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Die Erfindung betrifft eine Walzmaschine für Längsprofilbiegung einer
dünnen Platte, z.B. zur Herstellung einer Bauplatte mit trapezoidem
Querschnitt, die teilweise eine Reihe von Formungsstationen mit
freilaufenden Arbeitswalen und teilweise getrennt von der Formungsstation
Antribsstationen für die Zufuhr des Streifens umfaßt, wobei die
Arbeitswalen in jeder Formungsstation in Reihen quer zum Streifen
angeordnet sind, wobei eine Reihe auf einer Seite des Streifens und eine
andere Reihe auf der anderen Seite des Streifens angeordnet sind,
wobei die Arbeitswalzen auf der einen Seite des Streifens seitlich
zwischen den Arbeitswalzen auf der anderen Seite angeordnet sind, so daß
der Streifen durch freie Formung gebildet wird.
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Eine solche Maschine ist in der DE-A 2 941 180 beschrieben. Die
Arbeitswalzen sind dort sowohl horizontal als auch vertikal einstellbar,
um die Herstellung von verschiedenen Profilen zu ermöglichen. Um die
Walzen nicht austauschen zu müssen, wird die Formung in zwei Stufen
vorgenommen. Zuerst wird ein Vorformen zu einem runden, gewellten
Profil und zur Endbreite des Streifens vorgenommen, dann wird ein
Endformen zum gewünschten, trapezoiden Profil durchgeführt, ohne daß die
Breite des Streifens geändert wird. Der Endformschritt wird ersetzt,
wenn zu einem anderen Profil übergegangen wird. Die Einstellung
zwischen dem Vorwalzen und dem Endwalzen wird behäfigtes Personal
benötigen, so daß die Änderung nicht zu zeitaufwendig ist.
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In der WO 87/04375 wird eine freiformende Walzmaschine gezeigt, bei
der die Arbeitswalzen paarweise an den Trägern montiert sind, welche
im rechten Winkel zur Fortbewegungsrichtung des Streifens ausgerichet
sind.
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Verschiedene Profilformen können durch Verschiebung der
Arbeitswalzenpaare entlang der Träger und durch internes Einstellen der Rollen des
Paares erzielt werden. Es ist anzunehmen, daß Probedurchgänge und
Feinstellung dann erforderlich sind vor dem Produktionslauf.
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In der DE-A 2 816 993 wird eine Formungsmaschine beschrieben, welche
in konventioneller Weise ganze profilierte und angetriebene Walzen
hat, welche den Streifen sowohl formen als auch antreiben.
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Die Machinenwalzen werden durch drehbare Träger getragen, welche
geschalten werden können, so daß die gewünschten Walzen in
Arbeitsstellung gelangen. Alle Walzen auf einem drehbaren Träger haben den
gelichen Abstand von der Drehwelle und nach dem Schalten muß man die
Position eines der zwei drehbaren Träger, welche die Rollenpaare
tragen, fein einstellen.
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Auch die US-A 4 136 545 zeigt das Austauschen der Walzen, indem sie
gedreht werden, aber die Absicht dabei ist nicht das Profil zu ändern.
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Gemäß der Erfindung wird eine nichtkostspielige und einfache Maschine
erhalten, welche ein schnelles und einstellungsfreies Wechseln
zwischen verschidenen Profilen bietet. Die Erfindung ist durch die
Tatsache gekennzeichnet, daß in jeder Formungsstation die Reihe der
Arbeitswalzen auf der einen Seite des Streifens durch einen ersten
drehbaren Balken gehalten ist, der auch wenigstens eine weitere
Arbeitswalzenreihe trägt, wobei die Arbeitswalzen in beiden dieser Reihen
sich in unterschiedlichen Abständen von der Drehwelle des ersten
Balkens erstrecken, wobei die Reihe der Arbeitswalzen auf der anderen
Seite des Streifens durch einen anderen drehbaren Balken gehalten ist,
welcher ebenfalls zumidest eine andere Reihe von Arbeitswalzen trägt,
wobei die Arbeitswalzen in diesen beiden Reihen sich im gleichen
Abstand von der Drehwelle des zweiten Balkens erstrecken und in
Arbeitsstellung eine gemeinsame Arbeitsebene mit den entsprechenden Walzen in
den anderen Formungsstationen bilden. Dabei sind die drehbaren Balken
in verschiedene Positionen sperrbar, wobei eine der Walzenreihen in
Arbeitsposition ist, während die anderen Reihen aus der
Arbeitsposition herausgeschwenkt sind, und dabei enthält jede Antriebsstation
eine einzelne Antriebsrolle, die auf der genannten einen Seite der
gemeinsamen Arbeitsebene liegt und zwei Reihe frei drehbare Gegenwalzen,
die auf einem dritten drehbaren Balken befestigt sind, wobei jede
Reihe von Gegenwalzen, wenn sie in Arbeitsposition ist, in
zusammenwirkender Anordnung mit der Antribswalze in der gemeinsamen Arbeitsebene
ist.
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Durch geeignete Wahl von Profilen kann man mehr Profile erhalten als
die Anzahl der Reihen an Arbeitswalzen an den drehbaren Balken.
Theoretisch kann man Profile in der Anzahl des Produktes der Anzahl der
Reihen auf beiden drehbaren Balken in einer Formungsstation erhalten.
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Eine Maschine mit vier Reihen an Walzen auf jeden drehbaren Balken in
einer Formungsstation kann so mehr als vier verschiedene Profile
schaffen, was im Normalfall genügt.
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Vorzugsweise ist die Maschine so gestaltet, daß die Antriebsstationen
zwischen den Formungsstationen angeordnet sind und eine Antriebswalze
über die gesamte Breite des Streifens und eine Anzahl von Reihen mit
Gegenwalzen, welche auf einem drehbaren Balken befestigt sind,
enthält.
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Das Ändern der Antriebsstation kann dabei so schnell sein, wie das
Ändern der Formungsstationen und eine gesamte Veränderung der Maschine
kann viele Male während einer Arbeitsschicht durchgeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist ein Seitenaufriß durch eine Walzmaschine gemäß der
Erfindung, wobei der Schnitt entlang der Linie 1-1 in Fig. 2 gemacht wurde.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Maschine.
Fig. 3 ist ein Teilschnitt entlang der Linie 3-3 in den Fig. 1 und 2.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNG
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Die in den Figuren dargestellte Walzmaschine hat ein Gehäuse, dessen
Hauptteile aus einem oberen 12 und einem unteren 13 Längbalken auf
der einen Seite der Maschine und aus einem entsprechenden oberen 14
und unteren 15 Balken auf der anderen Seite bestehen. Eine Anzahl von
Pfosten 18 tragen und halten die oberen und unteren Balken 12 und 13,
14 und 15 jeweils auf der jeweiligen Seite zusammen und die oberen
Balken 12, 14 werden mit einer Anzahl von Querbalken zusammengehalten
wie auch die unteren 13 und 15. Die Querbalken sind in Fig. 1 und 2
dargestellt mit 16 und 17 bezeichnet.
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In dem Gehäuse wurde eine Anzahl von Formungsstationen gebaut, von
denen die ersten drei 20 bis 22 und die letzten zwei 23, 24 gezeigt
sind. Der mittlere Teil der Maschine mit z.B. acht Formungsstationen
wurde in den Fig. 1 und 2 weggeschnitten. Eine Kalibrierungsstation 25
mit zylindrischen Walzen über die gesamte Breite 110, 111 ist auf die
letzte Formungsstation folgend installiert. Zwischen den
Formungsstationen und der ersten und letzten Station gibt es Antriebsstationen 26
bis 31.
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Die Antribsstationen 26-31 sind im Prinzip alle gleich und
Bezugszeichen wurden in den Fig. 1 und 2 nur in der ersten Antriebsstation 26
eingezeichnet. Die Antriebsstation 26-31 haben eine untere
zylindrische Antriebswalze 32, welche mit einer Gummibeschichtung versehen
ist, um die Reibung zu erhöhen. Die Antriebswalzen 32 werden paarweise
durch einen nichtdargestellten Motor über eine Antriebskette 33
angetrieben, welche eine Anzahl von Zahnkettenrädern 34 dreht, welche eine
Achse mit kleineren Zahnkettenrädern 35 teilen, welche über kurze
Ketten 36 die Antriebsräder 32 drehen. Die Ketten 33, 36, die in Fig. 1
mit durchbrochenen Linien dargestellt sind, sind nahe dem Balken 14,
15 angeordnet, aber, um die Fig. 2 nicht unklar zu machen, wurden die
Antriebsketten und die Zahnkettenräder in Fig. 2 weggelassen. Die
Antreibsstationen haben alle einen oberen drehbaren Kastenträger 37, in
welchem sich eine Reihe mit freilaufenden Gegenwalzen 38 befinden,
welche gegen die Antriebswalzen 32 laufen. Der Kastenträger 37 in den
Antriebsstationen ist drehbar, so daß eine andere Reihe von
freilaufenden Gegenwalzen 39 in die Arbeitsposition gegen die Antriebswalzen
32 mit Mitteln gedreht werden kann, welche bei den Formungsstationen
beschrieben werden.
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Zwischen den ersten sechs Stationen befinden sich Stütztische 41 bis
46, welche zwischen den oberen Längsbalken 12, 14 gesichert sind.
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Die Formungsstationen 20 bis 24 sind im Prinzip alle einander ähnlich,
ausgenommen daß die Anordnung der freidrehenden Walzen variiert, wie
unten beschriben werden wird. Teile der Formungsstation 20 sind
detaillierter in Fig. 3 dargestellt. Sie besteht aus einem oberen und
einem unteren horizontalen, drehbaren Querkastenträger 50 und 51 mit
jeweils quadratischem Querschnitt.
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Die Kastenträger 50, 51 auch Drehbalken genannt, haben Schultern 53,
54 mit Drehzapfen 55, 56, welche mit Hilfe von Kugellagern 57, 58 in
vertikalen Lagerplatten 59, 60 jeweils in den Balken 14, 15 und 12, 13
des Gehäuses gesichert sind.
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Durch die Drehzapfen 55, 56 laufen Stangen 65, welche durch Bolzen 66,
die in Löcher in dem vertikalen Balken 59 rutschen, gegen Drehen
gesperrt sind. Mit Hilfe von Muttern 67, die mit Griffen versehen sind,
und Abstandshülsen 68 sind die Kastenträger 50, 51 axial durch Naben
70, welche gegen den vertikalen Träger 60 abschließen, angeordnet.
Verschlußbolzen 72 greifen in einen Schlitz 73 in einen Block 74 ein
und hindern dabei die Kastenträger 50, 51 am Drehen. Die
Verschlußbolzen 72 sind in Eingriffsstellung federbeaufschlagt.
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Auf dem drehbaren Träger 51 sind sieben Klammern mit Schrauben
befestigt, wovon eine Klammer 75 ganz zu sehen ist und zwei Klammern 77,
78 geschnitten sind. Die verbleibenden Klammern sind weggeschnitten.
Die Klammern haben zwei Flügel 79, 80, wie bei Klammer 76 bezeichnet,
und eine Welle 81, die durch Löcher in den Flügeln 79, 80 reichen.
Eine Walze 82 ist auf der Welle 81 mit in einem Abstand voneinander
befindlichen Doppellagern 83, 84 befestigt, so daß sie sehr steif aber
freidrehend befestigt ist.
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Auf dem Drehträger 50 ist eine Reihe mit sechs Klammern 84 mit Walzen
85 angebracht, von denen nur eine Klammer und eine Walze in Fig. 3 zu
sehen sind.
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Die Walzen 85 sind seitlich zwischen den Rollen 82 und dem Streifen 91
angeordnet, welcher durch die sogenannte Freiformung gebildet wird,
d.h., er wird geformt, ohne zwischen zwei Gegenwalzen wie beim
konventionellen Formen gequetscht zu werden.
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In den äußersten Bereichen der beiden Enden des drehbaren Trägers 50
sind zwei Randwalzen 86, 87 gleichartig mit Doppellagern an festen
Wellen 88, die in Klammern 89 gesichert sind, montiert.
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Ein zylindrischer Teil 92 von jeder Randwalze 86, 87 befindet sich
direkt vor den entsprechenden Außenwalzen 82 in der Reihe der Walzen des
drehbaren Trägers 51 und der Streifen wird dazwischen geführt, wobei
die Ränder des Streifens durch den äußeren abgeschnittenen konischen
Abschnitt 93 der Randwalze geformt werden.
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Der untere drehbare Träger 51 hat eine zweite Reihe mit Klammern 101
und Walzen 100, wie man am besten in Fig. 3 sieht. Diese sind für die
Herstellung von anderen Profilen bestimmt und der obere drehbare
Träger 50 hat eine entsprechende zweite Reihe mit Walzen 102, wie in Fig.
1 und 2 gezeigt ist. Den Randwalzen in dieser Reihe 102 wurden in
Fig.2 die Bezugszeichen 104 und 105 gegeben.
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Es ist auf Fig. 1 offensichtlich, daß alle Walzen des oberen drehbaren
Trägers der Formungsstationen 20-24 (das sind die Walzen 85 und der
drehbare Träger 50 in Fig. 3), welche in Arbeitsposition sind, eine
horizontale Ebene 106 berühren, die durch gebrochene Linien
gekennzeichnet ist, und diese Ebene 106 berührt auch alle Antriebswalzen 32
und ihre Gegenwalzen 38 der Antriebsstationen 26 bis 31.
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Die Ebene 106 definiert eine Eingangsebene für den flachen Streifen
und eine Ausgangsebene für den fertiggestellten profilierten Streifen,
d.h. eine Ebene, in welcher die unteren Profilränder während der
gesamten Profilbiegung liegen. Der Eingangstisch und der Ausgangstisch
in dieser Ebene können im allgemeinen getrennt von der Maschine
hergestellt werden und sind in den Figuren nicht dargestellt. Die
Stützbänke 41-46 liegen ebenfalls in dieser Ebene 106.
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Die Antriebswalzen 32 und die Gegenwalzen 38 der Antriebsstationen 26-
31 klemmen die unteren Ränder des Streifens ein und die Klemmkraft ist
mit Federn einstellbar. Die Einstellung des Klemmdrucks ist trivial
und nicht gezeigt.
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In Fig. 2 sieht man, daß die Gegenwalzen nicht in jedem unteren Rand
benötigt werden, sondern es können z.B. vier Gegenwalzen aber sechs
Arbeitswalzen, welche sechs untere Ränder ausbilden, vorhanden sein.
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Der Streifen 91 ist flach vor dem Einbringen und wird als ein
fertiggestellter, profilierter Streifen (trapezoid profiliert) ausgegeben.
Die Breite des Streifens verringert sich sukzessive in den
Formungsstationen, so wie seine Profilhöhe sukzessive in den Formungsstationen
zunimmt.
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Die Änderung der Maschine auf ein anderes Profil soll nun beschrieben
werden. Das Austauschen aller drehbaren Träger, d. h. der drehbaren
Träger der Formungsstationen 20-24 und der drehbar Träger der
Antriebsstationen 26-31 für die Gegenwalzen, geschieht in der gleichen
Weise wie es mit Bezug auf Fig. 3 und Träger 51 beschrieben werden
wird.
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Zuerst wird die Mutter 67 gelockert, dann der Sperrbolzen 72
zurückgezogen und der Träger um die Drehwelle I gedreht, so daß die Reihe der
Walzen 82 aus der Arbeitsposition in eine Ruheposition herausgedreht
wird und die Reihe der Walzen 100 aus seiner Ruheposition in eine
Arbeitsposition gedreht wird. Danach wird der Sperrbolzen 72 in einen
Schlüsselschlitz 108 im Block 109 geschoben, um die Drehposition des
drehbaren Trägers 91 zu fixieren und die Mutter 67 wird angezogen, um
den Drehträger 51 axial zu fixieren. Oft muß der andere Träger 50
gelockert werden, bevor der Träger 51 in seine Schlußposition gedreht
werden kann, da eine oder mehrere der Walzen 85 bis 87 am oberen
Träger 50 im Weg sein können.
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Danach wird der Träger 50 gedreht und in gleicher Weise mit den Walzen
102 in Fig. 1 in Arbeitsposition und den Walzen 85 bis 87 in Fig. 3 in
Nichtarbeitsstellung fixiert. Alle Walzen 102 des oberen drehbaren
Trägers der Formunsstationen 20 bis 24 sollten dabei in
Arbeitsposition die Ebene 106 sowie die Walzen mit der Einstellung, die in Fig. 1
gezeigt ist (Walzen 85-87 am drehbaren Träger 50 in Fig. 3), es in
Arbeitsposition taten, berühren. Mit anderen Worten, die Walzen in den
verschiedenen Reihen sollten gleich weit von der Drehwelle des Trägers
bei jedem drehbaren Träger über dem Streifen 91 wegragen.
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Anderseits ragen in jeder Formungsstation die verschiedenen Reihen
mit Walzen des unteren drehbaren Trägers normalerweise in
verschiedenen Längen von der Drehachse des drehbaren Trägers weg, da die
Profilhöhe dadurch bestimmt wird, wie weit diese Walzen über den Streifen
106 in Fig. 1 ragen und die Profilhöhe gehört zu jenen Parametern,
welche zwischen verschiedenen Profilen variieren.
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Die obere Walze 110 in der Kalibrierungsstation 25 wird mit einer
Schraube 112 eingestellt, um eine Schlußkorrektur zur nominalen
Profilhöhe zu schaffen.
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In Fig. 3 sind die Klammern 101 und 76 bis auf die Tatsache gleich,
daß die Löcher für die Drehzapfen in verschiedenen Höhen sind, was
verschiedene Profilhöhen schafft, wenn die Walzen 82 und 100, wie
dargestellt, den gleichen Durchmesser haben. Um die geringere Breite der
Walze 82 zu kompensieren sind breitere Abstanshülsen zwishen den
inneren Ringen der Lager und der Klammer 76 als bei der Walze 100. Auf
diese Weise kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden.
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Da Freiformung verwendet wird, sind keine Anpassungen für verschiedene
Streifendicken notwendig. Zwischen den Randwalzen 86, 87 und den
Walzen 82 (Fig. 3) sind einige Zehntel Millimeter Spiel akzeptierbar.
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In den Figuren wurden zwei Reihen von Arbeitswalzen auf jeden
drehbaren Träger gezeigt. Wenn die drehbaren Träger einen quadratischen
Querschnitt haben, können drei oder vier Reihen, wenn gewünscht,
befestigt werden. Wenn ein Träger mit hexagonalem Querschnitt verwendet
wird, kann man auf jeden drehbaren Träger sechs Reihen von Walzen
haben.
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Die dargestellte Walzmaschine erlaubt es den Streifen vor dem Formen,
in gewünschte Längen zu schneiden statt nach dem Formen, was üblich
ist. Es ist ein großer Vorteil, immer die flachen Streifen zu
schneiden, dann keine Veränderung der Schneidevorrichtung notwendig ist.