DE10163682B4 - Method and device for producing a longitudinally slotted tube made of metal, in particular steel - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Herstellen eines längsgeschlitzten Rohres aus Metall, insbesondere Stahl, bei dem eine längliche, ebene Blechplatine (4) quer zu ihrer Längsachse um einen im Querschnitt runden Formkörper (1, 1*) gerollt wird, indem die Blechplatine (4) durch den Formkörper (1, 1*) in einen zumindest außen elastischen Abrollkörper (2) unter gleichzeitigem Abrollen des Formkörpers (1, 1*) auf dem Abrollkörper (2) gedrückt und dabei um den Formkörper (1, 1*) herum gebogen und danach vom Formkörper (1, 1*) axial abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (4) beim Biegen um den Formkörper (1, 1*) auf einer ebenen bis leicht konkaven Stützfläche (2b*) des elastischen Bereichs des Abrollkörpers (2) abgestützt wird.method for producing a longitudinally slotted Pipe of metal, in particular steel, in which an oblong, flat sheet metal plate (4) transversely to its longitudinal axis about a cross-section round shaped body (1, 1 *) is rolled by the sheet metal blank (4) through the molded body (1, 1 *) in one at least outside elastic rolling body (2) with simultaneous rolling of the shaped body (1, 1 *) on the rolling body (2) depressed and at the same time around the molding (1, 1 *) bent around and then pulled off the molded body (1, 1 *) axially is, characterized in that the board (4) when bending order the shaped body (1, 1 *) on a flat to slightly concave support surface (2b *) of the elastic region of the rolling body (2) supported becomes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines längsgeschlitzten Rohres aus Metall, insbesondere Stahl, bei dem eine längliche ebene Blechplatine quer zu ihrer Längsachse um einen im Querschnitt runden Formkörper gerollt wird, indem die Blechplatine durch den Formkörper in einen zumindest außen elastischen Abrollkörper unter gleichzeitigem Abrollen des Formkörpers auf dem Abrollkörper gedrückt und dabei um den Formkörper herum gebogen und danach vom Formkörper axial abgezogen wird.The The invention relates to a method for producing a longitudinally slotted Pipe of metal, in particular steel, in which an elongated flat sheet metal plate transverse to its longitudinal axis to a cross-section round shaped body is rolled by the sheet metal blank through the molding in one at least outside elastic rolling body pressed with simultaneous rolling of the molding on the rolling body and while the molding bent around and then withdrawn axially from the molding.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Herstellen eines längsgeschlitzten Rohres aus Metall, insbesondere Stahl, insbesondere zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens, mit einem zumindest außen elastischen Abrollkörper und einem darauf abrollbaren, im Querschnitt runden Formkörper, der dabei in den elastischen Abrollkörper eindrückbar ist.The The invention further relates to an apparatus for producing a longitudinally slit Pipe of metal, in particular steel, in particular for carrying out the aforementioned method, with an at least externally elastic rolling body and an abrollbaren, in cross-section round shaped body, the while in the elastic rolling body pressed is.
Nach dem vorgenannten Verfahren hergestellte längsgeschlitzte Rohre sind Halbfabrikate, die noch längsnahtgeschweißt werden. Solche Rohre finden zunehmend Verwendung im Kraftfahrzeugbau bei der Erstellung von Tragstrukturen. Über die Wandstärke, den Durchmesser und die eingesetzten Werkstoffe können für den jeweiligen Anwendungsfall belastungsoptimierte Bauteile für die Tragstruktur erstellt werden, d.h. Bauteile mit einem optimalen Verhältnis von möglichst kleinem Gewicht und maximaler Ausnutzung des eingesetzten Materials.To Slit tubes made by the above method are semi-finished, which are still welded longitudinally. Such pipes are increasingly used in automotive engineering the creation of support structures. About the wall thickness, the Diameter and the materials used can be for the particular application load-optimized components for the support structure are created, i. Components with an optimal ratio of preferably low weight and maximum utilization of the material used.
Bei einem bekannten, unter der Bezeichnung „2-Rollen-Rundbiegen" bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird als Abrollkörper ein kreiszylindrischer Körper mit einem Mantel aus elastischem Material verwendet. Dieses 2-Rollen-Rundbiegen hat sich für die Herstellung von längsgeschlitzten Rohren kürzerer Längen und größeren Durchmessers bei nicht allzu großer Wandstärke bewährt. Bei größeren Wandstärken (z.B. ca. 2mm), relativ kleinen Rohrdurchmessern (z.B. ca. 50mm) sowie größeren Rohrlängen (z.B. ca. 2000mm) in Verbindung mit hochfesten Stahlgüten (ca. 800 N/mm2), wie sie im Kraftfahrzeugbau für Tragstrukturen häufig benötigt werden, zeigen sich jedoch Grenzen des bekannten Verfahrens insbesondere hinsichtlich der erreichbaren Rohrlänge, weil bei den erforderlichen hohen Kräften sich der Formkörper durchbiegt. Mit einem am Formkörper angesetzten Stützmittel lässt sich das Durchbiegen mit vertretbaren vorrichtungstechnischem Aufwand nur teilweise kompensieren.In a known method known as "2-roll round bending" of the type mentioned at the outset, a circular-cylindrical body with a sheath made of elastic material is used as a rolling body This 2-roll round bending machine is suitable for the production of longitudinally slotted tubes of shorter lengths For larger wall thicknesses (eg approx 2mm), relatively small pipe diameters (eg approx .. 50mm) and larger pipe lengths (eg approx .. 2000mm) in connection with high-strength steel grades (about 800 N / mm 2 ), as they are frequently required for supporting structures in the automotive industry, however, show limits of the known method, in particular with regard to the achievable tube length, because at the required high forces, the molded article bends Expenditure only partially compensated older.
Neben
diesem bekannten Verfahren sind andere Verfahren zum Herstellen
eines längsgeschlitzten
Rohres bekannt. Bei einem ersten dieser bekannten Verfahren (
Bei
dem zweiten bekannten Verfahren (
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bzw, bei der die für das Biegen der Platine um den Formkörper erforderlichen Kräfte im Vergleich zu dem bekannten Verfahren kleiner sind bzw. mit dem mit vergleichbarem apparativem Aufwand Platinen mit dickerer Wandstärke und/oder höherer Materialfestigkeit und/oder größerer Länge zu einem längsgeschlitzten Rohr gebogen werden können.Of the Invention is based on the object, a method and an apparatus of the type mentioned above, in which or in which the for the Bend the board around the molding required forces Compared to the known method are smaller or with the with comparable equipment cost boards with thicker wall thickness and / or higher Material strength and / or greater length to one longitudinally slit Tube can be bent.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass die Platine beim Biegen um den Formkörper auf einer ebenen bis leicht konkaven Stützfläche des elastischen Bereichs des Abrollkörpers abgestützt ist.These Task is procedurally characterized solved, that the board when bending around the molding on a flat to light concave support surface of the elastic region of the rolling body supported is.
Vorrichtungsmäßig wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der elastische Bereich des Abrollkörpers eine ebene bis leicht konkave Stützfläche aufweist.Device wise solved this task by that the elastic region of the rolling body is a level to light having concave support surface.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung beruhen auf dem Gedanken, den Biegevorgang mit größeren wirksamen Hebelarmen als beim Stand der Technik und deshalb mit kleineren Kräften an dem Formkörper durchzuführen. Das gelingt, weil erfindungsgemäß bei einer ebenen bis leicht konkaven Stützfläche des Abrollkörpers der biegend auf die Platine einwirkende Bereich des elastischen Abrollkörpers – gleiche Härte des elastischen Materials vorausgesetzt – breiter ist, als bei einem konvex gekrümmten Abrollkörper, wie der zylindrischen Rolle des Standes der Technik. Bei einem konvex gekrümmten Abrollkörper muss der Formkörper wesentlich tiefer in das elastische Material des Abrollkörpers eingedrückt werden, um etwa gleiche Hebelarmverhältnisse wie bei der Erfindung zu erhalten, was nur mit größeren Druckkräften zu erreichen ist.The inventive method and the device according to the invention are based on the idea to perform the bending operation with larger effective lever arms than in the prior art and therefore with smaller forces on the molding. This succeeds because according to the invention in a flat to slightly concave support surface of the roll Body of the bending acting on the board area of the elastic rolling body - the same hardness of the elastic material provided - is wider than a convexly curved rolling body, such as the cylindrical roller of the prior art. In a convexly curved rolling body of the molded body must be pressed much deeper into the elastic material of the rolling body to obtain about the same lever arm ratios as in the invention, which can only be achieved with larger compressive forces.
Um die Verformung des inkompressiblen Materials des elastischen Körpers an der Stützfläche zu erleichtern und damit den für die Biegung wirksamen Bereich zu verbreitern, sollte der elastische Abrollkörper an der Stützfläche nicht als Vollkörper ausgebildet sein, sondern über die Oberfläche verteilte kleine Ausweichräume für das elastische Material haben. So kann die Stützfläche von voneinander beabstandeten Streifen gebildet sein. Sie kann aber auch von voneinander beabstandeten Noppen gebildet sein. Auch könnte sie gelocht sein.Around the deformation of the incompressible material of the elastic body to facilitate the support surface and thus the for To widen the bending effective area, the elastic should be unwinding not on the support surface as a solid body be educated, but about the surface distributed small alternative spaces for the have elastic material. Thus, the support surface of spaced apart Be formed strip. But it can also be spaced from each other Nubs be formed. Could also they are punched.
Da das erfindungsgemäße Verfahren vor allem für die Herstellung kleiner Rohrdurchmesser bestimmt ist, hat der Formkörper einen entsprechend kleinen Durchmesser und deshalb keine hohe Biegesteifigkeit. Würde ein solcher Formkörper ohne weitere Hilfsmittel eingesetzt, könnte er sich vielleicht schon bei den beispielhaft angegeben Abmessungen für die Platine bzw. das zu formende Schlitzrohr durchbiegen mit der Folge, daß die Platine auf ihrer gesamten Länge nicht gleichmäßig gebogen wird. Damit es dazu nicht kommt, sollte die Formrolle beim Biegen der Platine gegen Durchbiegen an ihrer dem Biegeort gegenüberliegenden Seite abgestützt sein. Die Abstützung kann auf verschiedene Art und Weise verwirklicht sein.There the inventive method especially for the production of small pipe diameter is determined, the molded body has a correspondingly small diameter and therefore no high flexural rigidity. Would one such shaped body Without further aids, he might already be able to in the example given dimensions for the board or to be formed Slit tube bend with the result that the board on its entire Length not bent evenly becomes. To prevent this from happening, the forming roll should bend the board against bending at its location opposite the Biegeort Side supported be. The support can be realized in different ways.
Nach einer ersten Lösung ist vorgesehen, daß bei an der Oberfläche des Formkörpers angesetztem und auf dieser im Betrieb abrollendem Stützmittel mit durchgehend glatter Abrollfläche die Platine durch zweistufiges Abrollen in derselben Richtung um den Formkörper gebogen wird, wobei der Biegevorgang der Platine in der ersten Stufe beendet wird, wenn die vorlaufende Kante der Platine an der Abrollfläche anstößt, und wobei der Biegevorgang in der zweiten Stufe nach Einklemmen des gebogenen Teils der Platine zwischen der Abrollfläche des Stützmittels und dem Formkörper in derselben Richtung fortgesetzt wird. Bei diesem Verfahren wird also mit einer glatten Oberfläche des Stützmittels gearbeitet.To a first solution is provided that at on the surface of the molding attached and rolling on this in operation proppant with continuous smooth rolling surface the board by two-stage unwinding in the same direction the shaped body is bent, with the bending process of the board in the first stage is terminated when the leading edge of the board abuts the rolling surface, and wherein the bending operation in the second stage after pinching the curved part of the board between the rolling surface of the proppant and the shaped body continues in the same direction. In this method is So with a smooth surface of the proppant worked.
Bei einem alternativen Verfahren wird mit einem Stützmittel mit einer abgestuften Abrollfläche gearbeitet. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, daß bei an der Oberfläche des Formkörpers angesetztem und auf dieser im Betrieb abrollendem Stützmittel mit einer in Abrollrichtung nach halbem Abrollweg in der Dicke der Platine abgestufter Abrollfläche die Platine durch zweistufiges Abrollen in derselben Richtung um den Formkörper gebogen wird, wobei der Biegevorgang der Platine von der ersten Stufe ohne Unterbrechung in die zweite Stufe mit zwischen der Abrollfläche des Stützmittels und dem Formkörper eingeklemmter Platine übergeht, wenn die vorlaufende Kante der Platine an der Stufe der Abrollfläche ankommt.at An alternative method is using a proppant with a graduated Worked rolling surface. In this method, it is provided that at on the surface of molding attached and rolling on this in operation proppant with a rolling direction after half Abrollweg in the thickness of the board graded rolling surface the board by two-stage unwinding in the same direction the shaped body is bent, wherein the bending process of the board from the first Step into the second step with no interruption between the rolling surface of the proppant and the shaped body clamped board goes over, when the leading edge of the board arrives at the step of the rolling surface.
Bei beiden Alternativen sollte das Stützmittel eine im wesentlichen ebene Abrollfläche haben. Unter „im wesentlichen eben" wird nicht nur eine glatte Fläche, sondern auch eine Fläche mit Abstufung verstanden.at In both alternatives, the proppant should be essentially one level rolling surface to have. Under "im essential " not just a smooth surface, but also an area understood with gradation.
Der Vorteil beider Alternativen besteht darin, daß das Stützmittel sehr steif ausgebildet sein kann, und daß ein Abrollvorgang zwischen dem Stützmittel und dem Formkörper bzw. der Platine stattfindet. Der Vorteil der ersten Alternative besteht darin, daß das Stützmittel sehr einfach gestaltet ist. Dafür muß aber in Kauf genommen werden, daß der Biegevorgang unterbrochen werden muß. Der Vorteil der anderen Alternative besteht darin, daß der Biegevorgang in einem Zuge stattfinden kann. Nachteilig ist allerdings hier, daß die Abrollfläche des Stützmittels abgestuft ist.Of the Advantage of both alternatives is that the support means formed very stiff can be, and that one Rolling between the support means and the shaped body or the board takes place. The advantage of the first alternative is that the proppant is very simple. Therefore but must be in Be taken that the Bending process must be interrupted. The advantage of the other alternative is that the Bending process can take place in one go. However, the disadvantage here is that the rolling surface of the proppant graded.
Alternativ
zu dem Stützmittel
mit im wesentlichen ebener Abrollfläche kann ein Stützmittel
in Form einer drehbar gelagerten Stützrolle eingesetzt werden.
In diesem Fall kann die Mantelfläche
völlig
glatt sein, weshalb ein Umsetzen des Stützmittels nach etwa halbem
Abrollweg nicht erforderlich ist. Die Vor- und Nachteile sind hier
die gleichen wie beim Ausführungsbeispiel
der
Allerdings läßt sich mit solchen Stützrollen nicht ohne Aufwand eine vergleichbare Steifigkeit wie mit dem vorbeschriebenen Stützmittel in Form einer Platte od.dgl. erreichen.Indeed let yourself not with such support rollers without effort a comparable stiffness as with the above proppant in the form of a plate or the like. to reach.
Schließlich kann der Formkörper auch an einem stationär angesetzten Stützmittel in Form eines Schwertes abgestützt sein. Bei einer solchen Ausbildung wird die Platine durch zweistufiges Abrollen in entgegengesetzte Richtungen um den Formkörper gebogen, indem der Biegevorgang der Platine in der ersten Stufe an einer Kante der Platine beginnt und beendet wird, wenn diese vorlaufende Kante in der ersten Stufe an dem Stützmittel ankommt, und indem dann nach Umsetzen des Formkörpers mit seinem Stützmittel auf die andere Kante der Biegevorgang der Platine der zweiten Stufe beginnt und dabei durch Abrollen des Formkörpers in die zur ersten Stufe entgegengesetzte Richtung vervollständigt wird.Finally, can the molded body also at a stationary attached proppant supported in the form of a sword be. In such a design, the board by two-stage Rolling in opposite directions around the shaped body bent, by the bending process of the board in the first stage at one Edge of the board starts and ends when this leading Edge in the first stage arrives at the support means, and then after reacting the molding with his proppant on the other edge of the bending process of the second stage board starts and thereby by rolling the molding into the first stage opposite direction is completed.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum Biegen einer Platine zu einem längsgeschlitzten Rohr, die sich vor allem zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens eignet. Einzelheiten der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 11 bis 19 gekennzeichnet.The invention further relates to a Device for bending a board to a longitudinally slit pipe, which is particularly suitable for carrying out the method described above. Details of the device are characterized in the subclaims 11 to 19.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die verschiedene Ausführungsbeispiele schematisch darstellt. Im einzelnen zeigen:in the The invention will be explained in more detail with reference to a drawing which various embodiments schematically represents. In detail show:
Die
in
Wie
die verschiedenen Phasen des Biegens einer auf dem Abrollkörper
Auch
wenn im Ausführungsbeispiel
der Biegevorgang geometrisch genau an der Kante
Wenn
die vorlaufende Kante
Dann
wird der Biegevorgang mit der zweiten Stufe fortgeführt und
der Abrollvorgang vollendet, bis daß die Platine
Das
Ausführungsbeispiel
der
Das
Ausführungsbeispiel
der
Das
Verfahren mit einer solchen Vorrichtung wird zweistufig durchgeführt. In
der ersten Stufe beginnt das Biegen der Platine
Das
Ausführungsbeispiel
der
Die
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2001163682 DE10163682B4 (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Method and device for producing a longitudinally slotted tube made of metal, in particular steel |
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DE2001163682 DE10163682B4 (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Method and device for producing a longitudinally slotted tube made of metal, in particular steel |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE584593C (en) * | 1931-07-18 | 1933-09-21 | E H Hugo Junkers Dr Ing | Device for the production of cylindrical hollow bodies u. Like. From sheet metal strips |
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