[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kaltwalzprofiliermaschine zur Herstellung
von profilierten Werkstücken, mit in Vorschubrichtung eines Werkstückes hintereinander
angeordneten Werkzeugträgerwellen zur Aufnahme von Profilierwerkzeugen, mit wenigstens
einer Antriebseinheit, mittels derer die Werkzeugträgerwellen antreibbar sind, sowie
mit einem Maschinengestell, auf dem die Werkzeugträgerwellen montiert sind.
[0002] Derartige Kaltwalzprofiliermaschinen werden verwendet, um aus Bändern oder Blechstreifen
profilierte Werkstücke auch mit verhältnismäßig komplexen Querschnitten herzustellen.
Die Werkstücke durchlaufen während des Herstellvorganges mit hoher Präzision und Geschwindigkeit
eine Reihe von hintereinander angeordneten und mit Profilierwerkzeugen versehenen
Werkzeugträgerwellen, die üblicherweise paarweise angeordnet sind, und werden hierbei
in der gewünschten Weise geformt. Auf den Werkzeugträgerwellen sind zur Profilierung
entsprechende Profilierwerkzeuge bzw. Profilierrollen verdrehfest angeordnet, die
mit dem Werkstück bei dessen Durchlauf in Kontakt treten und entsprechend die Profilierung
bewirken. Die Anzahl der hintereinander angeordneten Werkzeugträgerwellen bzw. Profilierwerkzeuge
hängt von der Art bzw. Komplexität des gewünschten Profils ab.
[0003] Der Antrieb der Werkzeugträgerwellen erfolgt im allgemeinen mittels einer Antriebseinheit,
die mit mehreren Getriebeeinheiten verbunden ist. Diese weisen jeweils eine Antriebswelle
auf, die mit einer Werkzeugträgerwelle verbunden ist und im Betrieb der Profiliermaschine
entsprechend die Drehbewegung der Profilierwerkzeuge verursacht. Die Getriebe und
Antriebswellen sind üblicherweise auf einem Maschinengestell im Bereich neben den
hintereinander angeordneten Werkzeugträgerwellen vorgesehen.
[0004] Bei derartigen gattungsgemäßen Profiliermaschinen ist es jedoch nachteilig, daß im
betriebsbereiten Zustand der Profiliermaschine jeweils nur ein durch die Wahl der
Profilierwerkzeuge entsprechend vorgegebenes Profil erzeugt werden kann. Soll ein
andersartig profiliertes Werkstück hergestellt werden, ist der Wechsel der Profilierwerkzeuge
erforderlich, was einen entsprechenden Montageaufwand sowie den in dieser Zeit andauernden
Stillstand der Anlage bedingt.
[0005] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Kaltwalzprofiliermaschine
dahingehend weiterzubilden, daß diese auch flexibel für die Herstellung unterschiedlich
profilierter Werkstücke einsetzbar ist.
[0006] Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Kaltwalzprofiliermaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß auf dem Maschinengestell wenigstens zwei Reihen
von in Vorschubrichtung eines Werkstückes hintereinander angeordneten Werkzeugträgerwellen
angeordnet sind. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß mit ein und derselben Maschine
gleichzeitig und ohne Stillstandszeiten oder Umbauarbeiten unterschiedliche Profile
bzw. entsprechend unterschiedlich profilierte Werkstücke herstellbar sind. Dabei entfallen
erfindungsgemäß die Umbauarbeiten für den Einsatz anders profilierter Profilierwerkzeuge,
da gleichzeitig unterschiedliche Profile herstellbar sind. Die erfindungsgemäße Kaltwalzprofiliermaschine
ermöglicht nicht nur die problemlose Herstellung unterschiedlicher Profile, sondern
erlaubt auch bei Einsatz gleicher Profilierwerkzeuge in beiden Reihen eine Anpassung
an den mengenmäßigen Bedarf der profilierten Werksstücke. Hierbei ist es möglich,
bei geringen Stückzahlen nur eine der Reihen von Werkzeugträgerwellen zu betreiben,
während die andere Reihe stillsteht oder ungenutzt mitläuft. Anderseits lassen sich
bei entsprechendem Bedarf auch problemlos hohe Stückzahlen realisieren.
[0007] Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß für die erfindungsgemäßen, wenigstens zwei
Reihen von Werkzeugträgerwellen nur eine Antriebs- und Steuertechnik bzw. eine integrierte
Gesamtsteuerung und nur ein Maschinengestell eingesetzt werden muß. Durch den dabei
möglichen Automatisierungsgrad sowie aufgrund des höheren Durchsatzes ergibt sich
eine Reduzierung der Fertigunskosten. Der

Break-Even" des Einsatzes einer Profiliermaschine gegenüber der diskontinuierlichen
Produktion (Abkantbank) verschiebt sich insbesondere bei geringen Stückzahlen deutlich
zugunsten der Profiliermaschine. Die Verwendung nur eines Maschinengestells führt
ferner dazu, daß die Gesamtanlage einen geringeren Platzbedarf beansprucht.
[0008] Besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens ein mit der Antriebseinheit in Verbindung
stehendes Getriebe vorgesehen ist, das zwischen zwei parallel verlaufenden Reihen
von Werkzeugträgerwellen auf dem Maschinengestell angeordnet ist. Es können mehrere
Getriebe vorgesehen sein, die synchron von der Antriebseinheit angetrieben werden
und die die Werkzeugträgerwellen entsprechend mit identischer Rotationsgeschwindigkeit
antreiben. Die Anzahl der Getriebe entspricht vorteilhaft der Anzahl der Paare von
Werkzeugträgerwellen (Stiche). Es ist möglich, die Getriebe derart auszuführen, daß
die beiden parallel verlaufenden Reihen von Werkzeugträgerwellen mit derselben oder
auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden.
[0009] Von dem Getriebe können sich zwei Antriebswellen erstrecken, die mit Werkzeugträgerwellen
beider Reihen von Werkzeugträgerwellen verbindbar sind.
[0010] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Werkzeugträgerwelle in Lagern aufgenommen
sind, die in Lagerschalen angeordnet sind. Es können eine Befestigungsvorrichtung
sowie eine Fixiervorrichtung vorgesehen sein, wobei die Lagerschalen auf der Fixiervorrichtung
aufgenommen sind und mittels der Befestigungsvorrichtung in der gewünschten Position
arretiert werden. Vorteilhaft ist es, wenn sowohl die obere als auch die untere der
im allgemeinen jeweils paarweise angeordneten Lagerschalen unabhängig voneinander
mittels der Befestigungsvorrichtung in einer beliebigen Position arretierbar sind.
[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Werkzeugträgereinheiten
vorgesehen, die jeweils wenigstens zwei Gestelle zur Halterung der Fixiervorrichtung
aufweisen. Es können sich zwischen den Gestellen erstreckende Abstandshalter vorgesehen
sein. Die Gestelle dienen zur Aufnahme der Fixiervorrichtung und somit letztlich auch
der Lagerschalen und Werkzeugträgerwellen und ermöglichen somit die sichere Befestigung
dieser Bauteile auf dem Maschinengestell.
[0012] In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß die Werkzeugträgereinheit
von dem Maschinengestell lösbar ausgeführt ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß
im Falle eines Profilwechsels nicht die einzelnen Profilierwerkzeuge bzw. Werkzeugträgerwellen
ausgebaut werden müssen. Vielmehr wird in diesem Fall eine komplette Werkzeugträgereinheit
von dem Maschinengestell gelöst und durch eine andere, die gewünschten Profilierwerkzeuge
aufweisende Werkzeugträgereinheit ersetzt.
[0013] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Maschinengestell aus aneinandersetzbaren einzelnen
Maschinenmodulen besteht, die jeweils mehrere in Vorschubrichtung eines Werkstückes
hintereinander angeordnete Werkzeugträgerwellen und zugehörige Antriebswellen aufweisen.
Aufgrund des Aufbaus des gesamten Maschinengestells aus derartigen Maschinenmodulen
ist ein schneller und flexibler Aufbau von Profiliermaschinen mit unterschiedlichen
Profilieraufgaben möglich. Der modulare Aufbau ermöglicht insbesondere eine flexible
Anpassung an die jeweils gestellte Aufgabe bzw. an die Anzahl erforderlicher Paare
von Werkzeugträgerwellen der einzelnen Reihen.
[0014] Die modulare Bauweise ermöglicht ferner, bereits ausgelieferte Profiliermaschinen
nachträglich zu erweitern, um komplexere Profile zu realisieren oder andere Stanz-oder
Richtwerkzeuge, die mit der Profiliermaschine zusammenwirken, zu installieren.
[0015] In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß die Maschinenmodule
jeweils eine eigene Antriebseinheit aufweisen. Ebenso ist es möglich, daß nur ein
Maschinenmodul vorgesehen ist, das eine Antriebseinheit aufweist und das mittels entsprechender
Antriebswellen den Antrieb der Werkzeugträgerwellen weiterer Maschinenmodule ermöglicht.
[0016] Vorteilhaft ist es, wenn in einem Maschinenmodul in wenigstens einer der Reihen von
Werkzeugträgerwellen zwei bis sechs hintereinander angeordnete Paare von Werkzeugträgerwellen
angeordnet sind.
[0017] Besonders vorteilhaft ist es, wenn alle Module über standardisierte Schnittstellen
elektrisch, pneumatisch und/oder hydraulisch miteinander verbindbar sind.
[0018] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine Frontansicht eines Maschinenmoduls der erfindungsgemäßen Kaltwalzprofiliermaschine
und
- Fig. 2:
- eine Seitenansicht des Maschinenmoduls gemäß Fig. 1.
[0019] Das in Fig. 1 dargestellte Maschinenmodul weist das Maschinengestell 10 auf, auf
dem die Werkzeugträgereinheiten montiert sind, die aus den Gestellen 18, den Abstandhaltern
20 (s. Fig. 2) sowie den Platten 22, die sich im Endbereich zwischen den Gestellen
18 erstrecken und seitlich geringfügig über diese überstehen, bestehen.
[0020] In dem Maschinengestell 10 sind die Träger 24 angeordnet, die sich über die gesamte
Länge des Moduls erstrecken und die zur Abstützung und Fixierung der Gestelle 18 dienen.
Die Träger 24 weisen in ihren Endbereichen Zentriervorsprünge 240 auf.
[0021] Mit den Gestellen 18 sind die Fixiervorrichtungen 14 verbunden, die zur Aufnahme
der jeweils paarweise übereinander angeordneten Lagerschalen 13 dienen. In den Lagerschalen
sind Lager angeordnet, in denen die Endbereiche der Werkzeugträgerwellen 12 aufgenommen
sind. Auf den Werkzeugträgerwellen 12 sind im betriebsbereiten Zustand verdrehfest
(nicht dargestellte) Profilierwerkzeuge angeordnet.
[0022] Es sind ferner Befestigungsvorrichtungen 16 vorgesehen, die dazu dienen, die Lagerschalen
13 in einer gewünschten Position auf der Fixiervorrichtung 14 zu arretieren, wobei
die Position der Lagerschalen 13 bzw. deren Abstand vom Bediener eingestellt werden
kann. Es ist nicht nur eine Befestigungsvorrichtung 16 für die Verstellung und Arretierung
der jeweils oben angeordneten Lagerschalen 13 vorgesehen; vielmehr ist auch die untere
der Lagerschalen 13 durch eine (nicht dargestellte) Befestigungsvorrichtung in ihrer
Position veränderbar und arretierbar. Die Befestigungsvorrichtung für die unteren
Lagerschalen 13 erstreckt sich vorteilhaft durch das Gestell 18.
[0023] In Fig. 1 sind ferner die Antriebsriemen 30 erkennbar, die die Getriebe 32 (vgl.
Fig. 2) antreiben.
[0024] Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Kaltwalzprofiliermaschine in einer Seitenansicht
und verdeutlicht, daß erfindungsgemäß zwei parallele Reihen von hintereinander und
paarweise angeordneten Werkzeugträgerwellen 12 vorgesehen sind. Beide Reihen von Werkzeugträgerwellen
12 sind auf dem Maschinengestell 10 montiert. Dadurch ergibt sich eine besonders flexible
Verwendung der erfindungsgemäßen Kaltwalzprofiliermaschine bei sich ändernden Profilierungen
und mengenmäßigen Anforderungen, ohne daß dazu der Umbau der Profiliermaschine erforderlich
ist.
[0025] Die beiden in Fig. 2 dargestellten Reihen von Werkzeugträgerwellen 12 erstrecken
sich parallel und sind spiegelbildlich angeordnet. Zwischen den Reihen von Werkzeugträgerwellen
12 sind ebenfalls auf dem Maschinengestell 10 die Getriebe 32 angeordnet, die mittels
des bereits aus Fig. 1 ersichtlichen Antriebsriemens 30 angetrieben werden. Die Anzahl
der Getriebe entspricht der Anzahl der Paare von Werkzeugträgerwellen 12. Von dem
Getriebe 32 erstrecken sich in beide Richtungen, d.h. zu jeder der Reihen der Werkzeugträgerwellen
12, die Antriebswellen 34 die in der dargestellten Position verdrehfest mit den jeweils
unteren Werkzeugträgerwellen 12 in Verbindung stehen.
[0026] Im Endbereich der Antriebswellen 34 ist jeweils eine Feder 340 vorgesehen, mittels
derer die Kupplungsmuffen 35, die in Eingriff mit den entsprechenden Endbereichen
der Werkzeugträgerwellen 12 stehen, axial verschiebbar sind. Hierdurch wird es möglich,
das Getriebe 32 von den Werkzeugträgerwellen 12 zu entkoppeln.
[0027] Die Getriebe 32 sowie die Antriebswelle 31 der Riemen 30 sind auf der Grundplatte
26 angeordnet, die auf den Trägern 25 des Maschinengestells 10 aufliegt und mit diesen
verbunden ist. Die Grundplatte 26 ist vorteilhaft mit den Trägern 25 verschraubt.
Sollte der Austausch der Getriebe 32 oder auch der Antriebswellen 34 erforderlich
sein, ist es möglich, die Grundplatte 26 von den Trägern 25 zu entfernen und entsprechend
auszutauschen.
[0028] Im Endbereich der Gestelle 18 erstreckt sich die Platte 22 derart, daß diese seitlich
geringfügig über die Gestelle 18 übersteht, wie dies aus Fig. 2 deutlich wird. Dieser
Überstand dient zum Eingriff von entsprechenden Hakenelementen 42, die mittels der
Löse- und Arretiervorrichtung 40 bewegbar sind. Ist ein Wechsel der Werkzeugträgereinheit
bzw. der Profilierwerkzeuge erforderlich, werden die Hakenelemente 42 derart verschwenkt,
daß die Platte 22 freigegeben wird, wonach der Austausch der entsprechenden Werkzeugträgereinheit
nach dem Entkoppeln der Antriebswelle 34 ohne Probleme möglich ist. Hierbei ist es
denkbar, daß das Auslösen der Platten 22 bzw. das entsprechende Entfernen der Hakenelemente
42 von der Platte 22 mittels einer Hebelkonstruktion mit dem Entfernen der Kupplungsmuffen
35 von den Werkzeugträgerwellen 12 gekoppelt ist.
[0029] Ferner ist es denkbar, daß die Kupplungsmuffen 35 auch in einem Nichteingriffszustand
arretiert werden können. Somit ist es möglich, ohne weiteres vom Betrieb zweier Reihen
von Werkzeugträgerwellen 12 auf den Betrieb nur einer Reihe umzuschalten, wenn der
Betrieb beider Reihen nicht erforderlich ist. Hierbei kann eine der Reihen von Werkzeugträgerwellen
12 störungsfrei weiterbetrieben werden, während die andere Reihe ausgetauscht oder
auch gewartet wird.
[0030] Die Maschinengestelle 10 sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als einzelne
Module ausgeführt, die jeweils eine Antriebseinheit, Getriebe mit Antriebswellen sowie
zugehörige Reihen von Werkzeugträgerwellen 12 aufweisen. Hierdurch wird es möglich,
die Anzahl der hintereinander angeordneten Paare von Werkzeugträgerwellen 12 in beliebiger
Weise zu variieren, was insbesondere dann erforderlich sein kann, wenn die Herstellung
eines besonders komplexen Profils gewünscht wird.
1. Kaltwalzprofiliermaschine zur Herstellung von profilierten Werkstücken, mit in Vorschubrichtung
eines Werkstückes hintereinander angeordneten Werkzeugträgerwellen (12) zur Aufnahme
von Profilierwerkzeugen, mit wenigstens einer Antriebseinheit, mittels derer die Werkzeugträgerwellen
(12) antreibbar sind, sowie mit einem Maschinengestell (10), auf dem die Werkzeugträgerwellen
(12) montiert sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Maschinengestell (10) wenigstens zwei Reihen von in Vorschubrichtung eines
Werkstückes hintereinander angeordneten Werkzeugträgerwellen (12) angeordnet sind.
2. Kaltwalzprofiliermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
ein mit der Antriebseinheit in Verbindung stehendes Getriebe (32) vorgesehen ist,
das zwischen zwei parallel verlaufenden Reihen von Werkzeugträgerwellen (12) auf dem
Maschinengestell (10) angeordnet ist.
3. Kaltwalzprofiliermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich von dem
Getriebe (32) zwei Antriebswellen (34) erstrecken, die mit Werkzeugträgerwellen (12)
beider Reihen von Werkzeugträgerwellen (12) verbindbar sind.
4. Kaltwalzprofiliermaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Werkzeugträgerwellen (12) in Lagern aufgenommen sind, die
in Lagerschalen (13) angeordnet sind.
5. Kaltwalzprofiliermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befestigungsvorrichtung
(16) sowie eine Fixiervorrichtung (14) vorgesehen sind, wobei die Lagerschalen (13)
auf der Fixiervorrichtung (14) aufgenommen sind und mittels der Befestigungsvorrichtung
(16) in der gewünschten Position arretiert werden.
6. Kaltwalzprofiliermaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß Werkzeugträgereinheiten vorgesehen sind, die jeweils wenigstens
zwei Gestelle (18) zur Halterung der Fixiervorrichtung (14) aufweisen.
7. Kaltwalzprofiliermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen
den Gestellen (18) erstreckende Abstandshalter (20) vorgesehen sind.
8. Kaltwalzprofiliermaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Werkzeugträgereinheit von dem Maschinengestell (10) lösbar ausgeführt ist.
9. Kaltwalzprofiliermaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Maschinengestell (10) aus aneinandersetzbaren einzelnen Maschinenmodulen
besteht, die jeweils mehrere in Vorschubrichtung eines Werkstückes hintereinander
angeordnete Werkzeugträgerwellen (12) und zugehörige Antriebswellen (34) aufweisen.
10. Kaltwalzprofiliermaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinenmodule
jeweils eine eigene Antriebseinheit aufweisen.
11. Kaltwalzprofiliermaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in
einem Maschinenmodul in wenigstens einer der Reihen von Werkzeugträgerwellen (12)
zwei bis sechs hintereinander angeordnete Paare von Werkzeugträgerwellen (12) angeordnet
sind.
12. Kaltwalzprofiliermaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß alle Maschinenmodule über standardisierte Schnittstellen elektrisch,
pneumatisch und / oder hydraulisch miteinander verbindbar sind.