DE19922309C1

DE19922309C1 - Schließwerkzeug zur Herstellung von Rohren

Info

Publication number: DE19922309C1
Application number: DE1999122309
Authority: DE
Inventors: Heinrich Edelmann; Dieter Winheim
Original assignee: SMU EDELMANN GmbH
Current assignee: SMU EDELMANN GmbH
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2000-10-19
Anticipated expiration: 2019-05-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schließwerkzeug (1) zur Herstellung von Rohren, die in längsgeschlitztem Zustand als noch unfertiger Rohrkörper (14) einer Schweißeinrichtung zugeführt werden, wobei das Schließwerkzeug (1) zum Formen der Rohrkörper (14) ein Werkzeugunterteil (2) und ein Werkzeugoberteil (3) aufweist und jeder Rohrkörper (14) nach erfolgter Formgebung so zwischen dem Werkzeugunterteil (2) und dem Werkzeugoberteil (3) einliegt, daß sich der Längsschlitz (15) des Rohrkörpers (14) oben befindet, wobei sich im Werkzeugoberteil (3) ein vertikalbewegliches Führungsteil (8) befindet, das mit zum Anpressen an die Oberseite (17) des Rohrkörpers (14) bestimmten Flächenabschnitten (10) ausgestattet ist, das Führungsteil (8) Stützflächen (11) aufweist, die als Anlage für die zu verschweißenden Kanten (16) des Längsschlitzes (15) des Rohrkörpers (14) vorgesehen sind und wobei das Führungsteil (8) mit Tragabschnitten (12) ausgestattet ist, die zum Hintergreifen der an den Längsschlitz (15) angrenzenden Innenwandbereiche (18) des Rohrkörpers (14) geeignet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schließwerkzeug zur Herstellung von Rohren, die in längsgeschlitztem Zustand als noch unfertiger Rohrkörper einer Schweißeinrichtung zugeführt werden, wobei das Schließwerkzeug zum Formen der Rohrkörper ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil aufweist und jeder Rohrkörper nach erfolgter Formgebung so zwischen dem Werkzeugunterteil und dem Werkzeugoberteil einliegt, daß sich der Längs schlitz des Rohrkörpers oben befindet, wobei sich ferner im Werk zeugoberteil ein vertikalbewegliches Führungsteil befindet, das Stützflächen aufweist, die nach Beendigung des Biegevorganges als Anlage für die zu Verschweißenden Kanten des Längsschlitzes des Rohrkörpers dienen und wobei das Führungsteil Tragabschnitte aufweist, die zum Hintergreifen der an den Längsschlitz angrenzenden Innenwandbereiche des Rohrkörpers vorgesehen sind.

Bekannte Schließwerkzeuge dieser Art dienen dazu, in einem vorausgegan genen Arbeitsgang und aus einem Blechzuschnitt hergestellte, vorgebogene Rohrabschnitte in einem weiteren Arbeitsgang jene abschließend rohrför mige Querschnittsform zu geben, die erforderlich ist, um anschließend den so entstandenen Rohrkörper zu einem Rohr verschweißen zu können. Das Schließwerkzeug ist als Teil einer aus mehreren Vorrichtungen bestehenden Fertigungseinrichtung zu betrachten, mit deren Hilfe sich aus Blechzu schnitt bestehende Rohre herstellen lassen.

Die DE-PS 901 767 beschreibt ein Schließwerkzeug einer Presse zur Her stellung von geschlitzten Rohrkörpern. Das Schließwerkzeug weist ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil auf, wobei im Werk zeugoberteil ein Biegebalken vertikalbeweglich geführt ist, dessen Stempel sich am unteren Ende eines Steges befindet. Im gebogenen Zustand des Rohrkörpers liegen die Kanten des Längsschlitzes des Rohrkörpers an bei den senkrechten Stützflächen des Steges an. Das Lösen des gebogenen Rohrkörpers aus dem Werkzeugunterteil und aus dem Werkzeugoberteil geschieht derart, daß der Biegebalken zuerst gegen die innere Unterseite des Rohrkörpers gepresst und gleichzeitig das Werkzeugoberteil ein kurzes Stück angehoben wird. Dabei löst sich der Rohrkörper mit seiner Oberseite vom Werkzeugoberteil. Anschließend wird der Biegebalken nach oben ge fahren, um mit seinen zu beiden Seiten des Steges befindlichen Tragab schnitten gegen die an den Längsschlitz des Rohrkörpers angrenzenden In nenwandbereiche zu drücken, so daß dadurch der Rohrkörper auch vom Werkzeugunterteil gelöst wird und nun von den beiden Tragabschnitten des Biegebalkens getragen wird.

Das Schließwerkzeug weist drei entscheidende Nachteile auf.

Der erste Nachteil besteht darin, daß der Steg des Biegebalkens relativ dick ausgebildet werden muß, damit die erforderlichen und nicht unerheblichen Druckkräfte, die zum Formen des Rohrkörpers aufgebracht werden müssen, schadlos vom Biegebalken aufgenommen werden können. Ein dicker Steg bewirkt jedoch in nachteiliger Weise eine Verbreiterung des Längsschlitzes des zu fertigenden Rohrkörpers, so daß bei unveränderter Schlitzbreite der Schweißvorgang und die Bildung einer sauberen Schweißnaht entweder erschwert wird, oder wenn man dies verhindern will, der Rohrkörper so ver formt werden muß, daß die Breite des Längsschlitzes verringert wird, was in nachteiliger Weise dazu führt, daß man unrunde geschweißte Rohr erhält. Für eine genaue und exakte Rohrfertigung ist dieser Verfahrensschritt nicht geeignet.

Der zweite Nachteil ist darin erkennbar, daß der Biegebalken zum Lösen des Rohrkörpers innerhalb des Rohrkörpers von dessen Unterseite zur Oberseite bewegt werden muss. Je größer der Durchmesser des Rohrkörpers ist, umso größer ist auch der Hub, den der Biegebalken durchmessen muß und umso größer ist die dafür erforderliche Zeit. Ein derartiger Verfahrens schritt erhöht somit die Fertigungszeiten nicht unerheblich, so daß eine ra tionelle Fertigung der Rohrkörper, gemessen nach heutigen Maßstäben, nicht möglich ist.

Der dritte und ebenfalls entscheidende Nachteil besteht darin, daß sich beim Lösen des Rohrkörpers aus dem Werkzeugunterteil die Oberseite des Rohr körpers nicht mehr im Werkzeugoberteil befindet. Die Kontur des Werk zeugoberteiles befindet sich vielmehr in einem Abstand zum Rohrkörper. Beim Hochfahren des Biegebalkens drücken dessen Tragabschnitte gegen die an den Längsschlitz angrenzenden Innenwandbereiche des Rohrkörpers. Erfahrungsgemäß verklemmen die Oberseite und die Unterseite des Rohr körpers im Werkzeugober- und im Werkzeugunterteil. Wird nun bei ent sprechender Verklemmung mit den Tragabschnitten gegen die an den Längsschlitz angrenzenden Innenwandbereiche des Rohrkörpers ge drückt, besteht insbesondere bei dünnwandigen Rohren die Gefahr, daß sich der Rohrkörper im Bereich seines Längsschlitzes aufweitet, da die Oberseite des Rohrkörpers nicht mehr am Werkzeugoberteil anliegt. Auch dies führt zu einer unerwünschten Verbreiterung des Längsschlitzes und, will man dessen Breite verringern, wieder zu einer Verformung des angestrebten kreisringförmigen Querschnittes des Rohrkörpers.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Schließwerkzeug der hier vorliegenden Art auf einfachste Weise so weiterzuentwickeln, daß die eben beschriebe nen Nachteile vermieden werden.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das Führungsteil mit Flächen abschnitten ausgestattet ist, die oberhalb der Tragabschnitte angeordnet und durch die Stützflächen von den Tragabschnitten getrennt, zum Anpressen auf die im Bereich des Längsschlitzes gelegene Oberseite des Rohrkörpers bestimmt sind.

Im Gegensatz zum eingangs genannten Stand der Technik ist das Füh rungsteil des nunmehr vorliegenden Schließwerkzeuges nicht mehr dazu bestimmt, zur Unterstützung des Biegevorganges auch gegen die Innenwand der Unterseite des Rohrkörpers gedrückt zu werden. Somit braucht das Füh rungsteil auch keine großen Druckkräfte mehr übernehmen. Dadurch kann der Steg des Führungsteiles, der sich mit seinen beiden Stützflächen zwi schen dem Längsschlitz des geformten Rohrkörpers befindet, relativ dünn und schmal gehalten werden, was in vorteilhafter Weise wiederum bedeutet, daß der Längsschlitz des Rohrkörpers äußerst schmal ausfällt, so daß beim Schweißvorgang sofort eine saubere Schweißnaht entsteht. Der Rohrkörper braucht deshalb zum Schweißen nicht noch weiter zusammengedrückt zu werden. Bei der Fertigung entstehen somit keine unrunden Rohre.

Ein weiterer entscheidender Vorteil besteht darin, daß die durch die Stütz flächen getrennten Flächenabschnitte und Tragabschnitte sehr eng zueinan der angeordnet werden können. Die Höhe des Steges orientiert sich ledig lich an der Wanddicke des Rohrkörpers. Da die Rohrkörper nicht dickwan dig sind, ist auch die Höhe des Steges knapp gehalten. Zum Lösen des Rohrkörpers aus dem Werkzeugunterteil und aus dem Werkzeugoberteil braucht daher das Führungsteil nur einen kleinen Hub bewegt zu werden, wobei dieser Hub wesentlich geringer ist als der Hub des Führungsteiles des eingangs beschriebenen und zum Stand der Technik zählenden Schließ werkzeuges. Auf diese Weise wird die Fertigungszeit zum Anfertigen eines Rohrkörpers deutlich verkürzt. Da die Rohrkörper als Massenware herge stellt werden, bedeutet jede Fertigungszeitverkürzung einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil.

Ein weiterer entscheidender Vorteil wird auch dadurch erzielt, daß sich der Rohrkörper während des Ausdrückvorganges aus dem Werkzeugoberteil beim Einwirken der Flächenabschnitte noch am Werkzeugoberteil abstützen kann. Die von den Flächenabschnitten von außen auf den Rohrkörper ein wirkende Druckkraft kann, bedingt durch die genannte Abstützung, kein Verformen der Oberseite des Rohrkörpers bewirken. Der Rohrkörper wird auch beim Ausdrücken aus dem Werkzeugoberteil nicht deformiert. Der erwünschte exakt kreisringförmige Querschnitt des Rohrkörpers bleibt da her voll erhalten. Man erhält Rohrkörper mit großer Maßgenauigkeit. Die vorgenommenen Veränderungen am Führungsteil und damit am Schließwerkzeug sind im Grunde minimal. Die erzielten Vorteile hingegen erweisen sich als bedeutsam.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Weise ein Schließwerkzeug, das mit einem Rohr körper bestückt ist;

Fig. 2 den am Rohrkörper wirkenden unteren Abschnitt des Führungsteiles;

Fig. 3 im Detail jenen Fertigungsvorgang, bei dem das Führungsteil im Be griff ist, den Rohrkörper vom Werkzeugoberteil zu lösen;

Fig. 4 einen Ausschnitt, wie die Kanten des Längsschlitzes des Rohrkörpers an den Stützflächen anliegen sowie

Fig. 5 jenen Vorgang bei dem der Rohrkörper mit Hilfe der Tragabschnitte vom Führungsteil getragen wird.

Das in Fig. 1 dargestellte Schließwerkzeug 1 ist schematisch dargestellt wo bei nur die für die Erläuterung der Erfindung notwendigen technischen Merkmale und Einzelheiten näher genannt sind. Das Schließwerkzeug 1 weist ein Werkzeugunterteil 2 und ein Werkzeugoberteil 3 auf. Das Schließwerkzeug 1 ist in geschlossener Lage dargestellt. Innerhalb des Werkzeugunterteiles 2 und des Werkzeugoberteiles 3 ist in entsprechenden Ausnehmungen 4 ein mit einem durchgehenden Längsschlitz 15 versehener Rohrkörper 14 eingefügt. Die Zeichnung zeigt Schließwerkzeug 1 mit Blick auf den Querschnitt des Rohrkörpers 14. Das Schließwerkzeug 1 weist einen Rahmen 5 auf, in dem das Werkzeugoberteil 3 vertikalbeweg lich geführt ist. Im Werkzeugoberteil 3 ist ein ebenfalls vertikalbewegliches Führungsteil 8 vorgesehen, auf das eine Hubeinrichtung 6, beispielsweise ein hydraulisch oder pneumatisch wirkender Zylinder einwirkt, um das Füh rungsteil 8 nach unten zu drücken. Das Führungsteil 8 ist mit einer bei spielsweise durch ein Federelement gebildeten Rückholeinrichtung 7 verbun den, um das Führungsteil 8 wieder in seine Ausgangslage zurück zu holen. Die Rückholeinrichtung 7 stützt sich am Werkzeugoberteil 3 ab. Beim Bie gevorgang des Rohrkörpers 14 ist das Führungsteil 8 so angeordnet, daß die beiden sich gegenüberliegenden Kanten 16 des oben liegenden Längsschlit zes 15 des aus Blechzuschnitt gebildeten Rohrkörpers 14 am Führungsteil 8 dann anliegen, wenn der Biegevorgang abgeschlossen ist. Aus Gründen ei ner deutlichen Darstellung zeigt die Zeichnung in erster Linie den herge stellten Rohrkörper 14 sowie das Führungsteil 8. Der obere, die Erfindung nicht betreffende Teil des Schließwerkzeuges 1, sowie dessen bekannte funktionale Einbindung, beispielsweise in eine hydraulisch wirkende Pres se, ist deshalb in der Zeichnung weggelassen worden.

Fig. 2 zeigt den mit dem Rohrkörper 14 zusammenwirkenden unteren Ab schnitt 9 des Führungsteiles 8. Das Führungsteil 8 endet nach unten mit zwei horizontal angeordneten Tragabschnitten 12. Nach oben schließen sich zwei vertikal angeordnete, auf Abstand gehaltene und nebeneinander ange ordnete Stützflächen 11 an. Oberhalb der Stützflächen 11 befinden sich zwei horizontal angeordnete Flächenabschnitte 10, die ebenfalls auf Ab stand gehalten sind. Nach oben führt das Stützteil 8 weiter und ist mit der Hubeinrichtung 6 und der Rückholeinrichtung 7 verbunden.

Mit Blick entlang der Längsachse des Körpers 14 zeigt Fig. 3 den Quer schnitt des Rohrkörpers 14 mit dem unteren Abschnitt 9 des Führungsteiles 8. Die Flächenabschnitte 10 des Führungsteiles 8 liegen auf der Oberseite 12 des Rohrkörpers 14 auf. Die Flächenabschnitte 10 sind zum Anpressen an die Oberseite 17 des Rohrkörpers 14 bestimmt.

Aus der Zeichnung nach Fig. 4 geht hervor, daß die Kanten 16 des Längs schlitzes 15 des Rohrkörpers 14 an den Stützflächen 11 anliegen. Die Kanten 16 sind durch einen Steg 13, an dem sich beidseitig die Stützflächen 11 be finden, getrennt.

Fig. 5 zeigt die Funktion der Tragabschnitte 12. Das Führungsteil 8 ist so weit nach oben bewegt, daß die Tragabschnitte 12 den Längsschlitz 15 des Rohrkörpers 14 hintergreifen und an den Innenwandbereichen 18 des Rohr körpers 14, welche an den Längsschlitz 15 angrenzen, anliegen. In dieser Lage ist das Führungsteil 8 in der Lage, den Rohrkörper 14 zu tragen.

Der abschließend beschriebene Verfahrensablauf soll die Funktion des Füh rungsteiles 8 während des Herstellungsvorganges des Rohrkörpers 14 und dessen Bereitstellung zum Weitertransport beschreiben. Wird der Rohrkör per 14 im Schließwerkzeug in seine abschließende, für den Schweißvorgang geeignete Form gebracht, nimmt das Führungsteil 8 eine solche Lage ein, daß die Kanten 16 des Längsschlitzes 15 des Rohrkörpers 14 an den bevor zugt senkrechten Stützflächen 11 des Führungsteiles 8 anliegen. Durch die se Maßnahme verlaufen die Kanten 16 des Längsschlitzes 15 absolut paral lel. Durch anschließendes Hochfahren des Werkzeugoberteiles 3 wird der Rohrkörper 14 vom Werkzeugunterteil 2 abgehoben. Anschließend wird der im Werkzeugoberteil 3 befindliche Rohrkörper 14 vom Werkzeugoberteil 3 dadurch gelöst, daß das Führungsteil 8 so weit nach unten bewegt wird, bis die Flächenabschnitte 10 gegen die Oberseite 17 des Rohrkörpers 14 ge preßt werden und den Rohrkörper 14 auch vom Werkzeugoberteil 3 lösen. Dadurch, daß die Tragabschnitte 12 des Führungsteiles 8 den Längsschlitz 15 des Rohrkörpers 14 hintergreifen, kann sich dieser nicht vom Führungs teil 8 lösen. Losgelöst vom Werkzeugoberteil 3 und vom Werkzeugunterteil 2 wird der Rohrkörper 14 nun vom Führungsteil 8 getragen. Diese Anord nung ist Anlaß für eine nicht näher dargestellte Fördereinrichtung, die den Rohrkörper 14 erfaßt und in gleichmäßiger Bewegung an eine Schweißein richtung weiterbefördert wobei in gleicher Weise, wie der Schweißvorgang fortschreitet, der Rohrkörper 14 vom Führungsteil 8 abgezogen wird. Dabei wirken die Stützflächen 11 als Führung für die Kanten 16 des Längsschlit zes 15, so daß ein exaktes und gleichmäßiges Verschweißen des Längs schlitzes 15 des Rohrkörpers 14 so lange erfolgt, bis das fertige Rohr vor liegt.

Das Führungsteil 8 ist ein längliches Gebilde, das sich an der Länge des Rohrkörpers 14 orientiert. Alle hier gezeigten Darstellungen zeigen die Querschnittsform des Führungsteiles 8. Das Schließwerkzeug 1 kann, je nach Länge des herzustellenden Rohrkörpers 14, mit mehr als einer Rück holeinrichtung 7 und mit mehr als einer Hubeinrichtung 6 ausgestattet sein.

Claims

1. Schließwerkzeug (1) zur Herstellung von Rohren, die in längsgeschlitz tem Zustand als noch unfertige Rohrkörper (14) einer Schweißeinrich tung zugeführt werden, wobei das Schließwerkzeug (1) zum Formen der Rohrkörper (14) ein Werkzeugunterteil (2) und ein Werkzeugoberteil (3) aufweist und jeder Rohrkörper (14) nach erfolgter Formgebung so zwi schen dem Werkzeugunterteil (2) und dem Werkzeugoberteil (3) einliegt, daß sich der Längsschlitz (15) des Rohrkörpers (14) oben befindet, wobei sich ferner im Werkzeugoberteil (3) ein vertikalbewegliches Führungsteil (8) befindet, das Stützflächen (11) aufweist, die nach Beendigung des Biegevorganges als Anlage für die zu verschweißenden Kanten des Längsschlitzes (15) des Rohrkörpers (14) dienen und wobei das Füh rungsteil (8) Tragabschnitte (12) aufweist, die zum Hintergreifen der an den Längsschlitz (15) angrenzenden Innenwandbereiche (18) des Rohr körpers (14) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Füh rungsteil (8) mit Flächenabschnitten (10) ausgestattet ist, die oberhalb der Tragabschnitte (12) angeordnet und durch die Stützflächen (11) von den Tragabschnitten (12) getrennt, zum Anpressen auf die im Bereich des Längsschlitzes (15) gelegene Oberseite (17) des Rohrkörpers (14) be stimmt sind.

2. Schließwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte (10) horizontal angeordnet sind.