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Ein kleines Zweiwalzensystem rollt einen Zylinder. Anstelle einer Urethan-Unterwalze verwendet diese Maschine einen Biegekeil, um Werkstücke auf bestimmte Durchmesser zu formen.

Im Blechwalzbereich stehen häufig Drei- und Vierwalzenmaschinen im Mittelpunkt. Doppelte Quetschvarianten ermöglichen es dem Bediener, die Platte für die zweite Vorbiegung nicht entfernen zu müssen. Dreiwalzenmaschinen mit variabler Geometrie walzen dicke Bleche auf enge Durchmesser. Vierwalzenmaschinen öffnen Türen für komplexe Formgeometrien, hohe Produktion und Automatisierung.

Aber was ist mit der bescheidenen Zweiwalzenmaschine? Für die richtige Anwendung, insbesondere bei dünnen Blechen, können solche Maschinen Werkstück für Werkstück in schneller Folge formen. Walzzylinder fertigen ihre Arbeit in einem einzigen Durchgang, sie arbeiten in Zykluszeiten, die in Sekunden und nicht in Minuten gemessen werden.

Bei einem herkömmlichen Zweiwalzenaufbau wird die Folie zwischen einer oberen Stahlwalze und einer viel größeren unteren Urethanwalze transportiert. Durch das Urethan passt sich die Platte dem Oberwerkzeug an. Der Durchmesser der Oberwalze bestimmt den Zylinderradius, der erreicht werden kann, und um einen anderen Durchmesser zu bilden, ist ein anderer Dorn erforderlich – ein Rohr, das über die Oberwalze geschoben wird. Die Festigkeit der Urethanwalze begrenzt die Dickenkapazität der Maschine. Wenn das Material eine bestimmte Dicke erreicht, ist die Urethanwalze einfach nicht stark genug, um das Material zu stützen und es gegen die obere Walze auf einen engen Durchmesser zu biegen.

All dies macht den Zweiwalzenaufbau besonders geeignet für großvolumige Anwendungen mit dünnen Blechen. Der Bediener muss kein Vorbiegen durchführen oder Zeit damit verbringen, die Rollen neu zu positionieren. Es ist nicht ungewöhnlich, dass solche Systeme mit Förderbändern und Robotern integriert sind, die das Blatt zuführen und gerollte Zylinder von der Oberrolle entfernen.

Der Hauptnachteil der Zweiwalzen ist ihre Werkzeugausstattung. Wenn Bediener einen anderen Durchmesser formen müssen, müssen sie einen anderen Dorn an der Oberwalze verwenden. Und wenn keine andere Rolle oder kein anderer Dorn verfügbar ist, ist möglicherweise eine Werkzeugentwicklung erforderlich. Angenommen, Sie haben ein 4-Zoll-Gerät. obere Rolle, möchte aber eine 12-Zoll-Durchmesser rollen. Zylinder. Die Werkstatt entwickelt einen Rohrdorn mit einem Außendurchmesser, der es dem Bediener basierend auf Tests ermöglicht, diesen Durchmesser von 12 Zoll zu rollen. auf der Zweiwalzenmaschine. Und es ist nicht immer ein einfacher Prozess. Der Außendurchmesser des Dorns muss auf eine bestimmte Materialdicke und Streckgrenze zugeschnitten sein und das Material genau richtig gegen das Urethan drücken, um den richtigen Durchmesser zu erzeugen.

Daher muss dieser Rohrdorn auf einen bestimmten Durchmesser bearbeitet werden, um der Anwendung gerecht zu werden. Auch die Streckgrenze spielt eine Rolle. Ein Aufbau könnte einen Rohrdorn für 14-ga haben. Weichstahl und ein anderer Rohrdorn für 14-ga. rostfrei, auch wenn beide Materialien auf den gleichen Durchmesser gewalzt werden. Dennoch kann sich eine solche Werkzeugentwicklung insbesondere für Anwendungen mit hohen Stückzahlen durchaus lohnen. Mit den richtigen Werkzeugen kann ein Zweiwalzensystem die schnellste Möglichkeit sein, große Mengen dünner Bleche zu walzen.

Ein neuerer technologischer Fortschritt verfolgt einen anderen Ansatz für die bescheidene Zwei-Rolle. Anstatt sich darauf zu verlassen, dass die obere Walze (oder der die obere Walze umgebende Dorn) einen bestimmten Durchmesser formt, bestimmt die Position eines Biegekeils den Radius im Werkstück. Der Keil sitzt neben der Unterwalze, auf der gegenüberliegenden Seite der Blattzuführung. Es gibt auch keine Urethanrolle. Sowohl die Ober- als auch die Unterwalze bestehen aus Stahl, und der Bediener stellt den Abstand zwischen ihnen entsprechend der Materialstärke ein.

Wenn ein neuer Auftrag einen anderen Radius erfordert, benötigt der Bediener keine weitere Oberwalze oder keinen weiteren Dorn; Er kann einfach den Winkel des Keils ändern, um es zu erzeugen. Durch die Änderung des Keilwinkels ändert sich der Winkel, in dem das Material während des Walzzyklus mit ihm in Kontakt kommt, was wiederum dazu führt, dass das Material auf einen anderen Durchmesser rollt.

Durch das Hinzufügen des Keils kommt das Zwei-Walzen-System der Flexibilität, die Drei- und Vier-Walzen-Systeme bieten, etwas näher. Es handelt sich immer noch hauptsächlich um ein Blechwalzsystem, nicht um eine Blechwalzmaschine. Da das Keilsystem jedoch eine Unterwalze aus Stahl verwendet, kann die Maschine dickeres Material mit höherer Zugfestigkeit walzen, in einigen Fällen bis zu 3/16 Zoll dicken Weichstahl.

Und es lässt sich feinjustieren. Angenommen, ein Betrieb erhält eine neue Materialcharge von einem anderen Lieferanten. Die Dicke und Ausbeute liegen innerhalb der Spezifikation, aber die geringfügige Änderung gegenüber der vorherigen Charge verändert die Umformeigenschaften. In diesem Fall kann der Bediener den Keilwinkel je nach Bedarf geringfügig ändern.

Der Winkel eines Biegekeils neben der Unterwalze kann zur Bildung unterschiedlicher Zylinderdurchmesser eingestellt werden.

Die Physik hinter dem Rollen ändert sich in keinem Zwei-Walzen-System, egal ob es sich um ein traditionelles Urethan-System oder eines mit einem Biegekeil handelt. Wie ihre Cousins ​​mit drei und vier Walzen verwenden Zweiwalzensysteme ballige Walzen, die jeweils für bestimmte Dickenbereiche und Materialien ausgelegt sind, um die Auswirkungen der Durchbiegung zu mildern. Obwohl das Zweiwalzenbiegen keinen Vorbiegeschritt erfordert, bleibt am Rand dennoch ein schmaler flacher Abschnitt zurück.

Auch die Auswirkungen der Schwerkraft verschwinden nicht. Wenn ein Zweiwalzensystem ein besonders dünnes Blech formt, sackt es auch bei kleineren Durchmessern unter seinem Eigengewicht ohne Überkopfstütze durch. (Hinweis: Typische Zwei-Walzen-Maschinen walzen dünne Zylinder nicht auf sehr große Durchmesser, nur weil solchen Werkstücken die strukturelle Integrität fehlt. In typischen Aufbauten sind dünnwandige Walzzylinder aus einem Zwei-Walzen-System klein genug, um von Hand entfernt zu werden .)

Zweiwalzenmaschinen bieten dem Bediener auch nicht den Luxus, die Walzen zu kippen, um Kegel oder andere Biegungen mit mehreren Radien zu erzeugen. Es kommt selten vor, dass eine Zweiwalzenmaschine eine Waffel rollt; Wenn dies der Fall ist, wird eine konische Oberwalze verwendet, um das Kunststück zu erreichen. Die konische Oberwalze fungiert als spezielles Werkzeug zur Herstellung spezifischer Tüten.

Zweiwalzensysteme basieren auf einer SPS, die den Zeitpunkt des Walzzyklus steuert, um unterschiedliche Zylinderdurchmesser zu formen, sowie die Öffnung des Fallendes zur Entnahme des Walzstücks. Voll ausgestattete CNCs sind bei Zweiwalzensystemen mit manueller Materialhandhabung nicht üblich. Sie können natürlich hinzugefügt werden, aber in den meisten Fällen ist die Hinzufügung einer CNC bei Systemen, die für das Walzen einer Vielzahl komplexer Formen bestimmt sind, aus geschäftlicher Sicht sinnvoller. (Natürlich können Zweiwalzen mit integrierter Robotik und Mechanisierung über eine CNC verfügen, die mit der Materialhandhabungsautomatisierung kommuniziert.)

Die Stärke der Drei- und Vierwalzenmaschinen liegt in ihrer Flexibilität: das heißt in der Möglichkeit, die Walzenposition für jede Anwendung zu manipulieren. Einige bieten zwar schnelle Einrichtungs- und Produktionsfunktionen – wie Vier-Rollen-Systeme mit CNC –, aber ihre Fähigkeit, Rollen für jede Anwendung in Position zu bringen, öffnet die Tür zu einer breiten Palette von Möglichkeiten.

Die Stärke einer Zweiwalzenmaschine liegt in ihrer kurzen Zykluszeit, insbesondere wenn sie für die Bearbeitung eines bestimmten Werkstücks eingerichtet ist. Aufgrund seiner Einfachheit eignet es sich auch für die Automatisierung. Ein Bogen wird eingezogen, die Zweiwalzenmaschine produziert einen Zylinder, das Abwurfende senkt sich ab und ein Manipulator wirft das Stück aus.

In der Vergangenheit machten spezielle Werkzeuge – wie z. B. Dorne für bestimmte Zylinderdurchmesser – Zweiwalzensysteme für bestimmte Anwendungen zu unflexibel. Der Biegekeil verändert jedoch die Geschichte. Für jeden Zylinderdurchmesser müssen immer noch die Keilpositionen festgelegt werden. Sobald dies jedoch der Fall ist, können Bediener ohne Werkzeugwechsel von einem Durchmesser zum anderen wechseln.

Der Biegekeil-Ansatz bringt eine Vielzahl technischer Möglichkeiten mit sich – ob die Möglichkeit jedoch wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von der Situation ab. Beispielsweise könnte ein servo- oder hydraulisch angetriebener Keil theoretisch so programmiert werden, dass er einen Zylinder (jedoch immer noch keinen Kegel) mit unterschiedlichen Radien im gesamten Profil erzeugt. Dies mag unter bestimmten Umständen funktionieren, aber für viele Anwendungen wäre es wahrscheinlich sinnvoller, in ein Drei- oder Vier-Walzen-System zu investieren, die beide dickeres Material in verschiedenen Radien – und sogar Kegeln – biegen können.

Die Technologie hinter dem Biegekeil auf einem Zwei-Walzen-System könnte es einem Hersteller ermöglichen, eine große Vielfalt an Kleinserien herzustellen – fünf mit einem Durchmesser, sechs mit einem anderen Durchmesser und so weiter. Allerdings nutzt eine solche High-Mix-Produktion möglicherweise nicht die Hauptstärke der Zweiwalzen aus: ihre Geschwindigkeit. Für einen Betrieb, der eine Vielzahl kleiner Auflagen produziert, ist es möglicherweise besser, in einen anderen Walzentyp zu investieren, beispielsweise eine Vierwalzenmaschine mit CNC. Die endgültige Entscheidung hängt natürlich immer von den Anwendungsanforderungen ab, aber im Allgemeinen bleiben Zweiwalzensysteme die optimale Lösung für Betriebe, die eine begrenzte Anzahl großvolumiger Teile walzen.

Wie jede Technologie sind auch Zweiwalzensysteme mit Biegekeilen kein Allheilmittel. Sie lösen nicht jedes Problem, mit dem ein Walzbetrieb konfrontiert sein könnte. Sie bieten jedoch ein Maß an Flexibilität, das es mehr Betrieben ermöglichen könnte, von der Geschwindigkeit und Einfachheit des Zweiwalzenbiegens zu profitieren.