DE3308382A1

DE3308382A1 - Metallumformmaschine

Info

Publication number: DE3308382A1
Application number: DE19833308382
Authority: DE
Inventors: Harold Rex Glynde South Australia Jury
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1983-03-09
Publication date: 1983-09-22
Also published as: US4514998A; GB2118467B; GB2118467A; FR2522998A1; GB8306477D0; CA1220984A

Description

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Menzelstr. 40, 7000 Stuttgart 1; ::_·.: :.";·:":.": 3308382

Harold Rex JURY -V"- ^{A 37 5}95/mx

22 Provident Avenue

Giynde - 9. März 1983

Süd-Australien

Metallumformmaschine

Die Erfindung betrifft eine Maschine 2um Prägen und Scheren feiner oder mittlerer Bleche.

Im australischen Patent 525 172 (Metallumformverfahren), deren Erfinder dieser Anmelder war, wird eine Maschine zum Prägen und Scheren von Blechen beschrieben und dargestellt. Diese Maschine besitzt drei untere Walzen und eine obere Walze, wobei die unteren Walzen eine Schnittplatte tragen und die obere Walze ein Elastomer auf ein von einer Schnittplatte getragenes Werkstück drückt. Dieses Verfahren war beim Prägen und Scheren von Metall sehr wirksam und eignete sich besonders gut zur Herstellung relativ geringer Stückzahlen, da zur Umstellung von einem Produkt auf ein anderes lediglich Schnittplatten gewechselt und Walzenpositionen geändert werden müssen.

Das Hauptziel dieser Erfindung ist die Angabe bestimmter Verbesserungen an der im besagten Patent beschriebenen Erfindung.

Eine der Schwierigkeiten beim Prägen besteht in der Bildung von Falten im Werkstück. Dieses Problem besteht besonders bei tiefen Prägungen und erfordert eine erhebliche Streckung des Werkstückmetalls.

Bei einer Ausführungsart dieser Erfindung umfaßt eine Prägemaschine ein Paar paralleler aber voneinander distanzierter, zusammenwirkender Walzen und zwei Paare ebenfalls paralleler

und voneinander distanzierter Klemmwalzen, wobei ein Klemmwalzenpaar ein Werkstück fest faßt ehe es in die Prägezone gelangt. Auf jeder Seite der Prägewalzen befindet sich ein Satz Klemmwalzen und Rückholeinrichtungen verbinden die obere Walze jedes.erwähnten Satzes mit dem Maschinenrahmen, wobei die Anordnung so ist, daß in einer Betriebsart das Werkstück fest gefaßt ist und in einer anderen Betriebsart das Werkstück freigegeben ist. Diese Anordnung ermöglicht den Betrieb der Walzmaschine in zwei Richtungen.

Spezieller umfaßt eine Metallumformmaschine nach dieser Erfindung eine Rahmeneinheit, ein Paar zusammenwirkender Prägewalzen, die mit Zapfen in von der Rahmeneinheit getragenen Lagern drehbar gelagert und übereinander angeordnet sind, Antriebsmitteln, die mit den beiden erwähnten Prägewalzen verbunden und so eingerichtet sind, daß die Prägewalzen mit ähnlichen Umfangsgeschwindigkeiten angetrieben werden, zwei Paare zusammenwirkender Klemmwalzen, von denen jedes parallel zu den Prägewalzen liegt, wobei die Klemmwalzen jedes Paares ebenfalls mit Zapfen in von der Rahmeneinheit getragenen Lagern drehbar gelagert und ebenfalls übereinander angeordnet sind, und wobei ein Klemmwalzenpaar auf einer Seite der Prägewalzen, das andere auf der anderen Seite angeordnet ist.

Wird eine Metallumformmaschine zur Herstellung geringer Stückzahlen eingesetzt, so ist wahrscheinlich, daß die Dicke des Werkzeuges von Produkt zu Produkt verschieden ist und daher der Abstand zwischen den zusammenwirkenden Walzen variiert werden muß. Daher umfaßt die Maschine nach einer anderen Ausführungsart der Erfindung einen festen Rahmen und einen verstellbaren Rahmen, Führungsmittel, die den verstellbaren Rahmen für vertikale Bewegung in bezug auf den festen Rahmen führen sowie eine kraftbetätigte Schrauben spindel-Einrichtung zwischen den festen und verstellbaren Rahmen zur Bewerkstelligung der erwähnten Bewegung, wobei

die erwähnten Lager der unteren der erwähnten Walzen von dem festen Rahmen getragen werden und die erwähnten Lager der oberen der erwähnten Walzen durch den verstellbaren Rahmen getragen werden.

Eine Ausführungsart der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es .zeigen:

Fig. 1 - eine Stirnansicht einer Metallumformmaschine;

Fig. 2 - eine allgemeine schematische Schnittzeichnung in vergrößertem Maßstab, die die Anordnung.der zusammenwirkenden Walzen zeigt;

Fig. 3 - eine Draufsicht auf die Maschine gem. Fig. 1 in verkleinertem Maßstab;

Fig. 4 - einen schematischen Längsschnitt, der die sich nach oben und außen weg von den oberen Klemmwalzen erstreckenden Rollenrahmen zeigt;

Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich, umfaßt eine Metallumformmas chine 10 eine Rahmeneinheit mit einem festen Rahmen mit einer Rahmenbasis 11, einem Rahmenkopf 12 und vier vertikalen Führungen 13, die an der Rahmenbasis mit Muttern 14 und am Rahmenkopf mit Muttern 15 befestigt sind und die Basis 11 mit dem Kopf 12 verbinden. Ein verstellbarer Rahmen 16 liegt zwischen der Basis 11 und dem Kopf 12. Er verfügt über Buchsen 17, die ihn entlang den vertikalen Führungen 13 führen.

Die Einstellung der Vertikalbewegung erfolgt mit einem Paar Schraubenspindeln 20, von denen eine an jedem Ende der Maschine liegt und die von einem Elektromotor 21 über ein Paar senkrecht angeordneter Getriebe 22 und eine die Getriebe verbindende Querwelle 23 angetrieben werden. Jede

Schraubenspindel 20 besitzt jeweils eine Mutter 25 an jedem Ende des Rahmenkopfes 12 und ist mit dem verstellbaren Rahmen 16 durch ein Lager 26 so verbunden, daß der Rahmen an jedem Ende gleichzeitig gehoben oder abgesenkt wird.

Es gibt drei Lagerpaare in der Rahmenbasis 11: die Lager lagern drehbar die Wellen 29 der betreffenden unteren Klemmwalzen 30 und die Mittellager (nicht dargestellt) lagern die Welle 31 der unteren Prägewalze 32.

Entsprechend gibt es drei Lagerpaare (nicht dargestellt) im verstellbaren Rahmen 16, die die Wellen 34 der oberen Klemmwalzen 35 bzw. die Welle 36 der oberen Prägewalze lagern.

Bei dieser Ausführungsform sind die oberen Klemmwalzen rückziehbar (vgl. Fig. 4). Der Rückzug erfolgt, indem die Lager für die oberen Klemmwalzen in winkelhebelförmigen Hebeln 39 sitzen, die selbst mit Drehbolzen 40 an den Endplatten des verstellbaren Rahmens 16 drehbar gelagert sind, indem die Hebel durch kurze Verbindungsstücke 41 mit Be- * tätigungshebeln 42 an den Wellen 43 verbunden sind und indem die Betätigung durch Arbeitszylinder 44 an einem Ende der Maschine erfolgt, die die Klemmwalzen 35 selektiv zurückziehen (vgl. Fig. 2 und 4).

Die obere Prägewalze 37 ist durch kleine Stützwalzen 48 an einem Oberrahmen 49 stabilisiert/(vgl. Fig. 2), wodurch die Walze versteift wird und sich weniger durchbiegt.

Die Umfangsgeschwindigkeiten der oberen und unteren Prägewalzen 37 und 32 sollten vorzugsweise ähnlich am besten aber genau gleich sein. Diesem Zweck dient eine Rollenkette 51 auf einem oberen Kettenrad 52, das mit einem Ende mit der oberen Prägewalze 37 verbunden ist, wobei die Kette über ein Spannrad 53 und ein unteres Kettenrad 54, das

mit dem entsprechenden Ende der unteren Prägewalze 32 verbunden ist, führt. Da der Abstand zwischen den Walzen variiert, wird ein verstellbarer Spannhebel 55 verwendet, an dessen einem Ende ein Spannrad 56 sitzt und dessen Lage zum erforderlichen Spannen der Rollenkette 51 verändert werden kann, während gleichzeitig der verstellbare Spannhebel 55 völlig gelockert werden kann, wenn der Abstand zwischen dem einstellbaren Rahmen 16 und der Rahmenbasis 11 variiert werden soll. Auch wenn die Walzen so eingerichtet sind, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit gleich oder nahezu gleich ist, ist ein bestimmter Schlupf beim Prägen möglich und zur Aufnahme dieses Schlupfes dient eine Rutschkupplung 57, die funktionell zwischen dem unteren Kettenrad 54 und dessen Prägewalze 32 angeordnet ist (alternativ kann die Rutschkupplung auch zwischen dem oberen Kettenrad 52 und dessen Prägewalze 37 angeordnet sein). Wie aus Fig. 3 ersichtlich, erfolgt der Antrieb der Prägewalzen durch, einen Hydraulikmotor 60, der ein Ritzel 61 treibt. Dieses Ritzel steht in Eingriff mit einem Zahnrad 62 am Ende der Welle 31 der unteren Walze. 32, das dem unteren Kettenrad 54 gegenüberliegt.

Die Maschine ist für den Einsatz in Verbindung mit einer Elastomerplatte und einer Schnittplatte konzipiert. Bei vielen Anwendungen ist es wirtschaftlich, die Maschine .zunächst vorwärts und dann rückwärts zu betreiben, und die Elastomerplatte kann so groß sein, daß ihre Handhabung Schwierigkeiten bereitet. Außerdem kann die Schnittplatte manchmal so flexibel sein, daß der von den Walzen 32 und 37 ausgeübte Druck zu Verbiegungen führt.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der diese Schwierigkeiten nicht bestehen. Auf jeder Seite der unteren Klemmwalzen 30 befindet sich ein Rollrahmen 64 jeweils mit verschiedenen Transportrollen 65, die eine Grundplatte 66 tragen, auf der sich eine Schnittplatte 67, deren obere Fläche die

Prägefläche ist, befindet. Das Werkstück 68 liegt auf der Schnittplatte 67 und auf ihm befindet sich eine Elastomerplatte 69, die durch die obere Prägewalze 37 getrieben wird, wenn Schnittplatte und Grundpatte durch die untere Prägewalze 32 getrieben werden. In Fig. 4 ist die linke obere-Klemmwalze 35 zurückgefahren und die Elastomerplatte 39 schwenkt nach dem Vorbeilauf unter der Walze 37 normalerweise nach oben. Beim Hochschwenken läuft sie auf die unterste Rolle 71 eines Rollenrahmens 72, der schräg nach oben und außen weg von der Prägewalze 37 gerichtet ist. Nach dem Prägen des Werkstückes 68 wird die Elastomerplatte 69 voll auf den Rollen des Rahmens 72 auf der linken Seite der Maschine gelagert und die vorstehend beschriebene Folge von Arbeitsgängen wird dann umgekehrt, woraufhin die Elastomerplatte 69 vom linken Rollenrahmen 72 zum rechten Rollenrahmen 72 transportiert wird. Die Rollenrahmen bilden-(vgl. Fig. 4) ein großes V mit großem öffnungswinkel. Die Elastomerplatte 69 kann aus einem Material bestehen, dessen Eigenschaften und Eindruckhärte empirisch als optimal ermittelt wurden. Ein geeignetes Material ist elastomeres Polyurethan.

Claims

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Harold Rex JURY A 37 595/mx

Gi^^{Vident A}

Süd-Australien

Ansprüche:

J Metallumformmaschine mit einer Rahmeneinheit, einem Paar zusammenwirkender Prägewalzen, die mit Zapfen in von der Rahmeneinheit getragenen Lagern drehbar gelagert und übereinander angeordnet sind, Antriebsmitteln, die mit den beiden erwähnten Prägewalzen verbunden und so eingerichtet sind, daß die Prägewalzen mit ähnlichen Umfangsgeschwindigkeiten angetrieben werden,

zwei Paaren zusammenwirkender Klemmwalzen, von denen jedes parallel zu den Prägewalzen liegt, wobei die Klemmwalzen jedes Paares ebenfalls in von der Rahmeneinheit getragenen Lagern drehbar gelagert und ebenfalls übereinander angeordnet sind und wobei eines der Klemmwalzenpaare auf einer Seite der Prägewalzen, das andere auf der anderen Seite angeordnet ist.
2. Metallumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Rahmeneinheit einen festen Rahmen und einen verstellbaren Rahmen umfaßt, Führungsmittel zum Führen des verstellbaren Rahmens für vertikale Bewegung in bezug auf den festen Rahmen und kraftbetätigte Schraubenspindel-Mittel zwischen den festen und verstellbaren Rahmen zur Bewerkstelligung der erwähnten Bewegung, wobei die erwähnten Lager der unteren der genannten Walzen vom festen Rahmen getragen werden und die erwähnten Lager der oberen der genannten Walzen durch den verstellbaren Rahmen.
3. Metallumformmaschine nach Anspruch 2,

die zusätzlich zwei Paare drehbar gelagerter Hebel umfaßt, Schwenkmittel, die die erwähnten Hebel zum verstellbaren Rahmen für Schwenkbewegung in vertikalen Ebenen drehen, wobei die Lager jeder oberen der erwähnten Klemmwalzen in betreffenden Hebeln eines betreffenden erwähnten Paares schwenkbarer Hebel sitzen und betreffende Rückholmittel zwischen dem erwähnten verstellbaren Rahmen und jedem Paar schwenkbarer Hebel, mit denen die erwähnten schwenkbaren Hebel hochgezogen werden können und dadurch eine obere erwähnte Klemmwalze von ihrer zusammenwirkenden unteren Klemmwalze abgehoben wird.
4. Metallumformmaschine mit einer Rahmeneinheit mit einem festen Rahmen und einem verstellbaren Rahmen, wobei der erwähnte feste Rahmen einen Rahmemkopf, eine Rahmenbasis und verschiedene senkrechte Rahmenkopf und Basis verbindende Führungen umfaßt, wobei der erwähnte verstellbare Rahmen zwischen Kopf und Basis des erwähnten festen Rahmens sitzt und über Gleitmittel verfügt, die mit den erwähnten Führungen in Eingriff stehen, so daß der verstellbare Rahmen für vertikale Bewegung geführt wird,

einer kraftbetätigten Schraubenspindel-Einheit, die den Kopf des festen Rahmens und den verstellbaren Rahmen zur Bewerkstelligung der erwähnten Vertikalbewegung funktionell verbindet,

drei Lagerpaare in der Rahmenbasis, die eine untere Prägewalze und zwei untere Klemmwalzen drehbar um parallele Achsen lagern,

drei Lagerpaare im verstellbaren Rahmen, die eine obere Prägewalze und zwei obere Klemmwalzen ebenfalls drehbar um parallele Achsen lagern,

wobei entsprechende erwähnte obere und untere Präge- und Klemmwalzen miteinander zusammenwirken, betreffende Rückholmittel, die zwischen dem verstellbaren

Rahmen und den erwähnten oberen Klemmwalzen wirken zur selektiven Abhebung der erwähnten oberen Klemmwalzen und

Antriebsmitteln, die an die beiden erwähnten Prägewalzen gekoppelt sind.und so eingerichtet, daß die erwähnten Prägewalzen mit ähnlichen Umfangsgeschwindigkeiten angetrieben werden.
5. Metallumformmaschine nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Antriebsmittel mit den erwähnten Prägewalzen verbundene Kettenräder umfassen, einen Kettenspannhebel, der an einem Ende drehbar an einem erwähnten Rahmen gelagert ist und am anderen Ende ein drehbar gelagertes Spannrad besitzt und eine um die erwähnten Kettenräder geschlungene Kette.
6. Metallumformmaschine nach Anspruch 5,

die zusätzlich eine Rutschkupplung zwischen einer erwähnten Prägewalze und deren erwähntem Kettenrad besitzt.
7. Metallumformmaschine nach Anspruch 4 oder 5,

die zusätzlich eine von der unteren der erwähnten Walzen getragene Werkzeugtragplatte besitzt.
8. Metallumformmaschine nach Anspruch 4,

die zusätzlich ein Paar Rollenrahmen besitzt, die sich von den oberen erwähnten Klemmwalzen weg nach oben und außen erstrecken, so daß sie ein großes V mit großem öffnungswinkel bilden und verschiedene freilaufende von jedem Rahmen getragene Rollen.