DE2455596B2

DE2455596B2 - Presse mit konvex- und konkavwerkzeug zum anbiegen der raender von blechen

Info

Publication number: DE2455596B2
Application number: DE19742455596
Authority: DE
Inventors: Rolf 4050 Mönchengladbach; Holthausen Matthias 5143 Wassenberg Teilnichtnennung beantragt; Hermes
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1974-11-23
Filing date: 1974-11-23
Publication date: 1977-09-08
Also published as: SU594885A3; JPS532816B2; IT1049497B; FR2291807A1; JPS5176158A; DE2455596A1; FR2291807B1; GB1537055A; DE2455596C3

Description

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Die Erfindung betrifft eine Presse mit Konvex- und Konkavwerkzeug zum Anbiegen der Ränder von zum Rundbiegen vorzubereitenden Blechen, insbesondere von Blechen für die Herstellung von Großrohren mit in einem Aktionsbereich verschiebbarer Anordnung des Konkavwerkzeuges und mit einem auf Radiusbereiche von Kurven, wie Evolventenkurven, abgestimmten Satz Konvexwerkzeuge.

Eine Presse dieser Art ist mit der DT-OS 23 52 573 vorgeschlagen worden, wobei es bei der dort beschrie- *° benen Lösung darum ging, den Preßspalt konstant zu halten.

Bei einer aus der Praxis bekannten Presse für einen größeren Durchmesserbereich der Rohre, für die die Bleche vorzubereiten sind, sind ebensoviel Konkavwerkzeuge wie Konvexwerkzeuge vorhanden. Die Konkavwerkzeuge sind wegen des schwer anzubiegenden äußersten Blechrandes spezifisch weit höher beansprucht als die Konvexwerkzeuge. Das Konkavwerkzeug ist daher und auch wegen der umständlich herzustellenden Auslaufabergänge an den Enden für das schrittweise Anbiegen von mehrfach längeren Blechen wesentlich teurer als das Konvexwerkzeug.

Die Erfindung bezweckt, eine Presse zu schaffen, die mit einem einzigen Konkavwerkzeug auskommt

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß ein einziges Konkavwerkzeug vorhanden ist und die Kurve des Konkavwerkzeuges für jeden Kurvenpunkt des Konvexwerkzeugsatzes einen neigungsgleich übereinstimmenden Kurvenpunkt aufweist, von dem aus die konkave Kurve zur Anbiegewurzel hin zu einer größeren, eine Vergrößerung des Preßspaltes bewirkenden Neigung divergiert

Die konkave Kurve ist zweckmäßig aus einem Polygon entwickelt, bei dem gleichlange Seiten, beginnend bei etwa 40°-Neigung von Ecke zu Ecke um einen Winkelgrad abnehmend aneinandergereiht sind. Dabei ergibt sich die obere Begrenzung von 40° aus der Zweckmäßigkeit, die Horizontalkomponente aus maschinentechnischen Gründen nicht zu groß anwachsen zu lassen. In weiterer zweckmäßiger Ausführungsform sieht die Erfindung bei einem vierteiligen Konvexwerkzeug für die konkave Kurve etwa die halbe Länge der längsten Konvexkurve vor. Die bezeichnete Art der Konkavkurve und deren Länge ergibt bei praktisch vorkommenden Verhältnissen eine ausreichend breite Kraftverteilung am äußersten Rand des Bleches und einen sich nicht zu stark aufweitenden Preßspalt

In maschinentechnischer Ausführungsform kann ein das Konkavwerkzeug tragender Halter auf einem die Biegekraft einführenden Balken horizontal verschieblich gelagert sein und mit vertikaler Rückenfläche an einer die Horizontalverschiebung über den Aktionsbereich bewirkenden Stellspindel verschiebbar gelagert sein. Bei einem Pressenrahmen mit durch Blechwangen gebildeten Längensektionen ist es zweckmäßig, ebensoviele Stellspindeln wie Preßzylinder vorzusehen. Wichtig ist dabei, daß für alle Stellspindeln eine gleich große Anstellbewegung vorgenommen wird. Dazu sieht die Erfindung vor, alle Stellspindeln an einer über die Pressenlänge durchgehende, den Synchronismus bewirkenden Schneckenwelle anzuschließen.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Im weiteren wird die Zeichnung erläutert. Es zeigen

F i g. 1 im Schnitt ein Blech mit angebogenem Rand zwischen zwei Werkzeugen und mit Andeutung der Kurvenschar des Konvexwerkzeugsatzes,

F i g. 2 den Inhalt der F i g. 1, eingezeichnet in eine im Querschnitt dargestellte Presse,

F i g. 3 und 4 eine Gegenüberstellung des Werkzeuges für den maximalen Radiusbereich der Presse und des Werkzeuges für den minimalen Radiusbereich mit Eintragung der Biegekraftkomponenten.

Ein Stahlblech 1 für die Herstellung eines Großrohres sitzt zwischen einem Konvexwerkzeug und einem Konkavwerkzeug 3. Die konvexe Kurve 4 ist in bekannter Weise eine an der Anbiegewurzel 5 beginnende Evolvente, die sich bis zu der Neigung von 40° erstreckt. Die Konkavkurve 6 ist aus einem Polygon entwickelt, bei dem gleich lange Seiten beginnend bei etwa 40°-Neigung von Ecke zu Ecke um einen Winkelgrad abnehmend aneinandergereiht sind. Dabei ist die Länge der Kurve 6 so gewählt, daß sie etwa der halben Länge der Kurve 4 entspricht. Die konvexe Kurve 4 ist in Anpassung an die jeweiligen Anbiegera-

dien in Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser, für den die anzubiegenden Bleche gedacht sind, in dem Werkzeugsatz viermal vorhanden, nämlich 4a, Ab, Ac und Ad Das heißt, die Linien 46, Ac und Ad sind nur bis zu der Neigung von 40° Evolventenkurven. Darüber hinaus sind es gerade Linien, die durch horizontal abknickende Linien begrenzt sind. Es handelt sich hier um die Konturen der Einzelwerkzeuge 2a bis 2d des Konvexwerkzeugsatzes 2, wie aus der Gegenüberstellung aus der K i g. 3 und 4 deutlich erkennbar ist.

Zuordnungsmäßig entspricht bei den konvexen Kurven der Punkt D\ der Krümmung, die dem größten Rohrdurchmesser entspricht, Di einer Krümmung für einen kleineren Rohrdurchmesser und Eh der Krümmung für einen noch kleineren Durchmesser. Für den Übergang von Lh auf Lh wird in der Presse das Werkzeug 2a gegen das Werkzeug 2b getauscht, so daß dann die Kurve Ab wirksam is·. In gleicher Weise schließen sich durchmesserabhängig die Kurven Ac und Ad an. Die konkave Kurve 6 wird währenddessen nicht gewechselt. An die Kurven Aa bis 4dsind die Neigungen in Winkelgraden eingetragen. Eine Eichung der Kurvenpunkte etwa in Millimeter Radius ist nicht angängig, weil der jeweils passende Kurvenpunkt auch den Einfluß der Blechdicke und des Rückfederungsvermögen des Stahles berücksichtigt.

In dem Beispiel ist das Werkzeug 3 durch Horizontal- und Vertikaleinstellung in eine Lage gebracht worden, bei der die beiden Kanten des äußersten Blechrandes zwischen den neigungsgleich übereinstimmenden Kurvenpunkten 34° sitzen. Unter der unteren Oberfläche des Bleches ist ein Preßspalt 7 vorhanden. Der Spalt entsteht dadurch, daß einesteils die von der Oberfläche des Bleches gebildete Kurve und anderenteils die konkave Kurve vom Punkte 34° aus divergieren. Dadurch vergrößert sich in Richtung auf die Anbiegewurzel 5 der Preßspalt 7. Wegen des Preßspaltes 7 wird die gesamte Preßkraft in einen verhältnismäßig schmalen Bereich 8 des Blechrandes auf das Blech übertragen.

Das Konkavwerkzeug sitzt basis- und rückengestützt in einem Halter 9 der Presse entsprechend F i g. 2. Der Halter 9 ist horizontal verschiebbar auf einem Biegebalken 10 gelagert und liegt mit seiner Rückenfläche vertikal verschiebbar am Teller 11 einer die besagte Horizontalverschiebung bewirkenden Stellspindel 12 an. Der Teller 11 sitzt seitlich in Nuten des Halters 9, so daß der Halter 9 von der Spindel 12 auch zurückgeholt werden kann. Die Mutter 14 der Spindel 12 befindet sich in einem Gehäuse 13 und ist durch eine Schneckenwelle 15 antreibbar. Der über die Pressenlänge durchgehende

ίο Biegebalken 10 liegt auf einer Anzahl Preßzylinder 16 auf. Ferner ist ein das Blech zwischen Backen 17 festhaltender Spannzylinder 18 vorhanden. Spindel 12, Zylinder 16 und Zylinder 18 liegen praktisch in gleicher Ebene einer Presse, die senkrecht zur Zeichenebene aus mehreren Sektionen besteht Dabei sitzt ein über die Länge der Presse durchgehender U-förmiger Blechrahmen 19 in Sektionsabständen an Blechwangen 20. In den entsprechend freien Feldern sitzen die Spindeln 12 und die Zylinder 16 und 18. In der Regel ist die Presse kürzer

μ als die Länge des Bleches 1. Dies wirkt sich auf die Form

des Werkzeuges 3 so aus, daß dieses an beiden Enden mit nicht gezeichneten Auslaufübergängen für das schrittweise Anbiegen des Blechrandes versehen ist

Zum Anbiegen des Blechrandes wird die Spindel 12

*5 unbelastet in die jeweils richtige Position des horizontalen Aktionsbereiches des Werkzeuges 3 gebracht Sodann findet die Anbiegung durch Aktivierung des Preßzylinders 16 statt, wobei die Spindel 12 ruhend mit einer Horizontalkomponente belastet wird. Gemäß F i g. 3 ist bei dem maximalen Neigungswinkel 40° die Horizontalkomponente Fh nahezu gleich groß der vertikalen Komponente Fv bei der resultierenden Preßkraft Fp. In der Position innerhalb des Aktionsbereiches des Werkzeuges 3 gemäß F i g. 4 ist die Spindel 12 weit herausgefahren. Die Kraftkomponenten gelten hier für einen Winkel von etwa 30°. Bei der Gegenüberstellung von Fig.3 und Fig.4 handelt es sich bei F i g. 3 um das Werkzeug 2a mit der Kurve Aa für maximale Krümmungsradien und bei F i g. 4 mit dem Werkzeug Id mit der Kurve Ad für den Bereich der kleinsten Krümmungsradien.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Presse mit Konvex- und Konkavwerkzeug zum Anbiegen der Ränder von zum Rundbiegen vorzubereitenden Blechen, insbesondere von Blechen zur Herstellung von Großrohren, mit in einem Aktionsbereich verschiebbaren Anordnung des Konkavwerkzeuges und mit einem auf Radiusbereiche von Kurven, wie Evolventenkurven abgestimmten Satz '<> Konvexwerkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Konkavwerkzeug (3) vorhanden ist und die Kurve des Konkavwerkzeuges für jeden Kurvenpunkt des Konvexwerkzeugsatzes (2a—2d) einen neigungsgleich übereinstim- »5 menden Kurvenpunkt aufweist, von dem aus die konkave Kurve zur Anbiegewurzel (5) hin zu einer größeren, eine Vergrößerung des Preßspaltes (7) bewirkenden Neigung divergiert.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- *> net, daß die konkave Kurve (6) aus einem Polygon entwickelt ist, bei dem gleich lange Seiten beginnend bei etwa 40°-Neigung von Ecke zu Ecke etwa um einen Winkelgrad abnehmend aneinandergereiht sind. *5

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem etwa vierteiligen Konvexwerkzeug (2) die konkave Kurve (6) etwa die halbe Länge der längsten Konvexkurve (2a) aufweist.

4. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halter (9) des Konkavwerkzeuges (3) auf einem die Biegekraft einführenden Balken (10) horizontal verschiebbar gelagert ist und mit seiner vertikalen Rückenfläche an einer die Horizontalverschiebung über den Aktionsbereich bewirkenden Stellspindel (12) verschiebbar gelagert ist.

5. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Pressenr.ahmen mit durch Blechwangen (20) gebildeten Längensektionen zwischen je zwei Blechwangen ein Preßzylinder (16) und eine Stellspindel (12) vorhanden ist.

6. Presse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspindeln (12) an einer über die Pressenlänge durchgehenden, einen Synchronantrieb der Spindel bewirkenden Schneckenwelle (15) angeschlossen sind.