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Mit Matrizen und Stempeln arbeitende
Verformungspresse
oder -Maschine zur
kalten Verformung von Blechen.
Die Erfindung bezieht
sich auf eine mit Matrizen und Stempeln arbeitende Verformungspresse oder -Maschine
zur kalten Verformung von Blechen.
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Bei der kalten Verformung von Blechen, wie sie beispielsweise in Abkantmaschinen
oder Abkantpressen vorgenommen wird, wird die Oberfläche des zu verformenden Bleches
an den zur Verformung dienenden Teilen entlanggezogen. Dabei entstehen in der Oberfläche
der zu verformenden Bleche kleine Rillen, durch welche die vorher glatte und gegebenenfalls
blanke Oberfläche beschädigt wird. Um nach dem Verformen wieder eine glatte und
blanke Oberfläche zu erhalten, sind besondere'Arbeitsgänge, wie z. B. Polieren,
erforderlich.
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Wenn Bleche, die bereits mit besonderen Oberflächenschichten versehen
sind, wie z. B. eloxierte, lackierte oder mit Kunststoffschichten überzogene Bleche
kalt verformt werden, so tritt nicht nur der vorher genannte Nachteil ein, sondern
darüberhinaus
entstehen außerdem an den durch die Verformung hergestellten
Biegungen. Risse und Beschädigungen der Oberflächenschicht, die sich durch Nachbearbeitung
kaum oder-nur mit besonders großer Mühe wieder unsichtbar machen lassen. Diese Nachteile
sollen durch die Erfindung behoben werden. Gemäß der Erfindung sind bei einer mit
Matrizen und Stempeln arbeitenden Verformungspresse oder -Maschine zur kalten Verformung
von Blechen sowohl ihr Matrizenteil als auch ihr Stempelteil mit je einer
Zwischenschicht aus Textilien oder Kunststoff-Folien bzw. -Geweben bespannt.
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Die-Praxis hat gezeigt, daß durch diese Zwischenschicht einerseits
die Reibung der zur Halterung bzw. Verformung dienenden Teile an dem zu verformendbn
Blech ausgeschaltet wird, Bo daß die Oberfläche der Bleche durch keinerlei Rillen
oder Kratzer mehr beschädigt wird. Außerdem aber entsteht auch bei mit besonderen
Oberflächenschichten versehenen Blechen, z. B. einbrennlackierten Blechen, keine
Beschädigung dieser Schichten an den Verformungskanten. Insbesondere entstehen keine
Rißstellen im Lack, die sich bei den bekannten Verformungsverfahren meist schwarz
färben.
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Die Verwendung solcher Zwischenschichten ist zu anderen Zwekken bereits
bekannt geworden. So ist in der-deutschen Patentschrift 1 022 183
ein Verfahren zum Geraderichten oberflächenempfindlicher Bleche beschrieben, bei
dem eine oder beide Oberflächen
des Bleches während des Durchgangs
du-roh eine Mehrrollenrichtmaschine in Berührung mit einer Schutzschicht aus weicherem
Werkstoff stehen, wie Gummi oder Kunststoff-Folie. Die Schutzschicht wird mit dem
zu richtenden Blech mitgeführt und dabei läßt sich die Faltenbildung dieser SchatzBehicht
:Dicht vermeiden" die Unebenheiten auf dem gerichteten Blech zur Folge hat. Durch
gleichzeitige Mitführung vonMetallblechen auf der dem zu richtenden Blech abgekehrten
Seite der Schatzschicht soll diese Faltenbildung verhindert werden. Wollte man diesesVerfahren
zur kalten Verformung von Blechen be-, nutzen, so müßte man statt eines Bleches
drei Bleche gleichzeitig verformen, was nicht nur einen erhöhten Kräftebedarf für
die Verformung, sondern auch eine mangelhafte Genauigkeit der Verformung zur Folge
haben würde.
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Durch die US-Patentschrift 2 060 400 ist eine andere Einrichtung
zum Geraderichten von Blechen mittels einer Mehrrollenrichtmaschine bekannt geworden.
Wenn mit dieser Maschine kurze Bleche gerichtet werden sollen, werden zwischen den
Richtrollen Gurte mitgeführt, zwischen welche die kurzen Bleche gelegt werden. Die
mitgeführten Gurte dienen dazu, den kurzen Blechen beim Richten eine Führung zu*geben.
Durch Zugfedern soll das Faltenbilden der-Gurte verhindert werden. Wenn lange Bleche
gerichtet werden sollen, werden diese Führungsgurte fortgelassen.
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Schließlich ist durch die deutsche ?atentschrift 1 113 130
eine Einrichtung zum Runden, Kalibrieren, Schweißen und Glätten
von
Blechen bekannt gewordeng'die mit zwei gebogenen schwenkbaren Biegearmen arbeitetg
zwischen deren freien Enden eine elastische Matte gespannt ist, auf der das um eine
Trommel .zu biegende Blech liegt, das dann zusammen mit der Matte um die
Trommel gebogen wird. Die elastische Matte soll dafür sorgen, daß das Blech möglichst
gleichmäßig an die Trommel angepreßt wird, um eine möglichst große Arbeitsgenauigkeit
und Arbeitageschwindigkeit zu erzielend Der erfindungsgemäße Zweck kann durch keine
dieser bekannten Vorrichtungen erreicht werden.
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Als besonders zweckmäßig hat sich für die Bespannung der Teile Flanellstoff
oder Moltonstoff erwiesen und diese Stoffe werden wahlweise jeweils an den Stellen-angewandt,
wo sie sich am besten eignen. Für Blecheg die keine besonderen Oberflächenschichten
aufweisen,-genügt im allgemeinen Flanellstoff, bei mit Oberflächenschichten versehenen
Blechen wie z. B. bei lackierten Blechen, ist es besserg an besonders stark beansprachten
Stellen"_ wie--an der Oberwange von Abkantpressen, Moltonstoff zu benutzen. Die
Erfahrung hat gezeigt, daß entgegen der ursprünglichen Vermutung der Stoff sich
nur langsam abnutzt, so daß mit einem Stoffstück, z. B. auf einer Abkantpresse,
700 bis 1000 Abkantungen vorgenommen werden können, bevor das Stoffstück
an derjbenutzten Stelle-zu-dünn und damit unbrauchbar wird. Man kann jedoch
das gleiche Stoffstück noch weiterbenutzen, wenn man eslediglich einige Zentimeter
weiterrückt,
so daß ein anderer,Teil dieses Stoffstückes an die stark beanspruchten Stell-en
gelangt.
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Bei Abkantmaschinen ist je eine Zwischenschicht auf die Oberwange,
die untere Druckwange und die vordere als Biegewange dienende Druckwange gespannt.
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Bei Abkantpressen ist je eine Zwischenschicht auf den Druckbalken
und auf den Abkanttisch gespannt.
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Um eine Faltenbildung der Bespannung zu verhindern, sind die Zwischenschichten
etwa in der Querrichtung unter Federspannung gehalten. Insbesondere ist es zweckmäßig,
mindestens die auf den konkaven Teil der Verformungsvorrichtung gespannte Zwischenschicht
in zwei zueinander etwa rechti,##,inkeligen Richtungen unter Federspannung zu halten,
damit bei dem Eintreten* des konvexen Teiles in den konkaven Teil die an dem konkaven
Teil befindliche Bespannung nachzugeben vermag, ohne beschädigt zu werden.
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Die Zwischenschichten können in fast geschlossenen Bahnen um die zu
bespannenden Teile herumgelegt und an den einander gegenüberliegenden Rändern durch
Spa:nnfedern oder Spannbänder gespannt sein. Dadurch befindet sich nur immer ein
kleiner Teil der Bespannung'an den stark beanspruchten Stellen und es besteht die
Möglichkeit, wenn nach einigen hundert Abkantungen diese Stelle abgenutzt ist, nach
Lockerung'der Spannfedern die Bespannung ein wenig zu verschieben, so daß bisher
weniger beansprachte
Teile der Bespannung in die stark beanspruchte
Zone gelangen. Dadurch kann die Bespannung für eine große Anzahl von Abkantungen
benutzt werdeng bevor sie im ganzen so abgenntztis#, daß sie ersetzt werden muß.
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'Um die Zwischenschicht unter genügpnder Spannung zu halten, könnte
man einfach in die einander gegenüberliegenden Ränder Spannfedern oder Spannbänder
einnähen, einkleben od. dgl..
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Dann müßte man jedoch nach Abnutzung der Bespannung diese Teila
entweder abtrennen, um sie nochmals verwenden zu können oder mit der abgenutzten
Zwischenemht fortwerfen. Dieser leachteil kann dadurch vermieden werd-en, daß die
Spannfedern oder Spannbänder -an den Rändern der Zwischenschicht auswechselbar befestigt
werden. Um ihnen dabei einen genügenden Halt zu geben, können die zum Eingriff vorgesehenen
Ränder verstärkt sein, z. B. durch mehrfaches Umnähen oder durch Einnähen eines
Drahtes, einer Kordel od. dgl. hinter welche Klammern greifen, an denen die Spannfedern
oder Spannbän-der befestigt sind, so daß-die Spannfedern oder Spannbänder zwischen
zwei an ihren Enden befindlichen Klammern liegen. Man kann die SpannfederQoder Spannbänder
zusätzlich noch mit bekannten Verstelleinrichtungen versehen, mit denen ihre Länge
bzw. bei bestimmter Länge ihre Federkarft verstellt werden kann. Solche-Spannfedern
oder Spann*bänder sind über die ganze Breite der Zwischenschicht verteilt, z. B.
hat sich ein gegenseitiger Abs.tand von etwa 10 cm als zweckmäßig erwiesen.
Anstelle
so vieler Spannfedern oder Spannbänder kann man die Zwischenschicht auch um verstellbare
Spannleisten legen und man kann, wenn man eine möglichst gute Peineinstellung
der Spannung der Zwischenschicht erreichen will# die Anwendung der Spannfedern oder
Spannbänder mit einer Spannleiste vereinigen in der Weise, daß die Spannfedern oder
Spannbänder über die verstellbare Spannleiste gelegt werden. Dann kann man zunächst,
um die unterschiedliche Dehnungsfähigkeit der Zwischenschicht an den verschiedenen
Stellen auszugleichen, eine gewisse gleichmäßige Spannung mittels der Spannfedern
oder Spannbänder herbeiführen und sodann durch die Spannleiste die gleichmäßig eingerichtete
Spannung auf der ganzen Pläche der Zwischenschicht gleichmäßig vergrößern oder vermindern.
Bei Veränderung der Lage der Zwiaehenschicht mit zunehmende.- Lbnutzung ihrer einzelnen
Teile kann es vorkommeng daß schließlich ni2-',lt mehr die Spannfedern
oder Spannbänder der Spannleiste aufliegen, sondern Teile der Zwischenschicht selbst.
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Die Spannleisten können an Haltearmen angeordnet sein, deren Länge
stetig verstellbar ist, z..B. mittels einander'gegenüberliegender Rechte-Iinks-Gewindebolzen.
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Da die Zwischenschicht dort, wo sie über Kanten gleitet, besonders
stark beansprucht wird, kann sie durch Laufrollen von der Reibung an den Kanten
entlastet werden. Insbesondere können eine oder mehrere Laufrollen synchron mit
der hin- und hergehenden
Bewegung der Zwischenschicht abwechselnd
in zuAinander entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben sein, wo-.-durch die
Zwischenschicht noch weiter entlastet wird. Bei einer Abkantmaschine kann die als
gemeinsame Tangentenfläche über die Laufrollen geführte Zwischenschicht unmittelbar
auf der Oberfläche des.Abkanttisches-liegen.
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Anstelle die beiden Enden-der Zwischenschicht durch eine gemeinsame
zwischen ihnen liegende Federung zu spannen, kann für jedes in ihrer Bewegungsrichtung
liegende Ende der Zwischenschicht eine-besondere unter Druckfederspannung stehende
Spannrolle vorgesehen sein.
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In den Abbildungen sind einige Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt-und
nachstehend besehrieben,.ohne daß die Erfindung jedoch auf diese Ausführungsformen
beschränkt sein soll.'
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung
an einer Abkantmaächine, Fig. 2 an einer Abkantpresse, Fig. 3
stellt bei einer Abkantpresse die Form insbesondere der Oberwange dar, wie sie für
blanke Bleche Verwendung finden sollte, Fig. 4 für mit einer Oberflächenschicht
versehene z. B. lackierte Bleche, Fig. 5 zeigt eine mehrfach umgenähte-Kante
einer Zwischenschicht mit umgreifender Klemme,
Fig. 6
die durch eine Einlage versteckte Kante einer Zwischenschicht mit umgreifender Klemmet
Fig. 7 eine Spannleiste und Fig. 8 die Verbindung einer
Spannleiste mit einem Haltearm, Fig. 9 zeigt an einer Abkantpresse
die Anordnung von Laufrollen perspektivisch, Fig.10 in der Seitenansicht.
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In Figur 1 ist von der Abkantpresse lediglich der Druckbalken
1 und der Abkanttisch-2 dargestellt. Um den Druckbalken 1
ist die Zwischenschicht
3 herumgelegt und wird durch die Spannleiste 4 gespannt. Da die Zwischenschicht
3 nicht zu federn braucht, ist eine federnde Aufhängung der Spannleiste 4
nicht erforderlich, im Bedarfsfall kann sie jedoch vorgesehen werden. Die Spannleiste
4 kann durch Mittel bekannter Art, z. B. durch Zahnrad- und Zahnstange, verstellbar
sein, so daß die richtige Einspannung der Zwischenschicht 3 durch diese Verstellung
möglich ist.
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Damit keine Querfalten entstehen$ ist eine Quprspannung vorgesehen,
die aus Spannfedern oder Spannbändern 5 besteht, welehe einerseits an der
an der Abkantpresse angeordneten Leiste 6 festgelegt sein können und andererseits
mittels Klemmen 7
an den Seitenkanten der Zwischenschicht 3 angreifen.
Damit ist eine vollkommen glatte Aufspannung der Zwischenschicht 3
auf dem
Druckbalken 1 möglich.
Die auf dem Abkanttisch 2 aufgespannte
Zwischenschicht 8
muß dagegen federndaufgespannt seing damit sie bei der Bewegung
des Druckbalkens 3 in Richtung des Pfeiles 9 nachzugeben vermag,
wenn sie in den konkaven Teil 10 des Abkanttisches hineingedrückt
wird. Zu diesem Zweck können Federungen 11 vorgesehen sein, die einerseits
an irgendeinem Teil 12 der Abkantpresse und andererseits an einer Spannleiste
13 angreifen, die in gleicher Art wie die Spannleiste-4 die Zwischenschicht
8 in der Längsrichtung unter Spannung hält. Für die Querspannung der Zwischenschicht
8 sind ebenfalls Spannbänder oder Spannfedern 14 vorgesehen, die einerseits
an einem Teil 12 der Abkantpresse befestigt sind und andererseits mittels Klammern
15 an den Kanten der Zwischenschicht 8 angreifen.
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Wird nun ein Blech zum Abkanten in bekannter Weise in die Abkantpresse
gelegt, so steht es an keiner Stelle in direkter Berührung-mit dem Druckbalken und
dem Abkanttisch, an je-
der Stelle ist es vielmehr von diesen Teilen durch
die Zwischenschicht aus Textilien oder Kunststoff-Folien bzw. -Geweben getrennt.
Die Praxis zeigt, daß aus diesem Grunde die Oberfläche des Bleches nach dem Abkanten
vollständig unbeschädigt ist und weder-Rillen noch an den Abkantstellen Risse oder
sonstige Beschädigungen zeigt.
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Bei der in Figur 2 dargestellten Abkantmaschine arbeiten in bekannter
W-eise drei Teile, nämlich die Oberwange 16, die Unterwange 17 und
die als Biegewange dienende Druckwange 18 zusammen.
Damit
auch hier beim Abkanten das abzukantende Blech mit keinem der drei Teile in direkte
Berührung kommt, muß jeder dieser drei Teile mit einer Zwischenschicht aus Textilien
oder Kunststoff-Folien bzw. -Geweben versehen sein. Die Oberwange 16 ist
mit der Zwischenschicht 19 bespannt, die über die Spannleiste 20 gelegt ist
und mittels der Spannfedern oder Spannbänder 21 in der Längsrichtung gestraftt wird.
Die Spannleiste 20 wird-mit Haltearmen 22 an der Oberwange 16 fest#-gehalten.
Die Spariml-eiste 20 kann entweder an die Haltearme 22 angeschweißt oderg wie in
Figur 8 dargestellt, einfach in-die rohrförmige Spannleiste 21 hineingesteckt
und mittels eines Gewindebolzens 23 festgehalten und an der Verdrehung verhindert
sein.
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Nach dem Auflegen der Zwischenschicht 19 wird sie in ihrer
Längsrichtung zunächst durch die Spannfedern oder Spannbänder 21 unter gleichmäßige
Spannung versetzt. Die Spannfedern oder Spannbänder können an ihren Kanten 24 entweder
mit mehrfachen Faltungen 25, wie in Figur 5 dargestellt, oder mit
einer Draht- bzw. Kordeleinlage 26 versehen sein, wie in Figur
6
dargestellt, so daß die Kante 24 einen Wulst bildet, der von einer Klemme
27 hintergriffen-wird, so daß auch bei stärkerem Zug die Klemmen nicht abrutschen.
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Nachdem durch die einzelnen Spannfedern oder Spannbänder die gleichmäßige
Längsspannung der Zwischenschicht 19 erreicht ist, wird mittels des an den
Haltearmen 22 befindlichen Rechtslinks-Gewindes 28 die Gesamtspannung der
Zwischenschicht in gleichmäßiger Weise auf die richtige Größe gebracht.
In
ähnlicher Weise ist die Unterwange 17 mit einer Zwischenschicht
29 und die Druckwange 18 mit einer Zwischenschicht 30 bespannt,
die in entsprechender Weise mittels-der Spannfedern oder Spannbänder-31 bzw.
32 gleichmäßig gespannt und sodann mittels der Spannleisten 33 und
34 auf die richtige Spannung gebracht werden.
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Das abzukantende Blech wird nun in bekannter Weise zwischen die Oberwange
16 und die Unterwange 17 gelegt, jedoch liegt es dabei, im Gegensatz
zu den bekannten Anordnungen, nicht diesen Wangen direkt auf, sondern ist von ihnen
durch die Zwischenschicht 19 bzw. 29-getrennt.
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Wird nun das Blech mittels der Druckwange 18 in bekannter Weise
in Richtung des Pfeiles 35 abgekantet, so kommt auch die Druckwange
18 selbst nicht mit dem abzukantenden Blech 'in Berührung, sondern nur die
Zwischenschicht 30.
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Dadurch wird auch in diesem Fall der neue technische Effekt erzielt,
daß das abgekantete Blech die Abkantmaschine verläßt, ohne daß seine Oberfläche
Rillen und ohne daß die abgekanteten Stellen Risse erhalten haben.
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Es hat sich gezeigt, daß Oberwangen mit so scharfen Biegekanten
36, wie sie für Bleche benutzt werden können, die mit keiner besonderen Oberflächenschicht
versehen sind, zum Biegen von,Blechen mit besonderen Oberflächenschichten, wie Lackschichten,
Kunststoffschichten od. dgl. nicht geeignet
sind. Zum Abkanten
solcher Bleche sollten Biegekanten 37
Verwendung finden, die etwas mehr abgerundet
sind.
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Es hat sich gezeigt, daß durch die beschriebene, in der Längsrichtung
wirkende Spannvorrichtung bei Abkantmaschinen die Zwischenschicht ausreichend auch
in der Querrichtung gespannt wird, so daß eine besondere-Quer-Spannvorrichtung nicht
erforderlich ist, im Bedarfsfall kann jedoch eine ähnliche Quer-Spannvorrichtung
benutzt werden, wie sie nach Figur 1 fUr die Abkantpresse beschrieben wurde.
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Wenn bei einer Abkantpresse der Druckbalken 1 in die Matrize
des Abkanttisches 2 eintritt und dabei die Zwischenschicht 8
mitnimmt, entstehen
an den Ecken 38, 39, 40 und 41, um welche die Zwischenschicht herumgeleitet
wird, starke Reibungen, welche das Material der Zwischenschicht beanspruchen und
an diesen Stellen zu vorzeitiger Zerstörung führen können. Durch Anwendung von Laufrollen
42 und 43 an den Außenkanten 38 und 39 des Abkanttisches
1 und Laufrollen 44 und 45 an den Außenkanten 40 und 41 der Matrizenform
46 wird.dieübermäßige Beanspruchung der Zwischenschicht an diesen Stellen vermieden.
Es kann zweckmäßig sein, einige der Laufrollen, insbesondere die Laufrollen 44 und
45, im Rhythmus der Bewegung der Zwischenschicht 8 synchron mit dem Eintritt
und Austritt des Druckbalkens 1 relativ zur Matrizenform 46 entsprechend
den Pfeilen 47 und 48 abwechselnd in der Einlauf- und in der Auslaufdrehrichtung
anzutreiben. Der als gemeinsame
Tangentenfläche-der Laufrollen
42 und 44 einerseits sowie 43 und 45 andererseits erscheinende Teil 49 der Zwischenschicht
8 sollte dabei unmittelbar auf der Fläche 50 des Abkanttisches
1 liegen.
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Anstelle einer,einzigen in Figur 1 dargestellten
Spannlei-
ste 13 mit Spannfeder 11 kann man gemäß Figur
9 und 10 zwei unter Drehfederspannung stehende Spannrollen
51 und 52 verwenden.