JP4660508B2 - 薄板を成形するための内側成形工具 - Google Patents

Description

本発明は、管体へと薄板を成形するための内側成形工具であって、この内側成形工具が、旋回軸線を中心として旋回可能に設けられた、少なくとも２つのローラーを有しており、これらローラーが、この薄板の一方の側面に、成形の目的で、この薄板に突き当たっている様式の上記内側成形工具に関する。

管体製造の際に、通常の技術に従って、先ず第一に、通常はコイルから巻戻された平坦な薄板から、管体形状の要素が形作られ、この要素が、最終の作業工程内において、薄板、もしくは薄板条片の側面の、形成された継ぎ目位置において溶接される。この管体形状の要素への薄板の成形のために、作動的な実施方法において、諸装置が公知であり、これら装置は、冒頭に記載した様式の内側成形工具を有している。
このような様式の工具は、ドイツ連邦共和国特許公開第４１ １５ １０９号明細書（特許文献１）から公知である。

公知の内側成形工具は、その際に、ローラーを使用し、これらローラーが、支持要素に、所定の位置内において、強固、即ち剛固に設けられているか、または、それぞれに旋回可能な支持要素内において設けられている。

製造されるべき成形体の幾何学的な形状は、達成されるべき最終寸法に、並びに、これら薄板の材料の諸特性に、即ち、引張り強さ、弾性限界に、しかしながら同様にこの薄板の厚さにも依存している。剛固に設けられたローラーを有する公知の内側成形工具の場合、ただ著しい経費だけでもって、成形されるべき管体、即ち成形体の幾何学的なデータの変化に対して応じ得る。その際、特に、この内側成形工具の特別の適合でもっての編成替えが必要である。

しかしながら同様に、更に公知の、それらローラーの支持要素を介して旋回可能なローラーの場合も、旋回位置調節の際に、如何なる所望の位置調節もこの管体の幾何学的な形状に対して達成され得ない。旋回点は、即ち任意に選択され、且つ、成形されるべき幾何学的な形状と如何なる関連も無く、このことは、同様にこれらローラーの輪郭付与によっても補償され得ない。

実際上は、従って、内側成形工具の不十分な適合可能性に基づいて、ローラーが、しばしば、これらローラーの全幅で支持されず、むしろ、エッジ支持の状態になることは、確認された。このことは、他方また、成形されるべき薄板の不利な表面の阻害を結果として招く。
ドイツ連邦共和国特許公開第４１ １５ １０９号明細書

従って、本発明の根底をなす課題は、その内側成形工具でもって、上記された不利な効果が回避され得る、冒頭に記載した様式の、該内側成形工具を提供することである。
上記のことは、従って、簡単で、迅速な、且つ従って経済的な方法で、ローラーの最適な支持がこれらローラーの全幅で保障され得ることのために、仮に成形体の幾何学的な状態が変更されるとしても、特に配慮されるべきである。

この課題は本発明に従い、直接的に、内側成形工具の両方のローラーのそれぞれのローラー内において、旋回軸線が形成されていること、および、
上記両方の旋回軸線が、共通の支持要素の中心面に対して対称的に設けられており、且つ、上記両方のローラーが対称的に旋回可能であるように構成されていることによって解決される。これら旋回軸線は、その際、特に薄板の成形方向に指向している。

本発明により、旋回軸線が、当該（Geschehens）の場所において、しかも、ローラーの中心点、もしくは中心点近傍において、自身配置されているというやり方で、簡単な方法で、これらローラーの適合即ち位置調節は、成形の幾何学的な形状（Formgeometrie）に対して正確に行うことが可能である。何故ならば、これらローラーが、特定の薄板の成形のために、最適な位置内において存在しているからである。これらローラーは、これによって、即ち、これらローラーが、常に、これらローラーの全幅でもって薄板の上に当接するように旋回され得る。

両方の旋回軸線が、共通の支持要素の中心面に対して対称的に設けられており、且つ、両方のローラーが対称的に旋回可能であることは有利である。

有利な実施形態により、旋回可能に、支持要素内においてまたはこの支持要素に沿って設けられた、ローラーの旋回運動の、同期調整のための手段が設けられている。これら手段は、旋回可能に、支持要素内においてまたはこの支持要素に沿って設けられた、ローラーの、鏡対称的な旋回運動を、この支持要素の中心面に対して相対的に、可能にする。

この手段が歯付きセグメントによって形成されていることが提案され、これら歯付きセグメントのそれぞれに１つの歯付きセグメントが、強固に、ローラーのローラー保持体と結合されており、且つ、互いに噛み合っている。その際、更に、少なくとも１つの運動要素が設けられており、この運動要素は、ローラー保持体をローラーと共に、旋回軸線を中心として旋回するために、支持要素とこのローラー保持体との間に取り付けられている。有利な実施形態において、ただ１つの運動要素だけが、上記のために設けられている。

旋回可能なローラーの他に、旋回可能でない中央ローラーが、支持要素に、またはこの支持要素と隣接する更に別の支持要素に設けられていることは可能である。この場合、この旋回可能でない中央ローラーは、支持要素に、または更に別の支持要素に、この中央ローラーが、この支持要素の中心面内において位置しているように設けられていることは可能である。中央ローラーは、更に、中心面内において位置する方向、例えば垂直方向において、位置調節可能に設けられている。位置調節可能性は、シム要素によって達成される。選択的に、この目的で、位置調節可能性は、位置調節要素によって、達せられる。この位置調節要素は、有利には、ねじ−ナット調節システムとして形成される。選択的に、運動要素の位置の変更および調節のために、偏心ディスク、または揺動アームが設けられていることは可能である。

内側成形工具の提案された実施形態でもって、簡単な且つ経済的な方法で、側方ローラーの位置が所望の幾何学的な状態に適合され、従ってこれら状態のために最適な突き当たりが成形されるべき薄板に与えられていることは達せられる。従って、変化された成形体の幾何学的な形状に容易に応じ得る。

本発明の更なる特徴および詳細は、従属請求項、および、図面内において図示された本発明の実施例の説明から与えられる。

図内において、内側成形工具１が図示されており、その際、ただ図１内においてだけ、成形されるべき薄板２が、共に図示されている。そのことが図１から明らかであるように、この薄板２は方向Ｒにおいて成形され、即ち、先ず第一に平坦な薄板から、管体形状の成形体が形成される。

薄板２を所望の形状にするために、内側成形工具１は、支持要素３を有しており、この支持要素に、本実施例において全部で３つのローラー４、５、および６、即ち、２つの側方ローラー４、５、および中央ローラー６が設けられている。全ての３つのローラー４、５、６は、この薄板２の一方の側面７に当接している。この薄板の他方の側面の上で突き当たる、側方ロールビーム（Seitenwalzenbalken）に公知の方法で設けられているローラーは、図示されていない。

両方の側方ローラー４および５は、その際、そのことが中央ローラー６に関して言えるように、支持要素３に剛固には設けられてなく、むしろ、これら側方ローラーが、それぞれに旋回軸線８、もしくは９を中心として旋回可能であり、その際、これら旋回軸線８、９が、直接的に、それぞれの側方ローラー４、５内において形成されており、且つ、成形方向Ｒに指向している。特に図１から読み取れるように、それぞれに、ローラー保持体１４および１５内において軸受けされているこれら両方の側方ローラー４、５は、その際、共通の支持要素３の中心面１０に対して対称的に旋回される。このことを保証するために、これら側方ローラー４、５の旋回運動の同期調整のための手段１１が設けられている。この手段は、１つの有利な実施形態に従う実施例において、歯付きセグメント１２および１３から成っており、その際、それぞれ１つのセグメント１２、１３が、強固に、それぞれのローラー保持体１４、１５と結合されている。両方の歯付きセグメント１２、１３の有歯部は、互いに噛み合っている。

同期調整のための手段１１は、ローラー４、５の対称的な状態を保障し、このことは、安定性のある成形プロセスを容易ならしめる。特に、成形体、即ち成形されるべき薄板２の捩れは防止される。

両方の側方ローラー４、５を、所望の旋回角度へと、迅速に、且つ容易に調節するために、唯一の運動要素１６が設けられており、この運動要素は、例えば、ねじ−ナット調節システムとして形成されている。この運動要素１６の一方の端部は、その際、支持要素３における関節点２０内において設けられている。この運動要素１６の他方の端部は、同様に、関節運動可能に、関節点２１において、両方のローラー保持体の内の１つのローラー保持体、即ちローラー保持体１４と結合されている。この運動要素１６の操作は、関節点２０と関節点２１との間の間隔の変化を結果として招き、このことが、旋回軸線８を中心としての、ローラー保持体１４の、および従って側方ローラー４の所望の旋回を誘起する。
両方の歯付きセグメント１２、１３の係合によって、この旋回運動は、同時に、同様に他方のローラー保持体１５に対しても、および従って他方の側方ローラー５に対しても伝達され、従って、両方の側方ローラー４、５が、中心面１０に対して対称的に旋回される。

中央ローラーとして構成された更に別のローラー６は、中心面１０内において設けられている。この中央ローラーは、直接的に、支持要素３に設けられていることは可能であり、または、同様に、そのことが図２および３から見て取れるように、別個の隣接する支持要素１７に設けられていることも可能である。この支持要素１７は、その際、垂直方向の案内部２２を用いて、この支持要素３に設けられており、しかしながら、この支持要素に対して相対的に、垂直方向に位置移動可能である。

中央ローラー６は、その際に垂直方向に、成形方向Ｒに対して直角に調節可能である。図２に従う実施例の場合、この方向への調節は、適当に選択されたシム要素１８によって行なわれる。図３に従う解決策は、上記の代わりに、位置調節要素１９を設けており、この位置調節要素が、ねじ−ナット調節システムとして、構成されており、且つ、簡単な方法で、この中央ローラー６の調節を可能にする。

内側成形工具の提案された構成でもって、これらローラーは、簡単に、且つ迅速に、変化された成形体の幾何学的な形状へと適合される。この成形体の幾何学的な形状の諸条件に対する精密な調節は保証される。

使用状況に依存して、旋回位置調節でもって、単に基本調節を行なうことも可能である。これらローラーは、その場合に、最適に自由に振舞うための、ある程度の自由度を有し、このことは、特に、対称的な位置調節を生起する、伝達手段としての有歯部によって達成可能である。

成形方向において見た、部分的に、断面図において図示された内側成形工具の図である。 本発明の第１の実施形態による、内側成形工具の側面図である。 本発明の第２の実施形態による、内側成形工具の側面図である。

１ 内側成形工具
２ 薄板
３ 支持要素
４ 側方ローラー
５ 側方ローラー
６ 中央ローラー
７ 薄板の側面
８ 旋回軸線
９ 旋回軸線
１０ 支持要素の中心面
１１ 旋回運動の同期調整のための手段
１２ 歯付きセグメント
１３ 歯付きセグメント
１４ ローラー保持体
１５ ローラー保持体
１６ 運動要素
１７ 支持要素
１８ シム要素
１９ 位置調節要素
２０ 関節点
２１ 関節点
２２ 案内部
Ｒ 成形方向

Claims (9)

1. 管体へと薄板（２）を成形するための内側成形工具（１）であって、この内側成形工具が、旋回軸線（８、９）を中心として旋回可能に設けられた、２つのローラー（４、５）を有しており、
   これらローラーが、この薄板（２）の一方の側面（７）に、成形の目的で、この薄板に突き当たっている様式の上記内側成形工具において、
   直接的に、内側成形工具の両方のローラー（４、５）のそれぞれのローラー内において、旋回軸線（８、９）が形成されていること、および、
   上記両方の旋回軸線（８、９）が、共通の支持要素（３）の中心面（１０）に対して対称的に設けられており、且つ、上記両方のローラー（４、５）が対称的に旋回可能であるように構成されていること、
   を特徴とする内側成形工具。
2. ローラー（４、５）の旋回運動の、同期調整のための手段（１１）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内側成形工具。
3. 上記同期調整のための手段（１１）は、互いに噛み合っている歯付きセグメント（１２、１３）として形成されており、これら歯付きセグメントのそれぞれに１つの歯付きセグメントが、強固に、ローラー（４、５）のローラー保持体（１４、１５）と結合されていることを特徴とする請求項２に記載の内側成形工具。
4. 少なくとも１つの運動要素（１６）が設けられており、この運動要素は、ローラー保持体（１４、１５）をローラー（４、５）と共に、旋回軸線（８、９）を中心として旋回するために、支持要素（３）とこのローラー保持体（１４、１５）との間に取り付けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の内側成形工具。
5. 旋回可能なローラー（４、５）に加えて、旋回可能でない中央ローラー（６）が、支持要素（３）に、またはこの支持要素（３）と隣接する更に別の支持要素（１７）に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の内側成形工具。
6. 中央ローラー（６）は、支持要素（３）に、または更に別の支持要素（１７）に、この中央ローラーが、この支持要素（３）の中心面（１０）内において位置しているように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の内側成形工具。
7. 中央ローラー（６）は、中心面（１０）内において位置する方向において、位置調節可能に設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の内側成形工具。
8. 位置調節のためのシム要素（１８）が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の内側成形工具。
9. 位置調節要素（１９）は、ねじ−ナット調節システムとして形成されていることを特徴とする請求項７に記載の内側成形工具。

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