PL66627Y1 - Urzadzenie do formowania na zimno arkusza materialu - Google Patents

Description

2 PL 66 627 Υ1

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest urządzenie do formowania na zimno arkusza materiału.

Znane są urządzenia do formowania na zimno arkusza materiału zawierające parę przeciwstawnych narzędzi. Narzędzia te posiadają rzędy zębów na swojej zewnętrznej powierzchni, wchodzących w kontakt z arkuszem i formujących w nim wzniesienia na obu powierzchniach.

Przedmiotem wzoru użytkowego jest urządzenie do formowania na zimno arkusza materiału zawierające parę przeciwstawnych narzędzi, z których każde zawiera cylindryczną rolkę obracającą się wokół osi, przy czym narzędzia są ruchome względem siebie podczas użytkowania. Narzędzia te posiadają rzędy zębów na swojej zewnętrznej powierzchni, a każdy ząb zawiera zaokrągloną powierzchnię wchodzącą w kontakt z arkuszem, formującą w nim wzniesienia na obu powierzchniach. Istotą wzoru użytkowego jest to, że powierzchnia każdego zęba, wchodząca w kontakt z arkuszem, jest zaokrąglona i ma promień krzywizny R wierzchołka oraz w sąsiedztwie wierzchołka, przy czym promień krzywizny R występuje pomiędzy osią wzdłużną a osią nachyloną do niej pod kątem 90°, gdzie odstęp pomiędzy sąsiednimi zębami w rzędzie jest co najmniej 3 razy większy od promienia krzywizny R.

Powierzchnia formująca każdego zęba jest pozbawiona ostrych naroży i posiada pierwszy promień r1 w pierwszym kierunku i drugi promień r2 w drugim kierunku wzdłuż rzędów, przy czym pierwszy kierunek tworzy z drugim kierunkiem kąt ostry, a drugi promień r2 jest mniejszy niż pierwszy promień rr

Odstęp P pomiędzy sąsiednimi zębami w rzędzie jest do 3,9 razy większy niż promień krzywizny R, może on być od 3 do 3,5 razy większy, zwłaszcza przy najmniej 3,3 razy większy od pierwszego promienia r1 i/lub drugiego promienia r2. W urządzeniu według niniejszego wzoru użytkowego każdy ząb może mieć zaokrągloną powierzchnię o promieniu krzywizny większym albo równym 2 mm i odstępie P mniejszym niż 26 mm. Odstęp P może wynosić mniej niż 15,6 mm, na przykład pomiędzy 5 mm a 15,6 mm, zwłaszcza pomiędzy 5 mm a 7,8 mm. W urządzeniu według wzoru użytkowego ząb może posiadać jeden albo więcej złożonych promieni krzywizny, przy czym promień krzywizny na jednej części obwodu zęba przechodzi płynnie i w sposób ciągły w drugi promień krzywizny na drugiej części obwodu zęba.

Urządzenie do formowania materiału w postaci arkuszy na zimno zawiera parę przeciwstawnych narzędzi wyposażonych w rzędy zębów na swoich zewnętrznych powierzchniach, ruchomych względem siebie, a geometria, pozycja zębów i rozstaw zębów są takie, że podczas pracy urządzenia zęby na jednym narzędziu wchodzą w przerwy między zębami w drugim narzędziu, z minimalnym prześwitem pomiędzy sąsiednimi zębami, który jest przynajmniej równy grubości nominalnej G obrabianego materiału, zaś każdy ząb ma zaokrągloną powierzchnię pozbawioną ostrych naroży, wchodzącą w kontakt z arkuszem.

Podczas pracy urządzenia zachowany jest minimalny prześwit pomiędzy wierzchołkiem każdego zęba na jednym narzędziu a powierzchnią podstawy zębów na drugim narzędziu, żeby zapewnić, że formowany materiał nie jest zwalcowany między nimi.

Urządzenie może ponadto zawierać elementy do kształtowania materiału. Elementy takie mogą zawierać dalszą parę rolek i mogą być ułożone tak, żeby ukształtować arkusz materiału na przykład w przekrój ceowy.

Para przeciwstawnych narzędzi w przedmiotowym urządzeniu ma pierwszy wymiar i drugi wymiar prostopadły do pierwszego, każde narzędzie ma wiele rzędów zębów: usytuowanych wzdłuż pierwszego wymiaru, przy czym każdy ząb ma zaokrągloną powierzchnię wchodzącą w kontakt z arkuszem, wolną od ostrych naroży. Narzędzia są zamocowane albo mocowalne w taki sposób, że każdy rząd zębów na jednym narzędziu znajduje się naprzeciw odstępów pomiędzy sąsiednimi rzędami zębów w drugim narzędziu, tak że każdy ząb z jednego narzędzia znajduje się w tej samej odległości od każdego sąsiedniego zęba z drugiego narzędzia.

Promień krzywizny R zęba jest przynajmniej równy grubości nominalnej G materiału w postaci arkusza do formowania, lepiej 1,1 razy większy od grubości nominalnej G lub na przykład 2 razy większy od grubości nominalnej G, ale mniejszy niż 3,33 razy grubość nominalna. Preferowany odstęp między zębami wynosi 2,5 do 13 razy więcej niż nominalna grubość G, na przykład 2,75 do 7,8 razy tyle co nominalna grubość, a jeszcze lepiej przynajmniej 3,65 razy tyle co nominalna grubość G. 3 PL 66 627 Υ1

Określenie „promień" odnosi się do odległości pomiędzy środkiem powierzchni podstawy zęba a powierzchnią zęba mierzonej wzdłuż wirtualnej płaszczyzny ciągnącej się w kierunku promienia xv r2, r3, r4 a określenie „promień krzywizny” odnosi się do faktycznego promienia powierzchni w konkretnym punkcie na powierzchni tworzącej ząb. „Promień" xv r2, r3, r4 może być złożonym promieniem krzywizny wynikającym ze współistnienia dwóch albo większej liczby promieni krzywizny.

Określenie „kierunek" promienia xv r2, r3, r4 odnosi się do kierunku, w którym rozciąga się płaszczyzna promienia xv r2, r3, r4

Odstęp P pomiędzy sąsiednimi zębami w rzędzie może być przynajmniej 3,3, na przykład przynajmniej 3,32 razy większy niż pierwszy i/albo drugi promień xv r2. Preferuje się aby odstęp P pomiędzy sąsiednimi zębami w rzędzie wynosił przynajmniej 3,3, na przykład przynajmniej 3,32 razy tyle co drugi promień r2 mierzony w punkcie zęba najbliższym sąsiedniemu zębowi z drugiego narzędzia.

Narzędzie do formowania na zimno materiału, w postaci arkuszy o nominalnej grubości G wynoszącej na przykład 2 mm albo większej, zawiera rzędy zębów na swojej zewnętrznej powierzchni, zaś każdy ząb ma zaokrągloną powierzchnię wchodzącą w kontakt z arkuszem o promieniu krzywizny R większym albo równym 2 mm i odstęp mniejszy niż 26 mm. Preferuje się aby promień krzywizny R był mniejszy albo równy 6,7 mm i/albo odstęp był mniejszy niż 15,6 mm, na przykład pomiędzy 5 mm a 15,6 mm lub na przykład pomiędzy 5 mm a 7,8 mm.

Narzędzie albo narzędzia posiadają pierwszy wymiar i drugi wymiar, przy czym drugi wymiar jest na przykład prostopadły do pierwszego wymiaru. Rzędy mogą ciągnąć się w kierunku pierwszego i/albo drugiego wymiaru. Alternatywnie rzędy mogą ciągnąć się w kierunku znajdującym się pomiędzy pierwszym i drugim wymiarem.

Narzędzie albo narzędzia zawierają walcowe rolki, na przykład obrotowo zamocowane na odpowiednich osiach, które to osie mogą być do siebie równoległe. Zęby mogą być ułożone w rzędy będące liniami śrubowymi. Każdy ząb ma część formującą wchodzącą w kontakt z arkuszem, która jest wolna od ostrych krawędzi i zawiera powierzchnię wchodzącą w kontakt z arkuszem. Pierwszy wymiar może stanowić wymiar obwodowy, a drugi wymiar może stanowić wymiar osiowy. W celu zapewnienia, że formowany materiał nie jest ściskany pomiędzy narzędziami zachowany jest minimalny prześwit pomiędzy wierzchołkiem każdego zęba a średnicą koła stóp zębów drugiego narzędzia. Ząb do formowania na zimno materiału w postaci arkuszy posiada zaokrągloną powierzchnię wchodzącą w kontakt z arkuszem, symetryczną część obwodu zęba ciągnącą się od wierzchołka aż do kąta o wartości do 90°, aby powstała przynajmniej częściowo sferyczna powierzchnia, przy czym promienie krzywizny R obwodu poza częściowo sferyczną powierzchnią przechodzą płynnie w przynajmniej częściowo sferyczną powierzchnię, tworząc gładkie i ciągłe przejście.

Każdy ząb może ponadto zawierać trzeci promień r3, na przykład w trzecim kierunku prostopadłym do pierwszego kierunku i/albo czwarty promień r4, na przykład w czwartym kierunku prostopadłym do drugiego kierunku. Trzeci promień r3 może być równy pierwszemu promieniowi r1 i/albo czwarty promień r4 może być równy drugiemu promieniowi r£. Ząb może mieć złożone albo łączone promienie krzywizny, takie, że promień krzywizny w jednej części obwodu zęba przechodzi w sposób płynny i ciągły w drugi promień krzywizny w drugiej części obwodu zęba.

Preferuje się taki dobór odstępu P i/albo promieni xv r2, r3, r4 i/albo rozstawu rolek, by części formujące zębów powodowały podczas użytku wspomniane wyżej plastyczne odkształcenie i/albo pocienienie materiału w materiale w postaci arkuszy.

Przedmiot wzoru użytkowego został przedstawiony na rysunku, na którym: figura 1 jest schematyczną ilustracją urządzenia do formowania materiału w postaci arkusza; figura 2 przedstawia w przekroju materiał w postaci arkusza oraz fragmenty zębów; figura 3 przedstawia widok perspektywiczny układu zębów z przeciwstawnych narzędzi; figura 4 przedstawia widok z boku układu zębów z przeciwstawnych narzędzi; figura 5 przedstawia widok z góry układu zębów z przeciwstawnych narzędzi; figury od 6 do 10 przedstawiają różne układy formujących zębów z przeciwstawnych narzędzi; figura 11 przedstawia przekrój jednego zęba z figury 10; figura 12 przedstawia widok z góry na jeden ząb z figury 10.

Na fig. 1 przedstawiono urządzenie według wzoru użytkowego posiadające rolki i uwidoczniono materiał w postaci arkusza 10 przechodzący pomiędzy parą rolek 18 i 19, które formują w nim rzędy 4 PL 66 627 Υ1 wzniesień i wgłębień. Kolejne pary rolek 22, 23 i 24 służą do kształtowania uformowanego materiału, nadając arkuszowi 10 pożądany przekrój 27, na przykład ceowy.

Para rolek 18 i 19 oraz dalsze pary rolek 22, 23 i 24 są napędzane przez zwykłe środki napędowe 25 znanej postaci i preferuje się aby zawierały silnik elektryczny 26. Para rolek 18 i 19, 22, 23, 24 jest napędzana z zasadniczo tą samą prędkością obwodową tak że wyjściowy materiał w postaci arkusza 17 przechodzi w sposób ciągły i z tą samą prędkością pomiędzy rolkami 18 i 19 podczas gdy formowany materiał w postaci arkuszy 10 przechodzi pomiędzy kolejnymi parami rolek 22, 23, 24.

Po tym jak uformowany materiał w postaci arkuszy 10 zostanie ukształtowany w ceownik albo inny przekrój 27, może być pocięty na odcinki o określonej długości (nie pokazane) do transportu i użytku.

Obie rolki 18, 19 mają zasadniczo taką samą formę z pierwszym wymiarem, albo w tym wariancie wymiarem osiowym, oraz drugim wymiarem, prostopadłym do pierwszego, albo w tym wariancie wymiarem obwodowym. Każda rolka 18, 19 ma na swoim obwodzie wiele identycznych zębów.

Na fig. 2 przedstawiono materiał w postaci arkusza 10 przeprowadzany pomiędzy rolkami posiadającymi zęby 30. Zęby jednej z rolek przemieszczają się tak by wsunąć się w przerwę pomiędzy sąsiednimi formującymi zębami drugiej rolki i potem się z niej wysunąć. Rozstaw i geometria zębów 30 jest taka. że wierzchołek albo szczyt wzniesienia uformowany w arkuszu przez jeden z zębów 30 na jednej z rolek nie wchodzi w kontakt z drugą rolką Jak pokazano na fig. 2, amplituda A uformowanego materiału w postaci arkusza 10 jest funkcją głębokości penetracji D, albo głębokości nachodzenia na siebie formujących zębów z przeciwległych rolek, która to głębokość jest funkcją rozstawu rolek. W odniesieniu do fig. od 2 do 5, każdy formujący ząb 30 jest uformowany jako integralna część stopy zęba (nie pokazanej), która z kolei jest uformowana jako integralna część na obwodzie jednej z rolek 18, 19 albo do niej przymocowana. Stopy zębów (nie pokazane) mają taką wielkość i wymiary, że nie powodują deformacji materiału podczas pracy urządzenia.

Formujące fragmenty zębów 30a mają geometrie i rozkład zilustrowane na fig. od 2 do 5. Każdy formujący fragment zęba 30a zawiera płaszczyznę podstawy 31, która ma kształt kwadratu 0 zaokrąglonych narożach 32 i gładkie wgłębienie 33 w środkowym punkcie każdej bocznej krawędzi 34, tworząc przez to kształt o czterech wypukłościach. Powierzchnie boczne 35 formującego fragmentu 30 wznoszą się od krawędzi bocznych 34 podstawy 31 i zakrzywiają w kierunku wspólnego, wygładzonego wierzchołka 36, tworząc przez to zaokrągloną powierzchnię wchodzącą w kontakt z arkuszem. Nie ma żadnych ostrych krawędzi na formujących fragmentach 30a.

Cechy kształtu formujących fragmentów zębów 30a są zdefiniowane przy pomocy szeregu promieni rv r2, r3, r4, z których każdy ma stały promień krzywizny. Jednakże pierwszy i trzeci promień rv r3, są różne w tym przypadku od drugiego i czwartego promienia r2, r4. Użyty tu termin „promień" odnosi się do odległości pomiędzy środkiem płaszczyzny stopy zęba 31 a powierzchnią zęba 35, mierzonej wzdłuż wirtualnej płaszczyzny ciągnącej się w kierunku promieni rv r2, r3, r4 (co pokazano na fig. 4), podczas gdy termin „promień krzywizny" odnosi się do faktycznego promienia powierzchni w konkretnym punkcie na powierzchni formującego fragmentu zęba 30a. Zatem „promień" rv r2, r3, r4 może być złożonym promieniem krzywizny, łączącym dwa albo więcej promieni krzywizny.

Określenie „kierunek” promienia odnosi się do kierunku, w którym rozciąga się płaszczyzna, do której odnosi się promień rv r2, r3, r4.

Pierwszy i trzeci promień rv r3 są prostopadłe do siebie i każdy biegnie w kierunku znajdującym się pomiędzy pierwszym i drugim kierunkiem (tj. pomiędzy kierunkiem osiowym a obwodowym rolek). Jak pokazano, rv r3 oba biegną pod kątem 45° do pierwszego kierunku. Drugi i czwarty promień r2, r4 biegną odpowiednio wzdłuż kierunku osiowego i obwodowego (tj. kierunku formowania). Odstęp P pomiędzy sąsiednimi zębami 30 jest taki sam zarówno wzdłuż prostoliniowych rzędów jak i kolumn.

Figura 6 przedstawia ząb 130, który zawiera formujący fragment 130a w kształcie półkuli 1 walcową stopę 130b ukształtowaną jako integralną część z formującym fragmentem 130a. W tym przypadku wszystkie promienie rv r2, r3, r4 są równe promieniowi powierzchni R, a odstęp P2 jest taki, że nie występuje ściskanie materiału. Odstęp P2 wymagany do zapobieżenia ściskaniu materiału jest znaczny, ponieważ drugi i czwarty promień r2, r4 są równe pierwszemu i trzeciemu promieniowi rt, r3.

Figura 7 przedstawia ząb 230, który zawiera formujący fragment 230a ukształtowany jako integralna część ze stopą 230b, która jest w rzucie zasadniczo w kształcie kwadratu z zaokrąglonymi narożami. Pierwszy i trzeci promień rv r3 są w tym przypadku równe promieniowi powierzchni R,

Claims (10)

1. 5 PL 66 627 Υ1 podczas gdy drugi i czwarty promień r2, r4 są złożonymi promieniami stopniowo malejącymi w kierunku stopy 230b tak, aby zapewnić odpowiedni prześwit i przez to ograniczyć możliwość wystąpienia ściskania materiału. Taki ząb 230 pozwala na zmniejszony odstęp P3 w porównaniu z odstępem P2 z poprzednio opisanego przypadku, zwiększając przy tym zagęszczenie wzniesień w uformowanym arkuszu. Figura 8 przedstawia ząb 330, który zawiera formujący fragment 330a ukształtowany jako integralna część stopy 330b, która ma w rzucie zasadniczo kształt kwadratu z zaokrąglonymi narożami. Pierwszy i trzeci promień rv r3 są w tym przypadku oba równe promieniowi powierzchni R na albo w pobliżu wierzchołka 311 a zęba 330 i zawierają złożony promień stopniowo malejący w kierunku stopy 330b. Drugi i czwarty promień r2, r4 mają jeden promień krzywizny i są mniejsze niż pierwszy i trzeci promień rv r3 aby zapewnić odpowiedni prześwit i przez to ograniczyć możliwość wystąpienia ściskania materiału. Ta postać zęba 330 pozwala na zmniejszony odstęp P4 w porównaniu z odstępem P2 z poprzednio opisanego przypadku (fig. 6), gdyż wielkość stopy 330b może być zmniejszona dla danego preferowanego promienia powierzchni R, zwiększając odkształconą powierzchnię materiału w postaci arkuszy 10. Figura 9 przedstawia ząb 430, który zawiera formujący fragment 430a ukształtowany jako integralna część stopy 430b, która ma w rzucie kształt kwadratu z zaokrąglonymi narożami. Pierwszy i trzeci promień rv r3, są w tym wariancie równe promieniowi powierzchni R na albo w pobliżu wierzchołka 411 a zęba 430 i stanowią złożony promień stopniowo malejący w kierunku stopy 430b. Drugi i czwarty promień r2, r4 stanowią złożony promień stopniowo malejący w kierunku podstawy 430b aby zapewnić obszar o odpowiednim prześwicie a przez to ograniczyć możliwość wystąpienia zwalcowa-nia materiału. Figury 10, 11 i 12 przedstawiają ząb 630, który zawiera formujący fragment 630a ukształtowany jako integralna część stopy 630b, która ma w rzucie kształt kwadratu z zaokrąglonymi narożami. Wszystkie promienie rv r2, r3, r4 są równe promieniowi powierzchni R na i w pobliżu wierzchołka 611 a zęba 430, aby zapewnić częściowo sferoidalną powierzchnię 631, i zawierają złożony promień stopniowo malejący w kierunku stopy 430b, płynnie przechodzący w częściowo sferoidalną powierzchnię 631. Drugi i czwarty promień r2, r4 stanowią złożony promień, który stopniowo maleje w kierunku stopy 430b z większym gradientem niż pierwszy i trzeci promień r,, r3, przez co zapewniają obszar mający odpowiedni prześwit do ograniczenia możliwości wystąpienia zwalcowania materiału. Jak pokazano wyraźniej na figurach 11 i 12, częściowo sferoidalną powierzchnia 631 albo powierzchnia wierzchołka 631 jest opisana fragmentem stożka o kącie A pomiędzy 0 a 180°. Jeśli kąt ten będzie równy 180°, wówczas postać zęba 160 będzie taka sama jak ta z figury 9. Urządzenie według przedmiotowego wzoru służy do formowania materiału w postaci arkuszy, korzystnie miękkiej stali, która może być galwanizowana, albo w inny sposób powleczona w celu ochrony przed korozją. Modyfikacja zwyczajnej galwanizowanej blachy z miękkiej stali w sposób powyżej opisany pozostawia nienaruszoną powłokę. Nominalna grubość G materiału w postaci arkusza zazwyczaj mieści się w zakresie od 0,3 do 3 mm. Przedmiotowe urządzenie może być użyte do formowania materiału o grubości nominalnej G wynoszącej 3 mm, który wykazuje poprawę wytrzymałości i brak zauważalnego zwalcowania. Zastrzeżenia ochronne 1. Urządzenie do formowania na zimno arkusza materiału, zawierające parę przeciwstawnych narzędzi, z których każde zawiera cylindryczną rolkę obracającą się wokół osi, przy czym narzędzia są ruchome względem siebie podczas użytkowania, gdzie narzędzia posiadają rzędy zębów na swojej zewnętrznej powierzchni, a każdy ząb zawiera zaokrągloną powierzchnię wchodzącą w kontakt z arkuszem, formującą w nim wzniesienia na obu powierzchniach, znamienne tym, że zaokrąglona powierzchnia każdego zęba, wchodząca w kontakt z arkuszem, ma promień krzywizny R wierzchołka oraz w sąsiedztwie wierzchołka, przy czym promień krzywizny R występuje pomiędzy osią wzdłużną a osią nachyloną do niej pod kątem 90°, gdzie odstęp pomiędzy sąsiednimi zębami w rzędzie jest co najmniej 3 razy większy od promienia krzywizny R.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnia formująca każdego zęba jest pozbawiona ostrych naroży i ma pierwszy promień r, w pierwszym kierunku i drugi promień r2 6 PL 66 627 Υ1 w drugim kierunku wzdłuż rzędów, przy czym pierwszy kierunek tworzy z drugim kierunkiem kąt ostry, a drugi promień r2 jest mniejszy niż pierwszy promień xy
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że odstęp P pomiędzy sąsiednimi zębami w rzędzie jest do 3,9 razy większy niż promień krzywizny R.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że odstęp P jest 3 do 3,5 razy większy niż promień krzywizny R.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że odstęp P pomiędzy sąsiednimi zębami w rzędzie jest przynajmniej 3,3 razy większy od pierwszego promienia r1 i/lub drugiego promienia r2.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy ząb ma zaokrągloną powierzchnię 0 promieniu krzywizny większym albo równym 2 mm i odstępie P mniejszym niż 26 mm.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że P wynosi mniej niż 15,6 mm.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że P wynosi pomiędzy 5 mm a 15,6 mm.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że P wynosi pomiędzy 5 mm a 7,8 mm.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ząb posiada jeden albo więcej złożonych promieni krzywizny, przy czym promień krzywizny na jednej części obwodu zęba przechodzi płynnie 1 w sposób ciągły w drugi promień krzywizny na drugiej części obwodu zęba.