DE68926399T2

DE68926399T2 - Vorrichtung und verfahren zur selektiven verformung eines dicken randes einer platte aus verformbarem material

Info

Publication number: DE68926399T2
Application number: DE68926399T
Authority: DE
Inventors: Dwight Aussieker; Dennis Blunier; Ronald Bowar; Maurice Caudill; Phillip Shankwitz
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2009-08-12
Also published as: ZA903751B; BR8907891A; JP2834818B2; EP0462104A1; US5024074A; DE68926399D1; EP0462104B1; JPH04505282A; CA2016338A1; WO1990014178A1; AU630369B2; AU4071589A

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum selektiven bzw. wahlweisen Formen bzw. Umformen einer verdickten Kante an einer Platte formbaren Materials, die Mittel aufweist zum Aufrechterhalten eines im Wesentlichen konstanten Drucks zwischen den Formmitteln und der Kante der Platte.

Hintergrund

Ein großer Teil von vielen Konstruktions- bzw. Fabrikationsmaschinen besteht aus großen Herstellungen bzw. Herstelleinheiten, die durch das Verschweißen von verschiedenen unterschiedlich geformten Metaliplatten aus Stahl miteinander hergestellt werden. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Schweißprozesses muß der Querschnitt des Materials, der erforderlich ist um die Schweißverbindung genauso fest zu machen wie die Platte, in den meisten Fällen dicker sein als der Rest der Platte. Wie in Figur 11 der Patentzeichnungen gezeigt, kann eine Spannungskonzentration direkt benachbart zur Schweißung ein geschwächtes Gebiet an der Verbindung verursachen, was in einem strukturellen Versagen der Fabrikation bzw. Herstellung resultiert.
Die gewöhnliche Abhilfe für dieses Problem ist, ein dickere Platte zu verwenden um den Querschnitt des Materials an der Schweißverbindung zu erhöhen. Dies wiederum erzeugt die zusätzlichen Probleme, daß nutzlos das Gewicht der Herstelleinheiten erhöht wird, da die gesamte Platte dicker als notwendig ist. Dies bewirkt Anbringungsprobleme mit anderen Komponenten, was in einer Ereigniskette resultiert, woraus folgt, daß sie in ihrer Größe zunehmen, das heißt größere Bolzen bzw. Schrauben, größere Bolzen- bzw. Schraubeneinbauten, gestiegene Größen von Formen, usw. . Diese Ereigniskette resultiert in größeren Problemen von steigender Maschinengröße und steigendem Gewicht, der Verwendung von mehr Material, weitere Verringerung der Verfügbarkeit von solchem Material und Ansteigen der Kosten der Maschinen. Aus diesem folgt schließlich ein höherer Preis bzw. höhere Kosten von Straßen, Dämmen, usw. .
Die Anmelderin hat ohne Erfolg die Industrie bzw. das Industriesortiment erforscht und durchsucht, um eine Maschine bzw. Ausrüstung zu finden um die verschiedenen Formen ihrer Herstellungskomponeten mit verdickten Kanten herzustellen. Die folgenden Patente, die generell den Stand der Technik lehren wurden, in einer Recherche im Patent- und Markenzeichenamt der Vereinigten Staaten gefunden:
68.936 - Dieses Patent lehrt das Formen einer Eisenbahnschiene und nicht einer verdickten Kante auf einer Platte. Es gibt keine Anti-Wellen-Rollen, die mit den Umformrollen assoziiert sind, und auch keinen Tisch zum Halten einer Platte, so daß Ihre Kanten umgeformt werden können.
98.807 - Genauso wie bei 68.936 lehrt dieses Patent das Umformen einer speziell geformten Materialstange, die nicht mit einer Platte assoziiert ist.
910.471 - Wie bei den obigen Patenten besitzt die gezeigte Vorrichtung keine Anti-Wellen- Rollen in Kombination mit den Umformrollen und die Anordnung würde nicht für Platten mit nicht-linearen bzw. gekrümmten Kanten sein.
917.765 - Dieses Patent lehrt das Durchlaufen einer schmalen Materialplatte durch einen Satz von Rollen; Jedoch sind sie nicht für große Platten geeignet mit nicht-linearen Kanten, was einen Tisch und Anti-Wellen- Rollen erfordert, um die Platte zu tragen.
936.109 - Wie bei den obigen Patenten besitzt die gezeigte Vorrichtung keine Anti-Wellen- Rollen in Kombination mit den Umformrollen und die Anordnung ohne einen Haltetisch wäre nicht geeignet für Platten mit nichtlinearen oder nicht parallelen Kanten.
1.040.398 - Wie bei den obigen Patenten besitzt die gezeigte Vorrichtung keine Anti-Wellen- Rollen in Kombination mit den Umformrollen und die Anordnung wäre nicht geeignet für Platten mit nicht-linearen oder nicht parallelen Kanten.
1.109.521 - Wie bei den obigen Patenten besitzt die gezeigte Vorrichtung keine Anti-Wellen- Rollen in Kombination mit den Umformrollen und die Anordnung wäre nicht geeignet für Platten mit nicht-linearen oder nicht parallelen Kanten.
1.963.724 - Dieses Patent lehrt die Verwendung von drei Schritten um die Kante zu formen bzw. umzuformen, die unabhängige Rollen sind, die gegen eine Umformplatte laufen. Wie bei den obigen Patenten ist die Werkzeugausrüstung begrenzt auf eine gerade, gleich breite Platte und wäre nicht geeignet für Platten mit unterschiedlichen Breiten mit nicht-linearen Kanten.
2.063.798 - Die einzelnen Umformrollen dieses Patentes verwenden Nuten um die Kante umzuformen. Die Platte wird von Rollen getragen, die nicht benachbart den Umformrollen sind, die der Platte gestatten, sich zwischen den Rollen zu wellen. Wie bei den obigen Patenten gibt es keinen Tisch, um die Platte zu tragen, um Platten von unterschiedlicher Größe zu gestatten, daß ihre ungeraden Kanten selektiv umgeformt werden.
2.184.150 - Wie bei vielen der obigen Patenten ist die hier offenbarte Werkzeugausrüstung begrenzt auf einen schmalen Materialstreifen, der kontinuierlich durch einen Satz von Umformrollen gespeist wird. Die Rollen 14 und 16 besitzen integrale entlastete bzw. hinterdrehte Teile, die mit der Kantenrollen 18 zusammenarbeiten, um einen Flansch 12 umzuformen. Die entspannten bzw. zurückstehenden Teile, die ein integrales Teil der Rollen 14 und 16 sind, würden es ihnen nicht gestatten, ausgetauscht zu werden, um verschiedene Formen einzurichten, die von unterschiedlichen Platten erfordert werden. Auch ist kein Tisch für die kontinuierliche Zuführung erforderlich.
3.055.241 - Dieses Patent offenbart die Umformung der Kanten eines Metallstreifens. Es gibt keine Anti-Wellen-Rollen und keinen Tisch. Daher wäre es nicht anwendbar auf große, nicht-linear geformte Platten.
3.336.778 - Dieses Patent offenbart eine Kantenumformvorrichtung, die für ein kontinuierliches Metallband anwendbar ist. Es gibt keine Anti-Wellen-Rollen und wie bei einigen der obigen Offenbarungen findet die Formgebung bzw. das Umformen in einer Nut statt.
3.402.586 - Die Vorrichtung, die in diesen Patent gezeigt wird, rundet nur die Ecken und verdickt sie nicht und formt sie auch nicht für eine Schweißverbindung um. Weiter gibt es keine Anti-Wellen-Rollen oder Tische, die gezeigt sind, um eine Platte zu tragen.
3.566.656 - Die in diesem Patent offenbarte Werkzeug ausrüstung ist wie viele der obigen, und zwar dahingehend, daß sie für einen insbesondere kontinuierlichen Abschnitt von Material konstruiert ist. Ohne einen Tisch, Anti-Wellen-Rollen und unabhängige Umformrollen könnte sie nicht für große Platten mit ungeraden Kanten geeignet sein.
3.602.022 - Dieses Patent offenbart eine Kantenumformvorrichtung, die für ein kontinuierliches Metallband geeignet ist. Es gibt keine Anti-Wellen-Rollen und wie bei einigen der obigen Offenbarungen findet die Umformung in einer Nut statt.
4.555.921 - Dieses Patent beschäftigt sich mit dem Bemessen eines Metallstreifens, hinsichtlich Breite und Dicke. Es lehrt kein Verfahren oder eine Vorrichtung zum selektiven Umformen einer verdickten Kante auf einer Platte, die von einem Tisch getragen wird, wobei es eine relative Bewegung zwischen dem Tisch und dem Umformrollen gibt.
4.658.615 - Die Werkzeugausrüstung, die in diesem Patent offenbart wird, weist keine Anti- Wellen-Rollen auf, oder einen Tisch, um eine Platte zu tragen, um relativ zu den Umformrollen bewegt zu werden.
Die obigen Patente besitzen alle einen gemeinsamen Faden der Ähnlichkeit bzw. roten Faden, dahin gehend, daß sie alle konstruiert sind, um einen kontinuierlichen Streifen oder eine Stange aus Stahl zu formen. Viele der Komponenten der meisten Fabrikationen bzw. Herstellungen sind unregelmäßig geformt, das heißt sie besitzen nichtlineare und/oder nicht-parallele Kanten. Es wäre unmöglich, sie kontinuierlich durch eine solche Vorrichtung zu speisen. Die Form der Platten, die mit einer verdickten Kante versehen bzw. verarbeitet werden, fordert einen Tisch, um sie während des Umformvorganges zu tragen und zu halten.
Zusätzlich zu den Mängeln, die in Verbindung mit den oben aufgelisteten Patenten erklärt wurden, gibt es auch das Problem, eine variable Last bzw. Belastung auf den Umformrollen aufrecht zu erhalten, wenn sie sich entlang der Kante einer unregelmäßig geformten Platte bewegen, um einen konstanten Druck der Umformrollen entlang einer Kraftlinie senkrecht zur Kante vorzusehen, die bearbeitet wird. Wenn ein konstanter Druck nicht aufrecht erhalten werden kann, wäre der Querschnitt der verdickten Kante nicht consistent bzw. gleichmäßig, was in einer inadäquaten Schweißverbindung resultieren würde.
US-A-1.765.368 offenbart ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 6.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die oben beschriebenen Probleme zu überwinden.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß eines Aspektes der Erfindung ist ein Verfahren zum Umformen einer verdickten Kante an einer Platte aus formbaren Material vorgesehen, wie in Anspruch 1 beansprucht.
Gemäß eines anderen Aspektes der Erfindung ist eine Vorrichtung nach Anspruch 6 vorgesehen, um das obige Verfahren durchzuführen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Die vorhergehenden und andere Aspekte der Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit der Begleitzeichung betrachtet wird. Jedoch sei ausdrücklich klar, das die Zeichnungen nicht als eine Definition der Erfindung vorgesehen sind, sondern nur zum Zwecke der Veranschaulichung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpert;
Figur 2 ist eine Ansicht einer bevorzugten Form der Vorrichtung, wobei einige Gebiete weggebrochen sind,
Figur 3 ist eine Teudraufsicht der Vorrichtung der Figur 2, die das Verhältnis des Tisches, des Werkstückes und der Umformvorrichtung veranschaulicht;
Figur 4 ist eine Querschnittsansicht durch einen Träger des Lastrahmens und durch den Schlitten bzw. die Führung zum Montieren der Umformvorrichtung;
Figur 5 ist eine vergrößerte Ansicht der Umformvorrichtung, die das Verhältnis und die Montage bzw. Anordnung der Rollen veranschaulicht;
Figur 6 ist eine weiter vergrößerte Ansicht des Rollenersatzes in einer modifizierten Position, um eine verdickte Kante von unterschiedlicher Form zu erzeugen, und zwar mit weggebrochenen Gebieten um Lager, Einstelischeiben, usw. zu offenbaren;
Figur 7 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Beziehung zwischen den Anti-Wellen-Rollen und der Platte und den Mitteln zum Einstellen des Druckes zwischen den Rollen und der Platte zeigt;
Figur 8 ist eine schematische Ansicht von verschiedenen Formen und Größen von Umtormrollen, die ausgewechselt werden können, um verschieden geformte verdickte Kanten zu erzeugen;
Figur 9 ist eine schematische Ansicht der Steuerung der Vorrichtung;
Figur 10 ist ein Kraftdiagramm, das die möglichen Änderungen der Kraftgröße veranschaulicht, die an den Umformrollen entlang einer nicht-linearen Kante erforderlich sind;
Figur 11 ist ein Schnitt durch eine Schweißverbindung des Standes der Technik; und
Figur 12 ist ein Schnitt durch eine Schweißverbindung mit einer verdickten Kante, die durch die Vorrichtung und das beschriebene Verfahren erzeugt wurde.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

In der perspektivischen Ansicht der Figur 1 ist eine allgemeine Anordnung einer Vorrichtung 10 veranschaulicht zur selektiven Umformung einer verdickten Kante 12 entlang einer Kante 14 der Platte 16 aus formbaren Material. Die Vorrichtung 10 besitzt eine Basis 18 und einen sich hin und her bewegenden Träger oder Tisch 20 zum Halten der Platte 16, wenn die verdickte Kante 12 entlang der Kante 14 umgeformt wird.
Eine Umformvorrichtung 22, die von einem Lastrahmen 24 getragen wird, der benachbart zur Basis und zum Tisch steht, steht mit der Kante 14 der Platte 16 in Eingriff, um die verdickte Kante 12 zu formen. Eine Belastung wird auf die Umformvorrichtung aufgebracht, und zwar durch Lastaufbringungsmittel 26, die auch im Lastrahmen 24 montiert sind. Der Lastrahmen 24, der benachbart zur Basis und zum Tisch steht, besitzt Verbindungsstangen 28, die sich über den Tisch erstrecken, und zwar zu einem Rollentrage- bzw. Rollenunterstützungsbügel 30. Seitenschubrollen 32 sind drehbar auf dem Bügel 30 montiert, um mit einer Seite des Tisches 20 in Eingriff zu stehen, um ihn gegen Seitenbelastung der Umformvorrichtung 22 zu unterstützen, die vom Druck herrührt, der auf die Kante 14 der Platte 16 aufgebracht wird. Dem Seitenschub kann auch entgegengewirkt werden durch das Vorsehen von Seitenschublagern in Maschinenwegen bzw. Führungen zwischen dem Tisch und der Basis.
Ein Steuerpanel 34 ist gezeigt, welches die Steuerungen enthält, die unten beschrieben werden, um die Selektivumformungsvorrichtung 10 zu steuern.
Fördervorrichtungen 36, die in Figur 1 gezeigt sind, sehen Mittel vor zum Tragen der zu formenden Platten zur Vorrichtung hin und von ihr weg.
Mit Bezug auf Figur 2 ist eine leicht modifizierte Version der Vorrichtung 10 gezeigt, wobei der Lastrahmen zwei Träger 38 und 39 besitzt, die sich von einer Montagebasis oder einem Boden 40 nach oben erstrecken. Der Bastrahmen 24 wird seitlich und benachbart zum Tisch 20 und zur Basis 18 positioniert. Die Basis 18 wird auch an der Montagebasis oder dem Boden 40 montiert oder gesichert.
Montiert durch bzw. mit einem Gleit- bzw. Führungslager 42 ist nahe des Oberteils des Trägers 38 ein Führungs- bzw. Schlittenrahmen 44. Die Details der Lager- und Gleitanordnung sind besser in Figur 4 zu sehen, die ein Schnitt durch die Führung 44 ist. Das Lager 42 ist innerhalb des Trägers 38 montiert, in dem einstellbare Lagerglieder 46 montiert sind. Diese einstellbaren Lagerglieder sind vorgesehen, um eine eng passende Beziehung zwischen der Führung bzw. dem Schlitten 44 und dem Träger 38 aufrecht zu halten. Weil sie einstellbar sind, können sie eingestellt werden, um die Position der Umformvorrichtung 22 mit Bezug auf die Kante 14 der Platte 16 zu steuern.
Wieder mit Bezug auf Figur 2 weisen die Lastaufbringungsmittel 26 einen Motor oder einen Hydraulikzylinder 47 auf, der die Belastung auf den Führungsrahmen 44 aufbringt, und zwar angebracht am einen Ende des Führungsrahmes 44 und verankert an dem Träger 39 des Lastrahmens 24.
Die Umformvorrichtung 22 ist am gegenüberliegenden Ende des Führungsrahmens 44 angebracht, wo sie der Kante 14 der Platte 16 zugänglich ist, die von dem Tisch 20 getragen wird. Die Umformvorrichtungsdetails können besser in den Figuren 5, 6 und 7 gesehen werden. Die Umformvorrichtung 22 ist lösbar am Führungsrahmen 44 montiert, und zwar durch Bügel 48 und Kissenblöcke 51, die daran mit Befestigungselementen 49 gesichert bzw. befestigt sind. Anti-Wellen-Rollen 50 sind auf Wellen 52 drehbar gelagert bzw. montiert, wobei davon eine durch einen unteren weggebrochenen Teil des Bügels 48 gezeigt ist. Die Wellen 52 sind in Bohrungen 53 eines Bügels 55 montiert bzw. gelagert.
Die Anti-Wellen-Rollen 50 sind an einer Position montiert, um eng mit beiden Außenoberflächen 54 der Platte 16 in Eingriff zu stehen. An dieser Position halten sie greifend die Platte in der Umformvorrichtung 22 um ein Wellen der Platte 16 zu verhindern, wenn die Kante 14 bearbeitet wird, um die verdickte Kante 12 zu bilden. Die Wellen 52 sind in einstellbaren Bügeln 55 befestigt bzw. montiert, die an einem Bügel 48 angebracht sind, und zwar mit Befestigungselementen 56 in Schlitzen 57 (siehe Figur 7). Die Bügel können eingestellt werden, um die Rollen 50 an die Platten 16 von verschiedener Dicke anzupassen.
Die Umformvorrichtung weist eine Umformrolle 58 auf, die auf einer Welle 59 in den Kissenblöcken 51 montiert ist, und zwar senkrecht zur Kante 14 der Platte 16. Ein Paar von Rollen 60 arbeitet zusammen mit der Umformrolle 58, um die Form der Seitenoberflächen 61 der verdickten Kante 12 zu steuern. Sie sind drehbar auf den Wellen 52 montiert, und zwar benachbart zu den Anti-Wellen-Rollen 50.
Wie besser in Figur 6 zu sehen ist, ist das Paar von Rollen 60 unabhängig auf den Wellen 52 montiert, so daß ihre Drehgeschwindigkeit von der der Anti-Wellen-Rollen 50 unterschiedlich seien kann. Wegen den unterschiedlichen Durchmessern der Rolloberflächen der Anti-Wellen- Rollen 50 und des Paares von Seitenoberflächenumformrollen 60 eliminiert die unabhängige bzw. einzelne Montage ein Schruppen zwischen den Rollen und den berührten Oberflächen. Das Paar von Umformrollen 60 kann auch verändert bzw. ausgewechselt werden, um unterschiedlich geformte Kanten 61 einzurichten bzw. zu bewirken, die an der verdickten Kante 12 erforderlich sind.
Figur 8 veranschaulicht schematisch verschiedene Kombinationen der die Seitenoberfläche 61 umformenden Rollen 60. Wie dort gezeigt, werden sie nicht nur geändert bzw. gewechselt um unterschiedliche Formen der Seiten der verdickten Kante 12 zu erzeugen, sondern werden auch ausgewechselt, um unterschiedliche Dicken von Platten 16 aufzunehmen.
Ein Satz von Ausgleichscheiben 62 auf den Wellen 52 kann von einer Seite der Anti-Wellen-Rollen 50 und des Paares von Rollen 60 bewegt werden zur anderen Seite, um die axiale Stelle dieser Rollen einzustellen, und zwar mit Bezug auf Umformrollen 58 mit unterschiedlichem Durchmesser.
Das Auswechseln des unterschiedlichen Paares von Rollen 60 und die Verwendung von Umformrollen 58 mit unterschiedlichem Durchmesser und die anderen oben beschriebenen Einstellungen gestatten es, daß die Umformvorrichtung 22 modifiziert wird, um unterschiedliche Formen von verdickten Kanten 12 aufzunehmen, genauso wie unterschiedliche Dicken der Platten 16.
Wieder mit Bezug auf Figur 2 ist die Beziehung zwischen der Basis 18 und dem Tisch 20 zu sehen. Der Tisch wird hin und her beweglich auf der Basis 18 montiert, und zwar durch Maschinenwege bzw. Führungen 63. In dieser speziellen Modifikation besitzt der Tisch 20 T-Sclitze bzw. T-Nuten 64 auf seiner oberen Oberfläche (Oberseite), um Klemmen 66 aufzunehmen. Die Klemmen 66 sehen die Mittel vor zum sicheren Halten der Platte 16 auf dem Tisch 20.
Die Platte 16 erstreckt sich nach außen über eine Kante des Tisches 20 hinaus, wo ihre Kante 14 in Kontakt mit den Rollen der Umformvorrichtung 22 kommt.
Der Tisch 20 wird hin und her bewegt, und zwar relativ zur Basis durch Antriebsmittel 68. In dieser speziellen Modifikation weisen die Antriebsmittel 68 einen Getriebereduzierkasten 70 auf, der durch einen Elektromotor 72 angetrieben wird. Der Getriebereduzierkasten 70 liefert die richtige hin und her Geschwindigkeit für den Tisch 20 durch einen Tischantriebsmechanismus 74.
Die horizontale Beziehung zwischen dem Tisch 20, der Umformvorrichtung 22 und dem Werkstück oder der Platte 16 ist besser in Figur 3 zu sehen. In dieser Ansicht ist die Platte 16 auf die Oberseite 76 den Tisches geklemmt gezeigt. Die Platte 16 besitzt Kanten 14 mit unregelmäßiger oder ungerader das heißt nicht-linearer Form. Wie im Hintergrund dieser Erfindung dargelegt, stellen die unregelmäßigen Formen ein spezielles Problem bei der Steuerung der Umformvorrichtung 22 dar, und zwar um einen konstanten senkrechten Druck zwischen den Umformrollen 58 und der Kante der Platte zu halten, um die Form und Dicke der verdickten Kante zu steuern, die umgeformt wird.
Die Steuerung für diese Vorrichtung ist schematisch in Figur 9 gezeigt. Ein Gleichstrommotorcontroller bzw. eine Gleichstrommotorsteuerung 78 steuert die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motor 72, der die Antriebsmittel 68 antreibt, die den Tisch 20 hin und her bewegen, was die Platte 16 durch die Umformvorrichtung 22 antreibt bzw. drückt. Ein Signal vom Controller 78 wird an einen Normallastcontroller 80 gesendet. Dieses Signal, das eine Anzeige der Plattenposition mit Bezug auf die Umformrolle 58 ist, wird mit Koordinater: verglichen, die der nichtlinearen bzw. ungeraden Kante 14 der Platte 16 entsprechen.
Der Normallastcontroller 80 erzeugt ein Signal&sub1; das einen Hydraulikventilcontroller 82 steuert, der ein Signal an das Hydraulikventil 84 sendet, das den Lastzylinder oder Motor 47 der Lastaufbringungsmittel 26 steuert. Das hydraulische Strömungsmittel wird von einer Hydraulikpumpe 86 geliefert. Dies stellt die Position des Lastzylinders 47 und der Umformvorrichtung 22 ein, und zwar mit Bezug auf die Kante 14 der Platte 16.
Ein Drucksignal vom Lastzylinder 47 wird zurück zum Normallastcontroller 80 gesandt der es mit dem vorgeschriebenen Druck vergleicht, den die Umformvorrichtung 22 erfahren sollte, und dadurch wird weiter die Position der Umformvorrichtung 22 verändert. Durch solche Mittel wird die Umformvorrichtung 22 kontinuierlich eingestellt, und zwar über bzw. durch das hin und her Bewegen des Werkstückes oder der Platte 16 durch die Umformvorrichtung, um einen Abschnitt mit konstanter verdickter Kante 12 aufrecht zu halten bzw. zu erhalten.
Mit Bezug auf Figur 10 ist ein Kraftdiagramm gezeigt, das die resultierenden Kräfte veranschaulicht, die auf der Umformrolle 58 der Umformvorrichtung 22 erfahren werden bzw. auftreten. Aufgrund der kontinuierlichen Veränderungen des Winkels der Kante 14, die der Umformrolle gegenüber auftreten, verändern sich die Kräfte zwischen der Kante 14 und Rolle 58 senkrecht zu einer Achse 88 der Rolle 58. Wenn sich der Winkel der Kante 14 von der Horizontalebene verändert, verändert sich der Winkel zwischen der Linie der Kraft 90, und zwar genommen durch die Achse 92 des Lastzylinders 47 und der Winkel der resultierenden Kraft, und zwar genommen auf einer Linie 94 zwischen der Achse 88 zu einem Tangentialpunkt der Rolle 58, das heißt senkrecht dazu. Somit verändert sich das Ausmaß an Druck zwischen der Kante 14 und der Umformrolle 58.
Um der Kraftabnahme zwischen der Rolle und der Kante der Platte entgegenzuwirken, muß das Ausmaß an Druck ansteigen, das im Lastzylinder erforderlich ist, um die Veränderung dieses Winkels aufzunehmen. Die Veränderung ist in den ersten und zweiten Positionen veranschaulicht, und wenn die Lastrolle sich der Kante nähert, die senkrecht zum Lastzylinder ist, (die zweite Position) muß der Druck wieder abnehmen, um zu verhindern, daß die verdickte Kante dicker wird als für einen bestimmten Teil vorgeschrieben.
Der Controller bzw. die Steuerung kann auch in einer Weise programmiert werden, um zu bewirken, daß die Umformvorrichtung intermittierend entlang der Kante der Platte wirkt, um unterschiedliche Formen zu erzeugen, oder nur um erhöhte Teile der Plattenkante zu bearbeiten, und nicht die gesamte Kante.
Die oben beschriebene Vorrichtung kann einfach selektiv eine verdickte Kante automatisch umformen. Ein Beispiel ist in der Figur 12 gezeigt, welches mit dem Stand der Technik der Figur 11 verglichen wird. Eine verdickte Kante 12, ungefähr 50 Prozent dicker als die Dicke der Originalplatte, wird hergestellt durch hin und her Bewegen der Platte durch die Umformvorrichtung 22. In diesem Beispiel wurde die Kante kalt umgeformt und die Umformvorrichtung erforderte eine Belastung bzw. Umformkraft im Bereich von sechzigtausend englischen Pfund. Es ist verständlich, daß diese Dimensionen Variable sind, die sich gemäß dem speziellen Teil verändern, das heißt Platte mit unterschiedlicher Dicke, unterschiedlichen Materialien, Kantenformerfordernisse, usw. .
Diese Last bzw. Kraft kann in gewisser Weise reduziert werden, und zwar durch eine zonenweise Erhitzung der Plattenkante auf die normale Heißwalz- bzw. Heißumformtemperatur des Materials, was eine Verringerung der Last bewirkt, die gegen die Umformrolle erforderlich ist.
Die Platte kann auch mehrmals durch die Umformvorrichtung hin und her bewegt werden, wobei die verdickte Kante allmählich geformt wird. Dies reduziert weiter die Kraft, die vom Einzeldurchgangsvorgang erfordert wird.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile werden offen sichtlich aus einem Studium der Beschreibung, der Zeichnung und der Ansprüche.

Claims

1. Verfahren zum Formen bzw. Umformen einer verdickten Kante (12) an einer Platte (16) aus formbaren Material durch Bearbeiten einer Kante (14) der Platte in eine vorgeschriebene Dicke und Form, wobei folgendes vorgesehen ist:

Halten der Platte (16) und Ineingriffbringen der Kante (14) der Platte (16) mit einer Umformvorrichtung (22);

Anwenden bzw. Aufbringen von Kraft auf die Umformvorrichtung (22) und zwar in einer Richtung zur Kante (14) hin und in einer Größe, die ausreichend ist, um die verdickte Kante (12) zu formen bzw. umzuformen; und

Bewegen der Platte (16, und der Umformvorrichtung (22) relativ zueinander in einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß

die Kraft variiert wird, die an der Umformvorrichtung (22) angelegt wird, so daß die Größe einer Kraft, die an der Plattenkante angelegt, konstant in einer Richtung senkrecht zur Kante (14) der Platte (16) ist, um eine im Allgemeinen gleichmäßig verdickte Kante (12) zu formen bzw. umzuformen, und

wobei die Platte (16) eine nicht lineare bzw. ungerade Kante (14) besitzt.

2. Verfahren zum Formen bzw. Umformen einer verdickten Kante (12) an einer Platte (16) aus formbaren Material nach Anspruch 1, wobei folgendes vorgesehen ist: Ergreifen der Platte (16) mit einem Satz von Anti-Wellen- Rollen (50), die benachbart zur Umformvorrichtung (22) sind, wobei die Anti-Wellen-Rollen (50) drehbar auf Wellen (52) montiert bzw. gelagert sind, die parallel zu den Außenoberflächen (54) der Platte (16) montiert sind, und zwar auf einem sich hin und her bewegenden Führungsrahmen (44), der in einem Lastrahmen (24) montiert ist.

3. Verfahren zum Formen bzw. Umformen einer verdickten Kante (12) an einer Platte (16) aus formbaren Material nach Anspruch 1 oder 2, wobei folgendes vorgesehen ist: Bearbeiten der Kante (14) der Platte (16) mit einer ersten Rolle (58), die drehbar auf der Welle (59) gelagert ist, und zwar senkrecht zur Platte (16) auf dem sich hin und her bewegenden Bügel (44).

4. Verfahren zum Umformen einer verdickten Kante (12) an einer Platte (16) aus formbaren Material nach Anspruch 3, wobei folgendes vorgesehen ist: Aufsetzen bzw. Stauchen des Materials mit der ersten Rolle (58) gegen ein Paar von Rollen (60) um die verdeckte Kante (12) in die vorgeschriebene Dicke und Form zu formen bzw. umzuformen, wobei das Paar von Rollen (60) drehbar gelagert ist, und zwar benachbart zu den Anti-Wellen-Rollen (50) auf den gleichen Wellen (52).

5. Verfahren zum Umformen einer verdickten Kante (12) an einer Platte(16) aus formbaren Material , nach Anspruch 3, wobei folgendes vorgesehen ist:

Bestimmen einer Position der Platte (16) in Bezug auf die Umformvorrichtung (22);

Vergleichen der Position der Platte (16) mit Koordinaten der nicht-linearen Kante (14) der Platte (16); und

Erzeugen eines Signals für Steuermittel (34), wodurch die Kraft für die Umformvorrichtung (22) kontinuierlich eingestellt wird, um eine konstante senkrechte Größe zwischen der ersten Rolle (58) und der nichtlinearen Kante (14) der Platte (16) aufrecht zu erhalten.

6. Vorrichtung zum selektiven Umformen einer verdickten Kante (12) an einer Platte (16) aus formbaren Material durch Bearbeiten des Materials entlang einer Kante (14) der Platte (16), um die verdickte Kante (12) in die gewünschte Form und Dicke unzuformen, die folgendes aufweist:

Einen Tragtisch (20) und Mittel (66) zum Halten der Platte (16) auf dem Tragtisch (20);

Eine Form- bzw. Umformvorrichtung (22) benachbart zum Tragtisch (20);

Ein Lastrahmen (24) zum Tragen der Umformvorrichtung (22); und

Mittel (26) zum Aufbringen einer Kraft auf die Umformvorrichtung (22) durch den Lastrahmen (24);

gekennzeichnet durch:

Mittel (80) zum Einstellen der Kraft auf die Umformvorrichtung (22) um eine vorgeschriebene konstante Kraft zwischen der Umformvorrichtung (22) und der Kante (14) der Metallplatte (16) aufrechtzuhalten, und zwar in senkrechter Richtung zur Kante; und

Mittel (68) zum Bewegen des Tragtisches (20) und des Lastrahmens (24) relativ zueinander, um eine wie vorgeschrieben verdickte Kante (12) zu erzeugen, und zwar entlang der Kante (14) der Platte (16), wobei die Platte eine nicht-linearen Kante besitzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Tragtisch (20) eine im Wesentlichen flache Oberfläche (76) besitzt und Schlitze bzw. Nuten (64) in der flachen Oberfläche (76) zum Aufnehmen der Mittel (66) zum Halten der Platte (16) auf dem Tisch (20).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, die eine Maschinenbasis (18) aufweist, die langgestreckte Wege bzw. Führungen (63) besitzt zum hin und her bewegbaren Montieren bzw. Anordnen des Tisches (20) auf der Basis (18) und Motormittel (68) um den Tisch (20) hin und her zu bewegen, und zwar relativ zur Basis (18) und zur Umformvorrichtung( 22).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 wobei der Lastrahmen (24) eine Stütz- bzw. Tragevorrichtung (38) aufweist, und zwar benachbart zum Tisch (20), und Mittel (42) zum hin und her beweglichen Tragen eines Gleitrahmens (44), um die Umformvorrichtung (22) zu tragen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Mittel (26) zum Aufbringen einer Kraft auf die Umformvorrichtung (22) am Lastrahmen (24) verankert sind und am Schlitten- bzw. Gleitrahmen (44) angebracht sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Mittel (42) zum Tragen des Führungs- bzw. Gleitrahmens ein einstellbares Lager (46) aufweisen, und zwar im Lastrahmen (24) montiert.