EP1243352A2 - Plattenstreckerkopf - Google Patents

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EP1243352A2
EP1243352A2 EP02001735A EP02001735A EP1243352A2 EP 1243352 A2 EP1243352 A2 EP 1243352A2 EP 02001735 A EP02001735 A EP 02001735A EP 02001735 A EP02001735 A EP 02001735A EP 1243352 A2 EP1243352 A2 EP 1243352A2
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EP
European Patent Office
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clamping
clamping head
lamellae
slats
stretching
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EP1243352A3 (de
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Günter Halleck
Wilfried Just
Andreas Scholzen
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SMS Meer GmbH
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    • 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
    • B21D25/00—Working sheet metal of limited length by stretching, e.g. for straightening
    • B21D25/04—Clamping arrangements
    • 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
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling

Definitions

  • the invention relates to a clamping head of a plate stretcher for stretching and Straightening rolled or pressed flat billets, especially sheet metal and plates made from a variety across the working width of the chuck distributed lamellae standing side by side perpendicular to the plane of the stretched material exists, on its side facing the work area with a Clamping jaw extending over the entire width of the clamping head are.
  • the clamping jaw is made vertical to the plane of the stretched material arranged slats together, with C-shaped openings and therein necessary clamping devices for gripping the sheet or the plates are provided.
  • DE-PS 32 05 701 it is known that the resulting from the reaction forces, acting in the plane of the stretched material Bending moment that the entire clamping head like one supported on two supports The beam bends from the side of the The lamellae extend over the entire width of the clamping head connecting straps or trusses is intercepted.
  • the invention has for its object a plate extension head of the beginning to create the type mentioned, which can exert high stretching forces and nevertheless is easy to carry.
  • the clamping head according to the invention thus exists of several components, namely the one having a C-shaped opening Jaw and the upper and lower lamella parts enclosing it.
  • This sandwich construction thus achieved, however, enables easy transport or easy to handle and therefore easy to assemble components.
  • the internal jaw with its clamping devices from one high-strength material, such as forging material, and in contrast the Slats made of a force-absorbing material, preferably sheet metal become.
  • the divided slats and the jaw by means of transversely to the horizontal plane Traverses through a pre-tensioned system consisting of a tie rod and a pressure piece, are interconnected.
  • the trusses overlap all slats above and below the stretched material, with the tie rods and thrust pieces each on the narrow sides running transverse to the spreading force of the outer slats.
  • the individual sheet metal fins and the jaw are thus braced to a rigid and rigid box, creating a Gaping of the individual components is effectively prevented.
  • the modular principle enables the plate stretcher head to be divided into individual parts disassemble transportable components and assemble them on site.
  • due to the material adjustments an optimal absorption the stresses that occur during the stretching process even under high forces guaranteed individual components.
  • Another embodiment of the invention provides that between the divided Slats a steel box is arranged.
  • This steel case extends from Jaw to the ends of the slats and runs parallel to the horizontal division plane of the slats.
  • the steel box serves to absorb compressive stresses during the assembly of the individual Components are created by the pre-stressed tie rod / pressure piece system and act in a vertical direction on the stretching plane.
  • the divided Slats and the jaws one above and one below the horizontal plane Cross bars arranged in the working area of the clamping jaw are connected to one another are.
  • the crossbars lie on the top and bottom Partial slats and are made using a pre-tensioned system consisting of tie rods and pressure sleeves, clamped together.
  • the partial slats experience and the forged jaw is an additional support in the front area of the head, i.e. directly at the scene, where the greatest spreading forces act.
  • these front crossbars help on the one hand to reduce the size of the metal plates in the area of the clamping jaw and thus to save material weight and on the other hand the spreading forces during a stretching process and towards the entire system to distribute.
  • a plate stretcher consists of vertical next to each other, in the stretching plane 2 divided slats 3 and 4, which encompass a C-shaped jaw 5 in a form-fitting manner over its entire width (cf. Fig. 2).
  • the jaw 5 In the C-shaped facing the work area Opening the jaw 5 are necessary for clamping the stretched material 6 Clamping devices 7, 8 arranged.
  • a step-like - improving the rigidity of the lamellae 3 4 - Elevation 9 each arranged a cross member 10, 11 extending transversely to the stretching plane 2.
  • the two crossbeams 10, 11 are each above the narrow sides 12, 13 the slats 3, 4 facing tie rods 14 and between the cross members 10, 11 included pressure pieces 15 clamped together. Consequently the individual slats 3, 4 or the slat partial halves and that of this limited clamping jaw 5 non-positively connected to each other.
  • Such a clamping head 1 can be broken down into individual, easily transportable components and easily on a construction site to a compact, high force absorbing Assemble unit, whereby due to the differently chosen Materials - the jaw 5 can be made of wrought iron and the slats 3, 4 can consist of sheet metal - its strength and stiffness even when applied preserved by very high stretching forces.
  • FIGS. 3 and 4 A variant of the clamping head 1 is shown in FIGS. 3 and 4.
  • the front head area 17 above the slats 18 and stiffening crossbars 20, 21 are arranged below the slats 19.
  • These are clamped together via tie rods 22 and pressure sleeves 23 and thus create additional support for the slats 18, 19 and of the inner jaw 5.
  • this allows the size of the slats 18, 19 lower and on the other hand the spreading forces in the front Head area 17 recorded even better.

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Abstract

Ein Spannkopf eines Plattenstreckers zum Strecken und Richten von gewalztem oder gepreßten ebenen Reckgut, insbesondere von Blechen und Platten, der aus einer Vielzahl über die Arbeitsbreite des Spannkopfes (1) verteilten, senkrecht zur Ebene des Reckgutes nebeneinander stehenden Lamellen (3,4) besteht, die auf ihrer den Arbeitsbereich zugewandten Seite mit einem sich über die gesamte Breite des Spannkopfes erstreckenden Spannmaul (5) ausgebildet sind, bringt dann eine höhere Streckkraft auf und läßt sich besser transportieren, wenn die Lamellen horizontal zur Reckebe geteilt sind und das Spannmaul (5) des Spannkopfes (1) mit Ihren komplementären Teilhälften oberhalb und unterhalb der Reckebene in situ formschlüssig umgreifen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannkopf eines Plattenstreckers zum Strecken und Richten von gewalztem oder gepreßtem ebenen Reckgut, insbesondere von Blechen und Platten, der aus einer Vielzahl über die Arbeitsbreite des Spannkopfes verteilten, senkrecht zur Ebene des Reckgutes nebeneinander stehenden Lamellen besteht, die auf ihrer dem Arbeitsbereich zugewandten Seite mit einem sich über die gesamte Breite des Spannkopfes erstreckenden Spannmaul ausgebildet sind.
Bei den bekannten Spannköpfen setzt sich das Spannmaul aus vertikal zur Ebene des Reckgutes angeordneten Lamellen zusammen, die mit C-förmigen Öffnungen und darin zum Erfassen des Bleches bzw. der Platten notwendigen Klemmeinrichtungen versehen sind. Aus der DE-PS 32 05 701 ist es bekannt, daß das durch die Reaktionskräfte sich ergebende, in der Ebene des Reckgutes wirkende Biegemoment, das den gesamten Spannkopf wie einen auf zwei Stützen gelagerten Balken durchbiegt, von auf der dem Arbeitsbereich abgewandten Seite der Lamellen sich über die gesamte Breite des Spannkopfes erstreckenden, die Lamellen miteinander verbindenden Gurten bzw. Traversen abgefangen wird.
Weitaus kritischer ist, im Hinblick auf eine weitere Steigerung der Leistung der Plattenstrecker, die Beherrschung der im Maul der Lamellen auftretenden Beanspruchung. Diese Beanspruchung wird verursacht durch die beim Streckvorgang entstehenden Spreizkräfte, die Reaktionskräfte zu den an den Klemmbacken wirkenden Zugkräfte sind. Hierzu ist es bekannt, die Beanspruchung im Spannmaul der Lamellen dadurch zu reduzieren, daß die in der Mitte des Spannkopfes angeordneten Lamellen im Querschnitt verstärkt werden, d.h. sie sind dicker und höher im Vergleich zu den an den beiden Enden des Spannkopfes angeordneten Lamellen. Diese Ausführungsform hat aber den Nachteil, daß der Spannkopf sehr viel größer und schwerer wird und in gleichem Maße die gesamte Konstruktion einschließlich der Hydraulik verstärkt werden muß.
Weiterhin ist aus der DE-PS 36 33 480 bekannt, die durch die Spreizkräfte hervorgerufene Beanspruchung im Maul der Lamellen zu reduzieren, auch bei voller-Ausnutzung der Leistung des Plattenstreckers im Falle von schmalerem Reckgut. Hierzu werden alle Lamellen an ihren im Bereich quer zur Wirkung der Spreizkraft verlaufenden äußeren Schmalseiten kraftschlüssig über je einen oberhalb und unterhalb der Reckebene vorgesehenen Querriegel miteinander verbunden.
Dadurch ist es zwar möglich, bei gleicher aufzubringender Reckkraft schmalere, dafür aber dickere Bleche zu strecken bzw. zu richten und somit die Leistung des Plattenstreckers zu erhöhen; die baulichen Abmessungen bzw. das hohe Gewicht des Plattenstreckers bleiben jedoch unverändert.
Den vorstehend beschriebenen, verschiedenen Ausführungsformen eines Plattenstreckers ist der große Nachteil gemeinsam, daß aufgrund der sowohl im Maul als auch in den Lamellen selbst auftretenden hohen Spreiz- bzw. Reaktionskräfte die Plattenstreckerköpfe in Lamellenbauweise aus einem schweren Schmiedematerial gefertigt werden müssen. Insbesondere dann, wenn der Plattenstreckerkopf während des Streckens extrem hohe Kräfte ertragen muß - dies ist beispielsweise bei hochfesten Aluminiumplatten der Fall -, sind die Streckerköpfe aufgrund der sehr hohen Stückgewichte und der großen notwendigen Abmessung bei den nun geforderten hohen Belastungen nur noch schwer zu transportieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plattenstreckerkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, der hohe Streckkräfte aufbringen kann und gleichwohl leicht zu transportieren ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lamellen horizontal zur Ebene des Reckgutes geteilt sind und das Spannmaul des Spannkopfes mit Ihren komplementären Teilhälften oberhalb und unterhalb der Reckebene in situ formschlüssig umgreifen. Der erfindungsgemäße Spannkopf besteht somit zwar aus mehreren Bauteilen, nämlich dem eine C-förmige Öffnung aufweisenden Spannmaul und den ihn einhausenden oberen und unteren Lamellenteilen. Diese somit erreichte Sandwichbauweise ermöglicht jedoch leicht zu transportierende bzw. zu handhabende und somit einfach zu montierende Bauteile. Außerdem kann das innenliegende Spannmaul mit seinen Klemmeinrichtungen aus einem hochfesten Werkstoff, beispielsweise Schmiedematerial, und demgegenüber die Lamellen aus einem kraftabsorbierenden Material, vorzugsweise Blech hergestellt werden. Durch den Einsatz dieser verschiedenen Werkstoffe wird zum einen erreicht, daß das Spannmaul die bei einem Reckvorgang auftretenden Spannungen, insbesondere im kritischen Maulradius, ertragen kann. Zum andern werden durch die Blechlamellen Verformungen im Bereich der Maulöffnung herabgesetzt, die bei einem Reckvorgang aufgrund der Spreizkräfte entstehen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die geteilten Lamellen und das Spannmaul mittels quer zur Reckebene angeordneten Traversen durch ein vorgespanntes System, bestehend aus einem Zuganker und einem Druckstück, miteinander verbunden sind. Die Traversen übergreifen hierbei alle Lamellen oberhalb und unterhalb des Reckgutes, wobei sich die Zuganker und Druckstücke jeweils an den quer zur Spreizkraft verlaufenden Schmalseiten der äußeren Lamellen befinden. Die einzelnen Blechlamellen und das Spannmaul werden somit zu einem biege- und quersteifen Kasten verspannt, wodurch ein Aufklaffen der einzelnen Bauteile wirkungsvoll verhindert wird. Das somit geschaffene Baukastenprinzip ermöglicht einerseits, den Plattenstreckerkopf in einzelne transportable Bauteile zu zerlegen und diese vor Ort zusammenzusetzen. Andererseits wird aufgrund der Werkstoffanpassungen eine optimale Aufnahme der beim Reckvorgang auch bei hohen Kräften auftretenden Spannungen in den einzelnen Bauelementen gewährleistet.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zwischen den geteilten Lamellen ein Stahlkasten angeordnet ist. Dieser Stahlkasten erstreckt sich vom Spannmaul bis hin zu den vom Arbeitsbereich entfernten Enden der Lamellen und verläuft dabei parallel zu der horizontalen Teilungsebene der Lamellen. Der Stahlkasten dient zur Aufnahme von Druckspannungen, die bei der Montage der einzelnen Bauteile durch das vorgespannte Zuganker-/Druckstücksystem entstehen und dabei in vertikaler Richtung auf die Reckebene wirken.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die geteilten Lamellen und das Spannmaul über je einen oberhalb und unterhalb der Reckebene im Arbeitsbereich des Spannmauls angeordneten Querriegel miteinander verbunden sind. Die Querriegel liegen dabei jeweils auf den oberen und unteren Teillamellen und werden über ein vorgespanntes System, bestehend aus Zuganker und Druckhülsen, miteinander verspannt. Dadurch erfahren die Teillamellen und das geschmiedete Spannmaul eine zusätzliche Abstützung im vorderen Kopfbereich, d.h. unmittelbar am Ort des Geschehens, wo bei einem Reckvorgang die größten Spreizkräfte wirken. Weiterhin tragen diese vorderen Querriegel dazu bei, einerseits die Baugröße der Blechlamellen im Bereich des Spannmauls herabzusetzen und somit Materialgewicht einzusparen und andererseits die Aufspreizkräfte bei einem Reckvorgang aufzunehmen und auf das gesamte System zu verteilen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1
einen Spannkopf in der Seitenansicht und teilgeschnitten dargestellt;
Fig. 2
den Spannkopf nach Fig. 1 von vorne gesehen;
Fig. 3
eine Variante eines Spannkopfes, in der Seitenansicht und teilgeschnitten dargestellt; und
Fig. 4
den Spannkopf nach Fig. 3 von vorne gesehen.
Der in Fig. 1 dargestellte Spannkopf 1 eines Plattenstreckers besteht aus senkrecht nebeneinaner stehenden, in der Reckebene 2 geteilten Lamellen 3 und 4, die ein C-förmiges Spannmaul 5 über seine gesamte Breite formschlüssig umgreifen (vgl. hierzu Fig. 2). In der dem Arbeitsbereich zugewandten C-förmigen Öffnung des Spannmauls 5 sind die zur Klemmung des Reckgutes 6 notwendigen Klemmvorrichtungen 7, 8 angeordnet. Oberhalb und unterhalb der Lamellen 3, 4 ist hinter einer stufenartigen - die Steifigkeit der Lamellen 3, 4 verbessernden - Erhöhung 9 jeweils eine quer zur Reckebene 2 verlaufende Traverse 10, 11 angeordnet. Die beiden Traversen 10, 11 werden über jeweils den Schmalseiten 12, 13 der Lamellen 3, 4 zugewandten Zugankern 14 und zwischen den Traversen 10, 11 eingeschlossenen Druckstücken 15 miteinander verspannt. Damit einhergehend werden die einzelnen Lamellen 3, 4 bzw. die Lamellen-Teilhälften und das von diesen eingegrenzte Spannmaul 5 kraftschlüssig miteinander verbunden.
Zwischen den geteilten Lamellen 3, 4 ist parallel zur Teilungsebene ein Stahlkasten 16 angeordnet, der die bei der Montage der einzelnen Lamellen 3, 4 und des Spannmauls 5 mittels der Traversen 10, 11 und Zuganker 14 bzw. Druckstücke 15 auftretende Druckspannung aufnimmt.
Ein solcher Spannkopf 1 läßt sich in einzelne, leicht transportable Bauteile zerlegen und auf einer Baustelle einfach zu einer kompakten, hohe Kräfte aufnehmenden Einheit zusammensetzen, wobei er aufgrund der unterschiedlich gewählten Werkstoffe - das Spannmaul 5 kann aus Schmiedeeisen und die Lamellen 3, 4 können aus Blech bestehen - seine Festigkeit und Formsteifigkeit auch bei Aufbringung von sehr hohen Streckkräften bewahrt.
Eine Variante des Spannkopfes 1 ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind im vorderen Kopfbereich 17 oberhalb der Lamellen 18 und unterhalb der Lamellen 19 jeweils zusätzlich versteifende Querriegel 20, 21 angeordnet. Diese werden über Zuganker 22 und Druckhülsen 23 miteinander verspannt und schaffen somit eine zusätzliche Abstützung der Lamellen 18, 19 und des inneren Spannmauls 5. Einerseits läßt sich dadurch die Baugröße der Lamellen 18, 19 herabsetzen und andererseits werden die Aufspreizkräfte im vorderen Kopfbereich 17 noch besser aufgenommen.

Claims (4)

  1. Spannkopf eines Plattenstreckers zum Strecken und Richten von gewalztem oder gepreßtem ebenen Reckgut, insbesondere von Blechen und Platten, der aus einer Vielzahl über die Arbeitsbreite des Spannkopfes verteilten, senkrecht zur Ebene des Reckgutes nebeneinander stehenden Lamellen besteht, die auf ihrer dem Arbeitsbereich zugewandten Seite mit einem sich über die gesamte Breite des Spannkopfes erstreckenden Spannmaul ausgebildet sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (3, 4, 18, 19) horizontal zur Reckebene (2) geteilt sind und das Spannmaul (5) des Spannkopfes (1) mit Ihren komplementären Teilhälften oberhalb und unterhalb der Reckebene (2) in situ formschlüssig umgreifen.
  2. Spannkopf nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die geteilten Lamellen (3, 4, 18, 19) und das Spannmaul (5) mittels quer zur Reckebene (2) angeordneten Traversen (10, 11) durch ein vorgespanntes System, bestehend aus einem Zuganker (14) und einem Druckstück (15), miteinander verbunden sind.
  3. Spannkopf nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den geteilten Lamellen (3, 4, 18, 19) ein Stahlkasten (16) angeordnet ist.
  4. Spannkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die geteilten Lamellen (18, 19) und das Spannmaul (5) über je einen oberhalb und unterhalb der Reckebene (2) im Arbeitsbereich des Spannmauls (5) angeordneten Querriegel (20, 21) miteinander verbunden sind.
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