EP0696486B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Runden von Blechstücken - Google Patents

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EP0696486B1
EP0696486B1 EP95108993A EP95108993A EP0696486B1 EP 0696486 B1 EP0696486 B1 EP 0696486B1 EP 95108993 A EP95108993 A EP 95108993A EP 95108993 A EP95108993 A EP 95108993A EP 0696486 B1 EP0696486 B1 EP 0696486B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rounding
sheet metal
metal blank
rounded
section
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95108993A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0696486A1 (de
Inventor
Michael Baumgartner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elpatronic AG
Original Assignee
Elpatronic AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Elpatronic AG filed Critical Elpatronic AG
Publication of EP0696486A1 publication Critical patent/EP0696486A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0696486B1 publication Critical patent/EP0696486B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/14—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by passing between rollers
    • B21D5/146—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by passing between rollers one roll being covered with deformable material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2676—Cans or tins having longitudinal or helical seams

Definitions

  • the invention relates to a method and a device according to the corresponding Claims for rounding sheet metal pieces.
  • the piece of sheet metal is turned into a curved shape in a round apparatus brought in that, for example, by a round wedge to an inner Round roller is guided and immediately thereafter runs through a press station the inner round roller and an outer round roller, which two rollers are pressed together.
  • the bent sheet essentially runs along the entire rounding circle, so that the one lying in the rounding position Sheet presented as an almost closed cylinder jacket. In practice it can Rounding circle or the rounding layer by the weight and the elasticity of the curved sheet can be slightly deformed, which is due to guide means for the rounded Sheet metal section is avoidable.
  • the radius of the rounding circle is determined by the radius of the inner round roller, by the position of the round wedge and by the elasticity of the sheet material (Sheet thickness and yield strength). It is usually used in the manufacture of can frames set so that it is rather smaller than the radius of the welded Frame so that the rounded plate is a cylinder jacket, whereby the axially running edges slightly overlap each other.
  • the guide means usually consist of the rounded sheet metal section an essentially cylindrical internal round mandrel and an essentially hollow cylindrical outer guide, the space in between the the round gap lying in the rounding circle. After the rounding is completed the piece of sheet metal is ejected from the round gap in the axial direction and another Sheet piece inserted into the bending device and the round gap.
  • the cycle time required for rounding a piece of sheet metal is set at the above known methods described together from the time taken for the rounding is necessary and from the time necessary for the expulsion.
  • the Rounding time determined by the feed rate and the rounding Length of the sheet.
  • the ejection time is determined, among other things, by the axial Length of the rounded piece of sheet metal. In other words, that means the sheets the round apparatus with a minimum distance from each other not from the rounding process itself, but from the axial expansion the rounded piece of sheet metal and the ejection mechanism used is dependent
  • US-2 719 562 shows a round apparatus in which the finished rounded sheets in caught in a collecting tray and removed in batches from the round apparatus.
  • the sheets can be stored temporarily in the catch tray, as widen the curve back a little bit elastically. This leaves between Round roller and intermediate sheet metal some space for the new to be rounded Sheet.
  • the cycle time for rounding is reduced somewhat on average, because it is not Sheet by sheet must be ejected individually and so rounding only is interrupted when the stack is removed.
  • the object of the invention is now to further increase the cycle time for rounding reduce and in particular to enable the cycle time reduction even then comes into being when the sheets come out of the Round apparatus can be removed.
  • the rounding quality should not be reduced in any way and there should also be no significantly higher expenditure on equipment, e.g. with a view to a faster ejection mechanism. This The problem is solved by the method and the device as described in the corresponding Claims are defined.
  • means are provided to bring the rear part of the rounded plate into the transport position. This is possible by elastic deformation of the front part of the rounded sheet through the guide means so that the rounded rear part of the sheet is under load and, as soon as released by the pressing point, into the transport position jumps. It is also possible to remove the sheet immediately after finishing Braking the front rounding process so abruptly that the rear area thrown out of the rounded position into the transport position by its inertia becomes.
  • a piece of sheet metal 1 is in a direction designated Z Pressing point P (indicated by a double arrow) is fed to a rounding device
  • the rounding device itself is not shown in FIG. 1a.
  • Rounding devices are known per se; an embodiment of such a rounding device, which are part of a rounding apparatus shown in FIGS. 2 and 3 80 forms is described in more detail below with reference to FIG. 3.
  • the sheet metal piece 1 which has been flat until now, is plastically deformed in an arcuate manner, such that after leaving the press point P there is a desired has a constant radius of curvature.
  • the leading, curved part of the sheet metal piece 1 thus runs into a natural rounding position after leaving the press point P.
  • the corresponding rounding circle is dash-dotted in Fig. 1a shown and labeled A.
  • an ejection circle B shown in dash-dotted lines.
  • the middle-point B's ejection circle B is opposite the center point A 'of the rounding circle A in Offset towards Z.
  • the intersections of the two circles A and B are designated M, M '.
  • the ejection circle B defines a transport position for the rounded Piece of sheet metal 1; as soon as the sheet metal piece 1 is in this transport position (as this happens, is described below), it can also be done by itself known, not shown in the drawing ejection mechanism in axial, i.e. direction perpendicular to the plane of the drawing from the rounding apparatus ejected and transported, for example, to a welding device are no longer related to the subject of the present invention.
  • the sheet metal piece 1 is according to the invention on Intersection M 'from the rounding circle A into the ejection circle B, which does not correspond to the rounding position, in a later described with reference to FIG. 2 Directed way.
  • the rear area of the sheet metal piece 1 is through the press point P still fixed, which has the consequence that the between the press point P and the Intersection M 'lying sheet metal section elastically deformed.
  • FIGS. 1a-1d are only exemplary.
  • the space for the subsequent sheet is larger or should be smaller, the leading sheet later or earlier from the rounding circle be directed away;
  • it is not mandatory (but inexpensive) as an ejection circle B. a circle as such or the same radius of curvature as in the rounding circle A to be provided.
  • Fig. 2 shows schematically and very simplified a device or a rounding apparatus 80 for performing the method according to FIGS. 1a to 1c.
  • the rounding apparatus 80 has a rounding device 10 with the aforementioned press point P assigned to rounding circle A.
  • the well-known Rounding device 10 itself is not closer to FIG. 2 for the sake of simplicity shown.
  • the rounding apparatus 80 has guide means 70 for guidance of the rounded piece of sheet metal 1.2; an inner round mandrel 20 and an outer guide 30 together form a round gap 40, which is closed by an end stop 31 is.
  • the rounding apparatus 80 is open with the one already mentioned the ejection circuit B aligned ejection mechanism, of which only two ejection cams 50.1 and 50.2 are shown in FIG.
  • the exhaust cams 50.1 and 50.2 act axially, i.e. perpendicular to the drawing plane Direction.
  • ejection cam 50.1 and 50.2 are in the guide surfaces of the Internal round mandrel 20 or the outer guide 30 corresponding recesses 22, 37, 36 provided.
  • ejection cams 50.1, 50.2 instead of the ejection cams 50.1, 50.2 other means of ejection are used.
  • the circular gap 40 has two sections 41, 42.
  • the first section 41 allows to run the piece of sheet metal 1 or 2 into its rounding position, so it corresponds the rounding position and contains a section of the rounding circle A; it ends at the intersection M 'of the two circles A and B.
  • the second section 42 begins at the intersection M ', contains a section of the ejection circle B and ends in End stop 31.
  • the sections 41, 42 are through the inner dome 20 and External guide 30 limited.
  • the inner round dome 20 is lemon-shaped in cross section formed, which corresponds to the overlap area of circles A and B.
  • the outside tour 30 is substantially hollow-cylindrical and follows in its Cross section of the ejection circle B.
  • the shift between rounding circle A and ejection circle B i.e. the distance between center points A 'and B' can e.g. then be chosen that a piece of sheet metal 1 or 2 entering the rounding circle A is not included the inlet-side discharge cam 50.2 comes into conflict.
  • the rounding method described in connection with FIGS. 1a to 1c, that can be carried out with a device according to FIG. 2 represents the simplest variant of the method according to the invention and required in the area of the round gap 40 a minimum of guide surfaces (theoretically only the final guide after the Intersection M ').
  • This variant is for sheet metal pieces with sufficient inherent stability and elasticity applicable.
  • the inherent stability essentially depends on the modulus of elasticity the sheet metal used, the sheet thickness and sheet size and from the desired rounding radius.
  • Such an expanded method and a corresponding device are described in connection with Figures 3 to 9.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the device according to the invention Rounding of pieces of sheet metal.
  • the outer guide 30 has a central part 34 and an end part 35 which carries the end stop 31.
  • the outer guide 30 has a retaining element 32 equipped.
  • the retaining element 32 has a guide surface 33, a hook-shaped locking groove 38 and an arcuate support surface 39.
  • the mode of operation of the retaining element 32 is described below with reference to FIG Figures 6 to 9 described.
  • Between the retention element 32 and the middle one Part 34 or between the middle part 34 and the end part 35 are the recesses 36 and 37 are arranged, in which the ejection cams 50.1 and 50.2 move.
  • the recess in the inner round dome opposite the recess 37 20 is again designated with 22.
  • Guide surfaces of the outer guide 30 are everywhere outside the ejection circle B, which defines the transport position of the rounded sheet metal piece. According to 3, these guide surfaces are designed polygonal.
  • the inner round dome 20 has one over the rounding circle A area 21 projecting into the circular gap 40.
  • FIG. 3 The mode of operation of the device according to FIG. 3 will be explained in the following with the aid of figures 4 to 9, which schematically illustrate another, analogous to FIGS. 1a to 1c, variant of the method according to the invention which can be carried out in this device, but this time in six consecutive phases.
  • the in the Active guide surfaces in each phase are indicated with hatching and in Based on Fig. 3 with the apostrophized reference numerals of the corresponding device parts designated.
  • the leading part of the sheet metal piece 1 already has the press point P. happens and is through the area 21 of the inner dome projecting over the rounding circle A. 20 led.
  • the rounded sheet metal part is easily deformed and pressed against the guide surface 21 'by its elasticity. It follows from this a precisely defined position of the leading one even with one-sided guidance Piece of sheet metal part.
  • the guide surface 11 'of the is also active in this phase Rounding wedge.
  • the leading part of the sheet metal piece 1 has the second section 42 of the circular gap 40 (Fig. 3) reached and is there mainly by the outer Guide surface 34 'guided on the ejection circle B and thereby from the guide surface 21 'pushed away
  • Fig. 6 shows the phase of the rounding process immediately after the end edge of the rounded sheet metal piece 1 has left the press point P.
  • the end area of the Sheet metal piece 1 is always through the guide surface 33 'of the retaining element 32 still led on rounding circle A.
  • the sheet metal piece 1 moves thanks its kinetic energy continues in the circular gap 40, on the ejection circle B. through the inner and outer guide surfaces 20 ', 34', 35 'of the inner dome 20 or the outer guide 30.
  • the guide surface 33 of the retaining element 32 is designed so that the end edge of the sheet metal piece 1 has not yet reached its end has when the front edge abuts the end stop 31.
  • Figures 7 and 8 show how the sheet metal piece 1 by the action of the impact the end stop 31 is compressed (Fig. 7), thereby the end edge of the sheet metal piece 1 slides over the guide surface 33 'and finally leaves it, after which the trailing part of the sheet metal piece 1 against the ejection circle B. relaxed (Fig. 8). It is expected that the trailing part over the discharge circle B springs out and it is advantageous to move this spring through the arc Limit the support surface 39 'of the retaining element 32. Will that Sheet piece 1 strongly compressed by the impact on the end stop 31, is the polygonal Design of the outer guide surfaces 34 'and 35' as in FIG. 3 represented of particular advantage, since the sheet metal piece 1 in the resulting Extensions of the circular gap 40 can dodge and spring back better.
  • the sheet runs on the rounding circle A until it is braked abruptly by an end stop or other suitable means is what the rear end only because of its kinetic energy slides over the surface 33 'and reaches the retaining element.
  • An elastic Deformation of the front part of the sheet is not necessary, but it can supportive.
  • the method according to FIGS. 4 to 9 is due to the additional Guiding in the infeed area and by guiding the trailing edge in the end area advantageous for sheet metal pieces with relatively low inherent rigidity in particular 7 to 9 show that the method according to this variant (in contrast to the variant according to Fig. 1a to 1c) in addition to the resilient tension of the rounded Sheet metal piece also uses its kinetic energy to the trailing Part on the output circle B, i.e. to move to the transport position. For this Basically, this method is also to be preferred for less resilient pieces of sheet metal.
  • the front sheet metal section to the inside could also have a different transport position to get voted; for example, instead of the outer guide 30 an internal guide, e.g. a correspondingly trained inner round dome, the front Steer the sheet metal section outwards and deform it elastically, whereby then likewise the end section which has run out of the rounding device 10 is spring-loaded follow into the transplant position opposite the rounding position and the Rounding position for the subsequent sheet would clear.
  • an internal guide e.g. a correspondingly trained inner round dome

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den entsprechenden Patentansprüchen zum Runden von Blechstücken.
Gemäss dem Stande der Technik werden rechteckige oder quadratische, ebene Blechstücke beispielsweise für die Herstellung von Dosenzargen gerundet und dann die beiden axial und parallel zueinander verlaufenden Kanten verschweisst, wodurch die Blechstücke zu einem Zylindermantel geformt werden.
Für die Rundung wird das Blechstück in einem Rundapparat in eine gebogene Form gebracht, dadurch, dass es beispielsweise durch einen Rundkeil an eine innere Rundwalze geführt wird und unmittelbar danach durch eine Pressstelle läuft zwischen der inneren Rundwalze und einer äusseren Rundwalze, welche beiden Walzen aufeinander gepresst werden. Dadurch wird das ursprünglich ebene Blechstück um einen konstanten Rundungsradius gebogen, sodass der aus der Pressstelle austretende Teil des Blechstücks sich nicht mehr geradeaus, in der ursprünglichen Vorschubrichtung weiterbewegt, sondern bogenförmig auf dem durch den Rundungsradius definierten Rundungskreis in eine natürliche Rundungslage hineinläuft. Für den Fall, dass Dosenzargen hergestellt werden, läuft das gebogene Blech im wesentlichen dem gesamten Rundungskreis entlang, so dass sich das in Rundungslage liegende Blech als fast geschlossener Zylindermantel präsentiert. Praktisch kann der Rundungskreis bzw. die Rundungslage durch das Gewicht und die Elastizität des gebogenen Bleches leicht deformiert sein, was durch Führungsmittel für den gerundeten Blechabschnitt vermeidbar ist.
Der Radius des Rundungskreis ist bestimmt durch den Radius der inneren Rundwalze, durch die Position des Rundkeils und durch die Elastizität des Blechmaterials (Blechdicke und Streckgrenze). Bei der Herstellung von Dosenzargen wird er üblicherweise derart eingestellt, dass er eher kleiner ist als der Radius der fertig verschweissten Zarge, sodass das gerundete Blech einen Zylindermantel darstellt, wobei die axial verlaufenden Kanten einander leicht überlappen.
Ueblicherweise bestehen die Führungsmittel für den gerundeten Blechabschnitt aus einem im wesentlichen zylinderförmigen Innenrunddorn und einer im wesentlichen hohlzylinderförmigen Aussenführung, wobei der dazwischenliegende Raum den auf dem Rundungskreis liegenden Rundspalt definiert. Nach vollendeter Rundung wird das Blechstück in axialer Richtung aus dem Rundspalt ausgestossen und ein weiteres Blechstück in die Biegevorrichtung und den Rundspalt eingeführt.
Die für das Runden eines Blechstücks notwendige Taktzeit setzt sich bei dem oben beschriebenen, bekannten Verfahren zusammen aus der Zeit, die für das Runden notwendig ist und aus der Zeit, die für das Ausstossen notwendig ist. Dabei ist die Rundungszeit bestimmt durch die Vorschubgeschwindigkeit und die zu rundende Länge des Bleches. Die Ausstosszeit ist bestimmt unter anderem durch die axiale Länge des gerundeten Blechstücks. Das heisst mit anderen Worten, dass die Bleche dem Rundapparat mit einem minimalen Abstand voneinander zugeführt werden müssen, der nicht vom Rundungsvorgang selbst, sondern von der axialen Ausdehnung des gerundeten Blechstücks und vom angewendeten Ausstossmechanismus abhängig ist
US-2 719 562 zeigt einen Rundapparat, bei welchem die fertig gerundeten Bleche in einer Fangschale gefangen und stapelweise aus dem Rundapparat entfernt werden. Die Bleche können in der Fangschale zwischengelagert werden, da sie sich nach der Rundung elastisch wieder etwas zurück aufweiten. Dadurch verbleibt zwischen Rundwalze und zwischengelagertem Blech etwas Raum für das neue zu rundende Blech. Die Taktzeit für das Runden vermindert sich im Durchschnitt etwas, da nicht Blech für Blech einzeln ausgestossen werden muss und so das Runden nur noch beim Entfemen des Stapels unterbrochen wird.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, die Taktzeit für das Runden zu weiter zu reduzieren und insbesondere zu ermöglichen, dass die Taktzeitreduktion auch dann zu stande kommt, wenn die Bleche unverzüglich, ohne Zwischenlagerung, aus dem Rundapparat entfernt werden. Dabei soll die Rundungsqualität in keiner Weise vermindert werden und es soll auch kein wesentlich höherer, apparativer Aufwand z.B. im Hinblick auf einen schnelleren Ausstossmechanismus notwendig werden. Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung, wie sie in den entsprechenden Patentansprüchen definiert sind.
Dadurch, dass der hintere Endabschnitt des fertig gerundeten Bleches in eine von der Rundungslage abweichende Transportlage gebracht wird, besteht Platz für das nächste Blech, mit seinem vorderen Bereich in die Rundungslage hineinzulaufen, obschon das frühere Blech den Rundapparat noch nicht oder nicht vollständig verlassen hat. Entsprechend muss mit der Zufuhr des nächsten Bleches in den Rundapparat nicht mehr gewartet werden, bis der Rundapparat frei ist, was erlaubt, den minimalen Abstand zwischen den Blechen bei gegebenem Vorschub zu verkürzen, also die Taktzeit insgesamt zu senken.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind Mittel vorgesehen, den hinteren Teil des gerundeten Bleches in die Transportlage zu bringen. Dies ist möglich durch elastische Verformung des vorderen Teils des gerundeten Bleches durch die Führungsmittel, so dass der in Rundung befindliche hintere Teil des Bleches unter Last steht, und, sobald durch die Pressstelle freigegeben, in die Transportlage springt. Es ist auch möglich, das Blech unmittelbar nach Beendigung des Rundungsvorganges vorne derart abrupt zu bremsen, dass der hintere Bereich durch dessen Trägheit aus der Rundungslage in die Transportlage geschleudert wird.
Anhand der folgenden Figuren soll das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig.1a bis 1c
ein Schema des erfindungsgemässen Rundungsverfahrens in drei aufeinanderfolgenden Phasen;
Fig. 2
ein Schema einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäss Figuren 1a bis 1c im Querschnitt;
Fig. 3
eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens im Querschnitt;
Fig. 4 bis 9
schematisch eine weitere Variante des erfindungsgemässen Verfahrens in sechs Phasen, durchführbar in der Vorrichtung gemäss Fig. 3.
Gemäss Fig. 1a wird ein Blechstück 1 in einer mit Z bezeichneten Richtung einer Pressstelle P (durch einen Doppelpfeil angedeutet) einer Rundungsvorrichtung zugeführt Die Rundungsvorrichtung selber ist in Fig. 1a nicht dargestellt Rundungsvorrichtungen sind an sich bekannt; ein Ausführungsbeispiel einer solchen Rundungsvorrichtung, die einen Teil eines in Fig. 2 und 3 dargestellten Rundungsapparats 80 bildet, wird weiter unten an Hand der Fig. 3 näher beschrieben. In der Rundungsvorrichtung wird das bis anhin ebene Blechstück 1 plastisch bogenförmig verformt, derart, dass es nach dem Verlassen der Pressstelle P einen gewünschten, konstanten Rundungsradius aufweist. Der vorlaufende, gebogene Teil des Blechstückes 1 läuft somit nach dem Verlassen der Pressstelle P in eine natürliche Rundungslage hinein; der entsprechende Rundungskreis ist in Fig. 1a strichpunktiert dargestellt und mit A bezeichnet. Neben dem Rundungskreis A ist in Fig. 1a und in allen anderen Figuren ein Ausstosskreis B strichpunktiert dargestellt. Der Mittelpunkt B'des Ausstosskreis B ist gegenüber dem Mittelpunkt A' des Rundungskreis A in Richtung Z versetzt. Die Schnittpunkte der beiden Kreise A und B sind mit M,M' bezeichnet. Der Ausstosskreis B definiert eine Transportlage für das fertig gerundete Blechstück 1; sobald sich das Blechstück 1 in dieser Transportlage befindet (wie dies passiert, wird nachfolgend beschrieben), kann es mittels eines ebenfalls an sich bekannten, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausstossmechanismus in axialer, d.h. zur Zeichnungsebene senkrechten Richtung aus dem Rundungsapparat ausgestossen und beispielsweise zu einer Schweissvorrichtung weitertransportiert werden, die nicht mehr den Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft.
In Fig. 1a ist eine Phase dargestellt, in welcher der vordere Teil des Blechstückes 1 die Pressstelle P bereits passiert hat und plastisch verformt auf dem Rundungskreis A in seine Rundungslage hinein läuft.
In der in Fig. 1b gezeigten Phase wird das Blechstück 1 erfindungsgemäss am Schnittpunkt M' aus dem Rundungskreis A heraus in den Ausstosskreis B, welcher nicht der Rundungslage entspricht, in einer später anhand der Fig. 2 beschriebenen Weise gelenkt. Der hintere Bereich des Blechstückes 1 ist durch die Pressstelle P noch fixiert, was zu Folge hat, dass sich der zwischen der Pressstelle P und dem Schnittpunkt M' liegende Blechabschnitt elastisch verformt.
Fig. 1c stellt die Lage des Blechstückes 1 kurze Zeit nach dem beendeten Rundungsvorgang dar. Bedingt durch die elastische Verformumg des vorderen Blechabschnitts, welcher auf dem Ausstosskreis B liegt, hat sich der hintere Blechabschnitt, da nicht mehr durch die Pressstelle P im Bereich des Rundungskreises A festgehalten, ebenfalls in den Bereich des Ausstosskreises B entspannt, so dass sich das gesamte Blechstück 1 auf dem Ausstosskreis B, das heisst in der Transportlage befindet. Das Blechstück 1 kann nun axial aus dem Rundungsapparat ausgestossen werden. Gleichzeitig befindet sich bereits ein nachfolgendes Blechstück 2 im Rundungsvorgang und läuft mit seinem vorderen Bereich auf dem Rundungskreis A in seine Rundungsposition, welche rechtzeitig frei geworden ist, da der hintere Teil des Blechstückes 1 nun auf dem Ausstosskreis B liegt. Das Blechstück 1 muss erst dann aus dem Rundungsapparat ausgestossen sein, wenn die vordere Kante des Blechstückes 2 den Schnittpunkt M' erreicht.
Die in den Fig. 1a - 1d dargestellten geometrischen Verhältnisse sind nur beispielhaft. Z.B. kann, je nachdem ob der Platz für das nachfolgende Blech grösser oder kleiner sein soll, das vorlaufende Blech später oder früher aus dem Rundungskreis weggelenkt werden; ebenso ist es nicht zwingend (aber günstig) als Ausstosskreis B einen Kreis als solchen bzw. denselben Krümmungsradius wie beim Rundungskreis A vorzusehen.
Fig. 2 zeigt schematisch und sehr vereinfacht eine Vorrichtung bzw. einen Rundungsapparat 80 zum Durchführen des Verfahrens gemäss den Figuren 1a bis 1c. Der Rundungsapparat 80 weist eine Rundungsvorrichtung 10 mit der bereits erwähnten, dem Rundungskreis A zugeordneten Pressstelle P auf. Die an sich bekannte Rundungsvorrichtung 10 selbst ist der Einfachheit halber in Fig. 2 nicht näher dargestellt. Weiter besitzt der Rundungsapparat 80 Führungsmittel 70 zur Führung des gerundeten Blechstückes 1,2; ein Innenrunddorn 20 und eine Aussenführung 30 bilden zusammen einen Rundspalt 40, welcher durch einen Endanschlag 31 abgeschlossen ist. Weiter ist der Rundungsapparat 80 mit dem bereits erwähnten, auf den Ausstosskreis B ausgerichteten Ausstossmechanismus versehen, von welchem in Fig. 2 lediglich zwei Ausstossnocken 50.1 und 50.2 dargestellt sind. Die Ausstossnocken 50.1 und 50.2 wirken in axialer, d.h. zur Zeichnungsebene senkrechter Richtung. Für die Ausstossnocken 50.1 und 50.2 sind in den Führungsflächen des Innenrunddorns 20 bzw. der Aussenführung 30 entsprechende Ausnehmungen 22, 37, 36 vorgesehen. Allerdings könnten anstelle der Ausstossnocken 50.1, 50.2 auch andere Ausstossmittel zur Anwendung kommen.
Der Rundspalt 40 weist zwei Abschnitte 41, 42 auf. Der erste Abschnitt 41 erlaubt dem Blechstück 1 bzw. 2 in seine Rundungslage hineinzulaufen, er entspricht also der Rundungslage und enthält einen Abschnitt des Rundungskreises A; er endet beim Schnittpunkt M' der beiden Kreise A und B. Der zweite Abschnitt 42 beginnt beim Schnittpunkt M', enthält einen Abschnitt des Ausstosskreises B und endet im Endanschlag 31. Die Abschnitte 41, 42 werden durch den Innendom 20 und die Aussenführung 30 begrenzt. Der Innenrunddom 20 ist im Querschnitt zitronenförmig ausgebildet, was dem Überlappungsbereich der Kreise A und B entspricht. Die Aussenführung 30 ist im wesentlichen hohizylinderförmig ausgebildet und folgt in ihrem Querschnitt dem Ausstosskreis B.
Die Verschiebung zwischen dem Rundungskreis A und dem Ausstosskreis B, d.h. der Abstand zwischen Kreismittelpunkten A' und B' kann z.B. danach gewählt werden, dass ein auf dem Rundungskreis A einlaufendes Blechstück 1 bzw.2 nicht mit dem einlaufseitigen Ausstossnocken 50.2 in Konflikt kommt.
Das in Zusammenhang mit den Figuren 1a bis 1c beschriebene Rundungsvefahren, das mit einer Vorrichtung gemäss Fig. 2 durchführbar ist, stellt die einfachste Variante des erfindungsgemässen Verfahrens dar und benötigt im Bereich des Rundspaltes 40 ein Minimum an Führungsflächen (theoretisch nur die Endführung nach dem Schnittpunkt M'). Diese Variante ist für Blechstücke mit einer genügenden Eigenstabilität und Elastizität anwendbar. Die Eigenstabilität hängt im wesentlichen vom Elastizitätsmodul des verwendeten Blechmaterials, von der Blechdicke und Blechstückgrösse und vom gewünschten Rundungsradius ab. Für zu rundende Blechstücke mit geringerer Eigenstabilität (z.B. aus dünnem Blech) ist es vorteilhaft, weitere Führungsmittel insbesondere für die erste Phase der Rundung und für die Endphase vorzusehen. Ein derart erweitertes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung werden in Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 9 beschrieben.
Fig. 3 stellt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Runden von Blechstücken dar. Die aus vorherigen Figuren bereits bekannten, gleichwirkenden Elemente sind wieder mit gleichen Bezugsziffem bezeichnet.
Die Rundungsvorrichtung 10 weist gemäss Fig. 3 einen Rundkeil 11, eine innere Rundwalze 12 und eine äussere Rundwalze 13 auf. Die beiden Rundwalzen 12, 13 werden gegeneinander gepresst und wirken auf die zwischen ihnen durchgeführten Blechstücke (in Fig. 3 nicht dargestellt) entlang einer Linie senkrecht zur Zeichnungsebene in der Pressstelle P derart ein, dass die ursprünglich ebenen Blechstücke um den gewünschten, konstanten Radius - entsprechend dem Rundungskreis A - gebogen werden.
Die Aussenführung 30 weist einen mittleren Teil 34 sowie einen Endteil 35 auf, der den Endanschlag 31 trägt. Ausserdem ist die Aussenführung 30 mit einem Rückhalteelement 32 ausgestattet. Das Rückhalteelement 32 ist mit einer Führungsfläche 33, einer hakenförmigen Rastnut 38 sowie einer bogenförmigen Stützfläche 39 versehen. Die Funktionsweise des Rückhalteelements 32 wird weiter unten anhand der Figuren 6 bis 9 beschrieben. Zwischen dem Rückhalteelement 32 und dem mittleren Teil 34 bzw. zwischen dem mittleren Teil 34 und dem Endteil 35 sind die Ausnehmungen 36 bzw. 37 angeordnet, in welchen sich die Ausstossnocken 50.1 bzw. 50.2 bewegen. Die der Ausnehmung 37 gegenüberliegende Ausnehmung im Innenrunddom 20 ist wiederum mit 22 bezeichnet. Die gegen den Rundspalt 40 gerichteten Führungsflächen der Aussenführung 30 liegen überall ausserhalb des Ausstosskreises B, der die Transportlage des fertig gerundeten Blechstückes definiert. Gemäss Fig. 3 sind diese Führungsflächen polygonförmig ausgestaltet.
Der Innenrunddom 20 weist bei dieser Ausführungsform einen über den Rundungskreis A in den Rundspalt 40 hineinragenden Bereich 21 auf.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 3 wird im folgenden an Hand von Figuren 4 bis 9 beschrieben, die analog zu den Figuren 1a bis 1c schematisch eine weitere, in dieser Vorrichtung durchführbare Variante des erfindungsgemässen Verfahrens, diesmal jedoch in sechs aufeinanderfolgenden Phasen darstellen. Die in der jeweiligen Phase aktiven Führungsflächen sind mit Schraffuren angedeutet und in Anlehnung an Fig. 3 mit den apostrophierten Bezugsziffem der entsprechenden Vorrichtungsteile bezeichnet.
Gemäss Fig. 4 hat der vorlaufende Teil des Blechstückes 1 die Pressstelle P bereits passiert und wird durch den über den Rundungskreis A ragenden Bereich 21 des Innendomes 20 geführt. Dadurch wird der gerundete Blechteil leicht deformiert und durch seine Elastizität gegen die Führungsfläche 21' gedrückt. Es ergibt sich dadurch auch nur bei einseitiger Führung eine genau definierte Position des vorlaufenden Blechstückteiles. Ebenfalls aktiv ist in dieser Phase die Führungsfläche 11' des Rundungskeils.
Gemäss Fig. 5 hat der vorlaufende Teil des Blechstückes 1 den zweiten Abschnitt 42 des Rundspaltes 40 (Fig. 3) erreicht und wird dort hauptsächlich durch die äussere Führungsfläche 34' auf dem Ausstosskreis B geführt und dadurch von der Führungsfläche 21' weggedrückt
Fig. 6 zeigt die Phase des Rundungsverfahrens unmittelbar nachdem die Endkante des gerundeten Blechstückes 1 die Pressstelle P verlassen hat. Der Endbereich des Blechstückes 1 wird durch die Führungsfläche 33' des Rückhalteelementes 32 immer noch auf dem Rundungskreis A geführt. Das Blechstück 1 bewegt sich dank seiner kinetischen Energie weiter im Rundspalt 40, auf dem Ausstosskreis B geführt durch die inneren und äusseren Führungsflächen 20', 34',35' des Innendomes 20 bzw. der Aussenführung 30. Die Führungsfläche 33 des Rückhalteelementes 32 ist so ausgelegt, dass die Endkante des Blechstückes 1 ihr Ende noch nicht erreicht hat, wenn die vordere Kante am Endanschlag 31 anschlägt.
Figuren 7 und 8 zeigen, wie das Blechstück 1 durch die Wirkung des Schlages auf den Endanschlag 31 gestaucht wird (Fig. 7), dadurch die Endkante des Blechstückes 1 über die Führungsfläche 33' hinwegstreift und sie schliesslich verlässt, wonach sich der nachlaufende Teil des Blechstückes 1 gegen den Ausstosskreis B entspannt (Fig. 8). Es ist zu erwarten, dass der nachlaufende Teil über den Ausstosskreis B hinaus federt und es ist vorteilhaft, diese Federbewegug durch die bogenförmige Stützfläche 39' des Rückhalteelements 32 zu begrenzen. Wird das Blechstück 1 durch den Schlag auf den Endanschlag 31 stark gestaucht, ist die polygonförmige Gestaltung der äusseren Führungsflächen 34' und 35' wie in Fig. 3 dargestellt von besonderem Vorteil, da das Blechstück 1 in die dadurch entstehenden Erweiterungen des Rundspaltes 40 ausweichen und besser zurückfedem kann.
Bei einer nichtdargestellten Ausführungsform läuft das Blech auf dem Rundungskreis A vor, bis es durch einen Endanschlag oder andere geeignete Mittel abrupt abgebremst wird, worauf das hintere Ende nur aufgrund seiner kinetischen Energie über die Fläche 33' hinwegstreift und in das Rückhalteelement gelangt. Eine elastische Verformung des vorderen Teils des Blechs entfällt grundsätzlich, kann jedoch unterstützend vorgesehen werden.
In Fig. 9 wird die letzte Phase, die Ausstossphase gezeigt. Das hintere Ende des Blechstückes 1, das von der Stützfläche 39' aufgefangen und zurückgefedert wurde, wird durch die hakenförmige Rastnut 38', die auf dem Ausstosskreis B liegt, in einer weiteren Rückbewegung gehindert und in derselben gefangen gehalten. Somit kann bereits ein weiteres Blechstück 2 ungehindert über die Führungsfläche 33 des Rückhalteelementes 32 anfänglich auf dem Rundungskreis A vorlaufen. Das fertig gerundete Blechstück 1, dessen Position nun genau definiert ist, kann aus dem Rundspalt 40 ausgestossen werden. Die polygonförmige Gestaltung der Aussenführung 30 trägt vorteilhaft zum leichten Ausstossen bei.
Wie bereits erwähnt, ist das Verfahren gemäss Fig. 4 bis 9 durch die zusätzliche Führung im Einlaufbereich und durch die Führung der nachlaufenden Kante im Endbereich vorteilhaft für Blechstücke mit relativ niedrigen Eigensteifheit Insbesondere aus den Fig. 7 bis 9 geht hervor, dass das Verfahren nach dieser Variante (im Gegensatz zur Variante gemäss Fig. 1a bis 1c) neben der federnden Spannung des gerundeten Blechstückes auch seine kinetische Energie ausnützt, um den nachlaufenden Teil auf den Ausstosskreis B, d.h. in die Transportlage zu bewegen. Aus diesem Grunde ist dieses Verfahren auch für weniger federnde Blechstücke zu bevorzugen.
Einer weiteren möglichen Verfahrensweise liegt erfindungsgemäss die Idee zugrunde, zur elastischen Verformung des Blechs und der daraus resultierenden Bewegung des die Pressstelle P verlassenden, freigewordenen Endabschnitts in die Transportlage nur die beim schlagartigen Stoppen der Vorschubgeschwindigkeit gewonnene kinetische Energie des nachfolgenden Blechteils auszunützen, ohne zuvor den vorderen Blechabschnitt elastisch zu verformen. Zum Durchführen dieser Variante, die für sich allein in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist lediglich ein vor der Pressstelle P angeordneter Endanschlag sowie ein der Transportlage zugeordnetes Rückhalteelement, beispielsweise in Form des aus Fig. 3 bekannten Rückhalteelements 32, notwendig.
Neben der dargestellten Versetzung des die Transportlage definierenden Ausstosskreises B in der Zuführrichtung Z und der entsprechenden elastischen Verformung des vorderen Blechabschnitts nach innen könnte durchaus auch eine andere Transportlage gewählt werden; so könnte beispielsweise anstelle der Aussenführung 30 eine Innenführung, z.B. ein entsprechend ausgebildeter Innenrunddom, den vorderen Blechabschnitt nach aussen lenken und dabei elastisch verformen, wobei dann ebenfalls der aus der Rundungsvorrichtung 10 ausgelaufene Endabschnitt fedemd in die gegenüber der Rundungslage innen liegende Transprotlage folgen und die Rundungslage für das nachfolgende Blech frei machen würde.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Runden von Blechen (1, 2) in einem Rundapparat (80), welchem mehrere zu rundende Bleche (1, 2) unmittelbar einander folgend zugeführt werden, wobei jeweils ein Blech (1, 2) in einer Rundungsvorrichtung (10) plastisch verformt wird, anschliessend in eine natürliche Rundungslage hineinläuft und ohne Verzug aus dem Rundapparat ausgestossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Rundung ein vorderer Teil des Blechs (1,2) und unmittelbar nach beendeter Rundung eines Blechs (1) dessen hinterer Endabschnitt in eine von der Rundungslage abweichende Transportlage gebracht wird, derart, dass die Rundungslage für mindestens den vorderen Teil eines nachfolgenden, sich bereits in Rundung befindenden Blechs (2) freigegeben wird, bevor das fertig gerundete Blech (1) aus dem Rundapparat (80) ausgestossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Rundapparat (80) Führungsmittel für das aus der Rundungsvorrichtung (10) in die Rundungslage laufende Blech (1) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt des bereits gerundeten Bereichs des sich in Rundung befindenden Blechs (1) durch die Führungsmittel unter elastischer Verformung aus der Rundungslage ausgelenkt wird, derart, dass der unmittelbar aus der Rundungsvorrichtung (10) auslaufende Blechabschnitt durch die auslenkenden Kräfte unter Beanspruchung gehalten wird, und, nach vollständigem Durchlauf des Blechs (1) durch die Rundungsvorrichtung (10), unter dieser Beanspruchung in die Transportlage springt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Transportlage gebrachte Blechabschnitt durch ein Rückhalteelement (32) an der Rückkehr in die Rundungslage gehindert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der sich in die Transportlage bewegende Blechabschnitt durch elastische Verformumg über das sich im Weg befindende Rückhaltelement (32) hinwegstreicht und dann durch dieses, vorzugsweise in der Art des Widerhakens, gefengen gehalten wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Rundapparat (80) Mittel zum Stoppen der Vorschubgeschwindigkeit des Blechs (1 bzw.2) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Vorschubgeschwindigkeit aus der Rundungsvorrichtung (10) auslaufende Blech (1 bzw.2) durch die Mittel zum Stoppen der Vorschubgeschwindigkeit an seinem vorderen Ende derart abgebremst wird, dass sich das Blech (1 bzw.2) aufgrund der kinetischen Energie des nachfolgenden Bereichs elastisch verformt, derart, dass dessen hintere Endkante gegenüber ihrer natürlichen Endposition unter elastischer Verformung des Blechs (1 bzw. 2) im vorbestimmten Mass vorauseilt, danach beim Zurückfedern in die Transportlage gerät und durch ein Rückhalteelement (32) dort gefangen gehalten wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gerundete Bereich eines in Rundung begriffenen Blechs (1 bzw.2) zuerst einen ersten, der Rundungslage entsprechenden Wegabschnitt durchläuft und dann in einen von der Rundungslage verschiedenen, zweiten Wegabschnitt gelangt, so dass der darin sich befindende Blechabschnitt aus der Rundungslage ausgelenkt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wegabschnitt zwischen dem entsprechenden Abschnitt der natürlichen Rundungslage und dem Krümmungsmittelpunkt liegt und dass sich das gerundete Blech (1), nachdem es die Rundungsvorrichtung (10) durchgelaufen hat, entspannt, indem es sich in seinem hinteren Bereich nach aussen, in die Transportlage, bewegt.
  8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Vorrichtung zum Zuführen einzelner Bleche (1, 2), mit dem die Rundungsvorrichtung (10) aufweisenden Rundapparat (80), und mit einem Ausstossmechanismus zum Ausstossen der fertig gerundeten Bleche (1,2) aus dem Rundapparat (80), dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (30; 31, 32) vorhanden sind, durch welche während der Rundung der vordere Teil des Blechs und weiter der die Rundungsvorrichtung (10) verlassende, freigewordene hintere Endabschnitt des Blechs (1 bzw. 2) in die Transportlage gebracht wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (30; 31, 32) für elastische Verformung des aus der Rundungsvorrichtung auslaufenden oder ausgelaufenen Blechs ausgebildet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (30 bzw. 31, 32) zur elastischen Verformung des Blechs (1, 2) eine Anordnung für abruptes Abbremsen der Vorschubgeschwindigkeit des aus der Rundungsvorrichtung 10 auslaufenden oder ausgelaufenen Blechs (1, 2), vorzugsweise einen Endanschlag (31) aufweisen.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (30; 31, 32) ein zum Festhalten mindestens des hintern Blechabschnitts in Transportlage ausgebildetes Rückhalteelement (32) aufweisen.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (30; 31, 32) zur elastischen Verformung des Blechs (1; 2) eine Führung umfassen, durch welche ein vorderer Abschnitt des aus der Rundungsvorrichtung 10 auslaufenden Blechs (1; 2) aus seiner natürlichen Rundungslage auslenkbar ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Rundapparat (80) Führungsmittel (70) für das aus der Rundungsvorrichtung (10) auslaufende Blech (1, 2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung als eine auf den vorderen Blechabschnitt einwirkende Aussenführung (30) ausgestaltet ist, die einen Teil der Führungsmittel (70) bildet.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenführung (30) im wesentlichen einen die Transportlage definierenden Ausstosskreis (B) umgibt, dessen Radius dem Rundungsradius entspricht, und dessen Mittelpunkt (B') gegenüber dem Mittelpunkt (A') eines der natürlichen Rundungslage entsprechenden Rundungskreises (A) vorzugsweise in Zuführrichtung (Z) der Bleche (1, 2) versetzt ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenführung (30) zusammen mit einem Innenrunddom (20) einen den aus der Rundungsvorrichtung (10) auslaufenden Blechabschnitt aufnehmenden Rundspalt (40) bilden, wobei ein Teil des Rundspaltes (40) als Führungsspalt (42) für den elastisch zu verformenden, vorderen Blechabschnitt ausgestaltet ist und vorzugsweise der Querschnitt des Innenrunddoms (20) im wesentlichen dem Überlappungsbereich beider Kreise (A, B) entspricht.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenführung (30) polygonförmig ausgestaltet ist und vorzugsweise der Innenrunddom (20) vor dem Führungsspalt (42) einen über den Rundungskreis (A) hinausragenden Führungsbereich (21) für den aus der Rundungsvorrichtung (10) auslaufenden Blechabschnitt aufweist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 10 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Endanschlag (31) sowie das Rückhalteelement (32) der Aussenführung (30) zugeordnet sind.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhalteelement (32) eine bogenförmige Stützfläche (39) aufweist, zur Begrenzung der durch die elastische Verformung bedingten Federbewegung des nach freigewordenen Blechendabschnitts über den Ausstosskreis (B) hinaus und zur Beschleunigung des Einrastens in die Rastnut (38).
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