DE2110260B2 - Einrichtung zum Biegen von Blech und dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Biegen von Blech u. dgl., insbesondere aus Werkstoffen großer Festigkeit und für automatischen Ablauf, vorzugsweise an Walzenrundbiegemaschinen.

Es sind Biegemaschinen nach dem 3-Walzensystem bekannt, bei denen die Oberwalze und die darunter liegende Unterwalze sich gegenseitig antreiben. Der Durchlaufspalt wird mittels der Unterwalze über eine fest einstellbare Keil- oder Exzenterdruckverstellung für jede Blechdicke besonders eingestellt. Die hintere, lose Walze erhält hierbei je nach Biegeradius eine feste Einstellung, ihre wirksame Biegeoberfläche liegt beim Biegen immer im gleichen Abstand von der Oberwaliie entfeint.

Das Biegesystem hat den Nachteil, daß bei kleinen Biegeradien und großer Festigkeit des Werkstoffes der Transport des zu biegenden Bleches versagt und ein kleiner Biegeradius nur stufenweise mit mehrmaligen Durchwalzen erreicht wird. Der unmittelbar gegenseitige Zahnradantrieb der Transportwalzen, Ober- und Unterwalze, wirkt sich besonders nachteilig aus. Infolge des Zahneingriffes entsteht zwischen den Walzen eine Trennkraft, die mit zunehmender Belastung steigt. Sie hat die Tendenz, den eingestellten Reibungsschluß zwischen Walzen und Blech zu verringern oder aufzuheben. Eine einseitige Lagerung der Hauptwabe ist selbst für schmale Werkstücke mit Durchrutschen oder einseitigem Transport verbunden.

Es sind weiter Walzenrundbiegemaschinen bekannt, bei denen zwei unten nebeneinander liegende Walzen angetrieben werden und die mittig darüber liegende höhenverstellbare Druckwalze zur Einstellung des Biegeradiuses dient Der Nachteil ist, daß das zu biegende Blech nur dann transportiert wird, wenn es während der Verformung noch eine genügende

ίο Restspannung enthält, die den Andruck an die nicht zueinander kraftschlüssigen Walzen erzeugt Besonders bei kleinen Biegeradien, z.B. Radien unterhalb des Walzendurchmessers, beeinträchtigt der dem Vorschub entgegenwirkende Biegewiderstand den Transport

Es gibt weiter ein 4-Walzensystem, bei dem eine Hauptwalze abgefedert ist Eine fest einstellbare Einlaufwalze in Form gelagerter Rollen, sowie auslaufseitig gegen einstellbaren Festanschlag mittels Arbeitszylinder zustellbare Biegerollen dienen als Biegeelemente. Durch Federvorspannung wird der gesamt eriörderiiehe Arbeitsdruck der Hauptwaizen handbetätigt eingestellt Den Arbeitsdruck mit alleiniger Federvorspannung zu bewirken ergibt den Nachteil, daß bei kurzzeitigem Öffnen der Walzen, z.B. zum Auswerfen von Zusammenbiegungen, der maximal eingestellte Arbeitsdruck zu überwinden ist Nachteilig ist ferner, daß an diesem System durch Einsatz möglichst kleiner Biegewalzendurchmesser anstelle je einer durchgehenden Biegewalze, einzeln gelagerte

Rollen angeordnet sind. Sie können aufgrund ihrer Einzellagerung und dem dadurch bedingten Abstand zueinander am Biegeteil Deformierungen erzeugen.

Die genannten Systeme haben den Nachteil, daß sie für einen auch automatischen Durchlauf weniger

geeignet sind, wobei das Blech entweder selbsttätig zugeführt oder von Hand aufgelegt werden soll und bei welchem nach einmaligen Durchgang das gebogene

Fertigteil ausgestoßen werden so·!. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

genannten Nachteile auszuschalten und ein Biegesystem der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches auch einen automatischen Ablauf ermöglicht und Kreisprofile bis nahe an den Walzendurchmesser insbesondere aus Werkstoffen großer Festigkeit ohne Transportschlupf, sowie Polygon- und Ellipsenprofil erzeugen läßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antrieb der hebbaren Druckwalze beiderends von einem vorgelagerten auf einer Welle mit ortsfester Mittelachse angeordnetem Zahnrad erfolgt, daß eine um eine Welle gegen die Hauptwalze schwenkbare und vor der Druckwalze auf einer hubveränderbaren Abstützung ruhende Auflage angeordnet ist, und daß die der Hauptwalze zugekehrte wirksame Biegeoberfläche der Biegewalze im eingestellten Achsabstand zur

Hauptwalze zusätzlich schwingbar angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Einrichtung wird durch sinnvoll angewendeten Zahndruck der Reibungsschluß zwischen Blech und Walzenpaar mit zunehmender Belastung gesteigert, wodurch ein zügiger Vorschub erzielbar wird. Mit Hilfe der bis nahe an den Wälzpunkt der Haupt- und Druckwalze reichende Auflage und besonders bei Anwendung ihrer Schwenkmöglichkeit zur Hauptwalze läßt sich das zu biegende Profil vorteilhaft bis nahe an das Blechende ausbiegen.

In Verbindung mit der schwingenden Biegewalzenoberfläche lassen sich durch das Hämmern je nach Schwingungszahl vorteilhaft Biegeradien unterhalb des Walzendurchmessers, sowie von der Kreisform abwei-

chende Zusammenbiegungen z.B. Polygonprofile bei einmaligem Durchlauf auch aus Werkstoffen größerer Festigkeit erzeugen. Das Biegesystem ermöglicht für schmale Werkstücke die Hauptwalze auf einer Seite frei fliegend zu lagern, da der Reibungsschluß zwischen Haupt- und Druckwalze selbst bei leichtem Abbiegen der Hauptwalze unverändert durch Nachdrängen der Druckwalze erhalten bleibt Die vorteilhaften Eigenschaften der Erfindung ermöglichen den Biegevurgang vom Einlauf bis zum Auswurf automatisch ablaufen zu lassen.

Ein weiteres Merkmal im Rahmen der Erfindung ist, daß die Biegewalze auf einer gleich- oder gegenläufig zur Hauptwalze antreibbaren Kurbelkröpfung lagert, wobei deren Drehzahl vom Hauptantrieb oder von einem Nebenantrieb erfolgt

Diese Ausbildung ermöglicht infolge einer kleinen Massenbeschleunigung eine große Schwingzahl anzuwenden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist, daS eine angetriebene Biegewaize in einer zur Hauptwalze abstandveränderlich bringbaren Schwinge lagert und zur Erzeugung einer, der Verstellung überlagerten, Schwingbewegung mit einem angeordneten Exzenterantrieb verbunden ist

Diese Anordnung ist dort vorteilhaft anwendbar, wo zum Anbiegen eine entsprechende Wucht günstig wird, z. B. bei der Erzeugung von Polygonprofilen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, da3 eine Biegewalze ein von der Kreisform abweichendes Stirnprofil (31,32) trägt und vom Hauptantrieb oder von einem Nebenantrieb angetrieben wird.

Durch diese Ausbildung wird ermöglicht, daß auch bei Biegungsbeginn von kleinen Biegeradien die Biegewalze an dem für den Biegeradius maßgebenden Ort fest js stehen kann, und der Blechanfang vorteilhaft von einer nockenartigen Walze erfaßt und vorgebogen wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt

F i g. 1 zeigt den Querschnitt des Biegesystems mit einer Kurbelschwingwalze.

F i g. 2 zeigt den Querschnitt mit einer Nockenbiegewalze in Kreisaussparungsform.

F i g. 3 zeigt den Querschnitt mit einer Biegewalze in Vieleckprofil.

Fig.4 zeigt den Querschnitt des biegesystems mit einer Exzenterschwingeinrichtung.

Nach F i g. 1 wird eine im Gehäuse 1 gelagerte Hauptwalze 2 durch einen nicht gezeichneten Regelantrieb gedreht. Zwischen ihr und der darunter liegenden, über Welle 3, Schienen 4 mit Federn 5 abgefederte in Andruckrichtung bewegliche Druckwalze 6 wird der zu biegende Werkstoff 7 kraftschlüssig erfaßt. Die Druckwalze 6 wird durch zwei auf Welle 8 angeordnete, der Druckwalze 6 vorgelagerte Zahnräder 9 angetrieben. Der entstehende Zahndruck 10 ist so gerichtet, daß er die Druckwalze 6 gegen die Hauptwalze 2 preßt. Mit zunehmendem Vorschubwiderstand vergrößert sich dabei der Andruck gegen die Hauptwalze 2 selbsttätig. Der Werkstoff 7 wird von der Transportrolle 11 über die Auflage 13 bewegt und von den Walzen 2 und 6 ungebogen bis zur dahinter liegenden Kurbelschwingwalze 14 transportiert, die lose auf einem Kurbelantrieb 15 der Welle 16 lagert Zum Einstellen der Biegeradien ist der Kurbeltrieb in einer um die Antriebswelle 17 schwenkbaren Schwinge 18 gehalten. Am Vierkant 19 oder mittels Elektroantrieb 20 und nicht gezeichneten Endschaltern wird eine Verstellspindel 21 bewegt. Sie greift in eine um den Bolzen 22 drehbare Spindelmutter 23 der Schwinge 18 ein. In kurbelnder Bewegung erfaßt die Kurbelschwingwalze 14 den Werkstoff 7 und biegt ihn hämmernder Weise um die Hauptwaize 2. Je nach Schwingzahl und Vorschub lassen sich von der Kreisform abweichende Zusammenbiegungen z. 3. Polygon und in Verbindung mit der Biegeradienverstellung, Spindel 21, auch ellipsenartige Profile erzeugen. Eine bis nahe an den Wälzpunkt der Hauptwalze 2 führende Auflage 13 ruht schwenkbar auf der Welle 12 und stützt sich auf der Welle 8 ab. Zum Anbiegen des Werkstoffendes ist die Auflage 13 gegen die Hauptwalze 2 schwenkbar angeordnet Durch Impulsgeber bei Materialende kann mittels Hubantrieb direkt oder durch Verdrehen eines Exzenters 24, der Welle 8, die Auflage 13 angehoben werden. Das Biegesystem ermöglicht für schmale Werkstücke 7 die Haupiwalze 2 auf einer Seite frei liegend zu lagern. Für breite Werkstücke 7 ist ein wegschwenkbares Hauptwalzenwiderlager 28 an einem Arm 27 befestv ■- Der Arm 27 ist um den Drehpunkt 25 schwenkbar und mitteis Handbetätigung oder selbsttätig wirkend über eine Zugstange 29 in einen Gabelklotz 26 des Gehäuses 1 einschwenkbar.

Beim A bsenken der Schwinge 18 wird die Druckwalze 6 über die beidseitig angeordneten Lagerschienen 4 mittels Rollen 30 gegen die Federn 5 bewegt und dabei das Walzenpaar 2 und 6 zum Auswerfen des Werkstückes 7 geöffnet.

Nach F i g. 2 und 3 werden die schwingende oder hämmernde Bewegung durch eine, auf einer angetriebenen Welle 16 angeordnete profilierte Biegewaize 14' erzeugt, die z. B. mit Kreisaussparungen 31 versehen oder zum Vieleck 32 ausgebildet sein kann.

Nach Fig.4 wird eine im Gehäuse 1 gelagerte Hauptwalze 2 durch einen nicht gezeichneten Regelantrieb gedreht. Die zwischen ihr und der darunter liegenden, über Welle 3, Schienen 4, mit Fede;n 5 abgefederte, in Andruckrichtung bewegliche Druckwalze 6 wird durch zwei auf Welle 8 angeordnete, der Druckwalze 6 vorgelagerte Zahnräder 9 angetrieben. Der entstehende Zahndruck 10 ist so gerichtet, daß er die Druckwalze 6 gegen die Hauptwalze 2 preßt Mit zunehmendem Vorschubwiderstand vergrößert sich der Andruck gegen die Hauptwalze 2 selbsttätig. Der Werkstoff 7 wird von der Transportrolle 11 über die Auflage 13 bewegt und von den Walzen 2 und 6 ungebogen bis zur dahinter liegenden, angetriebenen auf Welle 16 gelagerten Biegwalze 14" transportiert. Zur Regulierung der Biegeradien ist die Biegewalze 14" in einer um die Antriebswelle 17 schwenkbaren Schwinge 18 gehalten. Am Vierkant 19 oder mittels Elektrnrtrieb 20 und nicht gezeichneten Endschaltern wird eine Verstellspindel 21 bewegt. Sie greift in eine um den Bolzen 22 drehba;e Spindelmutter 23 der Schwinge 18 ein. An χ der Spindel 21 wird die obere Stellung der Biegewalze 14" für das zu biegende Profil eingestellt. Der Antrieb 20 und die Spindel 21 sind an einem Joch 33 befestigt. Ein Antrieo mit Welle 34 und wechselbarem Exzenter 35 bewegt über eine Rolle 36 den um die Welle 37 schwenkbaren Winkelhebel 38. Sein Gabelende 39 ist durch je einen Bolzen 40 mit dem Joch 3J zu einem Gabelgelenk verbunden. Damit verleiht der Exzenter 35 der Biegewalze 14" eine der Spindelverstellung überlagerte Hubbewegung. Mittels je einer an den Gabelbolzen 40 und dem Gehäuse 1 angreifenden Feder 41 läßt sich das an den Wellen 17 und 37 gelagerte Schwingsystem durch eine Justierschraube 42 auswie-

gen. Der vorgeschobene Werkstoff 7 wird von der über Exzenter 35 herabgeschwenkten Biegewalze 14" erfaßt und gleichzeitig der Vorschub durch den Hauptantrieb-Bremsmotor stillgesetzt. Während einer gesteuerten Exzenterdrehung wird eine Polygonecke 43 angebogen und die Biegewalze 14" in ihre Ausgangsstellung gesenkt. Der impulsgesteuerte Vorschub setzt erneut ein und schiebt den Werkstoff 7 wieder um die Länge einer Polygonseite vor. Ein folgender Schwinghub biegt die nächste Polygonecke an. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich, bis das Polygon geschlossen ist. Zum Auswerfen des Werkstückes 7 senkt sich die Schwinge 18 durch die Spindelverstellung 21 so weit, daß die Druckwalze 6 über die Kollen 30 und Schienen 4 zurückgezogen wird und das Walzenpaar 2 und 6 gegen den Federdruck 5 öffnet. Ein Auswerfer streift den Werkstoff 7 von den Walzen ab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Biegen von Blech u.dgl., insbesondere aus Werkstoffen großer Festigkeit und für automatischen Ablauf, vorzugsweise an Walzenrundbiegemaschinen, mit einer unter der Hauptwalze abgefederten Druckwalze und mindestens einer zur Hauptwalze achsabstandveränderlichen Biegewalze, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der hebbaren Druckwalze (6) beiderends von einem vorgelagerten auf einer Welle (8) mit ortsfester Mittelachse angeordnetem Zahnrad i[9) erfolgt, daß eine um eine Welle (12) gegen die Hauptwalze (2) schwenkbare und vor der Druckwalze (6) auf einer hubveränderbaren Abstützung (i!4) ruhende Auflage (13) angeordnet ist, und daß die der Hauptwalze (2) zugekehrte wirksame Biegeoberfläche der Biegewalze (14, 14', 14") im eingestellten Achsabstand zur Hauptwalze (2) zusätzlich schwirigbar angeordnet ist

2. Einrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewalze (14) auf einer gleich- oder gegenläufig zur Hauptwalze (2) antreibbaren Kurbelkröpfung (15) lagert, wobei deren Drehza.hl vom Hauptantrieb oder von einem Nebenantrieb erfolgt

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine angetriebene Biegewalze (14") in einer zur Hauptwalze (2) abstandveränderlich bringbaren Schwinge (18) lagen, und zur Erzeugung einer der B'''geradius-Verstellung überlagerten Schwingbewegung mit einem Exzenterantrieb (34, 35) verbunden ist

4. Einrichtung nach Anspruch ) dadurch gekennzeichnet, daß eine Biegewalze (14') ein von der Kreisform abweichendes Stirnprofil (31, 32) trägt und vom Hauptantrieb oder von einem Nebenantrieb angetrieben wird.