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Vorrichtung zum Verbinden von Bleckteilon mittels eines Stehfalzes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zwn Verbinden von blechteilen, die in abgewinkelte
Flanschteile auslaufen, mittels eines Stahfalzes.
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Bei der gebräuchlichsten Stehfalzverbindung läuft der erste Blechteil
in einen rechtwinklig abstehenden Flanschteil und der zweite angrensenas Blechteil
in einen doppelt abgewinkelten Flanschteil aus. Der Endteil des doppelt abgewinkelton
Flanschteiles skun u Verbinden der beiden Blechteile
dann auf den
senkrecht abstehenden Flanschteil des ersten Blechteiles abgebogen werden. Diese
Art von Stehfalzverbindungen werden bevorzugt zum Verbinden von Rohrabschnitten
eingesetzt. Dabei können die abgewinkelten Flanschteile auch anders ausgebildet
sein. Wichtig ist nur daß durch Abbiegen mindestens eines Endteiles des mehrfach
abgewinkelten Flanschteiles ein Flanschteil des anderen Blechteiles beidesitig umschlossen
und fixiert wird.
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Es sind Vorrichtungen zum Verbinden von Blechteilen mittels eines
Stehfalzes bekannt, die direkt durch einen Elektromotor angetrieben werden. Der
teh£alz wird dabei durch zwei gegenläufig angetriebene Rollenpaare hergestellt,
die in entsprechendem Abstand zueinander angeordnet sind und den Endteil des Flanschteiles
einrollen. Eine derartige Vorrichtung benörigt durch die Verwendung des Elektromotors
einen beachtlichen Platzbedarf, ao daß die Vorrichtung zum Verbinden von in kleinem
Abstand zu einer Unnd oder der Decke zu verlegenden Rohrabschnitten nicht geeignet
ißt.
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Diese Flanschverbindunen müssen daher nach wie vor verschraubt werden,
was das Verlegen der Rohleitungen wesentlich verteuert.
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Gerade bei Rehrabschnitten, die aus plattanförmigen Blechteilen hergestellt
sind, ergibt sich entlang der Verbiidungsnaht der Rohrabschnitte ein wesentlich
stärkerer Steh£als. Um diese Materialverdickung im tehfalz abfangen zu knnen, müssen
die Rollenpaare der Vorrichtun gegeneinander abgefedert sein. Dies bedingt aber
einen wesentlichen komplizierteren und störanfälligeren Aufbau der Vorrichtung.
Da der Stehfalz zudem auch in der Stärke verfieren kann, muß der Abstand der Rollenpaare
einstellbar sein.
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Ähnlich verhält es sich mit einer bekannten Vorrichtung, bei der su
beiden Seiten des Steht es Über Exzenter verstellbare Drnckbacken angeordnet sind.
Die Uber einen Elektrorotor in daucrrnda Umlaufbewegung versetzten Exzenter steuern
die Druckbacken so, daß sie periodisch gegen den Stehfalz verstellt und wieder von
diesem abgehoben werden. Sind die Druckbacken vom Stchfalz abgehoben, dann kann
die Vorrichtung in Arbeitarichtung an den noch nicht miteinendor verbundenen Flanschteilen
der beiden Blechteile entlanggeführt werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die nur wenig Platz erfordert und daher auch zum Verbinden von
Rohrabschnitten in der Verlegungs-Stellung verwendet werden kann, die das Arbeiten
erleichtert und die so robust aufgebaut werden kann, daß Stärkeschwankungen des
Stehfalzes ohne Schwierigkeiten überwunden werden, ohne die Falzverbindung zu beeinträchtigen.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in einem Grundkörper
mindestens ein Haltestempel und ein oder mehrere Biegestempel gegen ein Widerlager
für den Stehfalz verstellbar untergebracht sind und daß dieser Haltestempel und
dieser bsw. diese Biege stempel tiber ein externes Steuergerät periodisob verstellbar
sind, wobei in der Arbeitsphase der lleltestempel die Vorichtung am Stehfalz festhält,
bevor der bzw.
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die Biegestempel ihre biegevorgänge ausführen. Durch die Ver-Wendung
eines externen Pteuergerätes wird die mit dem Stehfalz in Verbindung zu bringende
Vorrichtung wesentlich vereinfacht und verkleinert. Dieser kleine Grundkörper mit
dem Haltestempel und dem bzw. den biegestempeln ist so handlich, daß selbst Rohrabschnitte
in kleinem Abstand zur Wand oder zur Decke miteinander verbunden werden können.
Das Steuergerät als Antriebseinheit
beeinträchtigt die Herstellung
der Stehfalzverbindung nicht mehr. Durch die zeitlich versetzte Arbeitsweise von
dem Haltestempel und dem bzw. den Biegestempeln wird erreicht, daß die Vorrichtung
sich selbst am Stehfalz festilält, bevor die Biegevorgänge ausgeftihrt werden, bei
denen durchaus eine Kraftkomponente auftreten kann, die die Vorrichtung vom Stehfalz
abheben will. Da dieses Abheben der Verrichtung vom Stehfalz durch den Saltestempel
verhindert ist, ist das Arbeiten mit der Vorrichtung wesentlich erleichtert, da
sie nicht mit großem Anpreßdruck gegen die Blechteile gehalten werden. muß.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist bei der neuen Vorrichtung
vorgesehen, daß der Haltestempel und der bzw. die Biegestetpel entlang des Stebfalzes
nebeninander angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich der Biegevorgang zur Herstellung
der ?\tehfalzverbindung in konkreten Stufen vornehmen. Für die Verbindung von Rohrabschnitten
sind der Haltestempel und der bzw. die Hegestempel auf einer an den Durchmesser
der Rohre angepaßten, gekrümmten Linie angeornet, um mit dem gekrümmten Stehfalz
eindeutig in Kon takt zu kommen.
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Die PUhrung des Stehfalzes beim Biegevorgang ist nach einer Ausgestaltung
sogelöst, daß der Grundkörper als Widerlager eine Nut aufweist, an deren einen Seitenwand
der Stehfalz anliegt und in deren andeer Seitenwand der Haltestempel und der bzw.
die Biegestempel verstellbar geführt sind. Die Verstellrichtung des Haltestempele
ist dabei senkrecht zum Stehfalz, um die kraftkomponente groß zu halten, die die
Vorrichtung am Stehfalz festhalten.
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nacn einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Stirnflächen des
Haltestempels und des bzw der Biegestempel mit Rillen und Stegen versehen sind,
die senkrecht zur längsrichtung des Stehfalzes gerichtet sind. Der abgebogene Flanschteil
wird dann entlang des Stehfalzes mehr oder weniger wellenartig gefaltet und so ein
Ausgleich des durchmessers vorgenommen, wenn Rohrabschnitte miteinander verbunden
werden, und ein Ausbauchen des Stehfalzes vermleden.
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Ein abgestufter Biegevorgang in genau festgelegten Winkelbereichen
läßt sich einfach daduch erreichen, daß die Stirnflächen des bzw. der Biegestempel
abgeschrägt sind und dadurch die End-Biegewinkel für die abzubiegenden, abgewinkelten
Teile des Stehfalzes festgelegt sind.
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Eine besonders einfache Vorrichtung nach der Erfindung ist d a d u
r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Haltestempel als Biegestempel für den
letzten Biegevorgang ausgenützt ist und daß der Haltestempel in Arbeitsrichtung
der Stehfalzverbindung dem bzw. den Biegestempeln nacheilend angeordnet ist. r Stehfalz
braucht bei dieser Vorrichtung manuell nur so weit vorge£ertigt'werden, daß der
Haltestempel an den Stehfalz angesetzt werden kann. Die Stehfalzverbindung kann
dann auch bei Rohrabschnitten vollständig hergestellt werden.
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Eine alternative Aus£«brungsform der neuen Vorrichtung ieBt dadurch
gekennzeichnet, daß der Haltestempel in Arbeitsrichtung der Stehfalzverbindung dem
b. den Biegestempeln voru eilend angeordnet und durch den abzubiegenden, abgewinkelten
Teil des Stehfalzes zusätzlich geführt ist, Die Vorrichtung kann dabei ohne manuelle
Vorarbeit sofort an den Stehfalz
angesetzt und die Stehfalzverbindung
hergestellt werden.
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Dabei bleibt bei R hrabschnitten Jedoch noch ein kleiner Teil des
Stehfalzes übrig, der dann manuell vervollständigt worden muß.
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Bei gegen den Stehfalz verstelltem Haltestempel wird das Festhalten
am Stehfalz dadurch verbessert, daß die Stirnflache des Haltestempels waffelartig
geriffelt ist. Der Haltestempel beißt sich bei dieser Ausgestaltung am Steh-£ fest,
so daß gr6ßere Kreftkomponenten, die die Vorrichtung vom Stehfalz lösen wollen,
aufgefangen werden können.
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Für eine einfache, stufenlose Verstellung des Haltestempels und des
bzw. der Biegestempel ist vorgesehen, daß der Haltestempel und der bzw. die Biegestempel
peoumatisch oder hydrau.
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lisch verstellbar sind und daß der bzw. die Verstellzylinder in dem
Grundkörper untergebracht und über Steuerleitungen mit einem externon pneumetischen
oder hydraulischen Impule-Steuergerät verbunden sind. Der Grundkörper mit dem bzw.
den Verstellzylindern bilden dabei eine kleine fäustelartige Einheit, welche über
die Steuerleitungen, die als Schlauchleitungen ausgebildet sind, mit den externen
Steuergerät verbunden bzw. verbindbar sind.
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Der Aufbaudes Verstellmechaniamus im Grundkörper kann dadurch noch
vereinfacht werden. daß der Haltestempel un der bzw. die Biegestempel über einen
gemeinsemen Verstellzylinder verstellbar sind, daß der Haltestempel länger als der
bzw. die Biegestempel ist und daß Haltestempel selbst unterteiltund federnd teleskopartig
ineinander verstellbar ist.
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Der unterteilte längere Haltestempel dieser Art stellt debei sicher,
daß der Haltestempel in Punktion ist, bevor der bzw. die Biegestempel ihre Funktion
eusf(LLren. Dabei ist vorgesehen, daß der Ausgleichsweg der Teile des Haltestempels
auf den Längenunterschied zu dem bzw. den Biegestempeln abgestellt ist urd daß durch
die Endstellung der zwischen diesen Teilen angeordneten Druckfeder die Haltekraft
zwischen Haltestempel und Stehfalz festgelegt ist. Der Haltestempel legt die Vorrichtung
am Stehfalz fest, wobei unter weiterer Spannung der Druckfeder der bzw. die Biegestempel
zum Stehfalz verstellt werden und ihren Biegevorgang ausführen. Der Haltestempel
und der bzw. die Biegestempel sind direkt mit dem Kolben des Verstellzylinders verbunden.
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Eine individuelle Verstellung des Heltestempels und des bzw.
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der Biegestempel wird nach einer weiteren Ausgestaltun aber individuelle
Verstellzylinder vorgenommen, wobei die Kolben dieser Verstellzylinder durch verschieden
ausgelegte Gegenfedern in den Ausgangsstellungen gehalten sind, um diezeitlich versetzte
Betätigung m erreichen.
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Die Verstellzylinder können nach einer weiteren Ausgestaltung dabei
als Pneumetik- bzw. Hydraulikblock im Grundkörper der Vorrichtung eingebaut sein.
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Die Verstefllinder können nach einer vorteilhaften Weiter bildung
als doppelseitig beaufschlagbare Zylinder ausgebildet sein, und die ftir die beiden
Flußrichtungen erforderlichen Steuerventile mit in den Pneumatik- bzw. Hydraulikblock
eingebaut sein. Die Steuerventile innen dabei durch ihre Schaltcheraktaristiken
die zeitliche Reihenfolge ihrer Betätigung selbat festlegen.
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Vielfach werden Rohrabschnitte auch im Bogenform verlegt.
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Die Stirnseiten der Rchrabschnitte und damit die Stehfaleebenen stehen
dabei in einem bestimmten Winkel zur Längeachse der R hrabschnitte. Auf der Bogeninnenseite
stehen die Blechteile zueinander daher in einem Winkel von kleiner als 90°. Damit
die Vorrichtung auch an dieser Stelle zur Herstellung des Stehfalzes verwendet werden
kann, ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß die Grundflächen des
Grundkörpers zu beiden Seiten der gut jeweils einen Winkel von kleiner als 90° zur
Mittelachse der nut einschließen.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten usführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigen : Sig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung nach
der Erfindung der den Aiifbau des Haltestempels erkennen läßt, Fig. 2 die Ansicht
auf die Unterseite einer Vorrichtung mit einem Haltest@mpel und zwei Biegestempeln,
Fig 3 schematisch die aufeinanderstoßenden Planachteile von zwei Blechteilen vor
der Herstellung der Stehfalzverbindung, Pig. 4 schematisch das Zwischenstufe Bit
tell weise hergestellter Stehfalzverbindung, Fig. 5 schematisch die hergestellte
Stehfalzverbindung, Pig. 6 und 7 schamstisch den Teilbiegevorgang des ersten Biegestempels,
rig.
8 und 9 schematisch den Teilbiegevorgang des zweiten Biegevorganges und Pig. 10
schematisch den Haltestempel mit festc gehaltenes fertigem stehfalz.
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Wie die Pig. 1 und 2zeigen, besteht die neue Vorrichtung; aus einem
fäustelartigen Grundkörper 10, der auf seiner Unterseite eine querlaufende Nut 11
aufweist. Diese Nut 11 ist auf die Breite des unbearbeiteten Stehfalzes abgestimmt.
Die eine Seitenwand bildet ein Widerlager flir den eingeführten Stehfalz. In der
anderen Seitenwand der Nut 11 sind der Haltestempel 17 und die beiden Biegestempel
21 und 22 verstellbar geführt und zwar so, daß ihre Verstellbewegungen senkrecht
zum eingef2hrten Stehfalz gerichtet sind. Der Haltestempel 17 und die beiden Biegestempel
21 und 22 sind nebeneinander angeordnet und über den Kolben 13 eines gemeinsamen
Verstellzylinders 12 verbunden. Dieser Verstellzylinder 12 ist er einen Anschlußstutzen
18 mit Steckverschluß 19 mit der Versorgungsleitung eines externen Steuergerätes
verbindbar. Dieses Steuergerät erzeugt periodisch Druckimpulse, die durch drucklose
Intervalle voncinander getrennt sind.
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Wie insbeso dere aus Pig. 2 zu ersehen ist, ragt der haltestempel
17 weiter in die Nut 11 als die Biegestempel 21 und 22. Der Haltestempel 17 ist
selbst in einer zylinderförmigen Aufnahme 15 der Kolbenstange 14 er die Druckfeder
16 abgestützt.
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Anhand der Fig. 3 bis 5 werden die Zwischenstufen der Herstellung
der Stehfalzverbindung erläutert. Der Blechteil 1 läuft in einen senkrecht abstehenden
Flanschteil 2 aus. Der anstoßende
Blechteil 3, der mit dem Blechteil
1 zu verbinden ist, läuft in einen doppelt abgewinkelten Flanschteil aus.
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dessen Teil 4 senkrecht zum Blechteil 3 steht und am Flanschteil 2
des Blechteiles 1 anliegt. Der Endteil 5 verläuft parallel zu den Blechteilen 1
und 3 und überdeckt den Flanschteil 2 des Blechteiles 1. Wie Fig. 4 zeigt. wird
der Endteil 5 in einem ersten Biegevorgang teilweise eingebogen, wie mit du mit
5' bezseichneten Teil erkennbar gemecht ist. In einem zweiten Biegevorgang wird
die Stehfalzverbindung praktisch vollendet, da der Endteil 5 in die Stellung 5*
eingebogen wird, die sich nur noch um einen kleinen Winkel von der Anlagestellung
5' " (Fig. 10) am Flanschteil 2 unterscheidet.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 ist wie folgt :
Zunächst wird ein Teil der Stehfalzverbindung manuell hergestellt, um den Haltestempel
über den Stehfalz einführen zu können. Wird dem Druckstutsen 18 ein pneumatischer
bzw. hydraulischer Steuerimpula zugeführt, dann wird de Kolben 13 im Zylinder 12
in Richtung zur Nut 11 verstellt. Zuerst kommt der Haltestenel 17 zur Wirkung, wobei
er den Planschteil 5 von der Stellung 5" in die Endstellung 5' " drückt. Dabei wird
der fertige Stehfalzabschnitt in der Nut 11 des Grundkörpers 10 festgehalten, wie
Fig. 10 zeigt.
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Ist der Grundkörper 10 über den haltestempel 17 so am Stehfals festgehalten,
dann wird der Haltestempel 17 unter Spannung der Druckfeder 16 in der zylinderförmigen
Aufnabme 15 der Kolbenstange 14 verstellt. Dabei wird die Haltektraft durch die
sich steigemnde Spannkraft der Druckfeder 16 erhöht, bis die Biegestempel 21 und
22 zur Wirkung, d.h. in Anlage zum Flanschteil 5 kommen.
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Wie Fig. 6 und 7 zeigen, wird durch den Verstellweg des Biegestempele
22 mit der abgeschrägten Stirnfläche der Flanschteil 5 in die erste Biegestellung
5' eingebogen, während der gleichseitig mitverstellte Biegestempel 21 den Flanschteil
5 von der Stellung 5' in die Stellung 5" einliegt, wie auz den Pig. 8 und 9 zu entnehmen
ist.
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Es ist leicht einzuschen, dds der Haltestempel 17 in Be beitungarichtung
den Biegestempeln 22 und 21 nacheilend angeordnet ist. Der Stehfalz lwnn mit dieser
V rrichtung also @@ch manueller Vorfertigung eines Teilabschnittes für den haltestempel
17 auch bei einer Rohrverbindung vollständig hergestellt werden. Da beim Einbiegen
des Flanschteiles 5 der Durchmesser em freien Ende dieses Flanschteiles bei einer
Rohrverbindung verkleinert wird, können der Haltestempel 17 und die Biegestempel
21 und 22 an ihren Arbeitsflächen Bit Rillen und Stegen versehen sein, die den Flanschteil
5 beim Einbiegen in die Endstellung 5' " wellenartig falten und so eine eindeutige
Stehfalzverbindung ohne aufgebauchte Teilbereiche schaffen. Die Stirnflächen der
Biegestempel 22 und 21 können in Längarichtung des Stehfalzes abgeschrägt sein,
wobei der Winkel dieser Abschrägungen die Einbiegestellungen 5' und 5" des Ylanschteiles
5 bei den Teilbiegevorgängen festlegen.
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Ist der Bteuerimpuls bsendet, dann wird der Kolben 13 des Verstellzylinders
12 zurückgestellt. Der Haltestempel 17 und die Biegestempel 21 und 22 geben den
Stehfals kurzzeitig frei, so daß die Vorrichtung in Bearbeitungsrichtung weitergeführt
werden kann.
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Die Erfindung ist t nicht aus das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. Der Haltestempel und die Biegestempel können auch über individuelle
Verstellzylinder verstellt werden, wobei für den zeitlich versetzten Betätigungsablauf
unterschiedliche Gegonfedern oder unterschiedlich eingestellte Steuerventile verwendet
werden können. Dabei können auch doppelseitig beaufschlagbare Verstellzylinder verwendet
werden. Auch die Anzahl de Biegestempel kann variiert werden, ebenso die Verstellrichtung
zum Stehfalz, um eine möglichst kleine Kraftkempenente in Richtung Abheben der Vorrichtung
vom Stehfalz zu erhalten. Auch die Flanschteile der beiden miteinander zu verbindenden
Blechteile können anders abgewinkelt sein.
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Schließlich ist es im Rahmen der ERfindung euch möglich, den Haltestempel
17 den Biegestempeln 21 und 22 in Bearbeitungerichtung voreilend anzuordnen. Der
Flanschteil 5 bringt dabei eine zusätzliche Führung und Festlegung des Haltestempels
17 am Stehfalz. Zu Beginn des Verbindungsvorganges broucht keine manuelle Vorarbeit
geleistet werden. Das letzte Teilstück der Stehfalzverändung muß bei einer Rohrverbindung
aber dann manuell hergestellt werden.