Schienen 52 an. Wenn das Element 60 dann nach unten unter die Rollen gekippt
wird, liegen sämtliche Streifen in einem geordneten Stapel an den Anschlägen 63 an. Nur dann werden die Rollen 45 und das
Element 60 wieder nach oben zurückgeschwenkt, so dass neue Streifen aufgenommen werden können.
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Claims (6)
1.) Maschine zum Herstellen von stählernen Flachstücken,
insbesondere Flachstückei für Bodenroste, aus in Wickelform
bereitgestellten Stahlbändern, gekennzeichnet
durch eine Schneideinrichtung (3) mit Sätzen von miteinander wirkenden Schneidwerkzeugen (4), die das Band (1) in eine
Vielzahl von horizontalen Streifen (6) longitudinal schneiden, eine Wendevorrichtung (7) mit einer Vielzahl von Profilwalzensätzen
(8), die paarweise so zusammenarbeiten, dass die Streifen in eine Lage mit nach oben weisender Kante gekippt werden,
eine Streck- und Schneidvorrichtung (12) mit einer ersten und einer beabstandeten zweiten Backe (23, 42), die relativ zueinander
in Längsrichtung der Streifen verschiebbar sind, um
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die vertikalen Streifen einzuklemmen und zu strecken, wobei
zwischen den Backen eine Schneidvorrichtung (35) angeordnet ist, um von den gestreckten Streifen die Flachstücke abzuschneiden,
und eine Zuführeinrichtung mit Zuführwalzen (2, 5), die ein Band von dem Wickel zur Längsschneidvorrichtung
vorschiebt und die Streifen durch die Wendevorrichtung sowie Streck- und Schneidvorrichtung bewegt.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streck- und Schneidvorrichtung
(12) eine stationäre Balkenkonstruktion (13) und eine Trägerkonstruktion
(16), die relativ zur stationären Balkenkonstruktion
(13) längs-beweglich ist, umfasst, wobei die bewegliche Trägerkonstruktion
durch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einrichtung
(22) verschiebbar ist, die zwischen der Balken- und Trägerkonstruktion
wirkt, und dass der erste Backen (23) an der Unterseite der stationären Balkenkonstruktion,während die
andere Backe (42) und die Querschneidvorrichtung (35) an der Unterseite der beweglichen Trägerkonstruktion angeordnet
ist.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass sowohl die Balken- als auch Trägerkonstruktion
(13, 16) an ihren Unterseiten Führungen für die
Streifen (6) in Form von parallelen longitudinalen beabstandeten
Schienen (30, 43) haben,und dass eine Vielzahl von horizontalen Querrollen (32, 45) unmittelbar unter den Schienen
zur Abstützung der Streifen angeordnet ist.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch g e k e η ri zeichnet,
dass die Rollen (45) an der beweglichen Trägerkonstruktion (16) so angeordnet sind, dass sie zwischen
einer horizontalen Lage und einer nach unten weisenden Lage kippbar sind, um die Streifen aus den Räumen zwischen den
Schienen (43) freizugeben.
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5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die bewegliche Trägerkonstruktion (16) eine Paketiervorrichtung (50) unter den Führungsschienen aufweist,
die eine geneigte Ebene (5, 52) zur Aufnahme der Streifen
(6) umfasst, wenn die Rollen (45) in die nach unten weisende Stellung nach unten gekippt sind, wobei die geneigte Ebene
aus einer Vielzahl von feststehenden Schienen (51) und einer Vielzahl von beweglichen Schienen (52) gebildet ist, welch
letztere von einer geneigten Lage, bei der sie eine Verlängerung der stationären Schienen darstellen, in eine vertikale Lage
kippbar sind.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschienen (43) an wenigstens
einer Stelle längs ihrer Länge unter Bildung einer Queröffnung unterteilt sind und dass ein kammartiges Element (60) mit
Schlitzen (61) entsprechend den Abständen zwischen den Führungsschienen (43) in der Öffnung angeordnet und aus dem Bereich der
Öffnung in eine nach unten weisende Lage schwenkbar ist, wenn die Rollen (45) in ihren nach unten weisenden Lagen gekippt sind,
und zurück in den Bereich der Öffnung schwenkbar ist, während die Rollen in ihren nach unten weisenden Lagen verbleiben.
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