EP1243352B1 - Plattenstreckerkopf - Google Patents

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EP1243352B1
EP1243352B1 EP02001735A EP02001735A EP1243352B1 EP 1243352 B1 EP1243352 B1 EP 1243352B1 EP 02001735 A EP02001735 A EP 02001735A EP 02001735 A EP02001735 A EP 02001735A EP 1243352 B1 EP1243352 B1 EP 1243352B1
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EP
European Patent Office
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clamping head
clamping
lamellae
stretching
plane
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EP02001735A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1243352A2 (de
EP1243352A3 (de
Inventor
Günter Halleck
Wilfried Just
Andreas Scholzen
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Meer GmbH
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Publication date
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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 stretched material, in particular sheets and plates, which consists of a variety over the working width of the clamping head, perpendicular to the plane of the stretched material juxtaposed slats on their the work area facing side are formed with a over the entire width of the clamping head extending clamping jaw.
  • the clamping jaw is composed of vertically arranged to the plane of the stretched slats, which are provided with C-shaped openings and therein for detecting the sheet or the plates necessary clamping devices.
  • a plate stretcher has the great disadvantage that due to the high spreading and reaction forces occurring both in the mouth and in the slats themselves, the plate stretcher heads must be made in lamellar construction of a heavy forging material.
  • the plate stretcher head must endure extremely high forces during stretching - this is the case, for example, in high-strength aluminum plates - the extensor heads are difficult to transport due to the very high unit weights and the large necessary dimension at the now required high loads.
  • the invention has for its object to provide a plate tensioner head of the type mentioned, which can muster high stretching forces and yet easy to transport.
  • the lamellae are divided in the plane of the stretched material and embrace the clamping jaw of the clamping head with their complementary part halves above and below the stretching plane in situ form-fitting manner.
  • the clamping head according to the invention thus consists of several components, namely the clamping jaw having a C-shaped opening and the upper and lower plate parts enclosing it.
  • this achieved sandwich construction allows easy to transport or handle and thus easy to install components.
  • the internal clamping jaw with its clamping devices made of a high-strength material, such as forging material, and in contrast the slats of a force-absorbing material, preferably sheet metal can be produced.
  • the split slats and the clamping jaw are connected to each other by means of transversely arranged to the plane of traverse trusses by a prestressed system consisting of a tie rod and a pressure piece.
  • the trusses overlap here all slats above and below the stretched, with the tie rods and plungers are each located at the transverse to the spreading force narrow sides of the outer slats.
  • the individual laminations and the clamping jaw are thus braced to a bending and transversely rigid box, whereby a gaping of the individual components is effectively prevented.
  • the principle of a modular system enables the slab-stretching head to be broken down into individual transportable components and put together on site.
  • the material adjustments due to the material adjustments, optimum absorption of the stresses occurring in the individual components during the stretching process, even at high forces, is ensured.
  • a further embodiment of the invention provides that a steel box is arranged between the divided slats.
  • This steel box extends from the clamping jaw to the ends of the slats remote from the working area, running parallel to the horizontal plane of division of the slats.
  • the steel box is used to absorb compressive stresses that occur during assembly of the individual components by the prestressed tie rod / pressure piece system and thereby act in the vertical direction on the stretching plane.
  • the split slats and the clamping jaw are connected to each other via one above and below the level of the level in the working area of the clamping jaw arranged crossbars.
  • the crossbars lie in each case on the upper and lower part blades and are clamped together via a prestressed system consisting of tie rods and compression sleeves.
  • the clamping head 1 of a plate stretcher shown in Fig. 1 consists of vertically demoeinaner stationary, divided in the plane 2 level slats 3 and 4, the form-fitting engage around a C-shaped clamping jaw 5 over its entire width (see Fig. 2).
  • the slats 3 4 is behind a step-like - the rigidity of the slats 3, 4 improving - 9 each transverse to the stretching plane 2 extending traverse 10, 11 are arranged.
  • the two trusses 10, 11 are clamped on each of the narrow sides 12, 13 of the slats 3, 4 facing tie rods 14 and between the trusses 10, 11 enclosed pressure pieces 15 with each other.
  • the individual lamellae 3, 4 or the lamellae-part halves and the chucking jaw 5 bounded by them are frictionally connected with each other.
  • a steel box 16 is arranged, which in the assembly of the individual slats 3, 4 and the Spannmauls 5 by means of the trusses 10, 11 and tie rods 14 and plungers 15 occurring compressive stress absorbs.
  • Such a chuck 1 can be disassembled into individual, easily transportable components and put together on a construction site easy to a compact, high forces receiving unit, where he due to the different materials chosen - the jaw 5 can be made of wrought iron and the blades 3, 4 can Sheet metal - its strength and stiffness even with the application of very high stretching forces preserved.
  • FIGS. 3 and 4 A variant of the clamping head 1 is shown in FIGS. 3 and 4.
  • stiffening transverse bars 20, 21 are arranged in the front head area 17 above the slats 18 and below the slats 19. These are braced together by tie rods 22 and compression sleeves 23 and thus provide additional support of the slats 18, 19 and the inner clamping jaw 5.
  • this can reduce the size of the fins 18, 19 and on the other hand, the Aufsp Son alloy in the front head area 17 even better added.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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 in der 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) in der 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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EP1243352A3 EP1243352A3 (de) 2004-01-21
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