DE1195707B

DE1195707B - Formwerkzeug zum absatzweisen Herstellen von Schlitzrohren aus Blechtafeln

Info

Publication number: DE1195707B
Application number: DEK36478A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Kocks
Original assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Current assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Priority date: 1958-12-15
Filing date: 1958-12-15
Publication date: 1965-07-01

Description

Formwerkzeug zum absatzweisen Herstellen von Schlitzrohren aus Blechtafeln Zum Herstellen von Schlitzrohren mit großem Durchmesser aus Blechtafeln, deren Länge derjenigen des Rohres und deren Breite dem Rohrumfang entspricht, werden Drei- oder Vierwalzen-Biegemaschinen oder Vorrichtungen benutzt, bei denen das Blech durch Biegebacken um einen feststehenden Dorn herumgebogen wird. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie verhältnismäßig langsam arbeiten und daß mit ihrer Hilfe ein flaches Blech nicht in einem Arbeitsgang zu einem Schlitzrohr verformt wird, das überall die gleiche gewünschte Krümmung aufweist. Sie erfordern dazu mindestens das Vorbiegen der den Schlitz des fertigen Rohres begrenzenden Blechränder.
Außerdem sind für denselben Zweck mit mehr oder weniger schneller Arbeitshubfolge arbeitende Pressen bekannt, in denen zwischen einem feststehenden Untergesenk und einem beweglichen Balken- oder walzenförmigen Obergesenk der zwischen je zwei Arbeitshüben schrittweise eingeschobene oder eingezogene Blechstreifen längszonenweise um das Obergesenk abgebogen wird. Diese Pressen bilden den Gattungsbegriff der Erfindung.
Die Genauigkeit der Rohrform hängt bei diesen Vorrichtungen wesentlich von der Biegesteifigkeit des Obergesenks ab, die nur die Herstellung von Rohren mit relativ zur Wandstärke großem Durchmesser erlaubt, sofern man nicht das Obergesenk durch einen Stützbalken versteift, wodurch die Vorrichtung jedoch erheblich umfangreicher und komplizierter wird; dies insbesondere dann, wenn das Blech völlig um das Obergesenk herumgebogen werden soll und dazu zwischen Obergesenk und Stützbalken hindurchgeführt werden muß. Die Erfindung zielt deshalb darauf ab, die Verformungskraft zu senken.
Eine Vorrichtung zum Umformen von Blechstreifen zu Schlitzrohren des Standes der Technik, die aus einem matrizenartigen unteren Werkzeug und einem das Blech in eine rinnenartige Vertiefung des Unterwerkzeugs drückenden Oberwerkzeug besteht, hat zur Senkung der Verformungskraft ein Oberwerkzeug in Form eines an der Unterseite eines Stützbalkens längs verschiebbaren Ellipsoids. Dieses verformt den Blechstreifen in jeder Längszone nicht über die ganze Zonenlänge auf einmal, sondern fortschreitend von einem Stirnende zum anderen. Der Verformungsvorgang geht dort deshalb unter relativ geringen Kräften vor sich, weil er die Zonen nicht schlagartig erfaßt, sondern sich allmählich über sie ausdehnt. Dieselbe Wirkung wird unter anderem auch bei der Erfindung, allerdings bei einer anderen Gattung von Einrichtungen zum Herstellen von Schlitzrohren, erreicht.
Die Erfindung geht von einem aus einem Matrizen-und einem Patrizenteil bestehenden Formwerkzeug zum absatzweisen Herstellen von Schlitzrohren aus Blechtafeln aus, deren Länge derjenigen des Rohres und deren Breite dem Rohrumfang entspricht, bei dem unter Bewegen eines der beiden Werkzeugteile gegenüber dem anderen, das feststehend ist und sich in gerader Form über die ganze Rohrlänge erstreckt, unter jedesmaligem Verschieben des Bleches zwischen den Formhüben nebeneinanderliegende Längszonen des Bleches in einzelnen, entlang der Zonen über die ganze Länge fortschreitenden Formhüben krummbar sind.
Dabei verfolgt die Erfindung auch das Ziel, eine solche Vorrichtung auch für die Herstellung dickwandiger Rohre geeignet zu machen, indem die Verformungskräfte gesenkt werden.
Hierzu ist erfindungsgemäß der sich in bekannter Weise ebenfalls über die ganze Rohrlänge erstrekkende bewegliche Werkzeugteil mit einer konvex gekrümmten Arbeitsfläche versehen und durch einen Trieb bei jedem Formhub um einen auf seiner Längsmitte liegenden Drehzapfen herum so kippbar, daß er sich im Blechabstand auf dem feststehenden Werkzeugteil abwälzt.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des beweglichen Werkzeugteiles und seines Antriebes wird nicht nur die Leistungsspitze der Maschine gesenkt und ein gleichmäßiger Leistungsverlauf erreicht sowie die Belastung des festen Werkzeugteiles entsprechend verringert, so daß dieser auch bei Anordnung im Innern des Rohres und Abstützung nur an seinen Enden außerhalb des Rohres zur Aufnahme auch großer auf ihn wirkender Verformungskräfte hinreichend stark ausgebildet sein kann. Das Blech kann also in einem Durchgang von einer Längskante zur anderen zum geschlossenen Rohr gebogen werden. Darüber hinaus sind die Abwälzbewegungen des beweglichen Werkzeugteiles in wesentlich kürzerer Zeit ausführbar als die Längsbewegungen des erwähnten im Rohrinnern an der Unterseite eines festen Balkens verschiebbaren kurzen Formwerkzeuges des Standes der Technik; die während der Umformung zwischen beweglichem Werkzeugteil und Werkstück auftretende Reibung ist auf ein Minimum reduziert.
Zum Stande der Technik ist weiter zu sagen, daß die Anwendung schwingend gegeneinander bewegter Werkzeuge, von denen sich ein Werkzeugteil auf der Arbeitsfläche des andern abwälzt, beim Streckschnüeden bildsamer Werkstoffe bekannt ist. Auch ist sie schon zum Biegen von Blechen zu Schlitzrohren vorgeschlagen worden. Dabei schwingen die Werkzeuge jedoch nicht wie bei der Erfindung quer zur Vorschubrichtung des Werkstückes, sondern in dessen Vorschubrichtung. Darüber hinaus bewirken sie auch selbst den Werkzeugvorschub, so daß sich eine kontinuierliche Verformung praktisch endloser Bänder zu Rohren von beliebiger, lediglich durch Querteilen bestimmter Länge ergibt. Dabei bedarf das Innenwerkzeug einer Abstützung gegenüber dem Verformungsdruck nahezu über seine volle Länge, die deshalb möglich ist, weil das Blechband beginnend an seinen beiden Rändern fortschreitend zur Mitte gekrümmt wird und sich erst über dem frei tragenden austragseitigen Ende des Innenwerkzeuges zum Rohr schließt.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt jeweils schematisch F i g. 1 eine Biegevorrichtung mit zweiteiligem Formwerkzeug mit nahezu zum fertigen Rohr gebogenem Blech im Querschnitt, entlang der Linie A -A in F i g. 2, F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 in Seitenansicht mit teilweise längsgeschnittenem Blech.
Der feststehende Werkzeugteil (Patrizenteil) 1, der mindestens so lang ist wie das herzustellende Rohr, ist mit seinen Enden in zwei Stützböcken 3 und 4 gehalten, und zwar ist er mit dem Stützbock 3 fest verbunden, während der um einen waagerechten Lagerzapfen 5 schwenkbare Stützbock 4 vom als Lagerzapfen 1 a ausgebildeten Ende des Patrizentefls 1 gelöst und seitlich ausgeschwenkt werden kann, um das Abziehen eines fertigen Rohres vom Patrizenteill zu ermöglichen. Derartige, dem gleichen Zweck dienende Klapplager für den inneren Werkzeugteil von Rohrbiegemaschinen sind an sich bekannt.
Die Arbeitsflächen 1 b, 1 c des Patrizenteils 1 sind der Krümmung herzustellender Rohre entsprechend zylindrisch um die Längsachse des Patrizenteils 1 oder eine dazu parallele Achse gewölbt.
Der bewegliche Werkzeugteil (Matrizenteil) 2 ist gleichfalls mindestens so lang wie das herzustellende Rohr und liegt mit einer in Längsrichtung konvex gekrümmten und in Querrichtung entsprechend der Rohrkrümmung konkav gekrümmten Arbeitsfläche 2 a der Arbeitsfläche 1 b des Patrizenteils gegenüber. Der im übrigen balkenförmige Matrizentei12 ruht zwischen den Wangen 6, 6' mit seinen Enden über Lenker 7, 7' und 8, 8' auf je einem der in den Wangen 6 und 6' gelagerten Kurbel- oder Exzentertriebe 99' und 10, 10' auf und ist außerdem um eine etwa in Höhe seiner Arbeitsflächenmitte und quer zur Arbeitsfläche verlaufende Achse kippbar über an ihm befestigte Lagerzapfen 11, 11' in je einem der Kulissensteine 12, 12' gehalten, die in den Wangen E, .6' auf- und abwärts beweglich geführt sind. Die Kurbel- oder Exzentertriebe 9, 9' und 10,10' sind in der Phase um 180° versetzt.
Zum Einführen und absatzweisen Vorschieben des zum Rohr zu biegenden Bleches B dienen ein Treibrollenpaar 13,13' sowie Führungsleisten 14,14'. Ein weiteres Paar Führungsrollen 15,15' ist auf der Auslaufseite der Biegevorrichtung vorgesehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Aus einem Matrizen- und einem Patrizenteil bestehendes Formwerkzeug zum absatzweisen Herstellen von Schlitzrohren aus Blechtafeln, deren Länge derjenigen des Rohres und deren Breite dem Rohrumfang entspricht, bei dem unter Bewegen eines der beiden Werkzeugteile gegenüber dem anderen, der sich in gerader Form über die ganze Rohrlänge erstreckt sowie feststehend ist, und unter jedesmaligem Vorschieben des Blechs zwischen den Formhüben nebeneinanderliegende Längszonen des Blechs in einzelnen, entlang der Zonen über die ganze Blechlänge fortschreitenden Formhüben krümmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der sich in bekannter Weise ebenfalls über die ganze Rohrlänge erstreckende bewegliche Werkzeugteil (2) eine konvex gekrümmte Arbeitsfläche (2 a) aufweist und durch einen Trieb (7 bis 10) bei jedem Formhub um einen auf seiner Längsmitte liegenden Drehzapfen (11) herum so kippbar ist, daß er sich im Blechabstand auf dem feststehenden Werkzeugteil (1) abwälzt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Patrizenteil (1) in an seinen beiden Enden stirnseitig angreifenden Lagern (3,4) befestigt und der bewegliche Matrizenteil (2) an beiden Enden mit je einem Trieb (7 bis 10) verbunden sowie mittig mit einem Lagerzapfen (11) versehen ist, der in einem quer zur Rohrachse geführten Kulissenstein (12) sitzt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Triebe beispielsweise mit 180° Phasenverschiebung arbeitende Exzentertriebe sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 960 090, 948 774, 420 013; deutsche Auslegeschrift Nr. 1007 280; deutsche Patentanmeldung J 41458Ib/49h (bekanntgemacht am 10. 7. 1952); französische Patentschrift Nr. 1060 918; britische Patentschriften Nr. 791046, 760 520, 659 307, 415 067; USA.-Patentschrift Nr. 2 700 408. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1119 209.