Titel: Neuere Biegemaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 291 (S. 175–178)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj291/ar291048

Neuere Biegemaschinen.

Mit Abbildungen.

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. 175
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 |176| durch Druckschrauben G, welche in einem starken Träger liegen, mittels Handräder.

Textabbildung Bd. 291, S. 176
Textabbildung Bd. 291, S. 176
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. 176
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. 176
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. 176
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 |177| 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. 177
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.

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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. 178
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.)

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