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Dreiwalzen-Biegepresse zum Biegen von Blechen und
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dergleichen Die Erfindung betrifft eine Dreiwalzen-Biegepresse zum
Biegen von Blechen und Platten, mit stationären unteren Walzen und einer hin- und
herbeweglichen oberen Walze, die durch ölhydraulische bzw. öldynamische Kolben (im
folgenden hydraulische Kolben genannt) betätigbar ist.
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Walzen-Biegepressen zum Umbiegen von Blechen oder Platten in Zylinder-,
Konus- oder andere Formen sind allgemein bekannt. Diese Pressen sind allgemein mit
drei Walzen ausgestattet, die in zwei Kopfteilen gelagert sind, wobei zwei parallele,
in einer horizontalen Ebene laufende untere Walzen und eine ver parallel zu den
ersteren'laufende obere Walze vorgesehen sind.
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Um ein Umbiegen der Kopfenden sowie ein Formen des Körpers eines Bleches
oder einer Platte erreichen zu können, müssen die beiden unteren Walzen und die
obere Walze hin- und hergehende Bewegungen ausführen, und zwar z.B. folgende: -
Die obere Walze nähert sich der rechten unteren Walze,um das rechte Kopfende des
Bleches zu formen; - die obere Walze nähert sich der linken unteren Walze, um das
linke Kopfende des Bleches zu formen;
- die obere Walze wird zentral
eingestellt und nähert sich beiden unteren Walzen, um den Blechkörper zu biegen.
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Diese drei Operationen werden in der oben genannten Reihenfolge durchgeführt;
es ist jedoch auch möglich, das rechte Kopfende, dann den Körper und zuletzt das
linke Kopfende zu biegen sowie umgekehrt vorzugehen.
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Um diese Operationen durchzuführen, sind verschiedene Dreiwalzen-Biegepressen
bekannt, die mit verschiedenen mechanischen Lösungen arbeiten, die sich auch auf
die Abmessungen und die Qualität der Bleche und/oder Platten beziehen und von der
zu erzielenden Krümmung abhängig sind.
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Bei einer ersten bekannten und allgemein angenommenen Lösung führen
die beiden unteren Walzen eine horizontale Bewegung aus, so daß sich erst die eine
und dann die andere untere Walze der oberen, zentral angeordneten Walze nähert,
die sich nur in vertikaler Richtung bewegen kann. Diese Bewegungen werden mit Strömungsmittelkolben
oder ähnlichem über mechanische Einrichtungen erreicht.
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Bei einer anderen gelegentlich benutzten bekannten Lösung bleiben
die beiden unteren Walzen stationär, während die obere Walze sowohl horizontale
als auch vertikale Bewegungen durchführen kann, um sich de#r linken oder rechten
Walze zu nähern oder auch um eine zentrale Position gegenüber diesen beiden unteren
Walzen einzunehmen und den notwendigen Druck zum Biegen
des Bleches
oder der Platte auszuüben. Diese Maschinen werden im allgemeinen mechanisch betrieben.
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All diese bekannten Lösungen haben jedoch schwerwiegende Nachteile,
indem beim Formen der Blech-Kopfenden der auf die zentrale Walze angewendete Druck
schräg zu der Achse des hydraulischen Kolbens oder zu der sie aufwärts bewegenden
mechanischen Einrichtung verläuft, mit nicht-axialen Beanspruchungskomponenten,
was eine Uberdimensionierung der Maschinenteile erforderlich macht, weil enorme
Beanspruchungen angewendet werden.
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Bekannt sind auch Walzen-Biegepressen mit stationären unteren Walzen
und einer oszillierenden oberen Walze, die zentral eingestellt oder sich nacheinander
den unteren Walzen durch eine Hin- und Herbewegung der Walze um eine obere oder
untere Achse nähern kann.
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Eine solche Ausführungsform ist in der FR-PS 10 73 142 beschrieben,
wo die obere Walze sich jeweils an einem Kopfteil entlang oberer, angelenkter oszillierender
Führungen bewegen kann und diese Walzenbewegungen durch Verwendung von Schrauben
erzielt werden.
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Diese Walzen-Biegepresse gemäß FR-PS 10 73 142 besitzt gegenüber allen
vorhergenannten bekannten Lösungen zwar einen grundsätzlichen Vorteil, weist jedoch
ebenfalls ernsthafte Nachteile auf. Der Vorteil liegt in der Tatsache, daß durch
eine Anpassung an die oszillierende obere Walze der auf sie angewendete
Druck
auf die Führungsposition-Einstellschrauben in axialer Richtung abgegeben wird, ohne
seitliche Komponenten. Der Gesamtaufbau ist jedoch äußerst schwach und vollkommen
ungeeignet für scharfe Abbiegungen dicker Platten. Die Schraubensteuerung der Bewegung
der oberen Walze in ihren Führungen kann lediglich eine sehr begrenzte Beanspruchung
aufnehmen und ist ungeeignet, eine exakte Positionierung an beiden Kopfteilen sicherzustellen.
Weiterhin sind die beiden Schrauben für die Oszillierungen der Führung und Walze
ungeeignet, um dem Walzendruck zu widerstehen, der während der Formung des Kopfendes
in Richtung auf die Mitte der Walzen-Biegepresse wirkt, und diese Schrauben sind
keineswegs in der Lage, eine ausgeglichene Verteilung zu schaffen, die geeignet
ist, einer Beanspruchung zu widerstehen, bei der die eine Schraube unter Zugbeanspruchung
und die andere unter Druckbeanspruchung arbeitet, wobei die eine entlang ihrer ganzen
Länge und die andere nur auf einem kurzen Abschnitt wirkt.
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Um ferner eine mit den Walzen gebogene Platte oder ein gebogenes Blech
herauszunehmen, muß die Presse gemäß FR-PS 10 73 142 mit einem kippbaren Kopfteil
zusammengepaßt werden, der um eine Achse schwenkbar ist, die parallel zur Walzenachse
verläuft, wobei für die obere Walze ein Halblager angepaßt ist, das zusammen mit
dem Kopfteil dreht und mit der Walze verbunden und von der Walze abgekuppelt wird.
Diese Lösung kann nicht für lange und Hochleistungs-Walzen-Biegepressen übernommen
werden.
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Ein anderer Typ einer Biegepresse mit einer oszillierenden oberen
Walze ist in der DE-PS 17 52 950 beschrieben, wo die obere Walze beweglich an einem
jeden Kopfteil mittels kurzer Führungen einer Stange angeschraubt ist, die an ihrem
unteren Ende angelenkt ist, von Hand einstellbar und mit Bolzen blockiert ist.
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Auch diese zweite Lösung mit einer oberen oszillierenden Walze ist
ganz offensichtlich schlecht geeignet für Hochleistungsbetrieb mit hohen Beanspruchungen,
wobei das Verbolzen nicht in der Lage ist, eine stabile Positionierung während des
Biegevorganges zu gewährleisten. Bei dieser bekannten Walzen-Biegepresse ist ferner
keine Möglichkeit angegeben, das gebogene Blech- oder Plattenelement durch ein Kippen
eines der beiden Kopfteile herauszunehmen, und sie kann daher nicht für vollkommen
geschlossene Teile aus Blechen oder Platten benutzt werden, die mit den Walzen gebogen
worden sind.
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Die Erfindung geht aus von einer Dreiwalzen-Biegepresse zum Biegen
von Blechen und dergleichen, mit zwei stationären unteren Walzen und einer oszillierenden
oberen Walze, die gehaltert ist in zwei Kopfteilen mittels einer beweglichen Halterung
an Führungen, die zusammen mit dieser Walze um eine Achse schwenkbar sind, die an
den Kopfteilen in einer Position oberhalb der Walzen angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dreiwalzen-Biegepresse
der zuvor genannten Art so auszu-
bilden, daß sie in der Lage ist,
praktisch alle Erfordernisse mit Hilfe von Steuerungen zu erfüllen, die genau angepaßt
sind für ein korrektes und stabiles Positionieren der oberen Walze gegenüber den
stationären unteren Walzen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die obere Walze entlang
ihrer Führungen an jedem Kopfteil mittels hydraulischer Kolben bewegbar ist, die
ebenfalls um die Schwenkachse für die obere Walze, die Halterung und die Führungen
schwenkbeweglich sind, und daß die ganze Zusammenordnung aus Walze, Halterung, Führungen
und Kolben jedes Kopfteiles mittels zweier Gelenksysteme hin- und herbewegbar ist,
die von zwei hydraulischen Kolben derart antreibbar sind, daß beim Formen des zu
biegenden Blechkörpers an der oberen Walze eine Beanspruchung erzeugt wird, die
axial an die beiden oszillierenden zentralen hydraulischen Kolben abgegeben wird,
während beim Formen der Kopfenden des Bleches die Beanspruchung, die zum Halten
der unteren Walze in einer Winkelstellung erforderlich ist, durch Gelenkstangen
der Gelenksysteme aufgenommen wird, die sie ohne Querbeanspruchungskomponente axial
auf die entsprechenden Kolben übertragen.
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Das Herausnehmen von Blechen oder Platten wird durch ein Kippen eines
Kopfteiles erreicht, der um eine senkrecht zur Walzenachse liegende Achse schwenkbar
ist und der mittels einer Verbindung (Kupplung) von Hydraulikkolben geöffnet werden
kann. Alle Antriebe
und Steuerungen der oberen Walze können sich
auch zusammen mit dem kippbaren Kopfteil bewegen, mit Ausnahme des Lagers, das an
der Walze montiert bleibt.
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Da diese Dreiwalzen-Biegepresse gewöhnlich mit sehr langen Walzen
ausgestattet ist, wird der stationäre Kopfteil eine hydraulische Kolbeneinrichtung
tragen, um die obere Walze auszugleichen, wenn der bewegliche Kopfteil abgesenkt
wird.
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Selbstverständlich sind alle notwendigen Kolbensteuer-und -Einstellelemente
mit enthalten, obwohl sie nicht ausdrücklich beschrieben sind, zumal diese allgemein
bekannt sind.
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Die Erfindung sei im folgenden anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten,
bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen Fig.1 eine vertikale Längsschnittansicht
durch die Dreiwalzen-Biegepresse gemäß der Erfindung; Fig.2 eine Frontansicht der
in Fig.1 gezeigten Presse mit dem kippbaren Kopf; Fig.3 eine Seitenansicht des kippbaren
Kopfes gemäß Fig.2; Fig.4 eine Teil-Frontansicht zur Veranschaulichung eines Beispieles
mit der maximalen Oszillationsbewegung der oberen Walze zum Formen eines
gebogenen
linken Kopfendes eines Bleches.
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In der Zeichnung ist mit 1 die obere Walze bezeichnet, während mit
2 und 3 die unteren Walzen bezeichnet sind, die durch eine Motoranordnung 4 angetrieben
werden.
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Diese Walzen werden durch zwei Kopfteile, nämlich dem linken Kopfteil
5 und dem rechten Kopfteil 6, gehaltert, von denen der linke Kopfteil 5 mit einer
hydraulischen Kolbeneinrichtung 7 zum Ausgleichen bzw. Ausbalancieren der oberen
Walze ausgestattet ist, während der rechte Kopfteil 6 Kolbeneinrichtungen 8 aufweist,
die erforderlich sind für ein Kippen des oberen Kopfteiles um Schwenkachsen 9, wodurch
das Herausnehmen von gebogenen Platten oder Blechen ermöglicht wird.
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Alle Steuerelemente des rechten Kopfteiles bewegen sich ebenfalls
während des Kippens, mit Ausnahme des Lagers, das am Ende der oberen Walze im montierten
Zustand verbleibt.
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Die oberen Walze 1 wird von zwei Kopfteilen mittels einer beweglichen
Halterung 10 an Führungen 11 sowie durch einen hydraulischen Kolben 12 gehaltert.
Die Zusammenordnung aus Walze, Halterung, Führungen und Kolben oszilliert um eine
zentrale Achse 13.
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Die Oszillation der oberen Walze 1 wird für jeden Kopfteil mit Hilfe
zweier Gelenksysteme erreicht, die durch hydraulische Kolben angetrieben werden.
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Jedes Gelenksystem besteht aus zwei Gelenkstangen 14
und
15, von denen die Stange 14 durch eine Schwenkachse 16 am Kopfteil und die Stange
15 durch eine Schwenkachse 17 an der Führung 11 angebracht ist; die Gelenkstangen
sind untereinander durch eine Schwenkachse 18 verbunden, auf die die bewegliche
Stange eines hydraulischen Kolbens 19 wirkt, die am Kopfteil mit einem Zapfen 20
angeordnet ist.
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Die Funktion einer in der genannten Weise zusammengebauten Presse
wird auch unter Bezugnahme auf Fig.4 besonders deutlich, die die maximale linke
Oszillationsbewegung der Walze 1 veranschaulicht.
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Um das linke Kopfende 21 eines Bleches 22 zu krümmen, wird die obere
Walze nach links verschoben unter Auslösung der Kolben 19, so daß die Gelenkstangen
auf der rechten Seite ausgefahren und auf der linken Seite eingezogen werden. Mit
Hilfe des hydraulischen Kolbens 12 nähert sich danach die obere Walze 1 der unteren
Walze 2, die, während sie rotiert, das Kopfende 21 des Bleches 22 formt.
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Das rechte Kopfende des Bleches oder der Platte wird in gleicher Weise
geformt, indem die obere Walze 1 sich nach rechts bewegt. Das Krümmen des zylindrischen
oder konischen Körpers des Bleches wird dadurch erreicht, daß die obere Walze 1
in ihre zentrale Position bewegt und in entsprechender Weise mit dem Kolben 12 abgesenkt
wird, in Abhängigkeit von der zu Lrz#erzielençlell Krüinmung.
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Erfindungsgemäß ist die durch die obere Walze 1 angewendete Beanspruchung
zum Formen der gekrümmten
Kopfenden und des Blechkörpers vor allem
axial zum Kolben 12 gerichtet, der unter günstigsten Bedingungen praktisch ohne
Unwucht arbeitet.
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Die Oszillationssteuerung der oberen Walze durch die Gelenksysteme
(14, 15) und die hydraulischen Kolben 19 bietet den Vorteil, daß Kolben benutzt
werden, die unter axialen Beanspruchungen ohne Querkomponenten arbeiten, da während
des Formens der Kopfenden eine Restbeanspruchung erzeugt wird, die dazu neigt, die
obere Walze in ihre zentrale Position zurückzubringen. Durch die angenommene Lösung
wird diese Beanspruchung tatsächlich vollkommen durch die Gelenkstangen absorbiert,
die sie in axialer Richtung an die zugehörigen Kolben abgeben, ob sie unter Zug
oder Druck stehen.
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Es sei festgestellt, daß bei maximaler Oszillation der oberen Walze
die beiden Stangen in der Druckphase meist in einer geradlinigen Position ausgerichtet
sind, so daß die auf den zugehörigen hydraulischen Kolben 19 angewendeten axialen
Beanspruchungen auf ein Minimum herabgesetzt werden.
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Durch die vorliegende Erfindung ist das Ziel erreicht worden, bei
einer Dreiwalzen-Biegepresse mit oberer oszillierender Walze und unteren stationären
Walzen in zweckmäßiger Weise alle Erfordernisse zu erfüllen, die sich speziell auf
das Biegen von schweren Platten mit engem Krümmungsradius durch schnelle, präzise
und sichere Steuerungen beziehen. Es ergibt sich auf diese Weise eine funktionelle
und ästhetische Gesamt-
maschinenkonstruktion, die kompakt und
nicht besonders sperrig ist.
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