DE2649554A1

DE2649554A1 - Vorrichtung zur herstellung von gegenstaenden aus einem plattenmaterial, insbesondere von gegenstaenden, welche ueber ihre gesamtlaenge hin ein konstantes profil aufweisen

Info

Publication number: DE2649554A1
Application number: DE19762649554
Authority: DE
Inventors: Claude Geoffrey Harding
Original assignee: John Lysaght Australia Pty Ltd
Current assignee: John Lysaght Australia Pty Ltd
Priority date: 1975-11-03
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1977-05-12
Also published as: NZ182456A; PH13836A; ZA766368B; FR2329369A1; JPS5939238B2; CA1051720A; FR2329369B3; GB1511790A; JPS5274964A

Description

Liedl, l\!(Kh, Ztiitler 264955A

Patentanwälte
OO München 22 ■ Steiπsdοrfstraße 21 - 22 · Telefon 089 / 29 84 62

B 8058

JOHN LYSAGHT (AUSTRALIA) LIMITED 50 Young Street, Sydney, N.S.W. / Australia

Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus einem Plattenmaterial, insbesondere von Gegenständen, welche über ihre Gesamtlänge hin ein

konstantes Profil aufweisen

Die Erfindung betrifft die Herstellung von mit einem bestimmten Umriß versehenen Gegenständen aus einem Plattenmaterial, insbesondere Metallprofilteile, wie beispielsweise Rinnen, Stutzen, gewellte Walzbleche, gerippte Abdeckungsbleche, Straßenleitplanken bzw. Sicherheitsschienen und andere ähnliche Bauteile und längliche Elemente, welche aus flachen Bändern, Blechen oder Metallplatten hergestellt sind.

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Im folgenden wird das Ausgangsmaterial der Einfachheit halber als Band, insbesondere Metallband, bezeichnet.

Derartige Metallprofilteile haben eine sich längs erstreckende Kontur, beispielsweise in Form von Rinnen, Rippen, Wellen, Flanschen, Riefen und dgl. Die Profilteile haben demzufolge ein "nicht flaches" Querschnittsprofil. Dieses Querschnittsprofil erstreckt sich konstant über die gesamte Länge des Profilteiles hin.

Mit einer bestimmten Kontur versehene Metallprofüteile können durch Walzen geformt werden, wenn das zu formende Band eine relativ geringe Dicke aufweist. Wenn die Dicke des zu formenden Metalles zu groß ist, um durch Walzen geformte Artikel aus diesem Material herstellen zu können, können diese Gegenstände auch direkt aus dem Metallband geformt werden. Dies kann beispielsweise durch einen einzigen Preßvorgang in einer schweren Presse erfolgen. Hierzu sind jedoch aufwendige Werkzeuge und ziemlich große und umfangreiche Pressen notwendig. Darüber hinaus ist die Länge der Gegenstände auf die durch die Presse bearbeitbare Länge beschränkt.

Es ist bekannt, Metallprofilteile mit einer bestimmten Kontur durch das sogenannte fortlaufende Formprägen herzustellen. Eine derartige Verformung von Metall ist beispielsweise aus der britischen Patentschrift 1 450 235 bekannt.

Bei diesem fortlaufenden Formprägen werden aus einem flachen Metallband Profilteile hergestellt, welche über ihre gesamte Längsausdehnung hin ein konstantes Profil aufweisen. Die hierbei zur Anwendung kommenden Verfahrensschritte sind die folgenden:

a) Das zu bearbeitende Metallband wird intermittierend in Längsrichtung durch die Bearbeitungsstation, welche ein Paar von abwechselnd hin- und herbewegbaren Pressenwerkzeugen aufweist, hindurchgeschickt, wo-

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bei die Vorschubrichtung des Bandes im rechten Winkel zur Bearbeitungsrichtung der hin- und hergehenden Werkzeuge verläuft und die Vorschubstrecke einem. Teil der Längsausdehnung der Werkzeuge in Vorschubrichtung entspricht.

b) Den jeweiligen Vorschubschritten sind abwechselnde Hin- und Herbewegungen der Werkzeuge zugeordnet.

c) Die Werkzeuge bewirken ein Verbiegen des zu bearbeitenden Bandes während jedes Anhaltens des Bandes zwischen zwei aufeinander folgenden Vorschubbewegungen, ohne daß die Dicke des Bandes geändert wird.

d) Die Verbiegungen werden dabei in der Weise durchgeführt, daß durch die letzte Biegebearbeitung dem Band die gewünschte Kontur bzw. das gewünschte Profil aufgeprägt wird und daß bei den anderen Biegebearbeitungen, welche der letzten Biegebearbeitung vorausgehen, dem Band mehrere Übergangsprofile auigeprägt werden, so daß ausgehend von dem ursprünglichen flachen Band nacheinander im Laufe des Vorschubes des Bandes das Band allmählich das gewünschte durchgehende Profil erhält.

Bei dem bekannten fortlaufenden Formverfahren kann man zwar relativ wirtschaftlich arbeiten, jedoch ergeben sich noch Beeinträchtigungen beim Verfahrensablauf, beispielsweise dahingehend, daß Formwerkzeuge verwendet werden, von denen zumindest ein Formwerkzeug sich rechtwinklig zu den anderen bewegt und daß das Band während jeden Bearbeitungsschrittes der Presse angehalten werden muß. Ferner ist es notwendig, daß das Band nur dann zugeführt werden kann, wenn die Werkzeuge in der zurückgezogenen Stellung sich befinden. Wenn das Band von Hand zugeführt wird, ist es notwendig, daß die Zuführungsschritte regelmäßig und gleichförmig durchgeführt werden. Wenn andererseits die Zuführung des zu verformenden Bandes mechanisch erfolgt, ist ein relativ komplizierter Mechanismus sowie ein hoher Energiebedarf wegen der positiven und negativen Beschleunigungen mit unvermeidlich hoher Frequenz notwendig.

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Nachteilig ist ferner die geradlinige Hin- und Herbewegung der beweglichen Pressenwerkzeuge. Pressen, in denen die Werkzeuge geradlinig hin- und herbewegt werden, benötigen Kurbelwellen, welche mit Kurbelstangen und dgl. verbunden sind, so daß die Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung umgewandelt werden kann. Ferner benötigen sie Schwungräder, um eine ausreichende Energie für den Umlauf der hin- und hergehenden Massen zu speichern. Ferner müssen Führungsmittel vorgesehen sein, welche gewährleisten, daß die Rollen und Kolben, welche die beweglichen Werkzeuge tragen, in der Weise geführt werden, daß jegliche anderen Bewegungsrichtungen ausgeschaltet sind und nur die erwünschte geradlinige Bewegungsrichtung eingehalten wird. Diese Führungsmittel können beispielsweise die Form von zylindrischen Trägern, Prismenführungen und ähnlich gestalteter Teile aufweisen, welche für einen äußerst präzisen Betrieb der Maschine notwendig sind. Die Führungselemente müssen zueinander über ihre gesamte Länge hin genau ausgerichtet sein, insbesondere parallel verlaufen. Es sind daher äußerst genau konstruierte und gebaute Maschinen notwendig, wozu ein bestimmter Aufwand unerläßlich ist. Darüber hinaus macht die große Anzahl an beweglichen Teilen eine äußerst umfangreiche Fundamentierung notwendig. Infolgedessen müssen Abstände eingehalten werden, wobei infolge dieser Abstände unerwünschte Fehlzeiten beim Preßvorgang auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, die im vorstehenden genannten Nachteile in einfacher Weise zu vermeiden und einen Preßmechanismus zu zeigen, bei dem im wesentlichen die im vorstehenden auigezählten Verfahrensschritte a) bis d) durchgeführt werden können, ausgenommen, daß eine der beiden Pressenwerkzeuge zusätzlich zu der geradlinigen Bewegungskomponente, welche senkrecht zu der Vorschubrichtung des zu bearbeitenden Bandes verläuft, eine Bewegungskomponente aufweist in Richtung des Bandvorschubes, während das andere Werkzeug wenigstens ebenfalls in Richtung des Bandvorschubes beweglich ist. Hierdurch dienen die Werkzeuge selbst zum Antrieb des Bandes beim Bandvorschub durch die Pressenstation in der gewünschten Längsrichtung.

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Die Erfindung zeigt eine Vorrichtung zur Formung eines Profilstückes mit einer konstanten, über die gesamte Länge des Profilstückes hin verlaufenden Kontur bzw. Profil aus einem flachen Metallband, bei der das Band in seiner Längsrichtung fortlaufend vorgeschoben wird und in einer Bearbeitungsstation der Bearbeitung von zwei komplementären Formwerkzeugen unterworfen wird mit folgenden Merkmalen:

a) Einem Maschinenrahmen,

b) einem Trägerpaar, an welchem die Formwerkzeuge angeordnet sind,

c) Befestigungsmittel für einen der Träger am Rahmen in der Weise, daß das Werkzeug relativ zu diesem Rahmen eine erste hin- und hergehende Bewegung senkrecht zu dem zweiten Formwerkzeug und eine zweite hin- und hergehende Bewegung in Richtung des Bandvorschubes zwischen den Formwerkzeugen ausführt,

d) Befestigungsmittel zum Befestigen des zweiten Trägers am Rahmen, so daß das von diesem Träger gehaltene Werkzeug relativ gegenüber dem Rahmen wenigstens in der Vorschubrichtung des zu bearbeitenden Bandes bewegbar ist und

e) einem Antriebsmechanismus, welcher wenigstens das erste Werkzeug in der angegebenen Weise antreibt, in der Weise, daß während der

Betriebszeit die Werkzeuge wenigstens einen vorbestimmten Minimalabstand voneinander aufweisen.

In den beiliegenden Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Anhand der Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels

der Erfindung;

Fig. 2 ^*. eifee Ansicht von oben der Vorrichtung in Fig. 1;

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Fig. 3 eine Teilansicht eines Ausschnittes aus demAusführungsbei-

spiel in Fig. 1;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Pressenvorrichtung, welche im wesentlichen der Pressenvorrichtung in den Fig. 1 und 2 gleicht, bei der jedoch noch zusätzliche Einrichtungen vorhanden sind;

Fig. 5 eine Ansicht von oben von der Vorrichtung in Fig. 4 und

Fig. 6 Schnitte entlang der Schnittlinien 6-6 und 7-7 in den

Fig. 5 und 4.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt einen Maschinenrahmen 8 mit aufrechtstehenden Stützen 9, welche mit Lagern für Antriebswellen 10 und 11 versehen sind. Die Antriebswellen 10 und tragen Exzenter 12, welche in Pleuellagern 13 drehbar angeordnet sind. Die Pleuellager befinden sich in Werkzeugträgerbalken 14. Die Antriebswelle jt4 ist über ein geeignetes Schneckengetriebe 15 oder dgl. mit einem Motor 16 oder dgl. verbunden. Die Antriebswelle 11 ist mitangetrieben, so daß die beiden Exzenter 12 zu jeder Zeit die gleichen Phasen aufweisen. Die maximalen Hubdurchmesser der Exzenter verlaufen ständig parallel.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besteht zwischen den Antriebswellen 10 und eine Antriebeverbindung, welche durch eine Zahnradkette 17 hergestellt ist.

Bei Drehung der Exzenter 12 vollführt der Werkzeugträgerbalken 14 eine kreisförmige umlaufende Bewegung, wie das durch Pfeile 18 angedeutet ist. Auf diese Weise erhält der Werkzeugträgerbalken eine senkrechte Bewegungekomponente, welche den beiden Hubbewegungen der Exzenter entspricht sowie eine horizontale Bewegungskomponente, welche den beiden in dieser Richtung erfolgenden Hubbewegungen des Exzenters entspricht. Eine der

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beiden horizontalen Bewegungsrichtungen entspricht der Vorschubbewegung des Bandes, welche durch einen Pfeil 19 angedeutet ist.

Ein zweiter Werkzeugträger 20 ist in Richtung des Bandvorschubes beweglich angeordnet. Dieser zweite Werkzeugträger wiederholt die horizontale Bewegungskomponente des oberen Werkzeugträgerhalters 14. Hierzu ist der zweite Werkzeugträger 20 mit Anschlagbohrungen 21 in an den Werkzeugträger 20 angeformten Ösen 22 versehen. Die Bohrungen 21 können Mitnehmerfinger 23, welche gleitend in die Ösen eintauchbar sind, aufnehmen. Die Mitnehmerfinger 23 sind fest an Stellen 24 am Werkzeugträgerbalken 14 befestigt. Der zweite Werkzeugträger 20 kann am Maschinenrahmen 8 durch Lagerrollen 25 gelagert sein. Auch ist es möglich, den Werkzeugträger 20 mit längs verlaufenden Führungsrippen zu versehen, welche in entsprechend geformten Führungsrinnen oder dgl. auf dem Rahmen laufen.

Geeignete aufeinander abgestimmt arbeitende Formwerkzeuge, welche am Werkzeugträgerbalken 14 und am Werkzeugträger 20 befestigt sind, bearbeiten in Zusammenwirkung das Bandmaterial und formen dieses. Die komplementären Werkzeuge arbeiten in der Weise zusammen, daß sie ungeachtet ihrer Bewegungen parallel zueinander ausgerichtet bleiben und daß die Werkzeuge sich nur bis zu einem solchen Abstand aufeinander zu bewegen, welcher der Dicke des zu bearbeitenden Metallbandes entspricht. Während der kreisförmigen Drehbewegung, welche durch die Pfeile 18 angedeutet ist, erfolgt der Bandvorschub in der durch den Pfeil 19 angegebenen Richtung. Während dieser Bewegungsrichtung sind die komplementären Werkzeuge nahe aufeinander zu bewegt, wobei sie dem zu behandelnden Band das erwünschte durchgehende Profil aufprägen. Gleichzeitig wirken sie während des Formungsvorganges in der Weise auf das Band, daß sie das Band erfassen und vorwärtsschieben. Auf diese Weise wird während der Bearbeitungsschritte der Werkzeuge das Band durch die Vorrichtung hindurchgeschoben.

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Der untere Werkzeugträger 20 ist bei der Erfindung so angeordnet, daß er in Richtung der Vorschubbewegung des Bandes, wie es für den Werkzeugträger 20 in Fig. 1 angedeutet ist, bewegt werden kann. Das zu bearbeitende Band wird hierbei zwischen den Werkzeugen bewegt. Der Bewegungsbereich des unteren Werkzeuges ist in gleicher Weise wie der des Werkzeugträgers gleich der Bewegungskomponente des oberen Werkzeugträgers 14 in Richtung des Bandvorschubes.

Bei einigen Werkzeugausbüdungen ist es für das untere Werkzeug nicht notwendig, den gleichen horizontalen Bewegungsbereich zu haben wie das obere Werkzeug. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Der untere Werkzeugträger 2OA ist in der gleichen Weise vorgesehen wie beim Ausführungsbeispiel in Fig. 1 der entsprechende Werkzeugträger 20. Während beim ersten Ausführungsbeispiel der untere Werkzeugträger sich in Abhängigkeit zusammen mit dem oberen Werkzeugträgerbalken bewegt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Träger 2OA im wesentlichen frei gegenüber dem oberen Werkzeugträger 14A beweglich angeordnet. Der untere Werkzeugträger wird bei letzterem Ausführungsbeispiel aufgrund der Reibungskraft, welche beim Formungsvorgang auf das zu formende Band ausgeübt wird, während des Formvorganges zusammen mit den Werkzeugen verschoben. Der Werkzeugträger 2OA bewegt sich dabei in Richtung 19A des Bandvorschubes. Wenn kein Reibungskontakt zwischen den Werkzeugen und dem Band besteht, wird der Werkzeugträger 2OA in seine Ausgangsstellung durch geeignete Mittel, beispielsweise durch eine Feder 26, zurückgebracht. Die Enden der Feder sind am Werkzeugträger 2OA und an einem Bügel 27, welcher am Maschinenrahmen 8A angeordnet ist, befestigt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 7 ist ein Maschinenraum en 28 mit aufrechtstehenden Stützen 29 vorgesehen. Diese Stützen sind mit Lagern für parallel verlaufende Antriebswellen 30 und 31 versehen. Diese beiden Wellen tragen Exzenter 32, welche drehbar in Pleuellagern 33 in einem

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Werkzeugträgerbalken 34 untergebracht sind. Die Antriebswellen 30 und 31 werden durch einen Motor 36 über geeignete Antriebsübertragungsmittel, beispielsweise über ein Schneckengetriebe 37, eine Gegenwelle 38 und einen Riementrieb 39 angetrieben.

Ein zweiter Werkzeugträger 40 ist in Richtung des Bandvorschubes beweglich angeordnet. Die Bewegung des zweiten Werkzeugträgers erfolgt in Abhängigkeit von der kreisförmigen Bewegung des Werkzeugträgerbalkens 34, wobei die entsprechende Bewegungsverbindung durch Mitnehmerfinger 41, welche am Träger 34 befestigt sind und vertikal verschiebbar an Stellen 42 am unteren

hergestellt wird.
Werkzeugträger anschlagen, /Der untere Werkzeugträger 40 wird am Maschinen-

43, rahmen 28 durch entsprechende Stutzelemente, welche mit >K bezeichnet sind, abgestützt.

Die Fig. 6 zeigt die Träger 34 und 40, welche mit komplementären, aufeinander zu beweglichen Formwerkzeugen 44 und 45 ausgestattet sind. . Zwischen den Formwerkzeugen ist ein flaches Band 46 angeordnet, welches fortschreitend mit einem Profil versehen wird, wie es beispielsweise für Leitplanken an Straßenseiten zur Anwendung kommt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch in der Weise ausgestattet sein, daß anstelle eines der Werkzeugträger, welcher im wesentlichen nur in Richtung des Bandvorschubes beweglich ist, zwei Werkzeugträger aufweist, welche exzentrisch gelagert sind, so daß beide Werkzeugträger und die damit verbundenen Werkzeuge kreisförmige, aufeinander abgestimmte Bewegungen ausführen. Für jeden Werkzeugträger können hierbei ebenfalls zwei Exzenter vorgesehen sein. Die vier Exzenter arbeiten in der Weise zusammen, daß die oberen und unteren Werkzeuge parallel zueinander ausgerichtet bleiben und daß die Werkzeuge dann, wenn sie auf den minimalen Abstand aufeinander zu bewegt sind, eine Bewegungsrichtung in Richtung des Bandvorschubes haben. Der minimale Abstand entspricht dabei der Dicke des zu formenden

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Bandes. Auf diese Weise wird ebenfalls ein Vorschub des Bandes durch die Werkzeuge gewährleistet.

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Claims

Patentansprüche

( 1. 'Vorrichtung zum Aufformen eines durchgehenden Profils auf ein Bandmaterial, welches zwischen zwei aufeinander zu bewegliche komplementäre Formwerkzeuge hindurchbewegt wird, welche dem Bandmaterial das durchgehende Profil aufprägen, mit einem Maschinenrahmen, an welchem zwei Werkzeugträger mit den Formwerkzeugen angeordnet sind und einem Antrieb für wenigstens einen der Werkzeugträger, deren Werkzeuge bis zu einem der Dicke des zu bearbeitenden Bandes entsprechenden Minimalabstand aufeinander zu beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugträger (14, 20; 34, 40) am Maschinenrahmen (8; 28) in der Weise gelagert und angetrieben sind, daß wenigstens eines der Werkzeuge (44 bzw. 45) sich auf das andere Werkzeug (45 bzw. 44) zu- und wegbewegt und mit einer zweiten Bewegungskomponente in Vorschubrichtung beaufschlagbar ist und das andere Werkzeug wenigstens in Bandvorschubrichtung bewegbar ist, so daß das Band durch Reibverbindung bei zumindest auf den Minimalabstand aufeinander zu bewegten Werkzeugen in Vorschubrichtung bewegt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Werkzeugträger (14, 20; 34, 40) durch ein Exzenterpaar (12, 32) am Maschinenrahmen (8; 28) gelagert ist, so daß der Werkzeugträger einen kreisförmigen Umlauf vollzieht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der andere der beiden Werkzeugträger in der Weise am Maschinenrahmen (8; 28) insbesondere durch Rollen (25) gelagert ist, daß der andere Werkzeugträger eine geradlinige Bewegung gegenüber dem Maschinenrahmen ausführt.

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ORfGlN INSPECTED
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in Band Vorschubrichtung bewegliche Werkzeugträger (20, 40) über Mitnehmerfinger (23, 41) mit dem Werkzeugträger (14, 34), welcher beide Bewegungskomponenten ausführt, in Bewegungsverbindung steht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Werkzeugträger (14, 20; 34, 40) in Exzentern (12, 32) am Maschinenrahmen (8, 28) gelagert und derart angetrieben sind, daß die Werkzeuge während ihrer Umlaufbahn zueinander ausgerichtet bleiben und bis auf einen derartigen Abstand aufeinander zu bewegt sind, der der Dicke des zu bearbeitenden Bandmaterials entspricht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (20A), welcher in Bandvorschubrichtung beweglich ist, mittels einer Feder (26) am Maschinenrahmen (8A) befestigt ist.

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