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Dokumentenidentifikation DE69406768T2 10.06.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0671982
Titel ZONENERWÄRMUNGSVORRICHTUNG
Anmelder Caterpillar Inc., Peoria, Ill., US
Erfinder CAUDILL, Maurice, L., Peoria, IL 61604, US;
ANDRESON, Paul, D., South Bend, IN 46628, US;
COUCH, Richard, E., Niles, MI 49120, US;
JACOBS, Kevin, M., Walkerton, IN 46574, US;
KAZMIERZAK, Richard, R., South Bend, IN 46614, US;
SCHWEISBERGER, Joel, C., Granger, IN 46530, US
Vertreter Wagner, K., Dipl.-Ing.; Geyer, U., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69406768
Vertragsstaaten BE, DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 06.07.1994
EP-Aktenzeichen 949233019
WO-Anmeldetag 06.07.1994
PCT-Aktenzeichen US9407441
WO-Veröffentlichungsnummer 9504615
WO-Veröffentlichungsdatum 16.02.1995
EP-Offenlegungsdatum 20.09.1995
EP date of grant 12.11.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.06.1998
IPC-Hauptklasse B21B 45/00
IPC-Nebenklasse B21D 19/00   B21J 5/08   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Zonenheizvorrichtung und insbesondere auf eine Zonenheizvorrichtung mit ersten und zweiten Heizvorrichtungen, die relativ zu einer Metallplatte positionierbar sind, um eine Zone entlang der Kante einer Metallplatte während des Aufstauchens der Plattenkante aufzuheizen.

Technischer Hintergrund

Eine Aufheizung von Metallmaterial durch Flammen zur Absenkung der Elastizitätsgrenze, so daß die Form des Rohteils verändert werden kann, ist in der Technik wohl bekannt. Eine Flammenaufheizung wird allgemein in Prozessen verwendet, die mit dem Biegen und Schmieden von Metallrohteilen und bei Wärmebehandlungsanwendungen assoziiert sind.

Das Formen einer verdickten linearen Kante entlang einer Kante einer kalten Metallplatte oder eines Blechrohteils ist eine allgemeine Praxis. Ein Beispiel davon ist in den US-Patenten 1 040 398, C. L. Parmelee, datiert auf den 8. Oktober 1912 und 3 400 566, W. Gauer, datiert auf den 10. September 1968 gezeigt. Jedes Patent offenbart eine Vielzahl von Rollen bzw. Walzen, um kraftvoll mit dem kalten Metallrohteil in Eingriff zu kommen, und um eine verdickte Kante entlang der vollen Länge der linearen Kante zu bilden. Das Formen einer verdickten Kante durch Verdrängen bzw. Umformen von kaltem Material bringt extrem hohe Belastungen auf die Walzen auf, was eine vorzeitige Abnutzung der Walzen bewirkt. Diese Abnutzung bewirkt Abweichungen bei der Form der geformten Kante und hat ein häufiges Auftreten von Ausschuß des daraus resultierenden geformten Materials zur Folge. Diese übermäßig hohen Lasten werden auch auf andere Teile der Maschine übertragen, die das Rohteil formt, was vorzeitige Abnutzung und ein Versagen dieser Teile bewirkt. Zusätzlich kännen spezielle Materialien und wärmebehandelte Materialien nicht ohne Rißbildung kaltgewalzt werden.

Mehrere Durchgänge zwischen der Umfomwalze und dem Rohteil sind erforderlich, um eine verdickte Kante entlang der kalten Kante des Rohteils zu bilden. Da die Qualität (Oberflächengüte bzw. Finish, Form und Genauigkeit) der umgeformten verdickten Kante umgekehrt proportional zur Größe der auf die Umfomwalzen aufgebrachten Kraft ist, ist es vorteilhaft, die Kraft zu verringern und die Anzahl der Durchgänge zu steigern. Es ist herausgefunden worden, daß hohe Kräfte dazu tendieren, zu bewirken, daß das Metall sich in der Bewegungsrichtung aufschiebt und reißt, was eine Verringerung der Qualität des letztendlichen umgeformten Produktes zur Folge hat. Die große Anzahl von Durchgängen, die erforderlich ist, um eine qualitativ hochwertige Kante zu erhalten, steigert auch die Herstellkosten und bewirkt eine Verringerung des Ausstoßes.

Das Umformen von kaltem Metall verhärtet das Material durch Bearbeitung (Kaltverfestigung), was bei einer Metallplatte mit einer umgeformten Kante nicht wünschenswert sein kann. Zunder (Eisenoxid), welches oft auf der Oberfläche von Metallplatten bzw. Blechen zu finden ist, blättert während des Kaltumformens ab, was einen Abrieb der Umfomwalzen zur Folge hat und eine vorzeitige Walzenabnutzung bewirkt. Das Aufheizen der Metallplatte bewirkt, daß der Zunder abspringt, was das Problem der Abrasion durch Zunder verringert. Die letztendliche Zugund Elastizitätsfestigkeit der umgeformten Plattenkante wird durch Aufheizen verringert, und daher werden die mit dem Kaltumformen assoziierten Probleme eliminiert. Es wäre vorteilhaft, eine Vorrichtung vorzusehen, die fähig ist, die Metallplatte während des Umformens aufzuheizen, um diese Kaltumformungsprobleme zu eliminieren. Jedoch bringt das Umformen von unregelmäßigen geformten Kanten, intermittierend umgeformten Kanten oder angehobenen Kanten eine dynamische Dimension zum Umformprozeß hinzu, die nicht von herkömmlichen Vorrichtungen angesprochen wird.

Eine selektive Umformung einer verdickten Kante entlang einer Kante eirier Metallplatte wird offenbart im US-Patent 5 024 074, datiert auf den 18. Juni 1992 und in dem US-Patent 5 113 677, datiert auf den 19. Mai 1992, beide von D. L. Blunier und anderen, und der Anmelderin der vorliegenden Erfindung zu eigen. Die selektive Umformung bezieht sich auf die Fähigkeit, entweder kontinuierlich oder intermittierend verdickte Kanten auf einer Platte mit linearen oder unregelmäßigen geformten Kanten aufzustauchen. Eine Vorrichtung, die zur selektiven Umformung fähig ist, ist variablen Kräften unterworfen, beispielsweise bewirkt durch die Umformung einer intermittierenden verdickten Kante entlang einer Platte mit einer geraden Kante und einer verdickten Kante, intermittierend oder anders, und zwar entlang einer Plattenkante mit unregelmäßiger Form. Diese variablen Kräfte steigen an Größe ansprechend beispielsweise auf eine Steigerung der Plattendicke, der Materialhärte, der Zuführgeschwindigkeit der Platte relativ zur Umformvorrichtung und ähnliches. Wie oben angezeigt, ist es vorteilhaft, das Kraft-Geschwindigkeits-Verhältnis in gewisser Weise zu verringern, um die Produktivität zu maximieren, die Qualität zu verbessern und die Kosten zu verringern.

Das US-Patent 1 891 338, von Lester W. Snell, datiert auf den 20. Dezember 1932, offenbart einen festen Flammenbrenner, der benachbart zu einer Rohrbiegeform angeordnet ist, und zwar zum Zweck der Aufheizung des Rohres während des Biegens. Diese Aufheizung des Rohres ist örtlich und bewirkt ein Aufstauchen des Rohres während des Biegens, so daß die Querschnittsdicke des Rohres durch das Verdünnen an der Biegestelle bzw. beim Biegen gesteuert wird. Dieser feste Brenner ist geeignet zur Anwendung beim Biegen einer einzigen Rohrgröße, ist jedoch nicht geeignet zur Anwendung beim Biegen von Rohren von anderen Durchmessern und Dicken, da die Aufheizstellen fest sind und nicht die Fähigkeit bieten, sich auf verschiedene Rohrgrößen, -formen und -dicken einzustellen.

Da Metallplatten, die eine Kantenumformung erfordern, in der Dicke, der Konfiguration, dem Kantenprofil, der Form, dem Material und ähnlichem, variieren, ist eine feste Flammenaufheizvorrichtung, wie beispielsweise die in diesen Patent offenbarte, nicht für eine Plattenkantenumformung geeignet. Weiterhin ist es um diese Unterschiede aufzunehmen, notwendig, eine Vorrichtung mit variablen Aufheiz- und Plattenkantenfolgefähigkeiten vorzusehen.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Zonenaufheiz vorrichtung nach Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Zonenheizvorrichtung zum Aufheizen eines vorbestimmten Gebietes einer Metallplatte relativ zu einer Kante der Metallplatte während des Aufstauchens der Kante vorgesehen. Die Zonenheizvorrichtung besitzt einen Tragrahmen mit einer Schwenkachse, die guer zu ersten und zweiten Plattenseiten orientiert ist. Der Tragrahmen ist schwenk bar um die Schwenkachse beweglich. Ein erster Brenner, der mit dem Tragrahmen verbunden ist, ist zwischen ersten und zweiten vorbestimmten guer beabstandeten Heizpositionen relativ zur ersten Seite der Platte beweglich. Ein zweiter Brenner, der beweglich mit dem Tragrahmen verbunden ist, ist zwischen ersten und zweiten vorbestimmten guer beabstandeten Heizpositionen relativ zur zweiten Plattenseite beweglich. Die Platte ist zwischen den ersten und zweiten Brennern gelegen. Betätigungsmittel bewegen den ersten Brenner zwischen ersten und zweiten vorbestimmten beabstandeten Heizpositionen relativ zur ersten Seite der Platte, und den zweiten Brenner zwischen ersten und zweiten vorbestimmten beabstandeten Heizpositionen relativ zur zweiten Seite der Platte.

Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung ist eine Vorrichtung zum selektiven Umformen einer verdickten Kante entlang einer Kante einer Metallplatte mit ersten und zweiten Seiten vorgesehen. Eine Umformwalze besitzt eine Drehachse, die quer relativ zu den ersten und zweiten Plattenseiten orientiert ist. Antriebsmittel bewegen die Metallplatte oder die Umformwalze quer zur Umfomwalzenachse hin und her. Die Umformwalze staucht mindestens einen Teil der Kante entlang der Metallplatte in eine verdickte Kante während der Relativbewegung auf. Die Vorrichtung weist eine erste Zonenheizvorrichtung und eine zweite Zonenheizvorrichtung auf. Die erste Zonehheizvorrichtung besitzt einen Tragrahmen und einen ersten Brenner, der beweglich mit dem Tragrahmen verbunden ist. Der erste Brenner ist relativ zum ersten Tragrahmen beweglich, und zwar zwischen einer ersten Position, in der der erste Brenner in einem vorgewählten ersten Querabstand von der ersten Seite der Metallplatte beabstandet ist, und einer zweiten Position, in der der erste Brenner um einen zweiten anderen vorgewählten Querabstand von der ersten Seite der Metallplatte beabstandet ist. Die zweite Zonenheizvorrichtung besitzt einen Tragrahmen und einen ersten Brenner. Der erste Brenner der zweiten Zonenheizvorrichtung ist relativ zum Tragrahmen der zweiten Zonenheizvorrichtung beweglich, und zwar zwischen einer ersten Position, in der der erste Brenner der zweiten Zonenheizvorrichtung um einen ersten vorbestimmten Querabstand von der ersten Seite der Metallplatte beabstandet ist, und einer zweiten Position, in der der erste Brenner der zweiten Zonenheizvorrichtung um einen zweiten anderen vorgewählten Querabstand von der ersten Seite der Metallplatte beabstandet ist. Eine erste Betätigungsvorrichtung bewegt den ersten Brenner von jeder der ersten und zweiten Heizvorrichtungen zwischen den ersten und zweiten beabstandeten Positionen. Antriebsmittel bewegen die ersten und zweiten Heizvorrichtungen quer relativ zur Plattenkante. Feste Führungsmittel stehen mit der Kante der Metallplatte in Eingriff und halten den ersten Brenner der ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen auf einem vorbestimmten ersten Querabstand beabstandet von der Kante der Metallplatte. Die festen Führungsmittel sind mit dem Tragrahmen der ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen verbunden. Die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen und die Umfomwalze sind voneinander beabstandet, und die Umfomwalze ist zwischen den ersten und zweiten Heizvorrichtungen gelegen.

Gemäß noch eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Aufheizen einer Zone einer Metallplatte während des Umformens einer verdickten Kante entlang einer Kante der Metallplatte vorgesehen. Die Vorrichtung weist erste und zweite beabstandete Zonenheizvorrichtungen auf, und zwar jeweils mit ersten und zweiten beabstandeten beweglichen Brennern. Die ersten Brenner sind an einer ersten Seite der Platte gelegen, und die zweiten Brenner sind an einer zweiten Seite der Platte gelegen. Die ersten Brenner sind quer relativ zur ersten Plattenseite beweglich, und zwar zwischen ersten und zweiten vorbestimmten beabstandeten Heizpositionen. Feste Führungsmittel halten die ersten und zweiten Brenner der ersten und zweiten Heizvorrichtungen auf einer ersten vorbestimmten Querlage relativ zu der Plattenkante. Die festen Führungsmittel sind mit den ersten und zweiten Heizvorrichtungen verbunden und sind mit der Plattenkante an einer ersten Querposition relativ zur Plattenkante in Eingriff zu bringen. Die Führungsmittel sind mit den ersten und zweiten Heizvorrichtungen verbunden. Betätigungsmittel bewegen die ersten und zweiten Brenner zwischen ersten und zweiten beabstandeten Positionen relativ zu den Plattenseiten. Antriebsmittel be wegen die ersten und zweiten Heizvorrichtungen quer rela- tiv zur Plattenkante. Mittel fühlen die festen Führungsmittel an der ersten Position ab und liefern darauf ansprechend ein Führungspositions signal. Steuermittel empfangen das Führungspositionssignal und liefern ein Steuersignal ansprechend auf den Empfang des Führungspositionssignals. Die Antriebsmittel empfangen das Steuersignal und stoppen die Querbewegung von den ersten und/oder zweiten Heizvorrichtungen relativ zur Plattenkante ansprechend auf den Empfang des Steuersignals.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eines diagrammartige Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die eine selektive Umformvorrichtung und erste und zweite beabstandete Zonenheizvorrichtungen zeigt;

Fig. 2 ist eine diagrammartige Draufsicht entlang der Linien 2-2 der Fig. 1, die die selektive Umformvorrichtung und die ersten und zweiten Heizvorrichtungen detaillierter zeigt;

Fig. 3 ist eine diagrammartige isometrische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Heizvorrichtung der Fig. 1, die feste und bewegliche Führungen und erste und zweite Brenner in einer ersten Position zeigt;

Fig. 4 ist eine diagrammartige isometrische Ansicht der Heizvorrichtung der Fig. 3, die die Brenner in einer zweiten Position zeigt;

Fig. 5 ist eine diagrammartige isometrische Hinteransicht, die die Heizvorrichtung der Fig. 4 detaillierter zeigt;

Fig. 6 ist eine diagrammartige Vorderansicht der Heizvorrichtung der Fig. 3;

Fig. 7 ist eine Draufsicht entlang der Linien 7-7 der Fig. 6;

Fig. 8 ist eine diagrammartige Ansicht entlang der Linien 8-8 der Fig. 2, die die relative Position der er sten und zweiten Zonenheizvorrichtungen und einer Umfomwalze zeigt;

Fig. 9 ist eine diagrammartige isometrische Ansicht eines modifizierten Ausführungsbeispiels der Heizvorrichtung der Fig. 3, wobei die bewegliche Führung eliminiert ist, wobei eine gleitende Wärmeabschirmung zugefügt ist, und wobei die Brenner in der ersten Position sind;

Fig. 10 ist eine diagrammartige isometrische Ansicht des modifizierten Ausführungsbeispiels der Fig. 6, wobei die Brenner in der zweiten Position sind;

Fig. 11 ist eine diagrammartige isometrische Rückansicht der Heizvorrichtung der Fig. 9, die das modifizierte Ausführungsbeispiel der Heizvorrichtung detaillierter zeigt;

Fig. 12 ist eine diagrammartige Teildraufsicht entlang der Linien 12-12 der Fig. 1, die die Antriebsmit tel zur Bewegung der ersten und zweiten Heizvorrichtungen in Querrichtungen relativ zur Kante der aufgestauchten Platte zeigt;

Fig. 13 ist eine schematische Darstellung des Steuersystems zur Bewegung der ersten und zweiten Heiz vorrichtungen quer relativ zur Plattenkante, der ersten und zweiten Brenner quer relativ zu den Plattenseiten und der beweglichen Führung zwischen den ersten und zweiten Positionen;

Fig. 14 ist eine schematische Darstellung des Steuersystems zum Abfühlen der Position der ersten und zweiten Heizvorrichtungen, der ersten und zweiten Brenner und der beweglichen Führung.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf die Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung 10 zur Bildung einer verdickten Kante entlang einer Kante 12 einer Metallplatte 14 mit ersten und zweiten Seiten 16, 18 (Fig. 8) gezeigt. Die Umformvorrichtung 10 besitzt eine zylindrische Umfomwalze 20, die drehbar mit einem Träger 22 der Umformvorrichtung 10 verbunden ist. Die Umformwalze 20 besitzt eine Längsachse 24, die quer relativ zu den ersten und zweiten Plattenseiten 16, 18 orientiert ist. Die Umformvorrichtung 10 besitzt einen Tisch 26 und ein Bett 28. Die Platte 14 ist sicher an den Tisch 26 geklemmt, und der Träger 22 ist beweglich auf dem Tisch 26 befestigt und zur Bewegung relativ zum Bett 28 geführt. Antriebsmittel 30 sind vorgesehen, um den Träger bzw. Schlitten 22 entlang des Bettes 28 und relativ zur Kante 12 der umgeformten Metallplatte 14 hin- und herzubewegen. Da die Umformwalze an den Träger 22 angebracht ist, hat die Hin- und Herbewegung des Trägers eine Hin- und Herbewegung der Umformwalze in Richtungen quer zur Umformwalzenachse 24 und entlang der Kante 12 zur Folge. Die Antriebsmittel 30 bewegen auch die Umformwalze in einer Richtung quer zur Walzenachse 24 und in Richtungen quer zur Kante 12. Somit wird die Bewegung der Umformwalze sowohl in X- als auch in Y-Richtung, wie in der Ansicht der Fig. 2 zu sehen, relativ zur Kante der Platte 14 vorgesehen.

Die Antriebsmittel 30 weisen ein Paar von Antriebsmotoren 32 auf, von denen einer mit dem Bett 28 verbunden ist, und der andere mit dem Träger 22. Die Antriebsmotoren 32 sind entweder elektrisch oder durch strömungsmittelbetriebene Motoren mit einer drehbaren Ausgangswelle 34. Jede der drehbaren Ausgangswellen 34 ist mit einem Ge triebe 36 gekoppelt. Die Getriebe 36 sind jeweils mit einer Einspeisungsschraube 38 verbunden. Eine der Einspeisungsschrauben 38 ist verschraubbar mit dem Träger 22 verbunden, und die andere Einspeisungsschraube 38 ist drehbar mit einem Traggehäuse 40 verbunden, welches bewegbar auf dem Träger 22 befestigt ist. Die Umformwalze 20 ist drehbar auf dem Traggehäuse befestigt und ist quer relativ zur Plattenkante 12 beweglich, und zwar ansprechend auf die Bewegung des Traggehäuses 40 auf dem Träger 22. Das Traggehäuse 40 und die Umfomwalze 20 sind zusammen in Richtungen quer zur Plattenkante 12 beweglich, und zwar ansprechend auf die Drehung der damit verbundenen Einspeisungsschraube 38. Der Träger 22 ist entlang des Bettes 28 ansprechend auf die Drehung der Einspeisungsschraube 38 beweglich. Die Einspeisungsschrauben 38 drehen sich ansprechend auf die Drehung der Ausgangswelle 34 der jeweiligen Motoren 32. Somit bewirken die Leistungsmittel 30 wirkungsvoll die Bewegung der Umfomrolle in den X- und Y-Richtungen, wie in Fig. 2 zu sehen. Die Leistungsmittel 30 sind wirksam, um die Umformrolle in die Metallplatte 14 zu drücken, und eine verdickte Kante entlang zumindestens eines Teils der Kante der Metallplatte 14 zu formen. Alternativ könnten Antriebsmittel von den Antriebsmitteln 30 äquivalenter Konstruktion mit dem Tisch 26 verbunden, vorgesehen werden, um den Tisch 26 in X- und Y-Richtungen relativ zur Umfomwalze 20 zu bewegen, und um eine äquivalente Funktion, wie zuvor beschrieben, vorzusehen.

Ein erstes Paar von beabstandeten Parallelführungen 42 ist vorgesehen, um den Träger 22 quer zur Umformwalzenachse 20 und entlang des Bettes 28 zu führen. Die Führungen 42 erstrecken sich in Richtungen im wesentlichen parallel zur Einspeisungsschraube 38 und sorgen für eine Translation der Umfomwalze 20 entlang der X-Koordinatenachse. Ein zweites Paar von parallel beabstandeten Führungen 44 leitet die Bewegung des Traggehäuses 40 in Richtungen quer zur Walzenachse 24 und entlang der Y- Koordinatenachse. Das zweite Paar von Führungen 44 ist im wesentlichen senkrecht zum ersten Paar von Führungen. Die Einspeisungsschraube 38, die mit dem Traggehäuse 40 verbunden ist, bewirkt eine Translation des Traggehäuses 40 ansprechend auf die Drehung der Einspeisungsschraube. Die mit dem Träger verbundene Einspeisungsschraube 38 sorgt für eine Translation des Trägers 22 ansprechend auf ihre Drehung. Die Drehrichtung der Einspeisungsschraube 38 bestimmt die Translationsrichtung entlang der Führungen 42, 44.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 sind erste und zweite voneinander beabstandete Zonenheizvorrichtungen 46, 48 beweglich mit dem Träger 22 und insbesondere dem auf dem Träger 22 getragenen Traggehäuse 40 verbunden. Die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 sind voneinander und der Längswalzenachse 24 beabstandet. Wie in Fig. 2 und 12 gezeigt, wird die beabstandete Position der Heizvorrichtungen 46, 48 durch die Lage der Kante 12 der Metallplatte 14 auf dem Tisch 26 bestimmt, und durch die relative Lage der Umformrolle 20.

Wie am besten in den Fig. 6 und 12 zu sehen, besitzen die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 jeweils einen Tragrahmen 50, der schwenkbar mit einer jeweiligen ersten und zweiten Trägeranordnung 52, 54 durch einen Schwenkstift 56, 58 verbunden ist, der eine erste und eine zweite Achse 60, 62 definiert, die sich im wesentlichen parallel zueinander und quer zu den Seiten 16, 18 der Metallplatte 14 erstrecken. Es sei bemerkt, daß die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 in der Konstruktion identisch sind, daher wird außer wenn es anders festgelegt ist, irgendeine Besprechung mit Bezug auf die eine sich auch auf die andere beziehen.

Wie am besten in Fig. 12 zu sehen, sind Antriebsmittel 71 vorgesehen, um die ersten und zweiten Heizvorrichtungen 46, 48 quer relativ zur Plattenkante 12 zu bewegen. Die Antriebsmittel 71 weisen erste und zweite Trägeranordnungen 52, 54 auf, die auf ersten bzw. zweiten Spurwegen 64, 66 befestigt sind und entlang dieser bewegbar sind. Insbesondere weisen die ersten und zweiten Spurwege 64, 66 ein Paar von beabstandeten Schienen 68 auf. Die ersten und zweiten Trägeranordnungen 52, 54 weisen jeweils eine Vielzahl von Führungsrollen auf, die Rollen mit den beabstandeten Schienen 68 in Eingriff zu bringen sind, um eine lineare Trarislation der ersten und zweiten Trägeranordnungen 52, 54 entlang der ersten und zweiten Spurwege 64, 66 zu bewirken. Wie am besten in Fig. 12 zu sehen, sind die ersten und zweiten Spurwege 64, 66 winklig, um einen vorbestimmten Abstand zwischen den ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 vorzusehen, und zwar basierend auf Umfomwalzen 20 mit unterschiedlichen Durchmesser. Die Antriebsmittel weisen erste und zweite Linearbetätigungsvorrichtungen 72, 74 auf, die auf dem Traggehäuse 40 befestigt sind, und die betriebsmäßig mit ersten bzw. zweiten Trägeranordnungen 52, 54 verbunden sind. Die ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen besitzen jeweils ein zylindrisches Gehäuse 76 und ein bewegliches Glied 78, welches in dem zylindrischen Gehäuse angeordnet ist und gleitend dort entlang beweglich ist. Die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 sind zur Plattenkante 12 ansprechend auf die Bewegung ihrer jeweiligen bewegbaren Glieder 78 beweglich. Die Antriebsmittel 71 weisen erste und zweite befestigbare Glieder 80, 82 auf, die über eine Vielzahl von Rollen 84 gezogen sind, die mit den ersten und zweiten Trägeranordnungen 52, 54 der ersten bzw. zweiten Heizvorrichtungen und den beweglichen Gliedern 78 der ersten bzw. zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen 72, 74 verbunden sind.

Die Fig. 3-5 offenbaren ein erstes Ausführungsbeispiel der ersten Zonenheizvorrichtung 46, und die Fig. 9-11 offenbaren ein zweites Ausführungsbeispiel der ersten Zonenheizvorrichtung 76. Da die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, und da die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 des zweiten Ausführungsbeispiels identisch sind, wird nur die erste Zonenheizvorrichtung 46 der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele detailliert besprochen. Da weiterhin die ersten und zweiten Ausführungsbeispiele der ersten Zonenheizvorrichtung 46 in der Konstruktion ähnlich sind, werden alle ähnlichen Strukturelemente identisch numeriert, und unterschiedliche Strukturelemente werden unterschiedlich numeriert.

Es wird Bezug genommen auf die erste Zonenheizvorrichtung 46, wie sie im ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 3-5 und im zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 9-11 offenbart wird. Ein erster und zweiter Brenner 90, 92 sind beweglich mit dem Tragrahmen 50 verbunden und sind zwischen ersten und zweiten vorbestimmten quer beabstandeten Heizpositionen relativ zu den ersten bzw. zweiten Plattenseiten 16, 18 der dazwischen gelegenen Platte 14 beweglich. Betätigungsmittel 94 sind vorgesehen, um den ersten Brenner 90 zwischen den ersten und zweiten vorbestimmten beabstandeten Heizpositionen relativ zur ersten Seite 16 der Platte 14 zu bewegen, und um den zweiten Brenner 92 zwischen den ersten und zweiten vorbestimmten beabstandeten Heizpositionen relativ zur zweiten Seite 18 der Platte 14 zu bewegen. Die Betätigungsmittel 94 weisen erste und zweite Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 auf, die jeweils mit den ersten und zweiten Brennern 90, 92 und dem Tragrahmen verbunden sind. Die erste Linearbetätigungsvorrichtung 96 ist selektiv betätigbar, um den ersten Brenner 90 quer relativ zur ersten Seite 16 der Platte 14 zwischen den ersten und zweiten vorbestimmten beabstandeten Heizpositionen zu bewegen, und die zweite Linearbetätigungsvorrichtung 98 ist selektiv betätigbar, um den zweiten Brenner 92 quer relativ zu zweiten Seite 18 der Platte 14 zwischen den ersten und zweiten vorbestimmten beabstandeten Heizpositionen zu bewegen. Vorzugsweise werden die ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 durch Strömungsmittel, wie beispielsweise Luft, betätigt.

Feste Führungsmittel 100 sind vorgesehen, um die ersten und zweiten Brenner 90, 92 auf einer ersten vorbestimmten Querlage relativ zur Plattenkante 12 zu halten. Die festen Führungsmittel 100 weisen Eingriffsmittel 102 auf, um mit der Plattenkante 12 in Eingriff zu kommen. Die Eingriffsmittel 102 begrenzen das Ausmaß der Bewegung der ersten und zweiten Brenner 90. 92 und des Tragrahmens 50 unter der Vorspannung der Antriebsmittel 71 in Richtungen zur Plattenkante 12 hin und halten die Brenner an der ersten vorbestimmten Querstelle relativ zur Plattenkante 12. Insbesondere weisen die Eingriffsmittel 102 ein erstes Paar von beabstandeten im wesentlichen axial parallel befestigten zylindrischen Führungsrollen 104 auf, die drehbar mit dem Tragrahmen 50 durch Arme 106 verbunden sind. Das erste Paar von Führungsrollen 104 ist rollend mit der Plattenkante 12 in Eingriff zu bringen, was eine relativ sanfte Bewegung der Platte 14 und der Brenner 90, 92 gestattet. Die Arme 106 sind einstellbar mit dem Tragrahmen 50 durch Gewindebefestigungsmittel verbunden, die in einem langgestreckten Schlitz im Arm 106 angeordnet sind, und die verschraubbar mit dem Tragrahmen verbunden sind. Diese Verbindung gestattet eine Einstellung des ersten Paares von Führungsrollen 104 relativ zu den Brennern und zueinander, so daß die Querlage der Brenner 90, 92 relativ zur Plattenkante 12 modifiziert werden kann, um eine genaue Positionierung für die Aufheizung der Platte 12 zu erleichtern. Diese Einstellung bestimmt auch die Zone oder das Gebiet der Metallplatte, die aufzuheizen ist.

Bewegliche Führungsmittel 108 sind vorgesehen, um die ersten und zweiten Brenner 90, 92 an einer zweiten vorbestimmten Querlage relativ zur Plattenkante 12 zu halten. Die zweite vorbestimmte Querlage der Brenner relativ zur Plattenkante 12 ist von der ersten vorbestimmten Querlage an einer Richtung quer zur Plattenkante 12 beabstandet. Somit wird eine zweite Querzonenheizposition der Brenner 90, 92 relativ zur Plattenkante 12 vorgesehen. Es sei bemerkt, daß nur das erste Ausführungsbeispiel der Fig. 3-5 bewegliche Führungsmittel 108 aufweist.

Die beweglichen Führungsmittel 108 genauso wie die festen Führungsmittel 100 weisen Eingriffsmittel 110 auf, um mit der Kante 12 der Platte 14 in Eingriff zu kommen. Die Antriebsmittel 71 drücken den Tragrahmen zur Plattenkante 12 und den Eingriffsmitteln 110 der beweglichen Führungsmittel 108 hin, und zwar in Eingriff mit der Plattenkante 12. Die Antriebsmittel 71 sind von ausreichender Konstruktion, um eine vorbestimmte Kraft auf den Tragrahmen 50 zu halten, und um die Eingriffsmittel 110 gegen die Plattenkante 12 zu halten. Die Eingriffsmittel 110 der beweglichen Führungsmittel weisen ein zweites Paar von beabstandeten im wesentlichen axial parallelen zylindrischen Rollen bzw. Walzen 112 auf, die drehbar mit dem Tragrahmen 50 verbunden sind. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird das zweite Paar von Rollen 112 mit der Plattenkante 12 in Eingriff gebracht.

Dritte Betätigungsmittel 114 sind vorgesehen, um die beweglichen Führungsmittel 108 quer relativ zu den ersten und zweiten Seiten 16, 18 der Metallplatte zu bewegen, und zwar zwischen einer ersten Position, in der die beweglichen Führungsmittel ausgerichtet sind, um mit der Plattenkante 12 in Eingriff zu kommen, und einer zweiten Position, die von der ersten Position beabstandet ist, in der die beweglichen Führungsmittel 108 davon entfernt sind, ausgerichtet zu sein, um mit der Plattenkante 12 in Eingriff zu kommen. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die beweglichen Führungsmittel 108 mit der Plattenkante 12 an der ersten Position in Eingriff zu bringen und verhindern einen Eingriff zwischen der Plattenkante 12 und den Eingriffsmitteln 102 der festen Führungsmittel 100. Die Eingriffsmittel 102 und 110 sind beide ausgerichtet, um mit der Plattenkante 12 an der ersten Position der Eingriffsmittel 110 in Eingriff zu kommen. Somit verhindern die beweglichen Führungsmittel 108 den Eingriff der festen Führungsmittel 100 mit der Platte 14 an der ersten Position der beweglichen Führungsmittel 108, da die Eingriffsmittel 110 positioniert sind, um mit der Platte vor den Eingriffsmitteln 102 in Eingriff zu kommen.

Die Betätigungsmittel 114 weisen eine dritte Linearbetätigungsvorrichtung 116 auf, die mit und zwischen dem Tragrahmen 50 und den beweglichen Führungsmitteln 108 verbunden ist. Insbesondere weisen die beweglichen Führungsmittel 108 einen Rollen- bzw. Walzenrahmen 118 auf, der mit der dritten Linearbetätigungsvorrichtung 116 verbunden ist. Der Rollenrahmen 118, der das zweite Paar von Rollen 112 trägt, ist ansprechend auf die Bewegung der dritten Linearbetätigungsvorrichtung 116 bewegbar, um das zweite Paar von Rollen 112 zwischen den ersten und zweiten Querpositionen relativ zu den ersten und zweiten Plattenseiten 16, 18 zu bewegen.

Die ersten, zweiten und dritten Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 und 116 besitzen jeweils ein Gehäuse 120 und ein Paar von beabstandeten im wesentlichen parallelen Stangen 122. Die Gehäuse 120 der ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen sind mit den ersten und zweiten Brennern 90, 92 verbunden, und das Gehäuse der dritten Linearbetätigungsvorrichtung 116 ist mit dem Rollenrahmen 118 verbunden. Das Paar von Stangen 122 von jeder der ersten, zweiten und dritten Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 und 116 ist mit dem Tragrahmen 50 verbunden. Es sei bemerkt, daß die zuvor mit Bezug auf die ersten, zweiten und dritten Linearbetätigungsvorrichtungen besprochenen Verbindungen umgekehrt werden könnten, und die Gehäuse 120 starr mit dem Tragrahmen 50 verbunden werden könnten, und die Stangen 122 mit den ersten und zweiten Brennern 90, 92 und dem Rollenrahmen 118 verbunden werden könnten. Die Brenner 90 und 92 der Fig. 3, 4 und 5 sind mit den Gehäusen 120 durch L-förmige Bügel 124 verbunden. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das Gehäuse 120 mit dem Rollenrahmen 118 verbunden.

In den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen der Fig. 3-5 und 9-11 weist der Tragrahmen 50 erste und zweite Endteile 126, 128 auf, die um einen vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind. Die Gehäuse 120, jeweils von vorgewählter Länge, sind entlang der Stangen 122 zwischen den ersten und zweiten Endteilen 126, 128 des Tragrahmens beweglich. Die ersten und zweiten Positionen der ersten und zweiten Heizglieder sind eine Funktion der Bewegungsgröße der jeweiligen Gehäuse 120 zwischen den ersten und zweiten Endteilen 126, 128 des Tragrahmens 50. Somit definieren die ersten und zweiten Endteile 126, 128 und der Abstand dazwischen das maximale Ausmaß der Bewegung der Gehäuse 120 der ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98. Auch definieren die ersten und zweiten Gehäuseendteile das maximale Ausmaß der Bewegung des Gehäuses der dritten Linearbetätigungsvorrichtung 16 und der ersten und zweiten Positionen der beweglichen Führungsmittel 108. Einstellschrauben oder ähnliches, die mit den Endteilen 126, 128 des Tragrahmens verbunden sind, können vorgesehen werden, um den Weg und die Position des Gehäuses einzustellen. Die ersten und zweiten Brennerpositionen können somit basierend auf der Dicke und der Materialzusammensetzung der Metallplatte verändert werden.

Die ersten und zweiten Brenner 90, 92 besitzen jeweils eine Seite 130 und eine Vielzahl von Zumeßöffnungen 132, die sich an der Seite öffnen. Die Seite 130 des ersten Brenners 90 weist zur ersten Plattenseite 16 hin, und die Seite 130 des zweiten Brenners weist zur zweiten Plattenseite 18 hin. Daher weisen die Seiten 130 der ersten und zweiten Brenner 90, 92 zueinander hin.

Mit Bezug auf die Fig. 9-11 ist eine Wärmeabschirmung mit ersten und zweiten Abschirmungsteilen 134, 136 zwischen den Brennern 90, 92 und den Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 angeordnet. Der erste Abschirmungsteil 134 ist mit dem ersten Brenner 90 verbunden und damit beweglich, und der zweite Abschirmungsteil 136 ist mit dem zweiten Brenner 92 verbunden und damit beweglich. Die ersten und zweiten Abschirmungsteile 134, 136 besitzen überlappende Teile 138, die die Wärmeübertragung von den ersten und zweiten Brennern 90, 92 auf die ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 einschränken. Der erste Abschirmungsteil besitzt eine Seitenplatte 140, die mit dem ersten Brenner verbunden ist, eine obere Platte 142, die mit der Seitenplatte 140 verbunden ist und eine hintere Platte 144, die mit der Seitenplatte 140 verbunden ist. Der zweite Abschirmungsteil 136 besitzt eine Seitenplatte 146, die mit dem zweiten Brenner 92 verbunden ist, eine untere Platte 148 und eine hintere Platte 150, die jeweils mit der Seitenplatte 146 verbunden sind. Die hinteren Platten 144, 150 besitzen jeweils einen langgestreckten Kantenteil, der sich entlang der Länge der Kante von jeder der hinteren Platten erstreckt, und die überlappenden Kantenteile 138 definiert. Die Seitenplatten 140, 146 sind voneinander beabstandet, und die oberen und unteren Platten 142, 148 sind voneinander beabstandet. Die überlappenden Kantenteile 138 werden gleitend miteinander in Eingriff gebracht und gestatten eine Relativbewegung der ersten und zweiten Brenner 90, 92. Somit ist zu sehen, daß die ersten und zweiten Abschirmungsteile die Notwendigkeit für die Bügel 124 des ersten Ausführungsbeispiels, wie in den Fig. 3-5 gezeigt, eliminieren, und dazu dienen, zu verhindern, daß übermäßige Wärme auf die ersten, zweiten und dritten Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 und 116 übertragen wird.

Die Fig. 6 und 7, die Vorderansichten und Draufsichten des ersten Ausführungsbeispiels der Fig. 3-5 zeigen eine Hitzeabschirmung 152. Die Hitzeabschirmung 152 weist einen ersten Abschirmungsteil 154 aus rostfreiem Stahlblech auf, und zwar in Verbindung bzw. angeschlossen, um über den Bügel 124 des ersten Brenners 90 zu liegen, einen zweiten Abschirmungsteil 156 aus rostfreiem Stahlblech, und zwar verbunden bzw. angeschlossen, um über dem Bügel 124 des zweiten Brenners 92 zu liegen, und einen dazwischenliegenden Abschirmungsteil 158 aus rostfreiem Stahlblech, und zwar mit dem Tragrahmen 50 an einer Stelle zwischen den ersten und zweiten Abschirmungsteilen 154, 156 verbunden. Jeder der ersten, zweiten und dazwischenliegenden Abschirmungsteile 154, 156 und 158 ist langgestreckt. Die ersten und zweiten Abschirmungsteile 154, 156 sind im wesentlichen "L-förmig". Es sei bemerkt, daß die Bügel 124 selbst aufgebaut sein können, um eine Hitzeabschirmung vorzusehen, und um (nicht gezeigte) Wasserkühldurchlässe zu enthalten. Somit würden die ersten und zweiten Hitzeabschirmungsteile 154, 156 eliminiert werden. Die Hitzeabschirmung 152 schirmt die ersten, zweiten und dritten Linearbetätigungsvorrichtungem 96, 98 und 116 und damit assoziierte Schaltungen, Sensoren und ähnliches gegenüber übermäßiger Hitze ab.

Mit Bezug auf Fig. 8 ist die Umformvorrichtung 10 gezeigt, die eine Metallplatte entlang der Plattenkante 12 aufstaucht, und zwar durch Bewegung der Umfomwalze 20 in Richtung des Pfeils relativ zum Plattenmaterial 14. Die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 sind mit den ersten und zweiten Brennern 90, 92 der zweiten Heizvorrichtung 48 in der ersten Position gezeigt, und die ersten und zweiten Brenner 90, 92 der ersten Heizvorrichtung sind in der zweiten Position. In diesen Positionen sind die ersten und zweiten Brenner 90, 92 der zweiten Heizvorrichtung 48 eingestellt, um die Metallplatte 14 aufzuheizen. Die Schwenkverbindung der Trägeranordnungen 52, 54 mit dem Tragrahmen 50 der ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 in Kombination mit dem Hindrücken durch die Antriebsmittel 71 zur Plattenkante 12 hält ein ausgewähltes Mittel der festen und beweglichen Führungsmittel 108 in Eingriff mit der Plattenkante 12, so daß eine vorbestimmte Zone (Gebiet) der Metallplatte relativ zur Plattenkante 12 während des Aufstauchens der Plattenkante 12 aufgeheizt wird. Die Schwenkverbindung der ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 der ersten bzw. zweiten Träger 52, 54 gestattet, daß die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 einer regelmäßigen oder intermittierenden Kante folgen, und dadurch sicherstellen, daß die ersten und zweiten Brenner 90, 92 auf einer gewünschten Querlage relativ zur Plattenkante 12 gehalten werden. Es sei bemerkt, daß bei Anwendungen, wo die Platte eine gerade Kante 12 besitzt, die Antriebsmittel 71 die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 an einer vorbe stimmten Lage relativ zur Plattenkante 12 positionieren können, an der die festen und beweglichen Führungsmittel 100, 108 von der Kante 12 beabstandet sind und frei vom Eingriff damit. Die Umformwalze 20, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, besitzt eine Nut, die die Konfiguration und Dicke der umgeformten Plattenkante definiert.

Wie am besten in Fig. 6 zu sehen, verbindet eine Vielzahl von im wesentlichen axial parallelen Achsen 160 die ersten und zweiten Paare von Führungsrollen 104, 112 mit dem Tragrahmen 50. Die Achsen 160 sind zylindrisch und im wesentlichen parallel zu ihrer jeweiligen Schwenkachse 60, 62. Die ersten und zweiten Paare von Rollen 104, 112 sind drehbar mit den Achsen 160 verbunden.

Das erste Paar von Rollen 104 der festen Führungsmittel 100 ist von den ersten und zweiten Brennern 90, 92 um einen größeren Abstand beabstandet als der Abstand des zweiten Paares von Rollen 112 der beweglichen Führungsmittel 108 von den ersten und zweiten Brennern 90, 92. Somit hält das erste Paar von Rollen 104 der festen Führungsmittel 100 die ersten und zweiten Brenner 90, 92 in einem größeren Abstand von der Kante 12 als das zweite Paar von Rollen 12 der beweglichen Führungsmittel 108, Mit Bezug auf Fig. 13 sind Steuermittel 162 vorgesehen, um selektiv einen unter Druck gesetzten Strömungsmittelfluß an die ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen 72, 74 zu liefern. Die Steuermittel 162 weisen vorzugsweise eine Vielzahl von Steuerventilen 164 auf, die durch Leitungen mit den ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen 72, 74 verbunden sind. Die Steuerventile 164 sind geeignet, um unter Druck gesetzten Strömungsmittelfluß von einer nicht gezeigten Quelle zu den entgegengesetzten Enden des zylindrischen Gehäuses 76 zu liefern, um das bewegliche Glied 78 in einer gewünschten Linearrichtung relativ zum zylindrischen Gehäuse 76 zu verschieben, und um die von der Betätigungsvorrichtung aufgebrachte Kraft zu steuern. Andere der Vielzahl von Steuerventilen 164 sind mit den ersten, zweiten und dritten Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 und 116 verbunden und leiten selektiv einen unter Druck gesetzten Strömungsmittelfluß von einer nicht gezeigten Quelle zu ausgewählten der ersten, zweiten und dritten Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 und 116. Die Linearbetätigungsvorrichtungen 96, 98 und 116 sind ansprechend auf den Empfang des Strömungsmittelflusses bewegbar, um die ersten und zweiten Brenner 90, 92 und die bewegbaren Führungsglieder 108 zwischen den ersten und zweiten Positionen zu bewegen. Die Vielzahl von Steuerventilen 164, die vorzugsweise elektrisch betätigt werden, sind zwischen ersten und zweiten Positionen bewegbar, um die Richtung des Strömungsmittelflusses zu steuern, und dadurch die Bewegungsrichtung der ersten und zweiten Brenner 90, 92 und der beweglichen Führungsmittel 108 zu steuern. Die Steuerventile 164 sind beispielsweise elektromagnetbetriebene Drei-Positionen-Zwei-Wege-Pneumatiksteuerventile.

Die Steuermittel 162 weisen eine Steuervorrichtung 166 mit einem Prozessor auf, um vorprogrammierte in einem (nicht gezeigten) Speicher gespeicherte Anweisungen auszuführen. Die Steuervorrichtung 166 steuert basierend auf im Speicher gespeicherten vorprogrammierten Anweisungen und externen Eingaben von einer Tastatur und ähnlichem die Betätigung der Steuerventile, um die erwünschte Positionierung der ersten und zweiten Brenner 90, 92, der beweglichen Führungsglieder 108 der ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48, und der ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen 72, 74 zu steuern (die die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 relativ zur Plattenkante 12 positionieren). Es sei bemerkt, daß die Steuervorrichtung auch den Fluß des Kühlwassers zu den ersten und zweiten Brennern 90, 92 steuern kann, und die Mischung und den Fluß der brennbaren Gase, die an die ersten und zweiten Brenner 90, 92 geliefert werden.

Mit Bezug auf Fig. 14 sind Mittel 168 vorgesehen, um die Position der festen Führungsmittel 100 der ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 abzufühlen, und um 10 darauf ansprechend ein Führungspositionssignal an der ersten Position der festen Führungsmittel 100 zu liefern. Die Abfühlmittel 168 sind mit Steuermitteln 162 verbun den. Die Steuervorrichtung 166 empfängt das Führungspositionssignal und liefert ein Steuersignal ansprechend darauf. Die Antriebsmittel 71 empfangen das Steuersignal und stoppen die Querbewegung von der ersten und/oder der zweiten Zonenheizvorrichtung 46, 48 quer relativ zur Plattenkante 12 ansprechend auf den Empfang des Steuersignals. Dieses Ansprechen basiert auf vorprogrammierten Anweisungen, die im Speicher der Steuervorrichtung 166 gespeichert sind. Die Abfühlmittel 168 können von irgendeiner geeigneten Bauart sein, und zwar einschließlich Näherungsbauarten, Luft-Bauarten und ähnlichen.

Erste Brennerabfühlmittel 170, zweite Brennerabfühlmittel 172 und bewegliche Führungsabfühlmittel 174 sind jeweils mit den Steuermitteln 162 verbunden. Die ersten Brennerabfühlmittel 170 fühlen die Position des ersten Brenners ab und liefern ein damit in Beziehung stehendes Signal. Genauso fühlen die zweiten Brennerabfühlmittel 172 die Position des zweiten Brenners 92 ab und liefern ein damit in Beziehung stehendes zweites Brennerpositionssignal. Die beweglichen Führungsabfühlmittel 174 fühlen die Position der beweglichen Führungsmittel 108 ab und liefern ein Signal, welches mit der Position der beweglichen Führungsmittel 108 in Beziehung steht. Vorzugsweise liefern die ersten Brennerabfühlmittel 170 ein Signal in der ersten Position des ersten Brenners 90, und die zweiten Brennerabfühlmittel 172 liefern ein Signal ansprechend darauf, daß der zweite Brenner 92 in der ersten Position ist. Die Steuermittel 162 führen, wie zuvor angezeigt, die vorprogrammierten Anweisungen aus und befehlen die Bewegung der Brenner 90, 92, die Bewegung der beweglichen Führungsglieder 108 und die Bewegung der ersten und zweiten Heizvorrichtungen 46, 48 quer relativ zur Plattenkante 12. Die Steuermittel 162 liefern ein Signal an die Betätigungsmittel 94, die die ersten und zweiten Brenner 90, 92 aus der ersten Position in die zweite Position bewegen, und zwar bevor die Steuermittel 162 ein Signal an die Antriebsmittel 71 liefern. Somit werden die ersten und zweiten Brenner 90, 92 bewegt, um eine vergrößerte geformte Kante freizumachen bzw. freizugeben, und zwar bevor die Antriebsmittel 71 angewiesen werden, die ersten und zweiten Heizvorrichtungen 46, 48 an eine Stelle zu bewegen, an der die festen Führungsmittel 100 von der Plattenkante 12 beabstandet sind, und die ersten und zweiten Heizvorrichtungen quer von der Plattenkante beabstandet sind. Die ersten und zweiten Brennerabfühlmittel 170, 172 liefern Signale an die Steuervorrichtung 166, die notwendig sind, um sicherzustellen, daß die Brenner offen und in der zweiten Position sind, bevor die Querbewegung der ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 gestattet wird. Somit wird ein Schaden an den Brennern 90, 92 bewirkt durch einen Zusammenstoß mit der Platte verhindert.

Die Steuermittel 162 steuern auch die Bewegung der Antriebsmittel 30. Wie klar ist, erfordert die Hin- und Herbewegung der Metallplatte 14 relativ zur Umformwalze 20, die Positionierung der ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen, die Positionierung der ersten und zweiten Brenner 90, 92 und die Positionierung der beweglichen Führungsmittel 108 eine Synchronisation, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erreichen. Die Steuermittel 162 sehen solche Funktionen vor und stellen sicher, daß die ordnungsgemäße Betriebsabfolge stattfindet.

Industrielle Anwendbarkeit

Mit Bezug auf die Zeichnungen formen die Umformvorrichtung 10 und insbesondere die Umformwalze 20 eine verdickte Kante entlang der Kante 12 der Metallplatte 14. Die Metallplatte, die sicher an den Tisch 26 geklemmt ist, nimmt die Kraft der Umformwalze auf, was ein Aufstauchen der Kante 12 zu der verdickten Kante zur Folge hat. Die Konfiguration der umgeformten Kante ist die Funktion der Form der Rolle 20. Die Antriebsmittel 30 erzwingen die Bewegung der Umformrolle 20 relativ zur Metallplatte sowohl in den X- als auch Y-Koordinatenrichtungen. Die Antriebsmittel 30 sind unter der Steuerung der Steuermittel 162, die programmiert sind, um zu bewirken, daß die Umformrolle 20 einem Pfad folgt, der in der X-, Y- Koordinatenebene gelegen ist, die mit dem Profil der Kante 12 in Beziehung steht. Somit ist die Walze 20 unter der dynamischen Steuerung der Steuermittel 162 bewegbar, um eine Kontur, intermittierend oder kontinuierlich, entlang einer gerade oder unregelmäßig geformten Plattenkante 112 zu formen. Da die Steuermittel 162 programmierbar sind, kann die Position der Walze 20 relativ zur Metall platte 14 verändert werden, um verschiedene Dicken und Formen von Metallplatten 12 aufzunehmen.

Die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 sind in der X-, Y-Ebene entlang der ersten bzw. zweiten Spurwege 64, 66 zu einer vorbestimmten Stelle relativ zur Plattenkante 12 beweglich, im Fall einer geraden Kante, oder in Eingriff mit der Plattenkante 12 im Fall einer unregelmäßig geformten Kante. Um sicherzustellen, daß entweder die festen oder die beweglichen Führungsmittel 100, 108 in Eingriff mit der Plattenkante 12 gehalten werden, wird ein vorbestimmtes Ausmaß an Kraft erzeugt von den ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen 72, 74, auf die ersten und zweiten Trägeranordnungen 52, 54 aufgebracht, was die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 zur Plattenkante 12 hin drückt. Wenn die Walze 20 sich formend entlang der Plattenkante 12 bewegt, wird die Kombination der festen oder beweglichen Führungsmittel 100, 108 gegen die Kante 12 und die von den ersten und zweiten Linearbetätigungsvorrichtungen 72, 74 darauf aufgebrachte Vorspannkraft bewirken, daß die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 um ihre jeweiligen ersten und zweiten Achsen 60, 62 schwenkt, um die ersten und zweiten Brenner 90, 92 auf der gewünschten Stelle relativ zur Plattenkante 12 zu halten.

Die ersten und zweiten Brenner 90, 92 der ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 sind an einer der ersten und zweiten quer beabstandeten Stellen relativ zu den ersten und zweiten Seiten 16, 18 der Metallplatte angeordnet, wie durch die Dicke des umgeformten Plattenrohteils und die erforderliche Wärmemenge zur Anhebung der Temperatur der Metallplatte auf eine vorbestimmte Temperatur bestimmt, so daß die Aufstauchkraft auf eine annehmbare Größe verringert wird. Die Brenner 90, 92 wer den vorzugsweise angezündet, wenn sie an der ersten Position relativ zu den Plattenseiten 16, 18 sind, d. h. die nächste Position zu den Seiten 16, 18 der Metallplatte 14. Es ist bestimmt worden, daß die Brenner 90, 92 in der zweiten Position aus sein würden. Jedoch können unter gewissen Umständen die Brenner auch an der zweiten Position an sein, um die Metallplatte 14 auf einer vorbestimmten Schwellentemperatur zu halten. Es sei bemerkt, daß eine Kombination der zu zündenden Brenner 90, 92 eine Funktion des Materials und der Dicke der umgeformten Metallplatte 14 ist. Einer oder mehrere der ersten und zweiten Brenner 90, 92 können erforderlich sein, um die Metallplatte auf der erwünschten Umformtemperatur zu halten. Die Steuermittel 162 führen basierend auf den Vorprogrammierungsanweisungen, die die Form und Dicke und das Material der umgeformten Platte berücksichtigen, die vorprogrammierten Instruktionen aus und liefern Steuersignale an die Steuerventile 164, wie zuvor besprochen, um die verschiedenen Betätigungsvorrichtungen 72, 74, 96, 98, 116 zu steuern und um die erwünschten Endergebnisse zu erreichen.

Die ersten und zweiten Brenner 90, 92 werden normalerweise in die zweite Position bewegt, um ein adäquates Spiel relativ zur verdickten Kante der Platte 14 vorzusehen, so daß die Brenner frei vom Eingriff mit der verdickten Kan te während der Querbewegung relativ zur Plattenkante 12 in einer Richtung weg von der Metallplatte sind. Sollte irgendeiner der ersten und zweiten Brenner 90,92 während der Querbewegung relativ zur Plattenkante in der ersten Position sein, besteht ein mögliches Potential für eine Schädigung der Brenner 90,92. Somit sehen die ersten und zweiten Brennerabfühlmittel 170, 172 die notwendigen Rückkoppelung vor, um die Steuermittel 162 davon abzuhalten, die erste und die zweite Zonenheizvorrichtung 46, 48 in dieser Position quer zur Plattenkante zu bewegen.

Optional können die beweglichen Führungsmittel 108 vorgesehen werden, um die Querposition der ersten und zweiten Brenner 90, 92 relativ zur Plattenkante 12 zu steuern. Insbesondere sehen die beweglichen Führungsmittel 108 eine weitere Lage anders als die von den festen Führungsmitteln 100 vorgesehene Lage vor, so daß zusätzliche Optionen und Kombinationen der Zonenheizlagen erhalten werden können. Sollte die von den beweglichen Führungsmitteln 108 definierte Lage ausgewählt werden, bewegen die Steuermittel 162 basierend auf vorprogrammierten Anweisungen die beweglichen Führungsmittel 108 in die erste Position und die damit assoziierten ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 in die erste Position quer zur Plattenkante. Diese Position wird durch Eingriff zwischen der Plattenkante 12 und den beweglichen Führungsmittel 108 eingerichtet.

Aus der obigen Besprechung sollte klar werden, daß die ersten und zweiten Zonenheizvorrichtungen 46, 48 die Metallplatte auf eine gewünschte Temperatur aufheizen und die Metallplatte während einzelner oder wiederholter Durchläufe der Walze 20 relativ zur Metallplatte 14 auf der erwünschten Temperatur halten, so daß die verdickte Kante mit einem geringeren Ausmaß an Kraft aufgestaucht werden kann. Somit wird die Lebensdauer der Umformwalze verbessert, und die erforderliche Energie, um die verdickte Kante zu erreichen, wird verringert.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung könnenaus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.


Anspruch[de]

1. Zonenheizvorrichtung (46, 48) zum Erhitzen einer vorbestimmten Fläche (Gebiet) einer Metallplatte (14) relativ zu einer Kante (12) der Metallplatte (14) während des Aufstauchens der Kante (12), wobei die Platte (14) erste und zweite beabstandete Seiten (16, 18) besitzt und wobei folgendes vorgesehen ist:

ein Tragrahmen (50) mit einerschwenkachse (60, 62), die quer zu den ersten und zweiten Seiten (16, 18) der Platte (14) orientiert ist, wobei der Tragrahmen (50) schwenkbar um die Schwenkachse (60, 62) ist;

ein erster Brenner (90) verbunden mit dem Tragrahmen (50) und beweglich zwischen ersten und zweiten vorbestimmten in Querichtung oder transversal beabstandeten Heizpositionen relativ zur ersten Seite (16) der Platte (14);

ein zweiter Brenner (92) beweglich verbunden mit dem Tragrahmen (50) und beweglich zwischen ersten und zweiten vorbestimmten quer beabstandeten Heizpositionen relativ zur zweiten Seite (18) der Platte (14), die zwischen den ersten und zweiten Brennern (90, 92) angeordnet ist; und

Betätigungsmittel (94) zur Bewegung des ersten Brenners (90) zwischen den ersten und zweiten vorbestimmten beabstandeten Heizpositionen relativ zur ersten Seite (16) der Platte (14) und zur Bewegung des zweiten Brenners (92) zwischen ersten und zweiten vorbestimmten beabstandeten Heizpositionen relativ zur zweiten Seite (18) der Platte (14).

2. Zonenheizvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 1, mit festen Führungsmitteln (100), um die ersten und zweiten Brenner (90, 92) auf einer ersten vorbestimmten Transversal- bzw. Querlage oder Stelle bezüglich der Plattenkante (12) zu halten, wobei die festen Führungsmittel (100) mit dem Tragrahmen (50) verbunden sind.

3. Zonenheizvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 2, wobei die festen Führungsmittel (100) Mittel (102) aufweisen, um mit der Kante (12) der Platte (14) in Eingriff zu kommen.

4. Zonenheizvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 3, mit Antriebsmitteln (71), um den Tragrahmen (50) in eine Richtung zur Plattenkante (12) hin zu drücken.

5. Zonenheizvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 3, wobei die Eingriffsmittel (102) der festen Führungsmittel (100) ein erstes Paar von beabstandeten im wesentlichen axialen parallelen Rollen (104) aufweisen, die drehbar mit dem Tragrahmen (50) verbunden sind und mit der Plattenkante (12) in Eingriff zu bringen sind.

6. Zonenheizvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 4, mit beweglichen Führungsmitteln (108), um die ersten und zweiten Brenner (90, 92) an einer zweiten vorbestimmten Querstelle relativ zur Plattenkante (12) zu halten, wobei die zweite vorbestimmte Querstelle der Brenner (90, 92) relativ zur Plattenkante (12) von der ersten vorbestimmten Querstelle der Brenner (90, 92) relativ zur Plattenkante (12) in einer Richtung quer zu Plattenkante (12) beabstandet ist, wobei die beweglichen Führungsmittel (108) beweglich mit dem Tragrahmen (50) verbunden sind.

7. Zonenheizvorichtung (46, 48) nach Anspruch 6, wobei die beweglichen Führungsmittel (108) Mittel (110) aufweisen zum Eingriff mit der Kante (12) der Platte (14), wobei die Antriebsmittel (71) den Tragrahmen (50) zu der Plattenkante (12) und die Eingriffsmittel (110) der beweglichen Führungsmittel (108) in Eingriff mit der Plattenkante (12) hindrücken.

8. Zonenheizvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 7, wobei die Eingriffsmittel (110) der beweglichen Führungsmittel (108) ein zweites Paar von beabstandeten im wesentlichen axial parallelen Rollen (112) aufweisen, und zwar drehbar verbunden mit dem Tragrahmen (50), wobei das zweite Paar von Rollen (112) mit der Plattenkante (12) in Eingriff zu bringen ist.

9. Zonenheizvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 8, wobei das zweite Paar von Rollen (112) transversal relativ zu den ersten und zweiten Plattenseiten (16, 18) beweglich ist, und zwar zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, wobei in der ersten Position das zweite Paar von Rollen (112) zum Eingriff mit der Plattenkante (12) ausgerichtet ist und in der zweiten Position das zweite Paar von Rollen (112) von der Ausrichtung im Eingriff mit der Plattenkante (12) beabstandet ist.

10. Zonenheizvorrichtung (46, 48) nach Anspruch 8, wobei die Eingriffsmittel (102) der festen Führungsmittel (100) ein erstes Paar von beabstandeten im wesentlichen axial parallelen Rollen (104) aufweisen, und zwar drehbar verbunden mit dem Tragrahmen (50) und in Eingriff zu bringen mit der Plattenkante (12), wobei die ersten und zweiten Rollenpaare (104, 112) voneinander beabstandet sind.







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