EP1382402A2 - Vorrichtung zum Herstellen von Rohren aus Blechtafeln - Google Patents

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EP1382402A2
EP1382402A2 EP03015232A EP03015232A EP1382402A2 EP 1382402 A2 EP1382402 A2 EP 1382402A2 EP 03015232 A EP03015232 A EP 03015232A EP 03015232 A EP03015232 A EP 03015232A EP 1382402 A2 EP1382402 A2 EP 1382402A2
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mold
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    • 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
    • B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
    • B21D5/015—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments for making tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0815—Making tubes with welded or soldered seams without continuous longitudinal movement of the sheet during the bending operation

Definitions

  • the invention relates to a device for producing pipes from metal sheets after the progressive molding process in a tube forming press with a attached to the press upper part bending rate, at the foot of an upper mold is arranged, and a press base with a lower mold.
  • the metal sheet is pre-bent at the longitudinal edges in a first step.
  • the pre-bend is usually done in a separate edge press.
  • the pre-bending of the longitudinal edges takes place so that the tube radius is uniformly formed during deformation to the slot tube in the region of the later seam, where the longitudinal edges of the bent to the tube sheet metal plate abut.
  • the pre-bent metal sheet is now subjected to the actual bending process in the tube forming press.
  • the tube forming press consists of a movable upper and lower part. Connected to the upper part of the tube forming press is a vertically arranged bending bar, at the foot of which the upper forming tool is fastened.
  • the lower mold consists in a simple embodiment of two strips, which are arranged at a variable distance from each other in the longitudinal direction. These two strips form the lower abutments for the metal sheet to be deformed.
  • the pre-bent on the longitudinal side panel is inserted in a further step in the tube forming press and then applied by depressing the press upper part a bending force on the metal sheet, which sets under the action of the bending load value and carried by this, upper mold deformation of the metal sheet. This procedure is repeated several times until the metal sheet has been formed into a slotted pipe. The time to make a slit pipe thus depends on the number of strokes of the tube forming press, and this in turn on the area that is formed at a stroke.
  • This forming area is determined by the width of the molding tool.
  • the mold attached to the base of the bending load value has a width which is a multiple of the transverse section of the bending load value and has a forming radius which depends on the inner radius of the pipe to be produced.
  • This stamp-like, rounded molding tool sets asymmetrically on the metal sheet in the vertical movement, since this is preformed asymmetrically. This creates a bending moment in the bending rate. So that the bending rate does not buckle under such an asymmetric load, it is designed with a cross-section taking into account this bending moment.
  • the invention is therefore based on the object, a device of the above described type such that a larger area to be deformed Metal sheet can be bent without the load of the bending load value too increase.
  • This object is achieved in that the mold hinged at the foot of the bending load value, there preferably by swivel joints is attached.
  • hinged attachment of the molding tool at the foot of the bending load value can be achieved that when placing the mold on the metal sheet pivoting about the horizontal longitudinal axis is made possible.
  • lowering or lowering of the bending rate in the direction of the lower mold with the laid metal sheet takes place with the foot attached to the upper mold a first contact between the radius of the mold and the metal sheet on the side of the bending value, which faces away from the pre-bent metal sheet side.
  • the upper mold Due to the articulated mounting in the horizontal longitudinal axis, the upper mold can roll on the surface of the metal sheet and thus spread over a larger deformation range until the metal sheet rests on eg the two strips of the lower mold. From this point on, the disassembly of the metal sheet begins over the radius of the upper mold.
  • a further embodiment provides that in addition the bending rate hinged is attached to the press upper part.
  • the coefficient of friction of the relative movement between the upper mold and the Biegehist or the bending rate and the upper part of the press can by the choice of lubrication and the choice of the sliding pairings are affected.
  • a tube forming press 1 which consists of a press base 2 and a press upper part 3.
  • a bending rate 4 is preferably releasably attached.
  • press upper part 3 On press upper part 3 of the molding press 1 a bending rate 4 is preferably releasably attached.
  • press upper part 3 On press base 2 is a lower mold 5, here consisting of two moldings 6 and 6 ', arranged, while the bending load is provided with an upper mold 8.
  • the upper mold 8 is provided on its underside 9 with a radius which is matched to the inner diameter of the tube to be formed.
  • the upper mold 8 is not rigidly attached to the foot 7 of the bending load value 4, but is - as shown in a first embodiment in Fig. 2 - movably mounted via a joint or a plurality of joints arranged in series 10, the deflection of the upper mold 8 to the longitudinal axis 11 in the direction of arrow 12 or 12 'allow.
  • the pivot point 13 of the joint 10 is to avoid bending moments in the vicinity of the surface 14 of a metal sheet to be deformed to a pipe 15. The exact location depends on the criteria to be considered such as surface pressure, bearing size, etc. from.
  • the upper mold 7 is brought by both sides of the bending value 4 attached lower spring elements 16 and 16 'in a vertically neutral position.
  • FIG. 3 Another embodiment is shown in Fig. 3.
  • the articulated attachment of the upper mold 7 is extended here by the bending rate 4 am Head end 17 connected by a further joint 18 with the press upper part 3 is, so a kind of double joint - arrangement with a pivoting movement present at the top and bottom of the bending rate.
  • upper Spring elements 19 and 19 ' is also in this attachment an alignment of the bending value 4 in a vertically neutral position in the unloaded state.

Abstract

Eine Vorrichtung zum Herstellen von Rohren aus Blechtafeln nach dem fortschreitenden Form - Verfahren in einer Rohrformpresse (1), bei der ein oberes Formwerkzeug (8) derart an einem senkrecht angebrachten Biegeschwert (4) befestigt ist, dass sich das obere Formwerkzeug (8) über mindestens ein Gelenk (10) aus der vertikalen Achse verschwenken kann, ermöglicht einen größeren Verformungsbereich der Blechtafel (15). <IMAGE>

Description

Vorrichtung zum Herstellen von Rohren aus Blechtafeln
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Rohren aus Blechtafeln nach dem fortschreitenden Form - Verfahren in einer Rohrformpresse mit einem am Pressenoberteil befestigten Biegeschwert, an dessen Fuß ein oberes Formwerkzeug angeordnet ist, und einem Pressenunterteil mit einem unteren Formwerkzeug.
Bekannte Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Blechtafeln sind das UOE - Verfahren, das Dreiwalzen - Biegeverfahren, das Spiral und das Rohrformpressenverfahren. Beim Rohrformpressen wird unterschieden nach dem fortschreitenden Falz - Verfahren und dem fortschreitenden Form - Verfahren.
Für die Herstellung eines Rohres bzw. Großrohres nach dem fortschreitenden Form - Verfahren sind mehrere aufeinanderfolgende Arbeitsschritte erforderlich.
Die Blechtafel wird in einem ersten Schritt an den Längskanten vorgebogen. Die Vorbiegung wird üblicherweise in einer separaten Kantenbiegepresse vorgenommen. Das Vorbiegen der Längskanten erfolgt, damit der Rohrradius bei der Verformung zum Schlitzrohr im Bereich der späteren Naht, dort wo die Längskanten der zu dem Rohr umgebogenen Blechtafel aneinanderstoßen, gleichmäßig ausgeformt ist.
Die vorgebogene Blechtafel wird nun dem eigentlichen Biegeprozess in der Rohrformpresse unterworfen.
Die Rohrformpresse besteht aus einem beweglichen Ober- und Unterteil. Mit dem oberen Teil der Rohrformpresse ist ein senkrecht angeordnetes Biegeschwert verbunden, an dessen Fuß wiederum das obere Formwerkzeug befestigt ist.
Das untere Formwerkzeug besteht in einer einfachen Ausführung aus zwei Leisten, welche in einem veränderbaren Abstand zueinander in Längsrichtung angeordnet sind. Diese beiden Leisten bilden die unteren Widerlager für die zu verformende Blechtafel.
Die an der Längsseite vorgebogene Blechtafel wird in einem weiteren Schritt in die Rohrformpresse eingeschoben und dann durch Niederdrücken des Pressenoberteils eine Biegekraft auf die Blechtafel aufgebracht, wobei sich unter der Einwirkung des Biegeschwertes und des von diesem getragenen, oberen Formwerkzeugs eine Verformung der Blechtafel einstellt. Dieser Arbeitsablauf wird mehrmals wiederholt, bis die Blechtafel zu einem Schlitzrohr umgeformt wurde.
Die Zeit zur Herstellung eines Schlitzrohres hängt somit ab von der Anzahl der Hübe der Rohrformpresse und diese wiederum von dem Bereich, der bei einem Hub umgeformt wird. Dieser Umformbereich wird durch die Breite des Formwerkzeuges vorgegeben.
Das am Fuß des Biegeschwertes angebrachte Formwerkzeug besitzt eine Breite, die ein mehrfaches des Querschittes des Biegeschwertes ist und weist einen Formradius auf, der von dem Innenradius des herzustellenden Rohres abhängt. Dieses stempelartige, gerundete Formwerkzeug setzt bei der vertikalen Bewegung asymmetrisch auf der Blechtafel auf, da diese asymmetrisch vorgeformt ist. Hierdurch entsteht ein Biegemoment im Biegeschwert. Damit das Biegeschwert bei solch einer asymmetrischen Belastung nicht ausknickt, wird es mit einem dieses Biegemoment berücksichtigenden Querschnitt ausgelegt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, dass ein größerer Bereich der zu verformenden Blechtafel gebogen werden kann, ohne die Belastung des Biegeschwertes zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Formwerkzeug gelenkig am Fuß des Biegeschwertes gelagert, dort vorzugsweise durch Drehgelenke befestigt ist.
Mit der erfindungsgemäß gelenkigen Befestigung des Formwerkzeuges am Fuß des Biegeschwertes läßt sich erreichen, dass beim Aufsetzen des Formwerkzeuges auf der Blechtafel ein Ausschwenken um die horizontale Längsachse ermöglicht wird.
Beim Herabfahren bzw. Absenken des Biegeschwertes in Richtung auf das untere Formwerkzeug mit der aufgelegten Blechtafel erfolgt mit dem am Fuß befestigten oberen Formwerkzeug ein erster Kontakt zwischen dem Radius des Formwerkzeuges und der Blechtafel auf der Seite des Biegeschwertes, die der vorgebogenen Blechtafelseite abgewandt ist. Durch die gelenkige Lagerung in der horizontalen Längsachse kann sich das obere Formwerkzeug auf der Oberfläche der Blechtafel abrollen und somit einen größeren Verformungsbereich bestreichen, bis die Blechtafel auf z.B. den beiden Leisten des unteren Formwerkzeuges aufliegt. Ab diesem Zeitpunkt beginnt die Verfomung der Blechtafel über den Radius des oberen Formwerkzeuges.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass zusätzlich das Biegeschwert gelenkig am Pressenoberteil befestigt wird. Durch diese Maßnahme der zweigelenkigen Ausführung wird erreicht, daß beim Biegen keine Momente im Schwert entstehen, abgesehen von durch die Reibung in den Gelenken hervorgerufenen sehr geringen Momenten.
Der Reibwert der Relativbewegung zwischen dem oberen Formwerkzeug und dem Biegeschwert bzw. dem Biegeschwert und dem Oberteil der Presse kann durch die Wahl einer Schmierung und die Wahl der Gleitpaarungen beeinflußt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von sehr schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1
eine Rohrformpresse - in einer Ausführung als C-Presse - in vereinfachter perspektivischer Darstellung;
Figur 2
eine Seitenansicht eines Biegeschwertes gemäß einer ersten Ausführungsform; und
Figur 3
eine Seitenansicht eines Biegeschwertes nach einer zweiten Ausführungsform.
In Fig. 1 ist eine Rohrformpresse 1 dargestellt, welche aus einem Pressenunterteil 2 und einem Pressenoberteil 3 besteht. Am Pressenoberteil 3 der Formpresse 1 ist ein Biegeschwert 4 vorzugsweise lösbar befestigt. Durch das von einem nicht dargestellten Antrieb heb- und senkbare Pressenoberteil 3 erfolgt eine entsprechende vertikale Bewegung des Biegeschwertes 4.
Auf dem Pressenunterteil 2 ist ein unteres Formwerkzeug 5, hier bestehend aus zwei Formleisten 6 und 6', angeordnet, während das Biegeschwert mit einem oberen Formwerkzeug 8 versehen ist. Dieses ist bei der Rohrherstellung nach dem fortschreitenden Form - Verfahren am Fuß 7 des Biegeschwertes 4 auswechselbar befestigt. Das obere Formwerkzeug 8 ist an seiner Unterseite 9 mit einem Radius ausgestattet, der auf den Innendurchmesser des zu formenden Rohres abgestimmt ist.
Das obere Formwerkzeug 8 ist nicht starr am Fuß 7 des Biegeschwertes 4 befestigt, sondern wird - wie in einer ersten Ausführung in Fig. 2 gezeigt - über ein Gelenk oder mehrere in Reihe angeordnete Gelenke 10 beweglich gelagert, die ein Ausweichen des oberen Formwerkzeuges 8 um die Längsachse 11 in Pfeilrichtung 12 oder 12' ermöglichen. Der Drehpunkt 13 des Gelenkes 10 liegt zur Vermeidung von Biegemomenten in der Nähe der Oberfläche 14 einer zu einem Rohr zu verformenden Blechtafel 15. Die genaue Lage hängt von den zu berücksichtigenden Kriterien wie Flächenpressung, Lagergröße, usw. ab. Im unbelasteten Zustand wird das obere Formwerkzeug 7 durch beidseitig des Biegeschwertes 4 angebrachte untere Federelemente 16 und 16' in eine vertikal neutrale Position gebracht.
Eine andere Ausführung ist in Fig. 3 dargestellt. Die gelenkige Befestigung des oberen Formwerkzeuges 7 wird hier erweitert, indem das Biegeschwert 4 am Kopfende 17 durch ein weiteres Gelenk 18 mit dem Pressenoberteil 3 verbunden ist, so dass eine Art Doppelgelenk - Anordnung mit einer Schwenkbewegung oben und unten am Biegeschwert vorliegt. Durch beidseitig angebrachte obere Federelemente 19 und 19' erfolgt auch bei dieser Befestigung eine Ausrichtung des Biegeschwertes 4 in eine vertikal neutrale Position im nichtbelasteten Zustand.
Bezugszeichenübersicht
1
Rohrformpresse
2
Pressenunterteil
3
Pressenoberteil
4
Biegeschwert
5
unteres Formwerkzeug
6 6'
Formleisten
7
Fuß
8
oberes Formwerkzeug
9
Unterseite
10
Drehgelenk
11
Längsachse
12 12'
Pfeil Ausweichrichtung
13
Drehachse
14
Oberfläche
15
Blechtafel
16
untere Federelemente
17
Kopfende
18
Drehgelenk
19 19'
obere Federelemente

Claims (5)

  1. Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus vorgebogenen Blechtafeln (15), bestehend aus einer Rohrformpresse (1) mit einem am Pressenoberteil (3) befestigten Biegeschwert (4), an dessen Fuß (7) ein oberes Formwerkzeug (8) angeordnet ist, und einem Pressenunterteil (2) mit einem unteren Formwerkzeug (5),
    dadurch gekennzeichnet, dass das obere Formwerkzeug (8) gelenkig gelagert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das obere Formwerkzeug (8) am Fuß (7) des Biegeschwertes (4) durch Drehgelenke (10) befestigt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Biegeschwert (4) an seinem Kopfende (17) durch Gelenke (18) am Pressenoberteil (3) gelagert ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (13) des oberen Formwerkzeuges (8) benachbart zur Oberfläche (4) der Blechtafel (15) vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass das obere Formwerkzeug (8) und / oder das Biegeschwert (4) im Bereich ihrer Gelenke (10,18) kraftbeaufschlagt sind.
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