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Die Erfindung betrifft eine Umrollbiegepresse zum Warm-Anbiegen von
Augen an das Ende von Flach-oder Bandstählen mit einem feststehenden Dorn, einem
um die Achse des Dornes schwenkbaren Rollwerkzeug und einer Einspannvorrichtung
für das Werkstück.
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Die älteste Foren zum Warm-Anbiegen von Augen an das Ende von Flach-
oder Bandstählen besteht in dem sogenannten Freiformschmieden, bei dem sich jedoch
hohe menschliche Kraft- und Arbeitsaufwände ergeben, die Stückzahlen gering sind
und bei der Fertigung große Fertigungstoleranzen in Kauf genommen werden müssen.
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Merklich rationeller ist das Arbeiten mit den bekannten Uinrollbiegepressen,
bei denen ein Dorn vorgesehen ist, um- dessen Achse ein Rollwerkzeug schwenkbar
ist. Mit., derartigen bekannten Umrollbiegepressen lassen sich-jedoch-nur Augen
mit einem kreisförmigen Querschnitt anformen, wobei schon eine Änderung des Kreisdurchmessers
oder des Querschnittes bzw. der Stärke des Flach- oder Bandstahles mit großem Aufwand
bezüglich der Umstellung der Umrollbiegepresse verbunden ist.
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In der Praxis werden für eine ganze Reihe von Anwendungsfällen auch
Augen gefordert, deren Querschnitt von der Kreisform abweicht. Derartige urrunde
Augen lassen sich nicht mit den bekannten Umrollbiegepressen in einem Arbeitsgang
anbiegen. Man war daher dazu gezwungen, die Augen zunächst in einer Umrollbiegepresse
der bekannten Art kreisförmig vorzuformen und danach mit entsprechend kalibrierten
Domen! u. die gewünschte, von der Kreisform abweichende Querschnittsform zu pressen.
Hierbei ist also ein zusätzlicher Arbeitsgang mit einer;-anderen Vorrichtung erforderlich,
wobei außerdem der Nachteil beim Warmbiegen oder Warmformen entsteht, daß das Werkstück
zwischen den beiden Arbeitsschritten erneut angewärmt werden muß. Die Einhaltung
genauer Toleranzen ist bei diesem zweistufigen Verfahren außerordentlich schwierig,
wobei die Wirtschaftlichkeit dieser Herstellungsart neben dem hohen vorrichtungsmäßigen
Aufwand noch durch eine relativ große Ausschußquote beeinträchtigt wird.
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Es ist bei Ziehpressen, bei denen hohe oder napfförmige Gegenstände
aus einem Blech durch Tiefziehen hergestellt werden, bekannt, in den hydraufischen
Antrieb für die Presse einen Hydraulikspeicher einzuschalten, der es gestattet,
die beim Ziehvorgang benötigten großen Gegenkräfte aufklein= -; stem Raum unterzubringen.
In diesem Falle ist für die mit einem Ziehwerkzeug versehene Presse ein den Gegenhalter
tragender Andruckzylinder vorgesehen, welcher den Gegenhalter gegen die Formfläche
andrückt. In Abhängigkeit von der Bewegung des Ziehstempels wird die der Stempelbewegung
entsprechende Ölmenge von einem mit dem Andruckzylinder in Verbindung stehenden
Speicher aufgenommen, so daß der Gegenhalter bei der Stempel-, bewegung in den vorbestimmten
Druckgrenzen auf das Formstück drückt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Umrollbiegepresse
der eingangs näher bezeichneten Art die Möglichkeit zu schaffen, , bei einfachem
Aufbau der Presse neben kreisförmigen Augen auch Augen mit beliebigem Querschnitt
in einem Arbeitsgang und unter Einhaltung großer Anforderungen an Fertigungstoleranzen
für Anwendungsgebiete herzustellen, bei denen solche Augen in der Massenproduktion
hergestellt werden müssen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination der
an sich bekannten Merkmale, daß a) das Rollwerkzeug zusammen mit einem es gegen
den Dorn bewegbaren hydraulischen Andruckzylinder um die Achse des Dornes schwenkbar
ist und b) der Andruckzylinder mit einem Ausgleichszylinder verbunden ist, dessen
Kolben einstellbar . elastisch vorgespannt ist.
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Da das Anbiegen von Augen in warmem Zustande erfolgt, ist es von außerordentlich
großer Bedeutung, daß der Andruckzylinder mit einem Ausgleichszylinder verbunden
ist, dessen Kolben einstellbar elastisch vorgespannt ist, um Druckschwankungen zu
vermeiden. Durch Druckschwankungen werden im warmen Zustande des Bandstahles erhebliche
Querschnittsschwankungen hervorgerufen, die bei Dauerbeanspruchung, z. B. bei Autofedern,
leicht zum Abreißen des Auges. und damit zu einem Unfall führen können. Es kommt
daher auf eine sehr genaue Steuerung des Anpreßdruckes der Biegerolle für die Güte
des hergestellten Gegenstandes an. Zwar sind, wie oben erwähnt, unter Vorspannung
stehende Flüssigkeitsspeicher bei Pressen bekannt, z. B. bei Ziehpressen, um ein
Andrücken des Gegenhalters zu ermöglichen und gleichzeitig eine - für das Auswerfen
des tiefgezogenen schalenförmigen Gegenstandes aus der Unterform erforderliche Auswerfkraft
zu speichern. Erst durch das Zusammenrvirkeri der genauen 'Steuerung des Anpreßdruckes
des schwenkbaren Rollwerkzeuges in Verbindung mit der Möglichkeit, das Rollwerkzeug
zusammen mit dem Andruckzylinder um die feststehende Achse des Dornes zu schwenken,
wird die Möglichkeit geschaffen; Augen an das Ende von Flach- oder Bandstählen im
warmen Zustande anzubiegen, welche von der Kreisform wesentlich abweichen können.
Demgemäß wird nur für die Vereinigung aller Merkmale Schutz begehrt. Selbstverständlich
lassen sich mit dieser neuen Umrollbiegepresse auch kreisrunde Augen mit großer
Genauigkeit und großer Geschwindigkeit herstellen, wobei der Andruckzylinder auch
hier für einen gleichbleibenden Anpreßdruck Sorge trägt und dabei Querschnittsschwächungen
des Materials vermeidet, wenn das schwenkbare Rollwerkzeug um die feststehende Achse
des Dornes herumgeschwenkt wird. Die besonderen Vorteile der neuen Umrollbiegepresse
kommen aber vor allem beim Anbiegen von Augen mit urrundem Querschnitt zur Geltung.
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Ein Ausführungsbeispiel der, erfindungsgemäß ausgebildeten Umrollbiegepresse
ist in den Zeichnungen dargestellt.
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F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Presse; F i g. 2 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie II-II in F i g. 1.
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Die Presse ist mit einer Auflageplatte 1 zur Aufnahme des Werkstückes
14 ausgerüstet. An der Auflage 1 ist ein "-hydraulischer Arbeitszylinder
2 befestigt, dessen Kolben einen hochfahrbaren Zentrierbolzen 3 trägt.
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Zur Formung des Auges dient zunächst ein den Querschnitt des Auges
bestimmender Rolldorn 4. Dieser Rolldorn 4 ist ein prismatischer Körper mit
einem kreisrunden, ovalen, Polygonen oder, wie in
F i g. 1 dargestellt,
langrunden Querschnitt. Der Rolldorn 4 ist längs zu sich selbst, d. h. längs seiner
Körperachse, durch einen hydraulischen Zylinder 5 bewegbar.
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Die Zentriereinrichtung 2, 3 hält das Werkstück 14 so, daß das Ende
des Werkstückes 14 auf dem Rolldorn 4 zur Auflage kommt und genügend weit über diesen
hinausragt, um ein vollständig geschlossenes Auge bilden zu können.
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Um das Werkstück 14 festzuspannen, ist ein hydraulischer Spannzylinder
6 vorgesehen. Dieser Zylinder 6 bewegt eine Spannplatte 13 und drückt diese gegen
das auf der Auflageplatte 1 liegende Werkstück.
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Zum Formen des Auges dient ein von einem hydraulischen Andrückzylinder
7 mit Druck beaufschlagtes Rollwerkzeug B. Das Rollwerkzeug 8 ist zusammen mit dem
Andrückzylinder 7 um eine in der Körperachse des Rolldornes 4 liegende Drehachse
verschwenkbar und in die in F i g. 1 in gestrichelten Linien dargestellte Lage überführbar.
Zur Verschwenkung des Rollwerkzeuges 8 und seines Andrückzylinders 7 dient ein hydraulischer
Drehantrieb 12. Die mit den gestrichelten Linien dargestellte Lage 9 des Rollwerkzeuges
8 und des Andrückzylinders 7 entspricht einer Verschwenkung von etwa 270°. Diese
Verschwenkung ist ausreichend, um ein Auge vollständig zu schließen.
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Beim Formen von Augen mit langrunden oder ovalen Querschnitten muß
das Rollwerkzeug 8 radial zur Schwenkachse ausweichen können, wenn Beschädigungen
des Werkstückes 14 vermieden werden sollen. Zu diesem Zweck steht der Druckraum
des Druckzylinders 7 des Rollwerkzeuges 8 in Verbindung mit einem Ausgleichszylinder
10. Zur Verbindung dieser beiden Druckräume bzw. hydraulischen Zylinder 7,10 dient
eine flexibel ausgebildete Rohrleitung 11. Der hydraulische Ausgleichszylinder 10
weist einen Kolben 15 auf, der von einer Feder 16 mit Druck beaufschlagt wird. Die
Feder 16 ist mittels eines Handrades 17 vorspannbar. Durch diesen Ausgleichszylinder
10 vermag das Rollwerkzeug 8 beim Formen von Augen mit langrunden oder ovalen Querschnitten
in radialer Richtung auszuweichen, wobei das im Zylinder 7 überschüssige Druckmedium
in den Ausgleichszylinder 10 eintritt und dort den Kolben 15 gegen die Wirkung
der Feder 16 zurückdrückt. Dadurch tritt eine nur unwesentliche und den Werkstoff
des Werkstückes 14 nicht gefährdende Steigerung des Anpreßdruckes für das
Rollwerkzeug 8 ein. Die Steigerung, die sich jedoch ergibt, ist durch Einstellung
einer entsprechenden Vorspannung der-Feder 16 so wählbar, daß der beim Formen jener
Teile des Auges, die einen gegenüber anderen Teilen geringen Krümmungsradius aufweisen,
benötigte höhere Arbeitsdruck gerade durch Zusammenpressung der Feder 16 erzielt
wird. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln der im Verlaufe des Formvorganges
jeweils gerade benötigte Anpreßdruck auf das Werkstück bzw. vom Werkzeug ausgeübt.
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Die vorstehend als Ausführungsbeispiel beschriebene Umrollbiegepresse
ist nicht ausschließlich zur Formung von Augen an Federstählen od. dgl., die in
angewärmtem Zustand verarbeitet werden müssen, geeignet. Ihre Einstellbarkeit des
Arbeitsdruckes des Rollwerkzeuges, insbesondere aber die sich selbsttätig ändernde
Größe des Anpreßdruckes, gibt die Möglichkeit, auch verhältnismäßig empfindliche
Werkstoffe, Leichtmetalle od. dgl. in warmem oder kaltem Zustand zu formen.