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Kontinuierliche Profiliermaschine zur Herstellung von Profilen aus
Metallstreifen und warmgewalzten Vorprofilen 1:s sind Maschinen bekannt, auf denen
durch Kaltverformung Profile aus Metallstreifen oder warmgewalzten Vorprofilen hergestellt
werden. Die Profilierung erfolgt hierbei zwischen Rollen, welche entweder fliegend
vor ()der festgelagert zwischen den St<in<lern an geordnet sind. Alle diese
Maschinen haben jedoch den großen Nachteil, daß der Einbau und die Einstellung der
Rollen in den hintereinander angeordneten Gerüsten, bestehend aus einem Ständerpaar,
vorgenommen werden muß und die Maschinen infolge der verhältnismäßig langen Einbauzeit
für die Fabrikation längere Zeit ausfallen. Außerdem wird der Einbau tind die Einstellung
der Rollen durch die engen baulichen Verhältnisse der hintereinander angeordneten
Gerüste sehr erschwert. Dies trifft besonders zu bei den Maschinen, wo die Rollen
zwischen den Ständern liegen. An Maschinen, bei denen die Rollen fliegend vor den
Ständern angeordnet sind, wird zwar der Einbau und die Einstellung wesentlich erleichtert,
jedoch haben diese Maschinen den Nachteil, daß die Achsen als Freiträger sich leicht
verbiegen und die Profilierung durch den ungleichmäßigen Walzdruck erschwert wird.
Auch lassen sich an derartigen Maschinen die Seitenrollen schlecht unterbringen.
Es sind zwar im Walzwerksbau Konstruktionen bekannt, bei denen zur Verkürzung der
Umbauzeiten die
Walzen in besonderem Rahmen, die in die eigentlichen
Walzgerüste eingeschoben werden, eingebaut sind. Für Kaltprofiliermaschinen, bei
denen die Arbeitsbedingungen auch ungleich schwieriger liegen, hat man bisher von
solchen Maßnahmen keinen Gebrauch machen können.
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Ein weiterer Nachteil bekannter Maschinen besteht in folgendem: Wird
ein flacher Bandstreifen zwischen mehreren hintereinander angeordneten Rollensätzen
zu einem Profil eingerollt, dann wird das Profil mit zunehmender Verformung von
den Einlauf- bis zu den Auslaufrollen absatzweise schmaler, d. h. die Rollenbreiten
nehmen von der Ein- bis zur Auslaufrolle ab. An sämtlichen bekannten Maschinen sind
jedoch die Achsen ohne Rücksicht auf die Rollenbreiten in der gleichen Länge ausgeführt.
Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß die Achsen bei gleicher Entfernung der
Auflager durch die schmaleren Rollen am Auslauf höher beansprucht werden als die
Achsen durch die breiteren Rollen am Einlauf. Außerdem müssen die Seitenrollen nach
der Auslaufseite zu beim schmale; werdenden Profil weiter zur Mitte des Rollengerüstes
verschoben werden, so daß die Rollenkästen als Freiträger mit verlängertem Hebelarm
durch den hohen Walzdruck in der Ständerlagerung sehr hoch beansprucht werden.
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Bei der Profilierung zwischen Rollen, wo die unteren und die Seitenrollen
als Matrize und die obere Rolle als Patrize arbeiten, muß die obere Rolle in den
allermeisten Fällen im Durchmesser größer ausgeführt werden als die untere Rolle.
Dadurch werden die Umfangsgeschwindigkeiten zwischen der oberen und unteren Rolle,
die beide angetrieben werden, verschieden. An den bisher bekannten Maschinen sucht
man diesen Unterschied durch die Wahl entsprechender Zahnräderpaare auszugleichen.
Diese Maßnahme stellt jedoch nur eine Notlösung dar, denn es ist nicht immer möglich,
den Rollendurchmesser mit Rücksicht auf die schrägen Laufflächen oder beim Nachdrehen
verschlissener Rollen genau den vorhandenen Zahnrädern anzupassen. Die Folge verschiedener
Umfangsgeschwindigkeiten ist das Rutschen der Profile zwischen den Rollen. Da die
Drücke beim Profilieren verhältnismäßig hoch sind, treten durch das Rutschen so
starke zusätzliche Verdrehungskräfte auf, daß sehr häufig die Achsen der Rollen
abgedreht werden.
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Alle diese Mängel werden bei verbesserter Arbeitsweise, wie Verkürzung
der Einbauzeiten, Verminderung der Werkzeugkosten und Kraftersparnis, durch die
Erfindung vermieden.
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Die neue Maschine besteht aus einem Grundrahmen mit einer Anzahl hintereinander
angeordneter Walzgerüste. Die Ständer dieser Gerüste sind als offene Ständer ausgeführt
und mit einem abnehmbaren Deckel versehen, welcher mittels Kappenschrauben oder
einer Keilverbindung mit dem Ständer fest verbunden wird. Die Neuerung der Erfindung
besteht darin, daß der Rolleneinbau sowie die Einstellung und Sicherung desselben
nicht wie bisher in den Ständern selbst, sondern in einem besonderen Rahmengestell
erfolgt, worauf letzteres nach der kompletten Montage und der Einstellung sämtlicher
Rollen fix und fertig in das Walzgerüst eingesetzt wird. Dadurch besteht die Möglichkeit,
auswechselbare Reserverahmen mit den erforderlichen Achsen und Rollenkästen für
ein neues Profil schon während der Laufzeit eines Profils fertig einzurichten und
die Umbauzeit durch einfachen Austausch der Rahmen-Bestelle wesentlich herabzusetzen.
Die Rahmen des Gestells sind auf ihren äußeren Seitenflächen mit Leisten zum Einführen
in die Gerüstständer versehen. Die inneren Flächen der Rahmen dagegen sind entsprechend
der Aufnahme der Rollenlager sowie der Kästen mit den Seitenrollen ausgebildet.
So ist der untere Teil des Rahmens für die unteren Rollenlager enger ausgeführt
als der obere Teil, und zwar einmal, um die Stabilität des Rahmens zu erhöhen und
zum anderen, um die Auflageflächen für die Kästen der Seitenrollen zu verbreitern.
Sollen die Seitenrollen auch in vertikaler Richtung verstellt werden, so können
auf den Auflageflächen für die Rollenkästen Keile vorgesehen werden, mittels deren
man die Seitenrollen .bzw. Kästen leben und senken kann. Über den Auflageflächen
für die Rollenkästen wird der Rahmen entsprechend der Rollenkastenbreite weiter
ausgeführt und erhält direkt über den Auflageflächen Nuten zur Führung der Kästen
und zur Sicherung, damit die Rollenkästen sich nicht nach oben abheben können. Auch
lassen sich, falls erforderlich, für die Rollenkästen weitere Feststellvorrichtungen,
wie Keile oder Schrauben, anbringen. Im oberen Teil erhält der Rahmen auf den beiden
äußeren Seiten ebenfalls Leisten zur Aufnahme der oberen Rollenlagerung. Durch die
Anordnung der äußeren und inneren Leisten erhält der obere, schwächere Teil des
Rahmens die Form eines 1-Querschnittes und wird dadurch wesentlich versteift. Um
die Stabilität des Rahmens auch beim Transport sowie beim Ein- und Ausbau genügend
zu sichern, erhält der offene Rahmen oben eine Versteifungstraverse. Diese Traverse
dient gleichzeitig zur Aufhängung und Einstellung der oberen Rolle. Zu diesem Zweck
sind an den äußeren Flächen der beiden Traversen kleine Konsolen vorgesehen zur
Aufnahme der federnd aufgehängten oberen Rolle. Die Schraubenbolzen, mit denen die
Traverse an dem Rahmenges@ell befestigt wird dienen gleichzeitig als Tragbolzen
beim Aus- und Einbau sowie beim Transport. Um die unteren und oberen sowie die Seitenrollen
bei der Montage in dem ausgebauten und freistehenden Rahmengestell fix und fertig
einbauen und ausrichten zu können, sind an der äußeren Seite des Rahmens verschiedene
Schrauben vorgesehen. Die beiden Schraubenbolzen im unteren Teile des Rahmens dienen
zur Einstellung und Feststellung der unteren Rollen in axialer Richtung, wobei die
Flansche des vorderen Lagers zwischen zwei einstellbaren Muttern befestigt werden.
Außerdem besitzt jeder Rahmen an den äußeren Seiten je vier weitere Schraubenbolzen
zur Aufnahme und Befestigung einer Kreuztraverse mit Druckschraube für die Einstellung
der Kästen der Seitenrollen. Damit die Druckschraube bei verschiedenen Höhen der
Rollen bzw. Kästen stets in der Mitte liegt, ist die Kreuztraverse mit
einem
vertikalen Schlitz versehen, in welchem die Mutter für die Druckspindel beliebig
eingestellt werden kann. Die Sicherung und Einstellung der oberen Rolle erfolgt
in der gleichen Weise wie die der unteren Rolle, nur sind hier die Sicherungs- und
Einstellschrauben nicht im Rahmen selbst, sondern in (lern F-inbaustück angebracht,
welches zwischen den inneren Leisten des Rahmens fest gelagert ist. Die Höheneinstellung
der unteren Rolle wird in der üblichen Weise durch eine Schraube oder einen Keil
durchgeführt. Die Befestigung der oberen Druckspindel am Einbaustück erfolgt durch
zwei Keilsegmente, welche mittels Spindel mit Rechts- und Linksgewinde geöffnet
und geschlossen werden. Die Entfernung von Gerüst zu Gerüst ist so festgelegt, daß
die Maße von Ständer züi Ständer eines Gerüstes etwa gleich sind der Entfernung
von dem Ständer eines Gerüstes züi (lern Ständer des anderen Gerüstes. Diese Anordnung
bietet den großen Vorteil, daß beim Wechseln der Rahmengestelle die demontierten
Deckel von einem Gerüst einfach auf zwei Ständer der Gerüstlücke abgelegt werden
können und dadurch ein Transport bis zu einer weiter entfernt liegenden Ablagestelle
vermieden wird.
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1?in weiterer Teil der Erfindung besteht darin, daß die Ständerentfernung
der einzelnen Gerüste entsprechend der rnit zunehmender Verformung absatzweise schmaler
werdenden Profile nach der Auslaufseite züi enger gebaut werden als am Einlauf.
Durch die Verkürzung der Achsen nach der Auslaufseite zu wird bei den schmalen Rollen
die gleiche Achsenbeanspruchung erreicht wie bei den breiten Rollen auf der Einlaufseite.
Diese Verkürzung der Achsen kann von Gerüst züi Gerüst sowie auch in Gruppen von
zwei, drei öder vier Gerüsten durchgeführt werden. Durch die hierdurch erzielte
Verschmalerung der Gerüste können die Kästen der Seitenrollen in ihrer Lage gleich
ausgeführt werden und erhalten in den Stä nderführungen einen besseren Halt.
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Die Nachteile der ungleichen Umfangsgeschwindigkeiten bei den verschiedenen
Rollendurchmessern wird in neuartiger Weise dadurch vermieden, daß für jedes Gerüst
ein besonderer Räderkasten mit einem stufenlos regelbaren Getriebe vorgesehen wird.
Hierbei erhalten sämtliche unteren Rollen mit dem gleichen Durchmesser die gleiche
Umdrehungszahl. Dagegen werden die Umfangsgeschwindigkeiten der einzelnen oberen
Rollen entsprechend ihrem Durchmesser durch das stufenlos regelbare Getriebe genau
der Umfangsgeschwindigkeit der unteren Rolle angepaßt, sog daß ein Rutschen zwischen
den Rollen und (lern Profil vermieden wird. Wird jedoch durch Nachl:issigkeit einmal
die Umfangsgeschwindigkeit der oberen Rolle falsch eingestellt, dann tritt eine
für diesen Zweck vorgesehene Rutschkupplung in Tätigkeit und wird somit eine Zerstörung
des Getriebes vermieden.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielhaft veranschaulicht.
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Fig. t zeigt einige Geriiste der Maschine; Fig. r a zeigt ein komplettes
Einzelgerüst mit den eingebauten Rahmengestellen und dem aufgesetzten Deckel in
Ansicht von der vorderen Seite; Fig. 11) zeigt das Rahmengestell mit dem
gesamten Rolleneinbau beim Ein- bzw. Ausbau des Rahmens in das Gerüst; Fig. 1 c
zeigt den abgelegten Deckel zwischen zwei Gerüstständern beim Ein- bzw. Ausbau der
Rahmengestelle; Fig. 2 zeigt das Fertiggerüst mit dem kompletten Rolleneinbau von
vorn. Zwischen den vertikalen und den horizontalen sowie den beiden Seitenrollen
liegt das fertige Profil des letzten Stiches.
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In den Gerüstständer 1 wird das Rahmengestell 2 mit den Leisten 3
eingeschoben. Die inneren Flächen des Rahmens sind mit einem Absatz 4 versehen zur
Auflage der Rollenkästen. Über diesen Auflageflächen befinden sich die Nuten 5 zur
Führung und Sicherung der Rollenkästen. Zur Aufnahme der oberen Rollenlager ist
der obere Teil des Rahmens finit Lä ngsleisten 6 versehen. 7 zeigt die Versteifungstraverse
mit Konsole 8 für die Aufhängung der oberen Rollenachsen. Die beiden unteren Schrauben
9 und die beiden oberen Schrauben 1o dienen zur Befestigung und Einstellung der
Achsen in axialer Richtung. Die Bolzen 11 dienen zur Befestigung der Kreuztraverse
12 und die Druckschraube 13 zur Einstellung der Kästen der Seitenrollen.
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Fig. 3 zeigt den Grundriß der gesamten Maschine. Auf dem Grundrahmen
sind die einzelnen Walzgerüste aufgestellt. Entsprechend dem absatzweise schmaler
werdenden Profil sind die Gerüste an der Einlaufseite für die breiteren Rollen breiter
gebaut als die Gerüste für die schmaleren Rollen auf der Auslaufseite. In Fig. 3
sind beispielsweise für acht Gerüste drei verschiedene Gerüstbreiten, und zwar zwei
breite Gerüste 1:1 auf der Einlaufseite, zwei mittlere Gerüste 15 und vier schmale
Gerüste 16 auf der Auslaufseite vorgesehen. Die vertikalen Rollen werden durch die
Gelenkspindel 17 angetrieben. In dem Räderkasten 18 sind die Getriebe für den Antrieb
der vertikalen Rollen untergebracht. Wie der Schnitt eines Getriebes zeigt, wird
durch das Rädervorgelege der rechten Seite die untere Rolle direkt von der Antriebsachse
des stufenlosen Regelgetriebes 20 angetrieben. Die obere regelbare Rolle dagegen
wird über das stufenlos regelbare Getriebe 20 und über das Rädervorgelege der linken
Seite angetrieben. Zwischen (lern Rädergetriebe und dem stufenlos regelbaren Getriebe
sind Rutschkupplungen 19 vorgesehen. Sämtliche regelbaren Getriebe werden durch
Kegelräder vom einer gemeinsamen Welle angetrieben.