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Patent Searching and Data


Title:
ROLLING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/071278
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rolling machine for working a metal container having a longitudinal seam, especially a sheet steel container, in which a cylindrical body is bent out of a flat metal plate and the adjacent edges of the cylindrical body can be welded to one another, after which a discoid underside and, optionally, a corresponding top side are welded to the cylindrical body (=intermediate product) in order to form a closed container or a container which is open at the top. The problem posed by this method is that the inner welded seam edge is often depicted as the cause of early rust formation which results in the contamination of the filling item. According to the invention, the rolling process is carried out in a continuous rolling machine (18) in which a body (12) is loaded into the one station (=loading position A) and a finished body (12) is simultaneously unloaded in the other station (=unloading position B). To this end, the top inner roller supporting part (26) is centrally mounted. During the rolling process, the rolling device is mounted on the exterior. The distinctive feature of the continuous rolling machine (18) is in the, so to speak, 'floating in an alternating manner' bearing of the top roller supporting part, i.e. it is equipped with an alternating locking device or fixing bearing which is placed centrally and on the exterior.

Inventors:
BEIERLING HANS-JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/004656
Publication Date:
November 30, 2000
Filing Date:
May 22, 2000
Export Citation:
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Assignee:
MAUSER WERKE GMBH (DE)
BEIERLING HANS JUERGEN (DE)
International Classes:
B21C37/08; B21C37/30; B21C37/10; B21D51/18; B21D51/26; (IPC1-7): B21D51/26
Foreign References:
US3025816A1962-03-20
DE19637107A11997-07-24
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Claims:
Patentansprüche
1. Walzmaschine zur Bearbeitung eines Metalibehälters mit einer Längsnaht, insbesondere eines Stahlblechbehälters, bei dem aus einer flachen Metallplatte eine zylinderförmige Hülle gebogen wird, deren aneinandergrenzende bzw. überlappende Stoßkanten mittels Falzung oder Verschweißen fest miteinander verbunden werden, wonach ein scheibenförmiger Unterboden und gegebenenfalls ein entsprechender Oberboden mit der zylinderförmigen Hülle (= Zarge) zu einem geschlossenen Behälter wie z. B. einem Spundfaß oder einem oben offenen Behälter wie z. B. einem Deckelfaß verschweißt oder verfalzt wird, wobei die aneinandergrenzenden bzw. überlappenden Stoßkanten der zylinderförmigen Zarge im Bereich der Längsfalznaht bzw. der Längs schweißnaht nach dem Falzen bzw. nach dem Schweißvorgang und vor dem Anbringen des Unterbodens oder/und des Oberbodens einem Walzvorgang über die gesamte Zargenlänge unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzmaschine als DurchlaufWalzmaschine (18) ausgebildet ist, wobei die obere Walzrolle (20) drehbar in einem oberen Walzträgerteil (26) und die untere Walzrolle (22) drehbar und antreibbar in einem unteren Walzgerüst (28) gelagert ist.
2. Walzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzrolienpaar (20,22) vergleichsweise schmal ausgebildet ist, wobei die untere Walzrolle (22) eine konkav eingeformte äußere Walzfläche und die obere Walzrolle (20) eine entsprechende konvex ausgeformte äußere Walzfläche aufweist.
3. Walzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Walzenrolle (22) mit der konkav geformten Walzenfläche mittels einer Hydraulikeinheit (44) als Andrückvorrichtung vertikai verschiebbar im unteren Walzgerüst (28) angeordnet und mit einem WalzrollenDrehantrieb (46) ausgestattet ist.
4. Walzmaschine nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Walzrolle (20) mittig im oberen Walzträgerteil (26) angeordnet ist.
5. Walzmaschine nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Walzträgerteil (26) seitlich von bzw. vor der Walzrolle (20) eine Ladeposition A aufweist, in die eine neue Zarge (12) mittels angetriebener Laufrollen (34) einladbar ist, und auf der anderen Seite bzw. hinter der Walzrolle (20) eine Entladeposition B aufweist, aus der gleichzeitig eine fertig gewalzte Zarge mittels angetriebener Laufrollen (34) entladbar ist.
6. Walzmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als DurchlaufWalzmaschine (18), bei der das die Innenfläche der Zarge bearbeitende obere Walzenträgerteil (26) sozusagen"schwimmend"gelagert ist, d. h. mit einer wechselnden mittig oder an den beiden Außenenden eingreifenden Verriegelung ausgestattet ist.
7. Walzmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Walzenträgerteil (26) während des Walzvorganges an seinen beiden Außenseiten mittels einund ausschwenkbarer Verriegelungsklauen (32) mit dem unteren WalzmaschinenGerüst (28) verriegelbar ausgebildet ist.
8. Walzmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzenträgerteil (26) während des Beladevorganges mit einer neuen ungewalzten Zarge und während des Entladevorganges der fertig gewalzten Zarge in seinem mittleren Bereich mittels von außen eingreifbarer Verriegelungszapfen (30) fest mit dem unteren WalzmaschinenGerüst (28) verriegelbar ist.
9. Walzmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander in Wirkungsfunktion stehenden Walzenrollen (20,22) am unteren WalzmaschinenGerüst (28) und am oberen Walzenträgerteil (26) mittig in der DurchlaufWalzmaschine (18) angeordnet sind, wobei das obere Walzenträgerteil (26) wenigstens so lang ausgebildet ist, daß es vor und hinter der oberen Walzrolle (20) jeweils wenigstens eine ZargenHülle aufnehmen kann.
10. Walzmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung des oberen Walzenträgerteils (26) in seinem mittleren Bereich gegenüber dem unteren WalzmaschinenGerüst (28) über insgesamt vier, das heißt auf jeder Seite zwei direkt neben der Lagerung der oberen Walzrolle (20) angeordnete, seitlich von außen eingreifende Verriegelungszapfen (30) erfolgt, die z. B. mittels kleiner Hydraulikzylinder betätigbar sind.
11. Walzmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die außensitige Verriegelung des oberen Walzenträgerteils (26) gegenüber dem unteren WalzmaschinenGerüst (28) über mit einem HydraulikAntrieb (42) ausgestattete, seitlich einschwenkbare Verriegelungsklauen (32) erfolgt.
Description:
Walzmaschine Die Erfindung betrifft eine Walzmaschine zur Bearbeitung eines Metallbehälters mit einer Längsnaht, insbesondere eines Stahlblechbehälters, bei dem aus einer flachen Metallplatte eine zylinderförmige Zarge gebogen wird, deren aneinandergrenzende oder überlappende Stoßkanten mittels Falzung oder Verschweißen fest miteinander verbunden werden, wonach ein scheibenförmiger Unterboden und gegebenenfalls ein entsprechender Oberboden mit der zylinderförmigen Zarge (= Zwischenprodukt) zu einem geschlossenen oder einem oben offenen Behälter verschweißt oder verfalzt werden. Die Problemstellung bei herkömmlichen Stahtfässern besteht darin, daß die innenseitige Schweißnahtkante oftmals Ursache für frühzeitige Rostbildung und Verunreinigung des Füligutes ist. Es ist daher wünschenswert, die Schweißnaht bzw. den sich überlappenden Materialbereich abzuflachen und zu glätten, wodurch z. B. eine durchgehend geschlossene Aufbringung einer Farblackierung ermöglicht und die Bildung von Rostnestern insbesondere im Behälterinneren entlang der Schweißnaht weitestgehend verhindert ist.

Eine derartige Watzmaschine ist in der Druckschrift DE 196 37 107 A1 ausführlich beschrieben und erläutert. Hierbei ist eine Walzenrolle außen an einem freien Kragarm befestigt ; dieser muß große Kräfte aufnehmen und zur Vermeidung von Aufbiegungen entsprechend groß dimensioniert sein. Für einen kontinuierlichen Fertigungsverlauf ist der Kragarm drehbar gelagert ; dabei müssen allerdings in nachteiliger Weise in kurzen Zeitintervallen große Massen bewegt werden.

Es ist Aufqabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Walzmaschine zur Bearbeitung von Metallbehältern mit Längsnähten anzugeben, bei der zur Erzielung hoher Fertigungsgeschwindigkeiten keine großen Maschinenteile verschwenkt oder gedreht werden müssen (keine bewegte Massen).

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Walzmaschine als lineare Durchlauf-WaZzmaschine ausgebildet ist, bei der das die Innenfläche der Zarge bearbeitende obere Walzenträgerteil sozusagen"schwimmend"gelagert ist, d. h. mit einer wechselnden mittigen und jeweils außenseitigen Verriegelung gegenüber den unteren Rahmengerüst ausgestattet ist.

Durch den Walzvorgang über die gesamte Zargeniänge bzw. entlang der gesamten Längsschweißnaht bzw. Falznaht des Behälters werden die aneinandergrenzenden bzw. sich überlappenden Stoßkanten der zylinderförmigen Zarge (= Hütte) im Bereich der Längsschweißnaht und der zurückspringende Zwickelbereich innen wie außen entlang der überlappenden Stirnkanten von dem durch den Walzvorgang seitlich in Umfangsrichtung verdrängten Material zugedrückt (ausgefüllt) und verschwinden.

Dadurch wird eine problemlose Aufbringung der Farblackierung, insbesondere der lnnenlackierung bzw. einer Pulverbeschichtung auch in diesem sonst sehr kritischen Bereich gewährleistet. Durch die glatt durchgehende Lackierung ist der Schweißnaht- bzw. Falzbereich nicht mehr erkennbar und die zuvor beschriebenen Nachteile sind beseitigt.

Der Transport bzw. die Vorwärtsbewegung der Blechhülle in der Schweißmaschine wird üblicherweise von einer im Bereich des Überlappungsbereiches eingreifenden geriffelten Vorschubrolle bewerkstelligt. Beim Rollendurchlauf drücken sich die einzelnen Riffeln in das Material ein und es entsteht eine unschöne Riffelung. Bei dem erfindungsgemäßen Glättungswalzen des Längsnahtbereiches der Blechhülle verschwindet auch diese feine Riffelung.

Erfindungsgemäß wird der sich überlappende Wandungsbereich der zylinderförmigen Halle entlang der Längsnaht bei einem längsnahtgeschweißten Behälter etwa von der doppelten Stärke wenigstens auf die 1 1/2-fache oder auf die normale einfache Stärke der Metallplatte bzw. auf die Wandstärke der Zarge flachgewalzt. Dabei erfolgt der Walzvorgang zweckmäßigerweise direkt im Anschluß an den Schweißvorgang bei noch erhöhten Temperaturen des Materiales des zu walzenden Längsnahtbereiches, wobei alle Unebenheiten geglättet werden. Gerade bei großvoiumigen Behä ! tern wie z. B. einem 220 Liter Stahifaß mit einer Faßwandungshöhe bzw. Schweißnahtlänge von ca.

900 mm stellt das Glätten der Längsnaht eine wesentliche Verbesserung der Produkt- qualität dar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben. Es zeigen : Figur 1 eine Gesamtansicht der Anlage zum Längsnahtwalzen von Zargen, Figur 2 eine Seitenansicht der Durchlauf-Walzmaschine, Figur 3 eine Frontansicht der Walzmaschine, Figur 4 einen Querschnitt mittig durch die Walzmaschine an den Walzenrollen und Figur 5 einen Querschnitt an der Stelle des Förderrollen-Antriebes.

In Fiqur 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein schematisch dargestellter Schweißautomat bezeichnet, aus dem die soeben längsnahtgeschweißten Zargen 12 heraus auf einen separaten Entladeförderer 14 laufen. Vom Entladeförderer 14 werden die Zargen 12 weiter auf einen separaten Abziehförderer 16 transportiert, von dem aus die einzelnen Zargen 12 in die eigentliche Walzmaschine 18 gelangen. Der Entladeförderer 14 läuft in der Regel mit der gleichen Fördergeschwindigkeit wie der Schweißautomat 10, während die Zargen 12 auf dem Abziehförderer 16 kurzzeitig angehalten und zur Beladung der Walzmaschine 18 wieder beschleunigt werden können. Die Förder- maschinen 14,16 sind dazu mit entsprechenden Antriebsmotoren ausgestattet. Die Längsnaht-Walzmaschine 18 (= Längsnahtglätter) ist hier ais hochleistungsfähige Durchlauf-Walzmaschine ausgebildet, wie in vergrößerter Darstellung in Figur 2 deutlich wird. Die Einlaufseite ist mit A (Beladeposition) und die Auslaufseite mit B (Entladeposition) bezeichnet. Die Walzmaschine 18 weist ein unteres Walzmaschinen- Gerüst 28 und ein oberes Watzenträgertei) 26 auf. Das obere Walzenträgerteil 26 ist sozusagen"wechsleweise schwimmend"gelagert, d. h. beim Einlaufen einer neuen ungewalzten Zarge 12 auf das vordere Teil des oberen Walzenträgerteiles 26 (= Beladeposition A) und beim gleichzeitigen Auslaufen einer soeben fertig gewalzten Zarge 12 vom hinteren Teil des oberen Walzenträgerteiles 26 (= Entladeposition B) ist das obere Walzenträgerteil 26 über in seinem mittleren Bereich angeordnete, seitlich vom unteren Walzengerüst 28 her, eingreifende Verriegelungszapfen 30 kurzzeitg fest mit dem unteren Walzengerüst 28 verbunden. Sobald der Belade-/Entladevorgang abgeschlossen ist, dabei befindet sich also nur eine Faßzarge in der Beladestation A, wird das obere Walzenträgerteil 26 an seinen beiden äußeren Enden über einschwenk- bare Verriegelungsklauen 32 kurzzeitg fest mit dem unteren Walzengerüst 28 verbunden. Gleichzeitig fahren die mittigen Verriegelungszapfen 30 im Nahbereich des Walzrollenpaares 20,22 zurück und das obere Walzenträgerteil 26 ist über seine Gesamtlänge frei für den nun erfolgenden Walzvorgang, wobei die Zarge 12 von der Beladestation A über das nun in Wirkfunktion befindliche Walzrollenpaar 20,22 in die Entladeposition B geführt und dabei die Schweißiängsnaht flachgewalzt wird. Die untere, mit einem Drehantrieb 46 versehene Walzenrolle 22 wird dabei mittels einer Hydraulikeinheit 44 hochgefahren und gegen die Zargenschweißnaht und die von innen abstützende obere Walzrolle 20 gepreßt.

Die Durchlauf-Walzmaschine 18 arbeitet in Anpassung an den Schweißautomaten im 4,5 Sekunden-Zeittakt. Das heißt, innerhalb von 4,5 Sekunden wird auf der (rechten) Beladeseite A eine neue Zarge 12 von dem Abziehförderer 16 in die Walzvorrichtung 18 eingefahren und auf der Entladeseite B eine fertig gewalzte Zarge aus der Walzmaschine ausgefahren. Nach Umstellung von der mittigen Verriegelung auf die außenseitige Verriegelung des oberen Walzenträgerteils 26 wird die soeben eingeladene Zarge 12 durch das mittige Walzrollenpaar 20,22 auf die gegenüber- liegende Seite = Entladeposition B der Walzvorrichtung 18 gefahren und dabei abgewalzt. Hierbei laufen nacheinander die folgenden Verfahrensschritte ab : Die untere Walzrolle 22 wird mittels der Hydraulikeinheit 44 in Walzposition um ein kleines Stück (z. B. 50 mm) nach oben in Arbeitsposition hochgefahren und von einem Walzrollen-Motor 46 angetrieben ; die zu bearbeitende Zarge 12 wird an die beiden Walzrollen 20,22 herangeführt und durch die beiden Walzrollen 20,22 bzw. den dazwischen verbleibenden Walzspalt hindurchgefahren-wobei der eigentliche Glättungs-bzw. Walzvorgang stattfindet. Sobald die geglättete Zarge die Walzrollen 20, 22 passiert hat und in die Entladeposition gelangt ist, kommt wieder die mittige Verriegelung des oberen Watzträgertei ! es 26 zum Einsatz und die außenseitige Verriegelung mit den ein-und ausschwenkbaren Verriegelungsklauen 32 wird wieder aufgehoben, so daß nachfolgend wieder eine neue Zarge einfahren und die fertige Zarge mittels eines oben auf dem unteren Walzengerüst 28 angeordneten Rollenförderers, bestehend aus mehreren mittels Kette 36 und Antriebsmotor 38 angetriebenen gummierten Laufrollen 34, ausfahren kann.

Figur 3 zeigt eine Frontansicht auf das obere Walzträgerteil 26. Dabei sind die mittels Hydraulikzylinder 42 einschwenkbaren Verriegelungsklauen 32 ersichtlich, die das obere Walzträgerteil 26 zeitweise gegenüber dem unteren Rahmengerüst 28 abfangen bzw. verriegeln.

Figur 4 zeigt einen mittigen Querschnitt durch die Walzmaschine an der Stelle des Walzrollenpaares 20,22. Die untere Walzrolle 22 ist hierbei noch nicht von der Hydraulikeinheit 44 hochgefahren und daher noch nicht in Wirkeingriff. Die mittigen Verriegelungszapfen 30 sind hierbei nicht in Wirkeingrif ; das obere Walzträgerteil 26 wird jetzt nur an seinen beiden Außenenden über die von außen eingreifenden (hier nicht sichtbaren) Verriegelungsklauen 32 getragen bzw. fixiert.

Figur 5 zeigt im wesentlichen den Rolienförderer mit Laufrollen 34, kette 36 und Antriebsmotor 38 für den Lineartransport der Zargen 12 innerhalb der Walzmaschine.

Dabei werden die durchlaufenden Zargen 12 noch zusätzlich durch von außen angreifenden Stütz-Laufrollen 40 abgestützt und geführt. Hier sind auch die seitlich eingreifenden, mittels kleiner Hydraulikzylinder betätigbaren Verriegelungszapfen 30 erkennbar.

Ausführunqsbeispiel : Auf der dargestellten, erfindungsgemäßen Durchlauf- Glättanlage für Faßzargen können bei einer Taktzeit von ca. 4,5 sek bis zu 800 Zargen pro Stunde gewalzt bzw. geglättet werden. Für ein 220 I Stahifaß beträgt die verarbeitbare Zargenlänge ca. 900 bis 1100 mm bei einem Zargendurchmesser von ca.

575 mm.

Verarbeitbar sind Zargen mit verschiedenen Blechdicken von z. B. 0,8 mm, 1,0 mm, 1,2 mm oder 1,5 mm.

Der Überlappungsbereich entlang der Längsschweißnaht ist ca. 3 mm breit. Hier weist die Zarge vor dem Walzvorgang also etwa die doppelte Wandstärke auf. Nach dem Walzvorgang ist die Zarge im Überlappungsbereich nahezu auf die einfache, d. h. normale abgewalzt.flach-bzw.

Die Zargen könnten für ein anderes Produkt wie z. B. ineinanderstapelbare Deckelfaßkörper (= Weithalsgebinde) auch leicht konisch ausgebildet sein. Dann müßte lediglich die Rollenführung für den Längstransport derartiger konischer Faß-Zargen entsprechend angepaßt sein.

Bezuqsziffernliste 10 Längsnaht-Schweißautomat 12 Zarge (zylinderförmige Blechhülle) 14 Entladeförderer 16 Abziehförderer <BR> <BR> <BR> 18 Walzmaschine (Durchlauf-)<BR> <BR> <BR> 20 obere Walzrolle 22 untere Walzrolle 24 Transportförderer 26 oberes Walzenträgerteil 28Bodengerüst/Rahmen Verriegelungszapfen30mittige 32 ensseitige Verriegelungsklauen 34 Laufrollen 36 Kette 38 Laufrollen-Motor 40 Stütz-Laufrollen 42 Hydraulikzylinder (32) 44 Hydraulikeinheit (22) 46 Walzrollen-Motor (22) (=Einlaufseite)ABeladeposition (=Auslaufseite)BEntaldeposition