Titel: | Neuere Biegemaschinen. |
Fundstelle: | Band 291, Jahrgang 1894, S. 176 |
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Neuere Biegemaschinen.
Mit Abbildungen.
Neuere Biegemaschinen.
Das Biegen, Krümmen und Richten der Bleche, das Bördeln der Kesselböden und der
Flammrohre, das Richten und Biegen von gewalzten Schienen, T-, ⋃- und Winkeleisenstäben, das Abrichten der
Wellen, das Schränken der Winkeleisen, sowie das Krümmen von Röhren sind
Arbeitsverfahren, welche mit den neueren Werkzeugmaschinen in vollkommener Weise und
in einer den obwaltenden Verhältnissen entsprechenden Leistungsgrösse leicht
durchgeführt werden.
Es sind namentlich die Ansprüche, welche der Schiffsbau und nicht minder der neuere
Dampfkesselbau an die Leistungsfähigkeit dieser Maschinengattung stellen, ganz
ausserordentlich gestiegen. Zudem werden die zu überwindenden Arbeitswiderstände
durch die Bearbeitung von Flusstahlblechen in kaltem Zustande und die zunehmenden
Abmessungen derselben ungemein gesteigert.
Für den Bestand der Maschine selbst bedeutet diese Kaltbearbeitung zwar einen
wesentlichen Vortheil, indem ihre Theile von einer ungleichartigen gewaltigen
Erwärmung durch das glühende Werkstück befreit sind. Ueberdies gibt gleichzeitig das
Biegen der Bleche im kalten Zustande eine Prüfung der Materialgüte ab, dies
natürlicher Weise nur insoweit, als durch den Biegevorgang das Material des
Werkstückes nicht selbst eine Schädigung erfährt, die dem Auge des Beobachters
verborgen bleibt.
Man wird daher vorsichtiger Weise das Kaltbiegen nicht bis zur äussersten
Prüfungsgrenze treiben und sich auf jene Biegungsgrössen beschränken, welche
weit unter der sonst zu erwartenden Grenze liegen.
Nothwendiger Weise muss aber beim Kaltbiegen jene Belastungsgrenze überschritten
werden, bei welcher eine bleibende Formänderung des Materials eintritt.
Was den Biegevorgang selbst betrifft, so kann derselbe in zwei Arten zur Durchführung
gelangen.
Entweder wird eine Zone des ruhenden Blechmaterials auf einmal in den verlangten
Krümmungshalbmesser gebogen. Der Anschluss weiterer in gleicher Weise gebogener
Zonen ergibt die Gesammtkrümmung des Werkstückes. Oder es wird bei bewegter
Blechplatte die biegende Kraft nur nach und nach zur Aeusserung gebracht.
Beim ersten Arbeitsvorgange werden Formgesenke und Pressen in Frage kommen, beim
zweiten jedoch sind Maschinen mit kreisenden Walzen erforderlich, zu denen
Triebwerke zur Bethätigung der Walzen und deren Stellwerke gehören. Der Aufwand an
mechanischer Arbeit wird bei dieser Maschinengattung einen Zusatz zur Ueberwindung
der Reibungshindernisse in den durch den Arbeitsdruck belasteten Walzenlagern
bezieh. deren Stützrollen beanspruchen, während bei den Biegepressen in der
Hauptsache nur der zur Formänderung des Materials erforderliche Aufwand an
mechanischer Arbeit in Betracht kommt.
Maschinen zum Biegen der Kielplatten.
In einer im Engineering, 1890 Bd. 50 * S. 117, mit
„Shipyard Machine Tools“ überschriebenen Abhandlung sind die
verschiedenen im Schiffsbau gebrauchten Biegemaschinen und die damit gemachten
Erfahrungen und Fortschritte in diesem Zweige der Metallbearbeitung angeführt.
Die zum mittleren Schiffskörper gehörigen Kielplatten erhalten eine scharfe
winkelrechte Abkröpfung. Es wurde anfänglich dieser Biegevorgang mit einfachen
Mitteln, wie Fig. 1 es andeutet, durchgeführt.
Textabbildung Bd. 291, S. 175Fig. 1.Biegevorrichtung. Auf einem entsprechend langen Bettkasten A
(Fig. 1) ist mittels Spannschrauben, welche durch
einzelne Nietlöcher des Blechrandes gesteckt sind, die Kielplatte D aufgespannt. Durch eine zwischen zwei Hebeln B gelagerte Walze C wird
der lange Theil des Blechschenkels an die vordere stehende Seitenwand angepresst,
wodurch ein Blechwinkel geformt wird.
Weil aber hierbei die Walze C eine Kreisbahn beschreibt,
welche den Schwingungspunkt der beiden Hebel B zum
Mittelpunkt hat, so ist leicht zu ersehen, dass der Biegevorgang nicht gerade
regelrecht verläuft. Zudem werden die Hebel mittels Hand durch Flaschenzüge zum
Niederschwingen gebracht, was sehr zeitraubend ist.
Um den Kraftbetrieb zu ermöglichen oder wenigstens einen bequemeren Antrieb zu
erhalten, ist an das Gestell A (Fig. 2 und 3) ein Rädertriebwerk B angelegt, mittels dessen Zahnbögen C in Schwingung gebracht werden, in welchem die
stellbaren Lager D für die Biegewalze E vorgesehen sind.
Hierdurch wird ein stetiges Anlegen der Biegewalze E an
die vordere Seitenwand des Kastens F erreicht, weshalb
ein Glätten und Niederziehen des vorderen Blechschenkels erzielt werden kann.
Das Festspannen des kurzen Blechschenkels erfolgt durch Druckschrauben G, welche in einem starken Träger liegen, mittels
Handräder.
Textabbildung Bd. 291, S. 176Biegevorrichtung mit Kraftbetrieb.Textabbildung Bd. 291, S. 176Fig. 4.Biegevorrichtung mit Walze. Weil aber beim Warmbiegen der Kielplatten ungleiche Spannungen im
Bettkasten einen Bruch desselben veranlassen, so wurde behufs besserer
Wärmeausgleichung derselbe als Wasserbehälter mit beständigem Abfluss des kochenden
Wassers ausgebildet. Nur dadurch war es möglich, den Zerstörungen dieses
Maschinentheiles durch die allzu starke Erhitzung zu begegnen, Erfahrungen, die auch
später an den Gestelltheilen schwerer Blechbiegemaschinen nutzbar gemacht worden
sind.
Auch diese Maschine hat sich wegen der umständlichen Stellbarkeit der Lager D für die Biegewalze E als
zu umständlich erwiesen.
Textabbildung Bd. 291, S. 176Fig. 5.Dreiwalzenblechbiegemaschine. Zweckentsprechender ist die Maschine Fig.
4, welche aus zwei Seitenständern A besteht, in
deren Seitenöffnungen zwei Lagerköpfe B für eine
Biegewalze C sich führen. Bewegt werden diese Lager
mittels Schneckenrad- und Spindeltriebwerke D, welche
mittels Riemen E nach beiden Richtungen bethätigt
werden.
Um auf die abweichenden Blechstärken Rücksicht zu nehmen, erhalten die eigentlichen
Walzenlager ausserdem eine kleine Querbewegung im Lagerkopf B.
Textabbildung Bd. 291, S. 176Kielplattenbiegemaschine. Dadurch kann die Biegewalze genau parallel zur vorderen Tischwand F niedergeführt werden, so dass das mittels
Spannschrauben G gehaltene, am Tische F regelrecht aufgespannte Blech mit stetig zunehmender
Kraftstärke abgebogen wird.
Nur aushilfsweise kann eine Dreiwalzenblechbiegemaschine (Fig. 5) zum Winkelbilden an Kielplatten herangezogen werden, indem unter
die Oberwalze ein starker Winkelstahl ⋁ gelegt wird. Das Abkröpfen erfolgt bei
abgestelltem Triebwerk der Maschine durch Niederstellen der Oberwalze.
Dahingegen wird das Biegen der Kielplatten in der Neuzeit mittels
Druckwasserbetriebsmaschinen in ausserordentlich vollkommener Weise
durchgeführt.
In der Fairfield-Schiffswerfte ist von Hugh Smith und Co. aus Glasgow eine
Kielplattenbiegemaschine neuester Bauart aufgestellt, welche nach Engineering, 1890 Bd. 51 * S. 689, die in
untenstehenden Schaubildern (Fig. 6 und 7)
ersichtlichen Einrichtungen besitzt.
Am Maschinengestelle A (Fig. 6) ist eine obere
Wange B mit stählerner Einsatzschiene C für die Hohlkehle des zu biegenden Winkels
angeschraubt.
Auf Schrägbahnen des Gestelluntertheiles D verschiebt
sich eine Klemmwange E durch Einwirkung eines
Druckwasserkolbens (Fig.
7), wodurch die Blechplatte an die Oberwange B gepresst wird.
Auf den vorragenden Gestellfüssen lagern mittels Schildzapfen zwei
Wasserdruckcylinder F, in welchen Taucherkolben
vorhanden sind, an die Gelenkstücke G angesetzt sind,
welche vermöge stellbarer Lenkerschienen H eine
schwingende Bewegung mit den Cylindern durchführen können. Auf diesen Gelenkstücken
G liegt ein cylindrischer Stahlstab J, mit welchem die Biegearbeit an verschiedenen
Blechstärken und verschiedenen Winkelkehlen durchgeführt wird.
Mit dieser 150 t schweren Maschine werden 9600 mm lange, 28,57 mm starke Stahlbleche
kalt im Winkel zu Kielplatten abgebogen, wobei die Maultiefe der Gestelltheile 1676
mm beträgt.
Dampfmaschinen, Pumpen, Accumulator, Wasserdruckkrahn sind in dem angegebenen Gewicht
nicht inbegriffen.
Kielplattenbiegepresse.
Von den W. and S. Hydraulic Machinery Works in New York
ist nach American Machinist, 1893 Bd. 16 Nr. 1 * S. 1,
eine Biegepresse (Fig. 8) für Kielplatten,
Schiffsbelagbleche u. dgl. gebaut worden, deren Gestellrahmen aus Blechen von 12 und 25 mm Stärke
hergestellt ist.
Textabbildung Bd. 291, S. 176Fig. 8.Biegepresse für Kielplatten. Bei 5486 mm Bahnlänge beträgt die Maulweite der Gestelle 1830 mm, und
während der obere Biegeschlitten mittels Gelenkschienen an die kleinen
Wasserdruckhebekolben angehängt ist, wird derselbe durch zwei 305 mm grosse
Taucherkolben bei einer Wasserpressung von 120 at mit einer Kraftäusserung von 175 t
niedergedrückt.
Gewöhnlich stehen die beiden kleinen Hebekolben beständig unter Wasserdruck; doch
ist, um Druckwirkung zu gewinnen, die Möglichkeit gegeben, das Wasser unter den
Hebelkolben abzusperren, was ohne Wasserverlust verbunden ist, sobald das Absperren
der Leitung in der Tiefstellung des Biegeschlittens erfolgt. Aber auch beim Heben
desselben wird eine bedeutende Wasserersparniss erzielt, sofern die Hochstellung des
Biegeschlittens auf ein nothwendig geringstes Maass beschränkt wird, was durch
Einschieben kleiner Querkeile vor die Kreuzköpfe der kleinen Hebekolben ermöglicht
wird.
Um Brüche zu vermeiden, wirken die grossen Druckkolben frei auf sattelförmige
Endstücke des Biegeschlittens, und um ferner ein Ecken desselben zu umgehen, sind
selbsthätige Ablassventile vorgesehen. Ueberhaupt sind alle Steuerungsvorrichtungen
von einem erhöhten Standplatze, welcher 6 m von der Maschine absteht, zu
bethätigen.
Neuere Blechbiegemaschinen.
Diese zum Biegen und Rollen der Bleche dienenden Maschinen werden entweder mit drei
oder mit vier Walzen ausgeführt.
Bei der Dreiwalzenmaschine kreisen die zwei unteren, mittels Räderwerke angetriebenen
Stützwalzen in gleicher Richtung, während die stellbare mittlere Biegewalze unter
der Einwirkung des Arbeitsdruckes frei mitläuft.
Kann eines der beiden Zapfenlager der oberen Biegewalze freigelegt werden, so können
in dieser Maschine geschlossene Blechrohre gerollt werden.
Wird durch Kugel- oder Gelenklagerung eine geringe Schräglage der oberen Biege walze
gegen die unteren Stützwalzen ermöglicht, so kann den gerollten Blechen eine schwach
kegelförmige Form gegeben werden.
Damit eine Stirnseite der Maschine für das Wegbringen des Werkstückes frei bleibe,
muss das ganze Triebwerk an der entgegengesetzten Stirnseite untergebracht werden,
was kleine Räder für den Antrieb der Stützwalzen bedingt.
Textabbildung Bd. 291, S. 177Blechbiegemaschine von Schulz-Knaudt. Verzichtet man auf das Rollen geschlossener Blechrohre, so können die
Stützwalzen unmittelbar durch grössere Zahnräder angetrieben werden, welche einzeln
auf gegenüberliegenden Stirnseiten der Maschine angeordnet sind.
Diese Antriebsweise wird bei den Dreiwalzenbiegemaschinen stehender Anordnung auch
angewendet, wobei die Biegewalze mittels Krahnes aus dem gebogenen Rohrwerkstücke
gehoben werden kann, wodurch die vorerwähnte Beschränkung entfällt.
Ueberhaupt gewähren diese stehenden Biegemaschinen eine bequemere Unterstützung oder
Aufhängung langer Werkstückbleche, bedingen dafür aber ein Wenden derselben,
was bei glühenden Blechen doch umständlich wird.
Die aus Schneckenrad und Schraubenspindel zusammengesetzten Stellwerke für die
Lagerkörper der Biegewalzen sollen möglichst selbständig durch Kraft betrieben und
mit unabhängigen Wendewerken ausgestattet sein.
Sämmtliche Umsteuerungen, sowie die Umkehrungen der Walzenbewegung sollen von einem
Standplatze aus ermöglicht werden, welcher möglichst in der Mittelachse der Maschine
liegt, von wo der Maschinenführer auch den Verlauf des Biegevorganges beobachten
kann.
Bei grösseren Ausführungen werden sowohl die Stützwalzen mit Dampfmaschinen
betrieben, als auch zur Anstellbewegung der Biegewalze selbständige Dampfmaschinen
gebraucht.
Um z.B. eine Dreiwalzenbiegemaschine mit Stützwalzen von 558 mm Durchmesser und 8534
mm Länge mit 84 mm/Sec. Umfangsgeschwindigkeit zu treiben, wird eine Zwillingsmaschine mit
Dampfcylinder von 280 mm Durchmesser bei 457 mm Kolbenhub und 120 minutlichen
Umdrehungen angenommen, während zur Steuerung der Lagerköpfe, also zum Anstellen der
Biegewalze eine Eincylindermaschine von 152 mm Durchmesser als zureichend angesehen
wird.
Bei 120 minutlichen Umdrehungen der Dampfmaschinenkurbel werden die Stütz walzen mit
2,87 minutlichen Umdrehungen kreisen, was einer Uebersetzung im Rädertriebwerk von
41,4 entspricht. Hierbei erhalten die beiden grossen Stirnräder an den Wellenenden
der beiden Stützwalzen bei 2286 mm Theilkreisdurchmesser eine Zahntheilung von
annähernd 89 mm und eine Zahnbreite von 241 mm.
Werden in einer Maschine vier Stütz- und drei Biegewalzen in wagerechten parallelen
Achsenebenen angeordnet, so dient eine solche Maschine ausschliesslich zum
Geraderichten von Blechen.
Die Vierwalzenbiegemaschinen unterscheiden sich wesentlich von der vorerwähnten. Sie
besitzen zwei mit Räderwerken betriebene, gegensätzlich umlaufende Klemmwalzen, von
denen eine nachstellbar sein muss, und zwei zu diesem Klemmwalzenpaar symmetrische,
in Schrägschlitzen der Lagerstelle stellbare, frei umlaufende Biegewalzen.
In neuester Zeit werden in einer Dreiwalzenmaschine sogar alle drei Walzen
unmittelbar bethätigt, so dass der stärkeren Biege walze der Hauptantheil der
Biegearbeit zugewiesen ist.
Blechbiegemaschine der Gewerkschaft Schulz-Knaudt in
Essen a. d. Ruhr.
Eine in der Anlage wohldurchdachte und in allen Einzelheiten sorgfältig ausgeführte
Dreiwalzenbiegemaschine ist von der Gewerkschaft
Schulz-Knaudt in Essen a. d. Ruhr für ihre eigene
Kesselwerkstätte erbaut worden. Dieselbe hat nach Angaben in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1889 Bd.
33 * S. 818, zwei gusseiserne Stützwalzen c (Fig. 9 bis 13) von 400 mm
Durchmesser und 4420 mm Länge, sowie eine massive Biegewalze a aus Stahl von 500 mm Durchmesser und 4665 mm Länge bezieh. 5000 mm
Entfernung der beiden Kugelzapfenmittel, sowie einen 2,8 m langen sich verjüngenden
Stützarm b, der bis an den Dampfmaschinenständer reicht
und der dazu dient, die Oberwalze a mit der
Schraubenspindel d schwebend zu erhalten, sobald das
vordere Kipplager e abgehoben und die Walze dadurch
freigelegt ist. Die Biegewalze wird mit einer stehenden Eincylindermaschine von 260
mm Kolbendurchmesser und 500 mm Hub, deren Kurbelachse in der Mittelebene der
Biegemaschine liegt, durch Vermittelung eines Kegelradwendetriebwerkes t und zweier Zahnräderpaare f von 13 : 60 und g von 13 : 45 mit einer
Gesammtübersetzung von annähernd 16 (15,97), sowie dreier Walzengetriebe h mit 15 Zähnen und 410 mm Durchmesser bezieh. 86 mm
Zahntheilung bethätigt.
Textabbildung Bd. 291, S. 178Blechbiegemaschine von Schulz-Knaudt. Sämmtliche Räder sind aus Stahl, nur mit Ausnahme des zweiten Getriebes
g, welches zur Sicherung der Maschine aus Gusseisen
als Bruchgetriebe hergestellt ist.
Beide Walzenständer i und k
sind auf gehobelte Dachleisten des Bettrahmens l
aufgeschraubt; der Aussenständer k ist verschiebbar
gemacht, um im Bedarfsfalle längere Walzen in die Maschine einlegen zu können. Zudem
sind die Stützwalzen in der Mitte ihrer Länge durch Stützrollen m (Fig. 12) gegen
Durchbiegung abgesteift.
Dadurch, dass die beiden Druckspindeln n für die
Biegewalze a hoch gelegt sind, und ferner in Folge der
verhältnissmässig kleinen Walzengetriebe h (15 Zähne)
ist ein Achsenabstand von nur 500 mm für die Stütz walzen c ermöglicht worden.
Die Schaltung der Druckspindeln n erfolgt mittels
Kettenräder o und Wendetriebwerk p (Fig. 12) auf Kettenräder
q der Schneckenwellen r am oberen Ständerkopf.
Nun ist der vordere Lagerständer e zum Ausschwingen
eingerichtet, dessen Schwingungsachse mit der Querwelle des unteren Kettenrades q übereinstimmt.
Indem nun das auf dieser Querwelle sitzende Winkelrad s (Fig. 13)
aus dem Eingriffe schiebbar ist, kann hierdurch und vermöge Umschaltung des
Wendetriebwerkes p (Fig. 12) jede einzelne
Druckspindel n unabhängig von der anderen geschaltet
werden.
Die Hauptbewegung der Walzen wird nicht durch Umsteuerung der Dampfmaschine
umgekehrt, sondern durch ein Winkelradwendetriebwerk t.
Um endlich das Umlegen des vorderen Walzenlagers e zu
erleichtern, sind Gegengewichthebel u vorgesehen.
(Fortsetzung folgt.)