DE1452643C - Verfahren und Vorricntung zum Rohrschneiden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Querwellen in einem Längswellen aufweisenden Blech, die einseitig aus der Blechebene herauskragen und ebene Felder reihenweise umgrenzen. Bei der bisherigen Fertigung erfolgt die Formgebung durch Biegung unter Zug. Der Ziehvorgang verursacht einen Stoffluß und vernngert die Wandungsdikke, was die Festigkeitseigenschaften des Blechs in erheblichem Maße beeinträchtigt.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Wellen in einem Blech durch reine Biegung ohne Zug zu verwirklichen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,!daß Felderreihen parallel zur Blechebene gegeneinandergedrückt und hierbei Wellen gebogen werden.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß eine querwellenbildende Biegevorrichtung zwischen zwei Einspanneinrichtungen angeordnet ist, die parallel zur Blechebene gegeneinander angetrieben und als Einspannvorrichtungen der ebenen Flächen und Längswellen in den gegeneinander beweglichen Felderreihen ausgestaltet sind.

Der erste Arbeitsgang besteht in der Formgebung von Längswellen, die während des zweiten Arbeitsganges durch Querwellen geschnitten werden. Hierbei entsteht ein Blech, das nach zwei sich schneidenden Richtungen gewellt ist und mindestens zwei Wellenreihen aufweist, die durch ebene Felder" getrennt sind und aus der gleichen Seite des Blechs auskragen. Gemäß dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Wellen jeder Reihe derart parallel, daß jede Welle der einen Reihe ununterbrochen und jede Welle der anderen Reihe durch die ununterbrochenen Wellen in Wellenabschnitten unterbrochen und unterteilt sind.

Die Reihe von Längswellen wird mit Hilfe von üblichen Preßwerkzeugen verwirklicht, während die Erfindung die Formgebung der Reihen von Querwellen zum Gegenstand hat. DaS Verfahren gemäß der Erfindung besteht insbesondere darin, daß in einem einzigen Arbeitsgang einerseits jede Wellenunterbrechung auf dem Wege eines reinen Biegevorganges ohne Stoffluß durch Vertiefung des Wellenberges in

allen Wellenabschnitten und andererseits zwei Prägungen in dem Tal jeder ununterbrochenen Querwelle im Bereiche des Schnitts mit der unterbrochenen Längswelle ebenfalls auf dem Wege eines reinen Biegevorganges ohne Stoffluß durch Quervertiefung im Berg aller auf einmal gebildeten unterbrochenen Querwellen erfolgt, wobei je nach Maß der Wellenbildung die beiderseits einer Querwelle gelegenen Blechteile sich gegenseitig nähern, um das Blech in Querrichtung genannter Welle entsprechend dem vertieften Teil zu verkürzen, während gleichzeitig alle außerhalb des Verformungsbereichs gelegenen Teile des Blechs unverändert bleiben, so daß das Profil der Wellen während des Biegevorganges ohne Veränderung der Wanddicke gebildet wird.

Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist nach den folgenden Grundsätzen aufgebaut:

1. Während des Biegens der Querwellen halten Werkzeuge die glatten Felder derart fest, daß das Profil der Längswellen unverändert bleibt.

2. Die Werkzeuge zur Formgebung dürfen auf dem Blech nicht gleiten, um Oberflächenbeschädigungen oder dergleichen zu vermeiden.

3. Die Vorrichtung soll ausschließlich Faltungen vornehmen und Beanspruchungen des Blechs auf Zug vermeiden.

Die Werkzeuge der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen aus einem Stempel und einer Matrize, die von einer veränderlichen Hohlform gebildet ist. Die Bewegungen des Stempels und der Matrize stehen in einer Gesetzmäßigkeit zueinander, die den Biegevorgängen zur Bildung der Wellen entspricht.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch die Kombination der folgenden Einzelmerkmale gekennzeichnet: Eine Matrize zur Biegung einer ganzen unterbrochenen Welle aus einer Anzahl miteinander fluchtender Stempel, deren Anzahl und Länge den Wellenabschnitten und deren Abstand der Wellenlänge entspricht.

Eine Biegematrize, in deren ununterbrochene Wellen bildende Hohlform die Patrize eindringt, aus einem Paar von gleichen Stempeln, welche parallel und in umgekehrtem Sinne zu dem Patrizenstempel angeordnet sind, die Blechlänge in Querrichtung der ununterbrochenen Wellen aufweisen.

Parallele Reihen von Paaren aufeinanderfolgender und miteinander fluchtender Biegestempel,, die senkrecht zu den die Patrizenstempel unterbrechenden Zwischenräumen angeordnet sind und eine der Eindrucktiefe entsprechende Länge aufweisen.

Identische Ausgestaltung und im umgekehrten Sinne parallele Anordnung der beiden Matrizenstempel in bezug auf die Patrizenstempel und auf die Symmetrie beiderseits der gemeinsamen Mittellinie, die sich durch die Weite der Querwelle erstreckt.

Bewegliche Anordnung der Matrize oder Patrize gegeneinander senkrecht zur Mittellinie der Biegestem- ^eI.

Starre Werkzeuge zur Formgebung und Pressung, die gegenüber den unverformten Blechteilen unveränderlich angeordnet sind und diese gegen eine Verformung schützen.

Symmetrische Anordnung der mindestens zwei Einheiten bildenden Preßwerkzeuge beidseitig der Mittellinie der Stempel und gegenseitigen Verschiebungen.

Mittel zum Antrieb der Stempel für ihre gegenseitigen Verschiebungen.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung schematisch durch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 ein Wellblech mit Längswellen im Querschnitt;

Fig. 2 ein Wellblech mit Querwellen im Schnitt mit einer in Längsrichtung gesehenen Längswelle;

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des Wellblechs mit sich schneidenden Längs- und Querwellen;

F i g. 4 Verformungswerkzeuge für die Bildung einer Querwelle; ·

F i g. 5 einen Querschnitt der Druckvorrichtung für das Festhalten der Längswellen;

F i g. 6 eine Ausbildung des Werkzeugs zur Bildung der Querwellen gemäß Fig. 4;

Fig. 7 eine Darstellung der näheren Ausbildung der Werkzeuge gemäß den Fig. 4 und 6;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß den Fig. 4 und 5 ohne Blech teilweise im Schnitt und Abschnitten.

Zunächst werden die Längswellen gemäß dem Profil der Fig. 1 in parallelen, gleichmäßig voneinander entfernten Richtungen gebildet. Dieser Vorgang wird nachstehend »erster Arbeitsgang« genannt und mit Hilfe von üblichen Preßwerkzeugen vorgenommen.

Die Querwellen des in Fig. 1 dargestellten Wellblechs erhalten das in der Fig. 2 dargestellte Profil. Dieser Vorgang ist nachstehend als »zweiter Arbeitsgang« benannt.

Eine die unter 1. bis 3. genannten Bedingungen erfüllende Vorrichtung wird anhand der schematischen! Darstellungen gemäß F i g. 4 und 5 erläutert.

Der obere Teil A weist drei Gelenke S₁, S₂ und S₃ . auf, die mit zwei Platten P₁ und P₂ verbunden sind. Ihre Querschnittsform F gewährleistet die Bedingung zul.

Der untere Teil B weist sechs Gelenke C₁, C₂, C₃, C₄, C₅, C₆ auf, die mit zwei Platten P₃ und P₄ verbunden sind. Ihre Querschnittsform / dient ebenfalls der Bedingung zu 1.

Zum Beginn der Formgebung liegen P₁, P₂ und S₁, S₂, S₃ in derselben Ebene. Ebenso befinden sich P₃, P₄, C₁, C₂, C₃, C₄, C₅, C₆ in ein und derselben Ebene.

Das entsprechend Fig· I gewellte Blech befindet sich zwischen zwei Formhälften, welche die außer-. halb der Faltzone des zweiten Arbeitsganges liegenden Abschnitte festhalten.

Während der Formgebung nähern sich die Platten P₁, P₃ einerseits und P₃, P₄ andererseits der Mittelebene M-M', um eine ständig gleiche Strecke, bis die gewünschte, endgültige Form erreicht ist. Es verbleibt eine waagerechte Ebene C₃ bis C₄, indem die Gelenke C₄ und C₃ den gleichen Abstand von der. Mittelebene M-M' halten. Durch aufeinanderpressen- der oberen und unteren Platten werden die unter 1. und 2. aufgeführten Bedingungen erfüllt. Die Bewegungen der die Formgebungswerkzeuge bildenden Gelenke S₂, C₂ und C₅ folgen entsprechend den unter 2. und 3. erläuterten Bedingungen.

Eine perspektivische Ansicht dieser Werkzeuganordnung ist in der F i g. 8 ohne Einzeichnung des Blechs dargestellt. Diese Vorrichtung verformt eine Querwelle mittels einer Reihe von Stempeln S₂, deren Anzahl den unterbrochenen Wellenabschnitten entspricht. Die Fig. 8 stellt zwei dieser oberen Stempel ganz und das Ende eines dritten_; Stempels dar mit den Gelenken S₁, S₂, S₃. Diese oberen aufeinanderfolgenden Stempel sind durch Zwischenräume voneinander getrennt, die

mit dem Querschnitt einer Längswelk gleichartig sind. Die auf der Fig. 8 dargestellten unteren Stempel C₂ und C₅ erstrecken sich über die ganze Länge des Blechs parallel zu den Querwellen, unterhalb jeder Längswelle ist ein Paar von unteren Stempelscharnieren C₂, C₅ vorgesehen, das heißt unterhalb der die oberen Gelenke C₂ trennenden Zwischenräume, welche die Höhe der Eindrucktiefe der Längswellen aufweisen. Die Fig. 8 zeigt zwei Paare von übereinanderliegenden Platten P₁; P₃ und P₂; P₄. Die Platten P₁ und P₂ weisen nach unten auskragende Wellen mit dem Querschnitt F auf, die in Rillen der Platten P₃ und P₄ eindringen.

Das ununterbrochene Längswellen aufweisende Arbeitsblech wird zwischen den oberen und unteren Verformungsplatten verpreßt. Diese Formgebung der unterbrochenen Querwellen und gleichzeitig der Eindrükkung in die ununterbrochenen Längswellen erfolgt durch Aneinanderbewegen der Platten P₁; > P₃ und P₂; P₄, was ein Senken der Kanten S₂ der oberen Stempel sowie ein Heben der Kanten C₂ und C₅ der unteren Stempel verursacht. Während dieser gegenseitigen Bewegung werden die Verformungsplatten fest gegeneinander gedruckt, so daß das Blech zwischen diesen Platten fest eingespannt ist. Die oberen und unteren Platten P₁ und P₃ oder P₃ und P₄ sind an den Enden der Querwellen miteinander verbunden, wie es beispielsweise die F i g. 4 und 6 darstellen. Diese Figuren zeigen die zugespitzten Außenflächen zwischen den Enden der genannten Platten.

Es kommt darauf an, daß die Relativbewegungen der Formgebungswerkzeuge S₂, C₂ und C₅ sowie die Festhaltung des Blechs während der Relativbewegungen verwirklicht werden. Der Erfindungsgegenstand wird dadurch nicht verlassen, daß die Gelenke fortfallen und die Werkzeuge durch drei v-förmige Gebilde S₂, C₂ und C₅ gebildet werden. Ihre Bewegungen sind an die das Blech festhaltenden Preßstücke derart gebunden, daß eine Relativbewegung entsprechend dem Schema der F i g. 6 erhalten wird.

Gemäß dem auf der Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel trägt ein unterer waagerechter Tisch 10 das oder die Paare von unteren Stempeln C₂, C₅. Die oberen und unteren Platten P₁, P₃ einerseits sowie P₂, P₄ andererseits werden von dem unteren Tisch 10 unter Vermittlung von Federn 13 getragen. Einen waagerechten oberen Teller 15 tragen die oberen Platten P₁, P₂ unter Vermittlung von Federn 16. An dem oberen Teller 15 sitzt der Stempel S₂. Der Tisch 15 und/oder der Teller 10 weisen Führungs- und Druckstücke mit den Flächen A, B und C, D auf. Die beiden Führungsund Druckstücke A, B befinden sich an gegenüberliegenden Enden des Tellers 15 und wirken mit dem gegenüberliegenden Außenrand der oberen Platte P₁ und P₂ zusammen. In ähnlicher Weise befinden sich die beiden Druckstücke C, D an gegenüberliegenden Enden des unteren Tisches 2 und wirken entsprechend mit dem gegenüberliegenden Außenrand 18 der unteren Platten P₃ und P₄ zusammen. Die beiden unteren Stempel C₂; C₃ gleiten oder rollen auf einer waagerechten Ebene 11 des unteren Tisches 10 und werden durch eine zwischengeschaltete Feder 12 voneinander abgedrückt. Die beiden Führungs- und Druckstücke an den unteren Platten P₃; P₄ bilden Mitnehmer 14 mit den Druckflächen E, F, die mit den unteren Stempeln C₂; C₅ zu-, sammenwirken. Das auf der F i g. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise symmetrisch in bezug auf die senkrechte Ebene längs der Kante vom oberen Stempel S₂.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist die folgende: Das mit Längswellen versehene Arbeitsblech wird zwischen den Verformungsstücken F, I gelegt und gedrückt. Diese Formstücke F und I sind verbunden mit den oberen Platten P₁ , P₃ sowie mit den unteren Platten P₂, P₄. Bei Ausübung eines Druckes auf den oberen Teller 15 werden die oberen Platten P₁; P₂ und P₃; P₄ über die Federn 16 nach unten gedrückt. Dadurch wird das Arbeitsblech zwischen den Formstücken F, I zusammengepreßt. Hierbei findet die Formgebung aller aneinandergereihten Stempel statt, indem die oberen Stempel S₂ in die Hohlrillen eindringen, die von den unteren Stempeln C₂ und C₅ gebildet werden. Hierbei stoßen die Druckstücke A, B des Tellers 15 gegen die Druckfläche 17 der oberen Platten P₁; P₂ und die Druckstücke C, D des unteren Tisches 10 gegen die Druckflächen 18 der unteren Platten P₃; P₄. Die übereinanderliegenden Plattengruppen P₁; P₃ und P₂; P₄ werden iff gleichem Sinne aneinandergedrückt und spannen durch Biegungsvorgang das Blech zwischen den Formstücken F, I, die mit den genannten Platten verbunden sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Querwellen in einem Längswellen aufweisenden Blech, die einseitig aus der Blechebene herauskragen und ebene Felder reihenweise umgrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß Felderreihen parallel zur Blechebene gegeneinander bewegt und hierbei Wellen gebogen werden.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine querwellenbildende Biegevorrichtung (C₂, S₂, C₅) zwischen zwei Einspanneinrichtungen (P₁-F, P₃-I und P₂-F, P₄-T) angeordnet ist, die parallel zur Blechebene gegeneinander angetrieben und als Einspanneinrichtungen der ebenen Flächen und Längswellen in den gegeneinander beweglichen Felderreihen ausgestaltet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspanneinrichtungen aus zwei symmetrisch zur senkrechten Mittelebene (M M¹) einer herzustellenden Querwelle einander gegenüberliegenden Paaren übereinanderliegenden, senkrecht gegeneinanderanpreßbaren, beiderseits des zu bearbeitenden mit Längswellen versehenen Bleches anzuordnenden Platten (P₁, P₃ und P₂, P₄) besteht, wobei jeweils die oberen Platten (P₁, P₂) eine der Blechoberseite entsprechende Form (F) und die unteren Platten (P₃, P₄) eine der Blechunterseite entsprechende Form aufweisen, und durch eine zwischen den Plattenpaaren angeordnete Faltvorrichtung, die aus einem oberen, stempelartigen, V- bzw. keilförmigen, die herzustellende Querwelle einprägenden abwärtsweisenden Formungswerkzeug GS₂) und aus zwei unteren stempelartigen, waagerecht nebeneinanderliegenden V- bzw. keilförmigen, aufwärtsweisenden Formungswerkzeugen (C₂, C₅) besteht, wobei diese drei Werkzeuge symmetrisch zur senkrechten Mittelebene (M M¹) angeordnet und senkrecht gegeneinander bewegbar sind, wobei die Arbeitskanten der Formungswerkzeuge sich parallel zur Mittelebene (M M¹) erstrekken und wobei Mittel vorgesehen sind, um die Plattenpaare und Formungswerkzeuge gleichzeitig und symmetrisch zur Mittelebene (M M^ zu bewegen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Formungswerkzeug durch zwei entlang der Arbeitskante (S₂, C₂, C₃) gelenkig miteinander verbundene Plattenglieder (S₁S₂, S₂S₃ bzw. C₁C₂, C₂C₃ bzw. C₄C₅, C₅C,) gebildet wird, wobei das obere Formungswerkzeug mit den der Arbeitskante (S₂) entgegengesetzten Rändern (S₁S₃) seiner Plattenglieder (S₁S₂, S₂S₃) jeweils an den oberen^Platten (P₁, P₂) der Ein-Spanneinrichtungen angelenkt ist, während die unteren Formungswerkzeuge jeweils mit den ihren Arbeitskanten (C₂C₅) entgegengesetzten Rändern (C₁, C₆) ihrer äußeren Plattenglieder'(C₁C₂, C₅C₆) an

, _un{den benachbarten unteren Platten (P₃, P₄) der Einspannvorrichtungen angelenkt sind und mit den ihren Arbeitskanten (C₂, C₅) entgegengesetzten Rändern (C₃C₄) ihrer inneren Plattenglieder (C₁C₃, C₄C₅) aji den entsprechenden Enden einer gemeinsamen, sie miteinander verbindenden Zwischenplatte (C₃C₄) angelenkt sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine untere waagerechte Tischplatte (10), auf der die unteren Formungswerkzeuge (C₂, C₅) gegeneinander verschiebbar lagern und sich gegenseitig durch eine zwischengeschaltete Rückholfeder (12) jeweils gegen die Kurvenfläche (EF) von Mitnehmern (14) an den unteren Platten (P₃, P₄) abstützen, wobei die unteren Platten (P₃, P₄) sich über Felder (13) jeweils an der Tischplatte (10) und an den unteren Formungswerkzeugen (C₂, C₅) abstützen und durch eine obere, das obere Formungswerkzeug (S₂) tragende, sich über Federn (16) auf den oberen Platten (P₁, P₂) abstützende Druckplatte (15) jeweils Führu'ngskurvenflächen (AB, CD) aufweisen, welche mit den Platten (P₁, P₂, P₃, P₄) zusammenwirken.