DE406408C - Verfahren zur Herstellung von Vertiefungen in Blechen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 22. NOVEMBER 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 406408 KLASSE 7c GRUPPE 18

Ij₇ c)

Fried. Krupp Akt-Ges. in Essen, Ruhr*).

Verfahren zur Herstellung von Vertiefungen in Blechen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Juni 1923 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstel- Auf der Zeichnung ist das Verfahren an

lung von Vertiefungen in Blechen und be- zwei Ausführungsbeispielen erläutert, und

zweckt, die bei diesem Arbeitsverfahren im zwar zeigen die Abb. ι bis 5 seine Anwendung

Bereich der Vertiefungen eintretende Schwä- bei der Herstellung von nur einer Vertiefung

chung des Bleches auf ein Mindestmaß zu in einer ebenen Blechplatte und die Abb. 6

beschränken. bis 12 seine Anwendung beim Pressen von

*) Von dem Patenisucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Karl Bohle in Essen.

Blechen für Stufenzylinder von Wasserrohrkesseln. Im einzelnen zeigt:

Abb. ι eine Oberansicht der nach dem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens hergestellten ebenen Blechplatte mit der fertigen Vertiefung,

Abb. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i, in der Richtung des Pfeiles .τ gesehen, Abb. 3 eine der Abb. 1 entsprechende Oberansicht der Platte in einem bei der Ausführung des Verfahrens eintretenden Zwischenzustand,

Abb. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. 3, in der Richtung des Pfeiles y gesehen, Abb. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Abb. 3, von links gesehen,

Abb. 6 einen Querschnitt durch den die Stufen enthaltenden Teil eines nach dem zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens herao gestellten fertigen Stufenzylinders,

Abb. 7 einen wagerechten Längsschnitt durch den Zylinder, von oben gesehen,

Abb. 8 einen Schnitt nach Linie 8-8 der Abb. 6, von links gesehen,

Abb. 9 eine der Abb. 7 entsprechende Oberansicht der zur Herstellung des Zylinders bestimmten Mantelplatte in einem bei der Ausführung des Verfahrens eintretenden Zwischenzustand,

Abb. 10 einen Schnitt nach Linie 10-10 der Abb. 9, in der Richtung des Pfeiles ζ gesehen, Abb. 11 einen lotrechten Schnitt durch die

Hauptteile einer Presse, die zum Vorpressen der in Abb. 9 und 10 dargestellten Mantelplatte bestimmt ist, und

Abb. 12 die zu Abb. 11 gehörige Oberansicht.

Es soll zunächst das erste Ausführungsbeispiel des Verfahrens (Abb. 1 bis 5) beschrieben werden, das dazu dient, in einer ebenen Blechplatte A eine einzelne viereckige Vertiefung herzustellen. Mit a¹ ist die Grundfläche, mit α² und α³ je ein Paar der einander gegenüberliegenden Seitenflächen, mit zv das Breitenmaß und mit t das Tiefenmaß der Vertie- ί fung bezeichnet. Da sich beim Einpressen j einer Vertiefung in eine Platte die \ Oberfläche der Platte vergrößert, so ; ist damit in jedem Falle eine Ver- ι ringerung der Wandstärke, also eine Schwä- , chung des Bleches verbunden. Würde man j die Vertiefung in der üblichen Weise unter I Verhinderung jeder Formänderung der ihr benachbarten Teile der Platte einpressen, so würde eine erhebliche Schwächung besonders j im Bereich der Seitenwände α² und a^s eintre- : ten, wo die größte Streckung des Bleches | stattfindet. Die Schwächung läßt sich nun ■■ dadurch auf ein Mindestmaß beschränken, daß , man zunächst im Bereich der herzustellenden Vertiefung a¹, or, σ³, ζ. B. auf einer Biege- i presse, eine hinreichend lange Rinne ar herstellt, deren Form insbesondere aus Abb. 3 bis 5 ersichtlich ist. Die Tiefe t¹ der Rinne a* beträgt zweckmäßig nur einen Bruchteil (¹Z₂ bis ²/₃) der Tiefe t der herzustellenden Vertiefung, während ihre Breite mindestens gleich der Breite w der herzustellenden Vertiefung : ar, ar, α³ ist, die in Abb. 3 strichpunktiert eingezeichnet ist. Da es sich bei der Herstellung : der Rinne — jedenfalls in deren mittleren, im Bereich der herzustellenden Vertiefung liegenden Teile — im wesentlichen nur um einen Biegevorgang handelt, so wird der Werkstoff, wie in Abb. 3 durch Pfeile u angedeutet ist, seitlich aus der Umgebung der Rinne herangeholt, so daß in dem im Bereich der herzustellenden Vertiefung liegenden Teile der Rinne keine Verminderung der Blechstärke eintritt. Die Platte wird hierauf zwisehen die Preß werkzeuge der zur Herstellung der Vertiefung bestimmten Presse gebracht, auf der der über den Bereich der herzustellenden Vertiefung hinausragende Teil der Rinne j bis zur ursprünglichen Oberfläche der Platte zurückgestaucht und der im Bereich der herzustellenden Vertiefung liegende Teil weiter vertieft wird. Hierbei erfahren die Seitenwände ar und α³ nur eine geringe Schwächung, da der zu ihrer Bildung nötige Werkstoff go schon bei der Herstellung der Rinne zum größten Teil seitlich herangeholt worden war. Bevor das zweite Ausführungsbeispiel des Verfahrens erläutert wird, soll zunächst die in Abb. 11 und 12 dargestellte Presse beschrieben werden, die dazu bestimmt ist, die in Abb. 9 und 10 dargestellte, zur Herstellung des Stufenzylinders benutzte Mantelplatte mit mehreren nebeneinander liegenden, der Rinne α* entsprechenden Rinnen zu versehen. Der in lotrechter Richtung bewegliche Stempel der Presse besteht aus einer Druckplatte B und fünf nebeneinander an dieser angeordneten Druckschienen C, D und E. Die beiden außen liegenden Druckschienen C sind durch Schraubenbolzen F starr an der Druckplatte B befestigt, während die drei dazwischenliegenden Druckschienen D und E in der zu den Stirnflächen der Druckplatte B senkrechten Richtung der Arbeitsbewegung der Presse gegenüber der Druckplatte B verschiebbar sind. Sie sind zu diesem Zwecke mit der Druckplatte durch Schraubenbolzen G oder H verbunden, die mit ihrem unteren Ende in die Druckschienen D oder E eingeschraubt sind, während sie mit ihrem Schaft in durchgehenden Bohrungen b¹ der Druckplatte verschiebbar gelagert sind. Am oberen Ende sind die Schraubenbolzen mit Köpfen g¹ und h¹ . versehen, durch die sie am Herausgleiten aus der Druckplatte gehindert sind. Die Bolzen G und H sind von je einer Druckfeder / oder Ji

umgeben, die sich mit ihrem einen Ende auf die Unterseite der Druckplatte B und mit dem anderen Ende auf die zugehörige Druckschiene D oder E stützt und diese gegenüber der Druckplatte in ihrer vorderen Grenzstellung festzuhalten sucht. Zwischen jeder verschiebbaren Druckschiene D oder E und der Druckplatte B ist ferner ein in der Längsrichtung der Druckschienen begrenzt verstellbarer Schieber M oder N gelagert, der an seinem einen, über die Druckplatte B hinausragenden Ende mit einem Handgriff m¹ oder κ¹ .versehen ist und im Bereich der Bolzen G, H und der Federn /, K Schlitze m² oder n² aufweist. Jeder Schieber M oder Λ^Γ ist auf der der Druckplatte B zugekehrten Seite mit aufgesetzten Druckbolzen nr oder κ³ versehen, die bei der gezeichneten Grenzstellung der Schieber an der Unterseite der

ao Druckplatte B anliegen, während sie vor entsprechenden Bohrungen b² oder b³ der Druckplatte B liegen, wenn die Schieber M oder iV durch Ziehen an den Handgriffen m¹ odern¹ in ihre andere Grenzstellung gebracht sind. Im ersten Falle, in dem die Bolzen m³ und n³ an der Druckplatte B anliegen, sind somit die Druckschienen D und E mit der Druckplatte B gekuppelt, während im anderen Falle, in dem die durch die Bolzen w³ und ti¹ gebildeten Erhöhungen der Schieber unter den durch die Bohrungen b~ und b^s gebildeten A^ertiefungen der Druckplatte liegen, eine Verschiebung der Schienen D und E entgegen der Wirkung der Federn / oder K möglich ist. Die Länge der Bolzen m^s und n³ ist hierbei so bestimmt, daß im Kupplungszustande von den drei verschiebbaren Schienen D₁ E die mittelste, E, vor den beiden anderen Schienen D und diese vor den beiden äußersten Schienen C liegen.

4.0 Unterhalb des Stempels ist ein starres Gesenk P angeordnet, das mit einer der Zahl der Druckschienen C, D₁ E entsprechenden. Anzahl nebeneinanderliegender, zum Zusammenwirken mit den Druckschienen bestimmter Rinnen p¹ versehen ist.

Zur Herstellung des in Abb. 6 bis 8 dargestellten Stufenzylinders wird nu.i ein entsprechend zugeschnittenes und gegebenenfalls zur Rotglut erhitztes Blech Q (Abb. 11) so auf das Gesenk P der Presse gelegt, daß die Richtung, die nach dem Zusammenbiegen des zunächst ebenen Bleches zum fertigen Zylinder in die Achsenrichtung des Zylinders fällt, mit der Längsrichtung der" durch die Druckschienen C₁ D und E gebildeten Stempelteile übereinstimmt. Beim Niedergang des Stempels, dessen Druckschienen hierbei, wie in Abb. 11 dargestellt ist, mit der ihren Träger bildenden Druckplatte B gekuppelt sind, wird zunächst das Blech Q von der Druckschiene E in die gegenüberliegende Rinne p¹ des Gesenkes P hineingedrückt, und es bildet sich an ■ dem Blech eine Rinne q¹ (Abb. 9 und 10), deren Form der der Druckschiene E entspricht. Eine Verminderung der Wandstärke des Bleches tritt dabei nicht ein, da der Werkstoff ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiele bei der Bildung der Rime α⁴ seitlich von außen herangeholt: wird. Die Druckschiene £ wird hierauf durch Verstellen des Schiebers iV" entkuppelt. Beim weiteren Nie-. dergang des Stempels werden in dem Blech Q in gleicher Weise durch die Druckschienen D Rinnen q² (Abb. 9 und 10) gebildet. Auch hierbei wird der Werkstoff ungehindert von der Seite herangeholt, und zwar nur von : außen, da der die Rinne q¹ bildende Teil des Bleches durch die unter dem Druck der Fe- \ dern K stehende Druckschiene E auf dem Gesenk festgelegt ist. Nach dem Einpressen der Rinnen q- werden durch Verstellen der Schie- '·■ her M auch die Druckschienen D entkuppelt. , Hierauf werden beim weiteren Miedergange ! des Stempels durch die starr mit der Druckplatte B verbundenen Druckschienen C Rin- ! nen q³ in das Blech Q eingepreßt, wobei gleichfalls der Werkstoff von außen herangeholt wird.

Im Anschluß hieran wird das Blech, nachdem es von der Presse entfernt ist, zu beiden go ! Seiten der Rinne q¹ so nach oben gebogen, daß es einen nach oben offenen Halbzylinder mit angrenzenden geraden Seitenwänden bildet und alsdann auf seinem halbzylindrischen Teile unter einer Presse mit entsprechend ausgebildetem Stempel und Gesenk mit mehreren in der Längsrichtung (Abb. 7 und 8) hintereinander angeordneten Gruppen von Vertiefungen qⁱ, q⁵, q^e versehen, die in jeder Gruppe in ; der Umfangsrichtung stufenförmig (Abb. 6) : nebeneinander liegen. Zu diesem Zweck wird das Blech so auf das Gesenk dieser Presse gelegt (Abb. 9), daß die Rinnen q¹, q² und q^s über sämtlichen — in Abb. 9 strichpunktiert angedeuteten — Gruppen der der Vertiefungen q*, q⁵, q^e entsprechenden Vertiefungen des Gesenks liegen. Es bilden sich dann beim Arbeitshub des Preßstempels im Bereich der Rinne q¹ die Vertiefungen g⁴, im Bereich der Rinnen q² die Vertiefungen q⁵ und im Bereich der Rinnen q³ die Vertiefungen q^e, während der über die einzelnen Gruppen der Vertiefungen des Gesenks hinausragende Teil der Rinnen bis zur ursprünglichen Oberfläche des Bleches zurückgestaucht wird. Nach Beendigung dieses Preßvorganges werden die noch ebenen Teile des Bleches an den Enden so zusammengebogen, daß das Blech einen vollständigen Zylindermantel bildet und alsdann vernietet. Die Herstellung des Stufenzylin-ι ders ist damit beendet.

Daß das Einpressen der nebeneinander-

liegenden Rinnen q¹, q² und q³ nacheinander erfolgt, bietet den Vorteil, daß der zur Bildung der Rinnen nötige Werkstoff genau so von außen herangeholt werden kann, wie wenn es· sich um die Bildung nur einer einzigen Rinne handelte. Daß ferner die in den einzelnen Gruppen in Richtung der Zylinderachse aufeinanderfolgenden Vertiefungen qⁱ, q- und q^e unter Benutzung je einer gemeinsamen Rinne q¹, q² oder q³ von erheblicher Länge hergestellt werden, bietet den Vorteil, daß der Werkstoff um so besser von außen herangeholt werden kann, je länger die Rinnen sind. Im vorliegenden Falle hat das Verfahren noch den besonderen Vorteil, daß jede Schwächung des Bleches im Bereich der zwischen den einzelnen Gruppen der Vertiefungen liegenden schmalen Streifen vermieden wird, die durch den Dampfdruck sehr hoch auf Zug beansprucht werden.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von Vertiefungen in Blechen, dadurch gekenn-_2g zeichnet, daß in dem Blech (z. B. A) im Bereich einer herzustellenden Vertiefung (α¹, α², α³) eine hinreichend lange Rinne (α⁴) hergestellt wird, deren Tiefe (i_x) nur einen Bruchteil der Tiefe (t) der herzustellenden Vertiefung (a¹, ar, a³) beträgt und deren Breite mindestens gleich der Breite (w) der Vertiefung (α¹, a², a³) ist, und hierauf der über den Bereich der herzustellenden Vertiefung hinausragende Teil der Rinne (α⁴) bis zur ursprünglichen Oberfläche des Bleches (^i) zurückgestaucht wird, während der im Bereich der herzustellenden Vertiefung (a¹, ar, a³) liegende Teil der Rinne (α⁴) weiter vertieft wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch ι zur Herstellung mehrerer in einer Reihe liegender Vertiefungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Vertiefungen (g⁴ oder g⁵ oder q^s) eine gemeinschaftliche in der Richtung der Reihe verlaufende Rinne (q¹ oder q² oder q³) benutzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem <

   zur Herstellung von mindestens drei nebeneinanderliegenden Vertiefungen eine gleich große Anzahl nebeneinanderliegender Rinnen benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnen (g¹, q^z, g³) nacheinander von der Mitte nach außen fortschreitend hergestellt werden.
4. 4. Presse zur Ausführung des Verfallrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den zum Einpressen der Rinnen (q¹, q", q³) bestimmten Stempelteilen (C, D₁ E) die außen liegenden Stempelteile (C) starr an ihrem Träger' (B) befestigt sind, während die dazwischenliegenden Stempelteile (Dj E) in der Richtung der Arbeitsbewegung der Presse gegenüber ihrem Träger (B) in an sich bekannter Weise verschiebbar sind und mit diesem in ebenfalls an sich bekannter Weise in solcher Lage gekuppelt werden können, daß von zwei benachbarten Stempelteilen (C₁ D oder D, E) der auf der Außenseite befindliche (C oder D) hinter dem anderen Stempelteile (D oder E) liegt.
5. 5. Kupplung für Pressen nach Anspruch 4, bei der die einzelnen Stempelteile in ihren verschiedenen Lagen zueinander durch Zwischenstücke feststellbar sind, die zwischen die Stempelteile und ihren Träger eingeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke durch quer zur Arbeitsbewegung des Stempels verstellbare, mit Erhöhungen (w³) versehene Schieber (N) gebildet werden, deren Erhöhungen (n³) bei eingerückter Kupplung am Träger (B) anliegen, während sie bei ausgerückter Kupplung vor entsprechend ausgebildeten Vertiefungen (b³) des Trägers (B) liegen.
6. 6. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Richtung der Arbeitsbewegung des Stempels (B₁ C₃ D₁ E) gegenüber ihrem Träger (B) verschiebbaren Stempelteile (D und E) unter der Wirkung von Federn (/ oder K) stehen, die sie in ihrer vorderen Grenzlage festzuhalten suchen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.