DE2640800C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Aus der DE-PS 4 71 414 ist eine Biegemaschine bekannt, mittels der Ringe oder Rohre aus Bandmaterial zunächst auf einen kleineren als den gewünschten Durchmesser in einem Arbeitsgang mittels Walzen gebogen werden, worauf kurz vor Beendigung des Arbeitsganges auf einen etwas größeren als den gewünschten Durchmesser aufgeweitet wird, um dann mit Beendigung des Arbeitsganges die erzeugte Rückfederung derart zu nutzen, daß sich die Werkstoffenden, die abgeschrägt sind, fest aufeinanderlegen und so der Umfang geschlossen wird. Durch das Biegen auf einen kleineren als den gewünschten Durchmesser ergibt sich eine starke Rückfederung nach dem Aufweiten, so daß die abgeschrägten Enden des Bandmaterials unter einer gewissen Vorspannung aneinanderliegen. Die Enden des Bandmaterials müssen hierbei entsprechend vorbereitet werden, und es ergibt sich kein spannungsfreies zylindrisches Werkstück.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß die Herstellung der zylindrischen Werkstücke vereinfacht wird und am Werkstück keine Materialspannungen auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Beim Biegen eines auf die benötigte Länge abgeschnittenen flachen Bandmaterials wird dieses beim Einlauf in eine Vorrichtung mit drei Biegewalzen am vorderen Ende mit einem Krümmungsradius gebogen, der sich geringfügig von dem des daran anschließenden Abschnitts des Bandmaterials unterscheidet, weil dieser Abschnitt an den drei Walzen anders anliegt als das Vorderende beim Einlauf in die Walzen. Aufgrund der unterschiedlichen Anlageverhältnisse erhält auch das hintere Ende des zuvor abgeschnittenen Bandstückes eine etwas andere Krümmung als der mittlere Abschnitt. Durch das Biegen eines endlosen Bandmaterials über eine größere Länge als für einen Vollzylinder benötigt, können diese Ungleichmäßigkeiten ausgeglichen und Werkstücke mit exakter Zylinderform hergestellt werden. Durch die Verwendung eines endlosen Bandmaterials entfällt das Vorbereiten vorbestimmter zu biegender Stücke, so daß sich eine Vereinfachung des Verfahrens ergibt, während durch das Abtrennen nach dem Aufweiten die Enden des Bandmaterials nebeneinander zu liegen kommen, so daß keine Materialspannungen am fertigen Werkstück auftreten.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben.

Aus der FR-PS 10 12 200 ist es zwar bekannt, aus einem endlosen Bandmaterial mittels Walzen ein zylindrisches Werkstück zu biegen, wobei der gebogene Abschnitt, dessen freies Ende an einem Anschlag anliegt, durch eine Schneideinrichtung abgetrennt wird, jedoch ist es bei diesem Verfahren nicht möglich, vollzylindrische Werkstücke herzustellen. Die sich ergebenden Werkstücke haben lediglich eine teilzylindrische Form.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung nach der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines zuzuführenden Bandmaterials zu Beginn des Biegevorgangs;

Fig. 2 dasselbe zugeführte Bandmaterial am Ende des Biege­ vorgangs;

Fig. 3 die während des Biegevorgangs gebildete zylindri­ sche Gestalt als Seitenansicht;

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Biegevorrichtung in teilweise geschnittener Darstellung zu Beginn des Biegevor­ gangs,

Fig. 5 die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung am Ende des Biegevorgangs;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Biegevorrich­ tung;

Fig. 7 eine Einrichtung zum Trennen bzw. Abtrennen eines gebogenen Bandstücks; und

Fig. 8 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung in Fig. 7.

In Fig. 1 ist ein Bandstück 1 eines endlosen Bandmaterials, das der Vorrichtung zugeführt werden soll, in einer Seitenansicht gezeigt. Der Abschnitt 2 ist bereits teilweise in den Walzen (nicht gezeigt) gebogen worden. Der Abschnitt 3 sowie der Abschnitt 4 sind ein Band­ stückteil, das für den Biegevorgang entsprechend ausgebildet ist. Dies bedeutet, daß die Länge der Bandabschnitte zwischen den Punkten bzw. Positionen 5, 6, 7 und 8 während des Zuführvorgangs durch die Einführeinrichtung egalisiert worden ist.

Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht, die den Zustand zeigt, in dem der Biegevorgang zur Bildung eines neuen zylindri­ schen Werkstücks beendet ist. Der Bandabschnitt 2 ist nunmehr voll­ ständig zu einem zylindrischen Bandstück 12 gebogen worden, der Bandabschnitt 3 ist in die Stellung 13 vorgerückt und der Bandabschnitt 4 in die Stellung 14. Es ist eine Einrich­ tung 19 gezeigt, die auf den Endabschnitt 15 des Bandstücks 12 eine solche Kraft ausübt, daß dieses Bandstück nach außen längs einer Strecke derart gebogen wird, daß die Grenze des elastischen Bereichs des Materials nicht überschritten wird. Das bedeutet, daß, wenn die Einrichtung 19 auf den Endabschnitt 15 keine Kraft mehr aus­ übt, der Bandabschnitt bzw. das Bandstück 12 völlig elastisch zurückfedert und die Gestalt einnimmt, die ihm mit Hilfe der Walzen (nicht gezeigt) aufgeprägt worden ist. Des ist weiterhin eine Trenn- bzw. Schneideinrichtung 17 gezeigt, wie z. B. eine Kreissäge. Diese Säge ist derart angeordnet, daß das Bandstück 12 am Punkt 16 durchgeschnitten wird. Dieser Punkt 16 nimmt die Position 6 in Fig. 1 ein.

Wenn die Schneid- oder Sägeeinrichtung 17 das Bandstück 12 abgetrennt hat, erhält man ein exakt zylindrisches Werkstück 22, wie als Quer­ schnitt in Fig. 3 gezeigt. Die Enden 26 und 25 des rundgeboge­ nen Bandstücks liegen hierbei um einen geringen Abstand von­ einander aus Übersichtlichkeitsgründen entfernt. Der Zwischen­ raum 27, der zwischen den Enden 25 und 26 freibleibt, kann durch entsprechende Einstellung des Egalisiervorgangs und der Walzen so klein wie möglich gemacht wer­ den. Erforderlichenfalls kann der Zwischenraum 27 auch Null sein.

Fig. 4 zeigt eine Biegevorrichtung 28, in welche ein Bandmaterial 29 eintritt. Es ist eine Klemme 30 gezeigt, die verschieb­ bar auf der Vorrichtung angeordnet ist und sich öffnen und schließen läßt. Drei Walzen 31, 32 und 33 sind in einem Gehäuse 34 der Vorrichtung angeordnet. Eine zweite Klemme 35 ist in­ nerhalb des Gehäuses angeordnet und läßt sich ähnlich wie die zuvor erwähnte, öffnen oder schließen. Schließlich ist eine Schneideinrichtung 36 gezeigt.

Fig. 5 zeigt diese Vorrichtung zu dem Zeitpunkt, wenn der Bie­ gevorgang des Endes des Bandstückes beendet ist. Die verschiebba­ re Klemme 30 hat sich nunmehr dem Gehäuse 34 stark angenähert; sie ist geschlossen worden und die Klemme 35 wurde während des Biegevorgangs geöffnet.

Der Bandabschnitt 38 verblieb im offenen gebogenen Abschnitt unter der Wirkung des Elements 37. Der gebogene zylindrische Abschnitt, der mit Hilfe der Schneideinrichtung 39 abgetrennt worden ist, rollt in Form eines genau zylindrischen Werkstückes 40 über die Entladerutsche 41 der Vorrichtung.

Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Biegevor­ richtung, die zuvor beschrieben worden ist. Hierbei wird das Bandmaterial nicht nach unten, sondern nach oben gebogen. Die Walzen 31, 32 und 33 sind ebenfalls in dem Gehäuse 34 untergebracht. Die Schneideinrichtung 42 nimmt nunmehr eine etwas höhere Lage ein, und die Antriebseinrich­ tung 43 der Vorrichtung ist detaillierter dargestellt. Im Unterschied zu der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung ist die Klemme 44 hierbei in einer festen Position an der Vorrichtung angeordnet, während die Klemme 45 eine Translationsbewegung längs der Vorrichtung bzw. Maschine ausführen kann und von einem Seitenricht­ trieb 46 angetrieben ist, der seinerseits durch die Antriebs­ einrichtung 43 angetrieben wird.

Es sind mehrere Ausführungsformen einer Biegemaschine möglich. So kann beispielsweise das Gehäuse 34 längs des Maschinenbetts verschoben werden, und die Klemme 30 (Fig. 4) kann in einer festen Position an der Maschine angeordnet sein. Das Gehäuse 34 (Fig. 5) kann ferner längs dem Maschinenbett verschiebbar angeordnet sein, um die Walzen ab­ zurücken, während die Schneideinrichtung den Zylinder zu­ schneidet. Dies ist schematisch in Fig. 5 durch die in gebro­ chenen Linien dargestellte untere Walze angedeutet, welche hierbei die Bezugsziffer 47 trägt. Dies bedeutet, daß die Wal­ ze von dem gebogenen Bandabschnitt 38 axial senkrecht zur Vorlaufrichtung des Bandmaterials ab­ gerückt werden kann, so daß das Gehäuse mit den Walzen längs des Maschinenbetts verschoben werden kann, während mit Hilfe der Schneideinrichtung 39 der Trennvorgang ausgeführt wird.

Fig. 7 zeigt ein Biegelement 48, das dazu bestimmt ist, den ge­ bogenen Abschnitt 38 des Bandmaterials 29 nach außen zu biegen.

Dieses Element ist als eine halbmondförmig gekrümmte Führung ausgebildet, deren Anfang bzw. stirn­ seitiges Ende 49 so nahe wie möglich an der Außenfläche der Wal­ ze 35 liegt. Das vordere Ende ist weiterhin konisch ausgebil­ det, so daß der Vorderteil des gebogenen Abschnittes 38 ohne Schwierigkeiten die Außenfläche 51 der Führung 48 passieren kann.

Fig. 8 zeigt eine gegenüber Fig. 7 abgewandelte Ausführungsform, bei der die Führung aus einem ortsfesten Teil 52 und einem beweg­ baren Teil 53 besteht, wobei das Teil 53 um einen Zapfen 54 drehbar bzw. schwenkbar ist. Das Ende 55 des Teils bzw. Führungsgliedes 53 liegt an einem ortsfesten Anschlag 58 auf und wird durch eine Feder 56 niedergehalten, die auf einem festen Abschnitt 57 der Vorrichtung angebracht ist. Daß das Führungsglied 53 sich federnd nach innen bewegen kann, wird verhindert, daß der ab­ getrennte Bandabschnitt 38 sich auf der Führung 52, 53 festsetzen kann.

Durch die Klemmen 30, 35 ist eine Einrichtung vorgesehen, welche die Länge des pro Arbeitsgang den Biegewalzen zuzuführenden Bandmaterials exakt festlegt. Dies ist erforderlich, damit durch den Schlupf an den Walzen keine Änderung der Länge des für ein Werkstück erforderlichen Bandstückes auftritt. Es sind wenigstens zwei Bandklemmen vorgesehen, die jeweils wechselweise derart geöffnet und geschlossen werden, daß eine Klemme geöffnet ist, während die andere geschlossen ist und umgekehrt.

Die Trenneinrichtung, die von dem zugeführten endlosen Bandmaterial einen gebogenen Bandabschnitt abtrennt, der der Umfangsfläche des herzustellenden zylindrischen Werkstückes entspricht, kann auch als Brennschneider, Schere oder dergleichen ausgebildet sein. Hierbei ist erforderlich, daß die Trenneinrichtung das Bandmaterial senkrecht zur Längsachse abtrennt, wobei eine Translationsbewegung in bezug auf das Bandmaterial ausgeführt werden kann.

Durch das verschiebbare Gehäuse mit den Biegewalzen kann nach Abschluß des Biegevorganges der gebogene Bandabschnitt an die Trenneinrichtung herangeführt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines zylindrischen Werkstückes durch Biegen eines Bandmaterials mit Hilfe von wenigstens drei Walzen, wobei das zu einem Bandabschnitt gebogene Bandmaterial nach Verlassen der Walzen elastisch aufgeweitet wird und schließlich durch elastische Rückfederung die Gestalt des zylindrischen Werkstücks erhält, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandmaterial endlos ist, daß sein Biegen mit einem Radius, der dem Krümmungsradius des zylindrischen Werkstücks entspricht, sowie über eine Länge erfolgt, die größer ist als der Umfang des zylindrischen Werkstücks, und daß das Bandmaterial nach dem Biegen und Aufweiten in der Länge abgetrennt wird, die dem Umfang des zylindrischen Werkstücks entspricht.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit wenigstens drei Biegewalzen und einer Aufweiteinrichtung zum elastischen Aufweiten des gebogenen Bandabschnittes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trenneinrichtung (17; 36; 39; 42) zum Abtrennen des gebogenen Bandabschnittes (12; 38) und eine mit wenigstens zwei Klemmen (30, 35; 44, 45) versehene Einrichtung zum Festlegen der pro Arbeitsgang den Biegewalzen (31, 32, 33) zuzuführenden Länge des Bandmaterials (29) vorgesehen ist, wobei eine der Klemmen offen ist, während die andere geschlossen ist und umgekehrt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (17; 36, 39, 42) senkrecht zur Vorlaufrichtung des Bandmaterials (29) verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegewalzen in einem Gehäuse (34) angeordnet sind, das in Vorlaufrichtung des Bandmaterials (29) verschiebbar ist, wobei wenigstens eine Walze (47) der Biegewalzen axial senkrecht zur Vorlaufrichtung des Bandmaterials verschiebbar angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweiteinrichtung eine gekrümmte Führung (48) aufweist, die eine Walze (33) der Biegewalzen teilweise umgibt, wobei der Anfang (49) der Führung nahe an der Außenfläche der Walze liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung aus einem ersten Teil (52), der in einer festen Stellung relativ zur Walze (33) angeordnet ist, und einem zweiten Teil (53) besteht, der bezüglich des ersten Teils gegen die Kraft einer Feder (56) auf die Walze zu verschwenkbar ist.