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Richtmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine zum Richten von insbesondere
in eine Presse einzuführenden Blechen, Platten, Bändern und dergleichen mit einem
Gestell und darin gelagerten oberen und unteren Richtwalzen, wobei die oberen Richtwalzen
einzeln unter der Wirkung von im Bereich ihrer Lager angeordneten Hubzylindern in
Richtung auf die unteren Richtwalzen verschieblich und einstellbar im Gestell gelagert
sind.
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Derartige Richtmaschinen dienen zum Richten von Blechen oder Bändern,
die z.B. von einem Wickel abgezogen werden oder zum Richten von Tafeln. Das Richten
erfolgt durch Wechselbiegungen, die dem Blech durch die Richtwalzen, die auf Lücke
einander gegenüberstehen senkrecht zur Oberfläche aufgezwungen werden. Die zunächst
plastischen Wechselbiegungen klingen zum Auslauf der Maschine hin so ab, daß das
Blech die Richtmaschine ohne Krümmung verläßt.
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Bei Richtmaschinen, die einer Presse vorgeschaltet sind, ist es bekannt,
die oberen Richtwalzen zeitweilig vom Blech abzuheben. Das geschieht deshalb, weil
das in die Presse eingezogene gerichtete Blech zuerst mit einer Mar# beispielsweise
einem Loch, versehen wird und dann um mehrere Vorschubwege zwischen den einzelnen
Hüben der Presse weitertransportiert wird, wobei die Marke oder das Loch zur genauen
Fixierung der Lage des Bleches dient. Wenn ein aus mehreren Hüben bestehender Arbeitsgang
beendet ist, wird das Blech aus der Maschine ausgeschoben und ein neues Blech nachgeführt.
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Zwischen den einzelnen Vorschubschritten werden die Walzen der Richtmaschine
vom Blech abgehoben, weil bei fest gespannten Richtwalzen keine Möglichkeit besteht,
das Blech mit seiner Marke genau in die zweiten und folgenden Bearbeitungspositionen
in der Presse zu bringen. Dazu muß das Blech freibeweglich sein.
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Das Anheben der oberen Richtwalzen erfolgt beim Stand der Technik
so, daß die in einem oberen, beweglichen Gestellteil gelagerten Richtwalzen zusammen
mit diesem Gestellteil,gesteuert von der Presse, angehoben werden. Jedoch ist mit
Rücksicht auf die träge Masse der bewegten Teile die Hubfrequenz begrenzt. Zur Zeit
lassen sich mit derartigen Richtmaschinen Hübe von höchstens 120 Hüben pro Minute
erreichen.
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Zu den bewegten Teilen gehören nämlich auch Einrichtungen, mit denen
die Richtwalzen gegeneinander innerhalb des beweglichen Gestellteils verschieblich
sind. Das sind z.B.
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Spindeln oder dergleichen, mit denen die Richtwalzen gegeneinander
und gegenüber dem oberen Gestellteil so eingestellt werden, daß die Eindringtiefe
der Richtwalzen und zwar jeder einzelnen Richtwalze abhängig von den Abmessungen
und den Materialeigenschaften des zu bearbeitenden Bleches optimiert wird. Diese
Werte werden dem Bedienungspersonal von der Arbeitsvorbereitung vorgegeben und müssen
genau eingehalten werden.
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Daneben gibt es auch Richtmaschinen (DE-OS 27 42 o43), bei denen die
oberen Richtwalzen unabhängig voneinander verschieblich im Gestell gelagert und
jeweils von gesonderten Hubzylindern angetrieben sind. Grundsätzlich wäre es zwar
möglich, bei einer derartigen Richtmaschine durch gleichzeitiges Ansteuern aller
Hubzylinder sämtliche oberen Richtwalzen gleichzeitig anzuheben, um ein Ausrichten
des zu bearbeitenden
Bleches in der Presse zu ermöglichen. Dann
besteht jedoch die Gefahr, daß beim Absenken der Richtwalzen diese nicht wieder
in die gleiche, durch die Arbeitsvorbereitung vorgegebene Position gelangen.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Richtmaschine der eingangs
beschriebenen Art anzugeben, bei der die oberen Richtwalzen mit hoher Frequenz von
den unteren Richtwalzen abhebbar sind, ohne daß dabei die lagemäßige Zuordnung der
oberen Richtwalzen untereinander verändert wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede obere Richtwalze in einem
gesonderten Richtwalzenträger gelagert ist und daß die Richtwalzenträger zur Ausführung
gleichsinniger Bewegungen mechanisch synchronisierbar sind. Eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Richtwalzenträger wenigstens
eine sich in Verschieberichtung erstreckende Zahnstange trägt, die mit einem zugeordneten
Zahnrad kämmt, das zusammen mit den anderen Zahnrädern verspannbar auf einer am
Gestell frei drehbar gelagerten Welle sitzt.
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Anders ausgedrückt sind bei der erfindungsgemäßen Richtmaschine die
Richtwalzenträger bzw. deren Richtwalzen in ihrer jeweils vorgegebenen lagemäßigen
Zuordnung synchronisiert. Solange die Zahnräder der am Gestell gelagerten Welle
auf dieser Welle verspannt sind, bewegen sich die Richtwalzen synchron auf und ab.
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Das kann mit einer sehr großen Hubfrequenz erfolgen, weil die trägen
Massen insbesondere der Richtwalzenträger und der damit verbundenen Teile sehr gering
gehalten werden können. Eine relative Verschiebung der einzelnen Richtwalzen gegeneinander
ist nicht zu befürchten, weil die auf ihrer Welle verspannten Zahnräder eine praktisch
starre Verbindung zwischen den einzelnen Richtwalzenträgern und damit auch zwischen
den Richtwalzen herstellen.
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Nichtsdestoweniger kann die lagemäßige Zuordnung der Richtwalzen untereinander
verändert werden, wenn die Verspannung der Zahnräder auf ihrer Welle gelöst wird.
Nach dem Lösen der Verspannung kann die Eindringtiefe jeder Richtwalze individuell
eingestellt werden. Nach dem Festsetzen der Verspannung bleibt die relative Zuordnung
der Richtwalzen wieder erhalten.
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Bei der erfinungsgemäßen Richtmaschine kann mit verhältnismäßig kleinen
Hubzylindern gearbeitet werden, sodaß auch die den Hubzylindern zuzuführenden Mengen
an Hydraulikflüssigkeit gering bleiben. Auch das ermöglicht eine Verbesserung der
Hubfrequenz.
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Zweckmäßig sollte jeder Riditwalzenträger an seinen beiden dem Lager
der Richtwalzen zugeordneten Seiten eine Zahnstange aufweisen, wobei an den beiden
entsprechenden Seiten des Gestells eine Welle mit darauf verspannbaren Zahnrädern
gelagert ist und die beiden Wellen gegenläufig synchronisiert sind. Durch die damit
erreichte beidseitige synchrone Fixierung wird eine mögliche Schrägstellung der
Richtwalzen beim Einstellen oder während des Betriebes zuverlässig ausgeschlossen.
Tatsächlich führen nämlich die auf beiden Seiten des Gestells angeordneten Wellen
bei darauf verspannten Zahnrädern, die mit den zugeordneten Zahnstangen in Eingriff
stehen, stets synchrone und gegenläufige Bewegungen aus.
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Eine Synchronisierung der beiden Wellen läßt sich dadurch erreichen,
daß an jede der beiden Wellen wenigstens einseitig eine Schwinge angeschlossen ist,
deren freies Ende mit dem freien Ende der anderen Schwinge gekoppelt ist. Eine bevorzugte
Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der einander zugeordneten
Schwingen in einen
zwischen einstellbaren Anschlägen verschieblichen
Schlitten geführt sind, der in beiden Bewegungsrichtungen fiber Federn am Gestell
abgestützt ist. Einerseits wird dadurch erreicht, daß die Drehung der die Zahnräder
tragenden Wellen begrenzt ist, womit gleichzeitig auch die Hubbewegung der Richtwalzen
begrenzt ist, und andererseits werden die Schwingen bei nicht betätigten Hubzylindern
stets in eine durch die Federn definierte Ruhelage zurückgeführt.
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Zusätzlich können die Lager der oberen Richtwalzen bzw.
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deren Richtwalzenträger auf Keilen abstützbar sein und können die
Keile von zwei einer Richtwalze zugeordneten Lagern zur gleichmäßigen Einstellung
beider Lager und/oder zurtebegrenzung der jeweiligen oberen Richtwalze über einen
gemeinsamen Spindeltrieb verstellbar sein. Diese Anordnung kann die Einstellung
der Richtwalzen vereinfachen und erleichtern.
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Richtmaschinen der eingangs beschriebenen Gattung sind in der Regel
mit einem gesondert im Gestell gelagerten Einzugswalzenpaar versehen, dessen obere
Einzugswalze mit einem eigenen Hubzylinder verstellbar ist. Die obere Einzugswalze
muß ebenfalls vom Blech abgehoben werden können, wenn die oberen Richtwalzen vom
Blech abgehoben werden. Die Einzugswalze braucht aber ihrer Höhe nach nicht besonders
eingestellt zu werden, da sie sich in ihrer Arbeitsstellung gegen die untere Einzugswalze
einfach abstützt. Es muß aber dafür Sorge getragen werden, daß die obere Einzugswalze
beim Hochheben nicht in eine Schräglage gerät. Deshalb empfiehlt sich die Anordnung
einer ähnlichen Synchronisierung wie bei den Richtwalzen, in dem die obere Einzugswalze
in einem Einzugswalzenträger gelagert ist, der an beiden Lagerseiten jeweils eine
Zahnstange trägt, wobei die Zahnstangen mit Zahnrädern kämmen,
deren
Wellen am Gestell gelagert und gegenläufig synchronisiert sind. Zur Vereinfachung
von Wartungs- und Reinigungsarbeiten kann es zweckmäßig sein, wenn auch in diesem
Fall die Zahnräder verspannbar auf ihrer jeweiligen Welle angeordnet sind, damit
die obere Einzugswalze sehr hoch angehoben werden kann, ohne daß eine zu starke
Verdrehung der Synchronisierung, d.h., gegebenenfalls vorhandener Schwingen, notwendig
wäre. Das Verspannen der den Richtwalzen bzw. der Einzugswalze zugeordneten Zahnräder
erfolgt zweckmäßig hydraulisch. Dazu können nach bevorzugter Ausführungsform der
Erfindung zwischen und/oder neben den Zahnrädern einer Welle auf dieser drehfeste,
axial verschiebliche Konen angeordnet sein, die mit dem ebenfalls drehfesten und
axial verschieblichen Zahnrädern bzw. damit verbundenen Konen zusammenwirken, wobei
der letzte Konus einer solchen Reihe mit einem an der Welle abgestützten hydraulischen
Zylinder verbunden ist.
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Durch Entlasten dieses an der betreffenden Welle abgestützten hydraulischen
Zylinders läßt sich die Verspannung auf einfache Weise lösen. Zum Verspannen der
Zahnräder wird der hydraulische Zylinder unter Druck gesetzt, wodurch der jeweils
letzte Konus einer Reihe gegen das benachbarte Zahnrad arbeitet und dieses gegen
den nächsten Konus schiebt usw., bis alle Konen und Zahnräder durch Reibschluß miteinander
verbunden sind und dadurch auch die Zahnräder drehfest auf der Welle sitzen.
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Im folgenden wird ein der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert; es zeigen: Figur 1 in schematischer Darstellung die Seitenansicht
einer Richtmaschine mit vorgeschalteter Einziehvorrichtung und nachgeschalteter
Presse,
Figur 2 einen Schnitt in Richtung II-II durch den Gegenstand
nach Figur 1, Figur 3 einen Längsschnitt durch eine Welle mit darauf verspannbaren
Zahnrädern, Figur 4 teilweise eine Ansicht in Richtung des Pfeils IV auf den Gegenstand
nach Figur 1.
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Die in der Figur 1 dargestellte Richtmaschine 1 dient zum Richten
eines Blechbandes 2, das von einem nicht dargestellten Wickel abgezogen und über
eine Einziehvorrichtung 3 der Richtmaschine 1 zugeführt wird. Das in der Richtmaschine
1 gerichtete Blechband 2 läuft über ein Meßrad 4 in eine Presse 5 zur weiteren Bearbeitung
ein. Das Meßrad 5 dient zur Vorschubdosierung bei jedem zweiten und folgenden Teilhub
der Presse 4. Die genaue Festlegung des Blechbandes 2 in der Presse erfolgt durch
im Blechband 2 angebrachte Marken oder Löcher, die im einzelnen nicht dargestellt
sind.
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Die Richtmaschine 1 besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem
Gestell 6, in dem einlaufseitig zwei Einzugswalzen 7, 8 angeordnet sind. Die untere
Einzugswalze. 7 ist fest im Gestell 6 gelagert, während die obere Einzugswalze 8
in einem Einzugswalzenträger 9 gelagert ist, der seinerseits in vertikaler Richtung
verschieblich im Gestell 6 angeordnet ist und dem ein Hubzylinder lo zugeordnet
ist, der dazu dient, die obere Einzugswalze 8 gegen die untere Einzugswalze 7 zu
pressen.
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Neben dem Einzugswalzenpaar, jedoch unabhängig davon sind im Gestell
6 beidseits der Einzugsebene bzw. Arbeitsebene Richtwalzen angeordnet, und zwar
unterhalb der Arbeitsebene hinter
einander mehrere, beim dargestellten
Ausführungsbeispiel 6, Richtwalzen 11 mit fest am Gestell 6 angeordneten Lagern
und oberhalb der Arbeitsebene ebenfalls hintereinander mehrere, beim dargestellten
Ausführungsbeispiel 5, obere Richtwalzen 12, deren Lager in Richtwalzenträgern 13
angebracht sind. Die Richtwalzenträger 13 sind jeweils unabhängig voneinander in
vertikaler Richtung im Gestell 6 verschieblich. Jeder Richtwalzenträger 13 wird
von einem eigenen Hubzylinder 14 als Antrieb beaufschlagt, mit dem die oberen Richtwalzen
12 in Richtung auf die untere Richtwalzen 11 gedrückt werden können.
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Man entnimmt der Figur 1, daß die oberen, verschieblichen Richtwalzen
12 im Hinblick auf die unteren, festen Richtwalzen 11 "auf Lücke" angeordnet sind.
Alle Richtwalzen sind in an sich bekannter Weise auf Stützwalzen abgestützt, wie
das in Figur 2 angedeutet ist.
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In Figur 2 ist dargestellt, daß jeder Richtwalzenträger 13 zwei Lager
15, 16 für die zugeordnete obere Richtwalze 12 aufweist und daß diese Lager 15,
16 von den Wirkungslinien 17, 18 der beiden dem Richtwalzenträger 13 zugeordneten
Hubzylinder 14 geschnitten werden, deren jeweilige Kolbenstangen 19,20 unmittelbar
oberhalb der Lager 15, 16 an dem Richtwalzenträger 13 befestigt sind.
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Jeder Richtwalzenträger 13 trägt an den den Lagern 15, 16 zugeordneten
Außenseiten eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Zahnstange 21 bzw. 22.
Die Zahnstangen 21 bzw.
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22 der benachbarten Richtwalzenträger 13 sind in einer Ebene angeordnet.
Die Zahnstangen 21 bzw. 22 jedes Richtwalzenträgers 13 stehen in Eingriff mit jeweils
zugeordneten Zahnrädern 23, 24, und diese Zahnräder 23 bzw. 24 jeder Seite sind
frei drehbar sowie axial verschieblich auf Wellen 25, 26 gelagert, die ihrerseits
in gestellfesten Konsolen 27, 28
frei drehbar gelagert sind.
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Einzelheiten der Anordnung der Zahnräder 23 bzw. 24 auf ihren zugeordneten
Wellen 25 bzw. 26 sind in Figur 3 darauf stellt. Da die Anordnung auf beiden Seiten
der Richtmaschine identisch ist, ist nur eine Welle 25 dargestellt. Zwischen bzw.
neben den Zahnrädern 23 dieser Welle 25 sind über Nut-Feder -Verbindungen 29,Konen
30 drehfest und axial verschieblich auf der Welle 25 angeordnet. Den Konen 30 sind
an den benachbarten Zahnrädern 23 Konusflächen 31 zugeordnet, die mit den entsprechenden
Konus flächen der Konen 30 zusammenwirken.
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Der letzte Konus 32 dieser Reihe ist einseitig als Kolben 33 ausgebildet,
der abgedichtet in einem Zylinder 34 untergebracht ist, welcher beim dargestellten
Ausführungsbeispiel als Axialflansch der Welle 25 ausgebildet ist. Über eine im
einzelnen nicht dargestellte Anschlußleitung kann ein hydraulisches Druckmittel
in den Arbeitsraum 35 zwischen Kolben 33 und Zylinder 34 geleitet werden, wodurch
der Kolben 33 bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel nach rechts gegen
das benachbarte Zahnrad 33 bewegt wird, das sich gegen den benachbarten Konus 30
legt und diesen gegen das weitere Zahnrad 23 schiebt, usw., bis alle Zahnräder und
Konen fest gegeneinander verspannt sind. Da die Konen 30 drehfest auf der Welle
sitzen, sind bei gegenseitiger Verspannung von Zahnrädern 23 und Konen 30 durch
Reibschluß auch die Zahnräder 23 drehfest auf der Welle 25 gehalten.
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Vergegenwärtigt man sich, daß, wie in Figur 2 dargestellt, jeder Richtwalzenträger
13 über seine Zahnstangen 21 bzw. 22 mit Zahnrädern 23 bzw. 24 gekoppelt ist, dann
wird unmittelbar deutlich, daß bei gegeneinander und auf den zugeordneten Wellen
ver
spannten Zahnrädern 23 bzw. 24 jede lagemäßige Zuordnung der
benachbarten Richtwalzenträger 13 bzw. deren oberen Richtwalzen 12 erhalten bleibt,
wenn die U-Zylinder 14 betätigt werden, um die oberen Richtwalzen 12 gemeinsam von
dem durchgeführten Blechband abzuheben, weil alle Zahnräder 23 bzw. 24 gegeneinander
blockiert sind und gemeinsam frei mit ihren zugeordneten Wellen 25 bzw. 26 drehen
können.
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Um eine Schrägstelle der einzelnen Richtwalzenträger 13 zu verhindert,
sind die Wellen 25, 26 gegenläufig synchronisiert. Einzelheiten der dafür bestimmten
Anordnung sind in Figur 4 dargestellt, die teilweise eine Stirnansicht der Richtmaschine
1 widergibt. Der nicht dargestellte Teil dieser Stirnseite entspricht spiegelbildlich
dem dargestellten.
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Man erkennt in Figur 4 die Welle 25 mit einem der zugeordneten Zahnräder
23 sowie die zugeordnete Konsole 27. Am Ende der Welle ist mit einer Feder 36 eine
Schwinge 37 als einarmiger Hebelarm befestigt. Die Schwinge 37 ist an ihrem freien
Ende als Gabel 38 ausgebildet und überfaßt mit ihren Gabelenden ein Gleitstück 39,
das zwischen den Gabelenden verschieblich ist. Das Gleitstück 39 ist um einen zur
Welle 25 parallelen Zapfen 40 an einem Schlitten 41 gelagert. Der Schlitten 41 ist
längs einem am Gestell 6 befestigten Bolzen 42 gegen die Wirkung von Federn 43,
44 verschiebbar, über die der Schlitten 41 einerseits unmittelbar am Gestell 6 und
andererseits mittelbar über ein am Ende des Bolzens 42 angeordnetes Widerlager 45
abgestützt ist.
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Der Schlitten 41 weist eine obere Anschlagplatte 46 auf, der eine
weitere Anschlagplatte 47 am Ende einer den Bolzen 42 umgebenden Hülse 48 zugeordnet
ist. Der Abstand der beiden
Anschlagplatten 46, 47 definiert das
eine Ende der Schwenkbewegung der Schwinge 37 und damit der Drehbewegung der zugeordneten
Welle 25. Das andere Ende der Schwenkbewegung der Schwinge 3 7 ,wird durch die Zusammendrückbarkeit
der Feder 44 definiert.
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Im linken Teil der Figur 4 ist teilweise noch die Schwinge der anderen
Seite, d.h., der Welle 26 zu erkennen. Diese Schwinge ist spiegelbildlich an den
Schlitten 41 angeschlossen, sodaß beide Schwingen miteinander gekoppelt sind und
die gegenläufig Drehbewegung der Wellen 25, 26 synchronisieren.
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Die lagemäßige Einstellung der einzelnen oberen Richtwalzen 12 und
ihre relative Zuordnung zueinander erfolgt nach Maßgabe der von der Arbeitsvorbereitung
angegebenen Werte. Die Einstellung der oberen Richtwalzen 12 erfolgt bei gelöster
Verspannung der Zahnräder 23, 24 auf ihren zugeordneten Wellen 25 bzw. 26. Um eine
gleichmäßige Einstellung der beiden Lager 15, 16 jedes Richtwalzenträgers 13 zu
ermöglichen, ist jeder Richtwalzenträger 13 über Stößel 49, So auf Keilen 51, 52
abgestützt, die in horizontaler Richtung im Gestell 6 verschieblich angeordnet sind
(unterer Teil der Figur 2). Die Keile 51, 52 sind mit Schlitten 53, 54 so verschraubt,
daß die Keilflächen der Keile 51, 52 spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.
Die Schlitten 53, 54 tragen durchgehende horizontale Gewindebohrungen mit gegenläufigen
Gewinden, in die zugeordnete Gewindeabschnitte einer Gewindespindel 55 eingreifen,
die unterhalb der Richtrollen angeordnet ist bzw. sind. Man erkennt, daß durch Verdrehen
der Gewindespindel 55 die Keile 51, 52 entweder auseinander oder zueinander verschoben
werden, wobei gleichzeitig die Lager 15, 16 und mit diesen der zugeordnete Richtwalzenträger
13 in vertikaler Richtung verstellt werden. Nach der Verstellung der
Richtwalzenträger
13 werden die Zahnräder 23 bzw. 24 gegeneinander und auf ihren zugeordneten Wellen
25, 26 verspannt, damit sich die relative Zuordnung der Richtwalzenträger 13 beim
Betrieb der Richtmaschine nicht verändern kann. Die Steuerung des gemeinsamen Hubes
der oberen Richtwalze 12 kann über Elektromagnet-Ventile erfolgen, die an die Hubzylinder
14 angeschlossen sind und deren elektrische Steuerimpulse von der Presse abgenommen
werden.
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In der Zeichnung ist nicht dargestellt, daß auch der Einzugswalzenträger
9 beidseitig Zahnstangen aufweisen kann, die mit Zahnrädern kämmen, welche verspannbar
auf zugeordneten Wellen sitzen, wobei diese Wellen in der beschriebenen Weise gegenläufig
mit Schwingen synchronisiert sind. Die Verspannbarkeit der dem Einzugswalzenträger
9 zugeordneten Zahnräder ermöglicht es, den Einzugswalzenträger 9 mit der oberen
Einzugswalze 8 für Wartungs- und Reinigungszwecke sehr hoch anzuheben, ohne daß
dabei die zugeordneten Schwingen um einen sehr großen Winkel verschwenkt werden
müssen.