DE19955200C2

DE19955200C2 - Anordnung zur Herstellung eines bumerangartig konfigurierten im Querschnitt rechteckförmigen Rohrabschnitts

Info

Publication number: DE19955200C2
Application number: DE19955200A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Wortmann; Werner Boehmer; Lothar Hein
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: DE19955200A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Herstellung eines bumerangartig konfigurierten Rohrabschnitts rechteckigen Querschnitts.

Rohrabschnitte dieser Art werden z. B. bei der Fertigung von Lenkern für Kraftfahrzeugachsen eingesetzt. Sie sind in der Ebene ihrer längeren Querschnittsachse gekrümmt. Ihre Fertigung war aber bislang mit einem hohen Aufwand verbunden, da ein faltenfreies Biegen in der Ebene der längeren Querschnittsachse nur unter Wärmeeinwirkung so wie mit Innenwerkzeugen möglich war.

So belegt beispielsweise die US-PS 2,932,335, dass das Biegen eines rechteckigen Rohrstücks mit unterschiedlich langen Querschnittsachsen so wohl über die längere als auch über die kürzere Querschnittsachse nur mit komplizierten Innenwerkzeugen möglich ist.

Aus der "Technischen Rundschau" Nr. 39 vom 18.09.1959 ist es unter dem Titel "Das Biegen von Rohren auf Pressen" auf den Seiten 55 bis 57 be kannt, kreisrunde Rohre mit Hilfe von Rollen und Druckstücken zu biegen. Anregungen zum Biegen von Rechteckrohren über die lange Quer schnittsachse sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Herstellung eines bumerangartig konfigurierten Rohrabschnitts zu schaffen, bei welcher der Fertigungsaufwand, insbesondere im Hin blick auf die Massenherstellung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Querschnitte, Längen und Biegeradien, deutlich vermindert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des Patentanspruchs.

Danach umfasst eine solche Anordnung eine Biegevorrich tung für einen rechteckförmigen Rohrabschnitt, die in eine konventionelle Presse mit ortsfestem Pressentisch und vertikal beweglichem Pressenstößel innerhalb einer Fertigungslinie eingliederbar ist.

Die Biegevorrichtung weist zwei auf einem Pressentisch in Reihe im Abstand hintereinander festlegbare Konsolen mit um horizontale Achsen schwenkbaren, nach oben offene, ge radlinige Aufnahmekanäle aufweisende Rohraufnahmen, ein mindestens mittelbar am Pressenstößel anbringbares, zwi schen die Rohraufnahmen fassendes Biegewerkzeug mit einem nach unten offenen, im Querschnitt U-förmigen, in Längs richtung konvex gekrümmten Verformungskanal und in diago naler Versetzung neben den Rohraufnahmen bzw. den Konso len auf dem Pressentisch festlegbare bolzenartige Hubbe grenzer auf.

Beim Biegen eines zunächst geraden gestreckten Rohrab schnitts in der Ebene der längeren Querschnittsachse wer den dessen Enden in die Aufnahmekanäle der Rohraufnahmen gelegt. Die Aufnahmekanäle sind so gestaltet, dass der Rohrabschnitt über einen wesentlichen Höhenbereich seit lich umfasst wird. Auf diese Weise wird ein Ausknicken beim Biegen vermieden. Die Rohraufnahmen sind um horizon tale Achsen schwenkbar gelagert, damit die Enden des Rohrabschnitts, welche mit nur geringem Spiel in den Auf nahmekanälen gelagert sind, sich beim Biegen in Längs richtung der Aufnahmekanäle verlagern können.

Das bevorzugt an einer dem Pressenstößel zugeordneten Stößelplatte befestigte Biegewerkzeug fasst mittig zwi schen die Rohraufnahmen und besitzt einen nach unten of fenen, im Querschnitt U-förmigen, in Längsrichtung konvex gekrümmten Verformungskanal. Auch dieser Verformungskanal ist so gestaltet, dass der Mittelabschnitt des zu biegen den Rohrabschnitts über einen wesentlichen Teil seiner Höhe seitlich mit geringem Spiel umgriffen wird. Ferner wird der Verformungskanal so ausgebildet, dass sich das Material des zu biegenden Rohrabschnitts in den Verformungskanal hinein verteilen kann, ohne dass sich Auffaltungen oder Wellen bilden können. Gegebenenfalls kann auch eine Längssicke begrenzter Länge in die konkave Schmalseite des Rohrabschnitts geprägt werden.

Bei der Verlagerung des Pressenstößels in Richtung auf den Pressentisch wird der Mittelabschnitt des Rohrab schnitts entsprechend der konvexen Kontur des Verfor mungskanals im Biegewerkzeug verformt, wobei die Rohrauf nahmen schwenken. Das Maß der Durchbiegung wird über die beiden bolzenartigen Hubbegrenzer bestimmt, die auf dem Pressentisch festgelegt sind und an welchen dann die dem Pressenstößel zugeordnete Stößelplatte zur Anlage kommt.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt also darin, dass im Querschnitt rechteckige Rohrab schnitte mit insbesondere unterschiedlich langen Quer schnittsachsen nunmehr in einem Zug auch in der Ebene der längeren Querschnittsachse fertig gebogen werden können. Es ist keine Wärmebehandlung und es sind auch keine In nenwerkzeuge erforderlich.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer perspektivischer Darstellung einen bumerangartig konfigurierten rechtecki gen Rohrabschnitt;

Fig. 2 in schematischer perspektivischer Darstellung eine Biegevorrichtung einer Anordnung zur Herstellung eines Rohrabschnitts gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Darstellung der Fig. 2 gemäß dem Pfeil III nach dem Biegen eines zunächst gestreckten rechteckförmigen Rohrab schnitts und

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch die Darstellung der Fig. 3 in der Ebene der Linie IV-IV in Richtung der Pfeile IVa, jedoch ohne einen Rohrabschnitt.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein bumerangartig konfigurierter rohrförmiger Rohrabschnitt bezeichnet, aus dem ein Lenker für eine Kraftfahrzeug-Achse (Kfz-Achse) gefertigt werden kann. Der Rohrabschnitt 1 weist einen rechteckigen Quer schnitt mit einer langen Querschnittsachse 2 und einer kurzen Querschnittsachse 3 auf. Beim Ausführungsbeispiel besitzt die lange Querschnittsachse 2 eine Länge von 50 mm und die kurze Querschnittsachse 3 eine Länge von 20 mm. Die Wanddicke WD beträgt 3 mm.

Zur Fertigung des Rohrabschnitts 1 ist eine Anordnung vorgesehen, welche in einer gezielt vorbestimmten Ferti gungslinie in ablaufgerechter Relativzuordnung (nicht näher veranschaulicht) eine Biegevorrichtung 4 für einen gestreckten Rohrabschnitt 5 mit dem Querschnitt gemäß Fig. 1 umfasst (Fig. 2 bis 4).

Die Biegevorrichtung 4 weist auf einer rechteckigen Grundplatte 6 in Reihe im Abstand hintereinander festge legte U-förmige Konsolen 7 auf. Die Grundplatte 6 ist auf einem Pressentisch 8 einer ansonsten nicht näher veran schaulichten konventionellen Presse 9 lösbar fixiert.

In den Konsolen 7 sind Rohraufnahmen 10 um horizontale Achsen 11 schwenkbar gelagert. Die Rohraufnahmen 10 wei sen nach oben offene geradlinige Aufnahmekanäle 12 auf. Der U-förmige Querschnitt der Aufnahmekanäle 12 ist so bemessen, dass ein aus der Fig. 2 erkennbarer gestreck ter rechteckiger Rohrabschnitt 5 mit geringem Spiel in den Aufnahmekanälen 12 klemmfrei gleiten kann. Die Tiefe der Aufnahmekanäle 12 ist derart bemessen, dass sie größer ist als die halbe lange Querschnittsachse 2 des Rohrabschnitts 1.

Neben den Konsolen 7 sind in diagonaler Versetzung eben falls auf dem Pressentisch 8 festgelegte bolzenartige Hubbegrenzer 13 vorgesehen. Diese Hubbegrenzer 13 bestim men, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, die maximale Durchbiegung des Rohrabschnitts 1, und zwar dadurch, dass eine dem nur schematisch veranschaulichten Pressenstößel 14 zugeordnete vertikal verlagerbare Stößelplatte 15 auf den Hubbegrenzern 13 zur Anlage kommt.

Im Bereich zwischen den Rohraufnahmen 10 bzw. den Konso len 7 ist an der Stößelplatte 15 ein Biegewerkzeug 16 lösbar befestigt. Das Biegewerkzeug 16 weist einen nach unten offenen, im Querschnitt U-förmigen, in Längsrich tung konvex gekrümmten Verformungskanal 17 auf. Der Ver lauf des Verformungskanals 17 entspricht der gewünschten Krümmung des Rohrabschnitts 1 zwischen den geradlinig bleibenden Enden 18. Die Tiefe des Verformungskanals 17 ist mindestens gleich der halben Länge der langen Querschnittsachse 2 des Rohrabschnitts 1 bemessen.

Bezugszeichenaufstellung

1

gebogener Rohrabschnitt

2

lange Querschnittsachse v.

1

u.

5

3

kurze Querschnittsachse v.

1

u.

5

4

Biegevorrichtung f.

5

gestreckter Rohrabschnitt

6

Grundplatte v.

4

7

Konsolen auf

6

8

Pressentisch v.

9

Presse

10

Rohraufnahmen v.

4

11

Achsen f.

10

12

Aufnahmekanäle in

10

13

Hubbegrenzer

14

Pressenstößel v.

9

15

Stößelplatte v.

9

16

Biegewerkzeug v.

4

17

Verformungskanal in

16

18

Enden v.

1

u.

5

WD Wanddicke v.

1

u.

5

Claims

Anordnung zur Herstellung eines bumerangartig konfigurierten, im Querschnitt rechteckförmigen Rohrabschnitts (1) mit zwei unterschiedlich langen Quer schnittsachsen (2, 3), bei welcher eine in eine Presse (9) mit ortsfestem Pres sentisch (8) und vertikal beweglichem Pressenstößel (14) eingliederbare Bie gevorrichtung (4) zwei auf dem Pressentisch (8) in Reihe im Abstand hinterein ander festlegbare Konsolen (7) mit um horizontale Achsen (11) schwenkbaren, nach oben offene, geradlinige Aufnahmekanäle (12) aufweisende Rohraufnah men (10) zur Aufnahme eines zu verformenden, gestreckten, rechteckförmigen Rohrabschnitts (5) vorgesehen sind, und ein mindestens mittelbar am Pressen stößel (14) anbringbares, zwischen die Rohraufnahmen (10) fassendes Bie gewerkzeug (16) mit einem nach unten offenen, im Querschnitt U-förmigen, in Längsrichtung konvex gekrümmten Verformungskanal (17) vertikal bewegbar angeordnet ist, und in diagonaler Versetzung neben den Rohraufnahmen (10) auf dem Pressentisch (8) festlegbare bolzenartige Hubbegrenzer (13) vorge sehen sind.