DE2133016A1

DE2133016A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Rundbiegen und Einrollen von Blechstuecken

Info

Publication number: DE2133016A1
Application number: DE19712133016
Authority: DE
Inventors: Albino Ferranti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-04
Filing date: 1971-07-02
Publication date: 1972-01-05
Also published as: FR2097182A7; FR2097182B3

Description

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Albino Ferranti, Ilailand/ltalien

Verfahren und Vorrichtung zum Rundbiegen Lind Einrollen von Blechstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung z'Jim Hundbiegen und Einrollen von Blechstücken aur Herstellung von Hohren oder dergleichen, und insbesondere sun Bunobiegen und Einrollen von flachen Blechtafeln über eine liolle, woaurch axe Blechtafel nach dein Einrollen ei ο j'orm eines an seiner Längskante offenen Rohres annimmt, < das dann beispielsweise durch Schweißen geschlossen wird. "

Eo ist begannt, daß die gegenwärtigen Kalander zuti !{umbiegen und Einrollen von Blechen auf eine gleich-Ljsi-jige und kombinierte Einwirkung dreier Hollen, d_c h. einer inneren v/i c::elr olle und zweier äußerer Bieger ollen, an dem zu rollenden Blech basieren, wobei die Biegerollen in '.tichtun_t'_:: aur Achse der Wickelrolle hin eine radiale j-..raft ausüben, um die gewünschte Hundbiegung am Blech zu b-jv/irken. Außer den Nachteilen, die auf eine ungenaue Bier; uv-; im Bereich der Schweißkante der erhaltenen Hohre zurückzuführen sinu, weisen diese drei Walzenkalander den

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ITachteil auf, daß äie Abmessungen cer Rohre begrenzt sine.:, die gefertigt werden können. Insbesondere aircii c-.ie starben und nicht ausgegxichenen Raaialschübe. ε,η c.^r Wickelrolle- :.mo. auch dadurch, daß -".ie liolle zwangsläufig n.ir an ihren Euuen gelagert werden kann, wird es praktisch unrnü.">ich .^eaaciit, Ziöhre von guter Pertigungscuialität herzustellen, ü, h., solche Iiöhre mit einheitlichem Profil bei einen kleinen "/erliäi'jnio von Länge/Durchlassser oder Blechdicke/liurchnesser, da ^A'..±e kleinen Durchmesser verständlicherweise auch .:xeine iiurcrimesser der Wickelrolle erfordern. Es 13t somit praktisch nicht möglich, Verformungen an der Wickelrolle d.irch den Einfluß der liadialkräfte der Biegerollen zu verhindern, sei es, weil die Wickelrolle sehr lang sein muß, Oder sei es wegen der großen Blechstärke, die eben besonders große liadialkräfte erfordert ο Mit den herkömmlichen Vorrichtungen können in diesen fällen daher keine vollkommen zylindrischen, sondern nur konische oder bauchige Rohre hergestellt werden,

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum liundbiegen und Einrollen von Blechstücken zur Herstellung von Ii ohr en Oder aergleichen anzugeben, bei dem unter Vermeidung der genannten Nachteile die bei bekannten Maschinen auftretenden Einschränkungen bei der Fertigung vollständig entfallen, d. n. es soll ermöglicht werden, Blechrohre beliebiger Länge und beliebiger Materialstärke im Verhältnis zum Rohrdurchmesser anzufertigen, ohne daß die Wickelrolle durchgebogen oder verformt wird.

Ein Verfahren zum Rundbiegen und Einrollen von Blechstücken zur Herstellung von Rohren oder dergleichen ist daher erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eins Blechfolie um eine Wickelrolle mittels einer lösbui'cn

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png für aie Blechkante an der Wickelrolle anu bei entsprechender '.Drehung am deren Achse gewickelt vn.ru, and aaß rait wenigstens einem Biege- und Spann organ ziLi Hinhalten c-.sr Lage des Bleches auf dieses oberhalb aas Angriffspunktes, an dem das Blech mit uer Wickelrolle in ":orührun_: ^r; .lomiit, bis zur Bildung: eines im wesentlichen nahe sä geschlossenen rohrförmigen Körpers eingewirkt wird, ".-."ach einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Blech um aiü in Jnärehun,-,· vorsetzte Wickelrolle aurch Hitnähme der an r.e spannt en Blechicante gewickelt wird, während gleichzeitig uie lage des Bleches gegenüber einem festen Punkt oberhalb des AngriffspunXTes mit der Wickelrolle beibehalten wird.

Jas Blech wird demnach nicht mehr, weder von außen noch von innen, gleichzeitig beansprucht, so daß die Biegung praktisch nur an einem Punkt vorgenommen wird und dazu noch in einer V/eise, daß die Biegung während des v/eiteren Blechvorschubes, wenn das Blech nicht mehr an der Rolle am gewünschten Punkt angreift, beibehalten wird. Vielmehr wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verformung zu einem Rohr auf einfache Weise dadurch erreicht, daß das 31ech um die Wickelrolle gewickelt wird, sei es, daß die Wickelrolle steht und eine Anpreß- oder Einspannvorrichtung um ihren Umfang geführt wird, welche das Blech an die Wickelrolle anlegt, sie umwickelt und dabei die eine Blechkante festhält, sei es auch dadurch, daß die Anpreß- oder Haltevorrichtung angehalten wird und die Wickelrolle gedreht wird, wobei das eingesetzte Blech bis zur Bildung der gewünschten Rohrform mitgenommen wird. Nach dem Wickeln ergibt sich in jedem Fall entsprechend der von den Verblockungsmitteln bestimmten länge und der Elastizität des materials

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ein rohrförmiger, an den längskanten offener Körper, dessen anliegende Kanten sicia bekannterweise schweißen lassen.

Bei dem erfindungsgemaßen Verfahren v/erden somit die ITachteile bekannter Vorrichtungen vermieden, bei denen auf die Wickelrolle radiale, nicht ausbalancierte Kräfte ' ausgeübt werden. Die Wickelrolle wird demnach nicht mehr in unerwünschter Weise durchgebogen, da sie praktisch nur durch ihr Eigengewicht beansprucht wird, weil die Wirkung der genannten Anpreß- und Einspanneinrichtungen bezüglich der Wickelrolle dezentriert ist. Demzufolge können mit dem erfindungsgemaßen Verfahren Erzeugnisse von hoher Fertigangsqualität erreicht werden.

Andererseits treten diese llittel, wie die Anpreßoder Einspanneinrichtungen, nur in ihren Bereichen mit dem Blech in Berührung und stellen, wenn sie beispielsweise in Gestalt einer Rolle vorliegen, eine Erzeugende dar. Diese Mittel können einer Beanspruchung leichter und besser V/ic.erstand entgegensetzen, wobei sie praktisch keine Verformung erfahren, da sie, wie in dem beispielsweise angeführten Fall, durch geeignete G-egenrollen abgestützt sind.

Eine Hundbiege- und Einrollvorrichtung für Blechstücke zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Wickelrolle, deren Durchmesser und Form dem zu fertigenden Rohr entspricht, und die drehbar ist und eine lösbare Einspannvorrichtung für die freie Blechkante aufweist, llittel zum Zuführen des Bleches zur Wickelrolle in der Wickelzone, und durch llittel oberhalb der Y/ickelzone für die Beibehaltung der Lage des Bleches im Bereich der Zuführung.

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Vorzugsweise ist die Wickelrolle in einer am Y/ickelumfang entgegengesetzten Zone mit einer oder mehreren in Kontakt mit der Wickelrolle stehenden Einricht Ui^:, beispielsweise S tut ablocken, abgestützt, die so ausgebildet sind, daß die Auflage auch bei Durchgang der Einspannvorrichtung für die Blechkante und/oder durch die Blachdicke verursachte Unregelmäßigkeiten beibehalten wird.

Die genannte Einspannvorrichtung für die Blechkante kann aus einem länglichen l'eil bestehen, der sich vorzugsweise über die volle Mantellänge der Wickelrolle erstreckt und mittels eines exzentrischen und durch Ziehen an dem Blech verschiebbaren Spannteiles auf das Blech einwirkt . Auf diese Y/eise wird das Blech sicher und immer fester erfaßt, je größer die Zugbeanspruchung während des Wickelvorganges wird. Es ist ersichtlich, daß Enddurchmesser und die endgültige Form des fertigen llohres mit dem Rollendurchmesser und dessen Form in Zusammenhang steht, und daß daher für jeden ilohrdurchmesser eine entsprechende Wickelrolle vorzusehen ist. Vorzugsweise wird jedoch ein entsprechendes Anpaßfutter zum Aufziehen, vorzugsweise Verkeilen, auf einem Rollenkern vorgesehen, der sich dann für jede Rohrart verv/enden läßt, _

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigern

Fig. 1-6 eine schematische Darstellung der verschiedenen Fertigungsstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

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Pig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII - VIII durch die Vorrichtung gemäß Pig« 7» und

Fig. 9 eine Detaildarstellung der Blecheinzug- und Spanneinrichtung der erfindungsgemäßen Y/ickelvorrichtung.

In den Pig. 1-6 wird gezeigt, wie ein vorher maßgerecht zugeschnittenes Blechstück 10 der Y/ickelrolle in Richtung X in der Weise tangential zugeführt wird, daß die Kante 14 von einer Vorrichtung 16 auf der Wickelrolle lösbar erfaßt und vorzugsweise über die gesamte Länge während der folgenden UmlaufPerioden der sich in Richtung Y drehenden Wickelrolle festgehalten wird. Die Drehung setzt sofort nach dem Einsetzen der freien Kante 14 in die Vorrichtung 16 ein und wird vorzugsweise mit reduzierter Drehgeschwindigkeit durohgeführt, wodurch das erfindungsgemäße Rundbiegen des Bleches 10 um die Wickelrolle 12 durch Mitnahme des Bleches mit Hilfe der Einspannvorrichtung 16 gestattet wird. Um die gewünschte Rundbiegung des Bleches 10 auf der Wickelrolle zu erzielen, ist es jedoch erforderlich, daß das Blech bei seiner Zuführung in Richtung X beispielsweise von einem rollenartigen oder ähnlichen Anpreßglied 18 goführt bzw. geleitet wird, das der Verschiebung des Bleches einen Y/iderstand entgegensetzt und auf das Blech im wesentlichen in Richtung A an einem Punkt oberhalb des Angriffspunktes, an dem das Blech mit der Wickelrolle in Berührung kommt, eine Kraft ausübt. Auf diese Weise ergibt sich eine nahezu vollständige Umwicklung des Bleches 10 um die Wickelrolle 12, so daß sich ein rohrförmiger Körper 10' (Fig. 6) ergibt, der der Länge der Einspannvorrichtung 16 in Umfangsrichtung entsprechend bei 20 offen ist. Nach dem lösen des Bleches aus der Einspannvorrichtung 16 und nach dem Abziehen des rohrförmigen Körpers von der Wickelrolle 12 wird die offenliegende Strecke mittels Anpreß- oder Spannmitteln geschlossen

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und in bekannter Weise geschweißt.

Aus dem Vorhergellenden ergeben sich eindeutig die Vorteile der Erfindung. Die Wickelrolle 12 wird tatsächlich in keiner Weise übermäßig beanspracht und erleidet daher keine Verformungen, da die einzige auf sie einwirkende Kraft praktisch nur ihr Eigengewicht ist, denn die von der 1-folle 18 ausgeübten Kräfte sind in der Tat minimal (zur Eollenachse 12 nicht zentriert und von der Verformung des Bleches aufgenommen), und sie werden zudem von den vorhan.-enen Hollen des 5¹UIn-Jingsblockes 22 .ausgeglichen. Die ™ Holle 13, die auf das 31ech 10 einwirkt, kommt mit ihm nur in einer bestimmten Zone in Berührung und kann daher entsprechend bemessen und/oder von Gegenrollen gestützt v/erden, so daß sich keine Verformungen ergeben können. Das Bisch weist a.ißsrdem auch an den Enden eine genaue Krümmung ηαί, wenn sich die Holle 18, wie in Fig. 5 unter 0 angegeben, dem Schluß das Wicke!Vorganges nähert. Der Hohrdurchmesser steht schließlich in engem Zusammenhang mit dem ."j,υ?dmesser der Wickelrolle 12 und läßt sich wie vorgesehen durch e.as Aufziehen eines Pai3futters 24 auf einen je-.ieinsai2.en Hollenkern 26 leicht auf verschiedene Hohrdurchmessar oder Hohrformen einstellen. Es ist zu beach- m ten, daß das aarrestellte Verfahren sich auch in umgekehrter Weise anwencien läßt, indem die Y/ickelrolle 12 ortsfest bleibt und nur die Anpreßrolle 18 um die Y/ickelrolle 12 rotiert, wobei die Stützrollen 22 entfallen können oder nur zeitweise in Umlauf gesetzt werden.

Die Mg. 7 und ö zeigen eine vereinfachte Ausfünrim;tsform aer Maschine zum Rundbiegen und Einrollen von

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Bleclien zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Rohren mit großen Verhältnissen von Länge/Durchmesser und/oder Durchmesser/Blechdicke. In den genannten Figuren ist eine Wickelrolle 12 gezeigt, die in Paßlagern 28 und 30 gelagert und von einem Motor 38, beispielsweise durch ein Zahnradgetriebe 34, zur Drehung angetrieben ist. Oberhalb der Wickelrolle 12 sind in einem Aufbau 36» 38 die Spannrolle 18 und beispielsweise in Hichtung D (Figo Ö) bewegliche Gegenrollen 40 vorgesehen. Die Spannrolle 18 erstreckt sich praktisch über die gesamte Länge der Wickelrolle 12, während die Stützrollen 22 darunter in Abständen angeordnet und untereinander durch eine Welle 42 verbunden sind, wobei sie beispielsweise durch eine hydraulische Vorrichtung 44 in Sichtung E verstellbar sind. Die Vorrichtung läßt sich durch eine Einrichtung für die Zuführung des Bleches 10 ergänzen, die ermöglicht, daß das Blech von Hand in Richtung auf einen tangentialen Punkt der Wickelrolle 12 zugeführt oder unmittelbar oberhalb des Angriffspunktes mit der Rolle 12 eingeschoben wird. Die lösbare Einspannvorrichtung (Pig. 9) für die Blechkante 4 an der Wickelrolle 12 weist vorzugsweise einen Halteteil auf, der auf der Wickelrolle 12 aufgeschweißt ist und einen um eine Achse 54 frei schwenkbaren Spannteil 52 aufweist, dessen Abschnitt 56 geriffelt oder aufgerauht ist und gegenüber der Achse 54 exzentrisch liegt. Wenn die Blechkante in den von dem Spannteil 52 und der äußeren Oberfläche 60 der Rolle 12 gebildeten Sitz eingeschoben ist, bewirkt eine Relativbewegung des Bleches 10 bezüglich der Vorrichtung in Richtung des Abzuges des Bleches, beispielsweise durch Drehen der Wickelrolle 12, daß der exzentrische Abschnitt das Blech erfaßt und durch Verringerung der Öffnung des Sitzes die Blechkante unnachgiebig festhält. Zum Lösen der Blechkante müssen selbstverständlich entgegengesetzte

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üelativbewegungen vorgenommen werden, wobei das Spannstück zur endgültigen Herausnahme des Bleches 10 in seiner offenen -,' Stellung gehalten wird.

Um die Einwirkung durch die Rollen 22 (Fig. 1-5) beizubehalten, ist es möglich, die Spannvorrichtung 16 in deren Richtung zu unterbrechen oder, wie dargestellt ist, für die äußere Oberfläche der Spannvorrichtung eine solche Gestalt vorzusehen, daß sie sich mit der äußeren Oberfläche der Wickelrolle 12 bzw. mit der des gerollten Bleches 10 laufend übereinstimmend deckt.

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Claims

Pat entansprüche

M .Jverfahren zum Rundbiegen und Einrollen von Blechstücken zur Herstellung von Rohren oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blechfolie um eine Wickelrolle mittels einer lösbaren Einspannvorrichtung für die Blechkante an der Wickelrolle und bei entsprechender Drehung um deren Achse gewickelt wird, und daß mit wenigstens einer Biege- und Spanneinrichtung zum Einhalten der Lage des Bleches auf dieses oberhalb des Angriffspunktes, an dem das Blech mit der Wickelrolle in Berührung kommt, bis zur Bildung eines im wesentlichen nahezu geschlossenen rohrförmigen Körpers eingewirkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech um die in Umdrehung versetzte Wickelrolle durch Mitnahme £er eingespannten Blechkaiite gewickelt wird, während gleichzeitig die lage des Bleches gegenüber einem festen Punkt oberhalb des Angriffspunktes mit der Wickelrolle beibehalten wird.

3. Rundbiege- und Einrollvorrichtung; für Blechstücke zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Wickelrolle (12), deren Durchmesser und lorm dem zu fertigenden Rohr entspricht, und die drehbar ist und eine lösbare Einspannvorrichtung für die freie Blechkante aufweist, Mittel zum Zuführen des Bleches zur Wickelrolle in der Wickelzone, und durch Mittel oberhalb der Wickelzone für die Beibehaltung der Lage des Bleches im Bereich der Zuführung.

4t Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Einspannvorrichtung für das Blech

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einen Sitz aufweist, der wenigstens einen schwenkbaren, exzentrischen Spannteil zum Einspannen und Festhalten des Bleches aufweist, wobei das Blech durch die Wickelrolle (12) mitgenommen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einspannvorrichtung (16) im wesentlichen über die gesamte länge, d. h. entlang der Erzeugenden, der 7/ickelrolle (12) erstreckt, wobei die Einspannvorrichtung (16) sux" Aufnahme der freien Xante des der Wickelrolle (12) tangential zugeführten Bleches geeignet ist. λ

ο. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, clpß die Einrichtung zur Halterung des Bleches in seiner Lage wenigstens eine Rolle (18) aufweist, die an der Oberfläche des Bleches unmittelbar vor dem Angriffspunkt des Bleches an der Wickelrolle (12) einwirkt,

7. "vorrichtung nach Anspruch. 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auflagevorrichtmg (22) für die Wickelrolle (12) vorgesehen ist, die auf die Seitenfläche der YJxekeIrolle ('12) wirkt und den Abstand der Achse der Y/ickelrolle (12) zu den durch den Durchgang der Einspannvorrxch- » tuiig (1c) für die Blechkante und/oder des Bleches verur- % sachten Unregelmäßigkeiten ausgleicht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung hydraulisch oder pneumatisch gesteuerte Rollen (12) aufweist, die sich zueinander parallel bewegen und auf die Y/ickelrolle (12), die Einspannvorrichtung (1c) und das gerollte Blech einen konstanten AnOreiDdruck ausüben. ""

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9. Vorrichtung nach. Anspruch 3> uauuroli ;j.:sr:i> aeichnst, do.i3 die Wickelrolle (12) air. ο η ..er:: aj^'v/Gict, auf den eines oder mehrere auswechselbare PaiE:.'rc^-jT :i...:r Anpassung-auf verschiedene V/iclceldurchnosser var'.ieilioar sind ο

10. ^/orrichtun-^ na,ch einem der A::spriLoiiG 3 "o± aaavjrch ,"jelcenn^eiclinet, ö.aß Einrichten ^s:i zv.n loocn dar spannvcrri eilt „-.η.:; (16) und ^uia. Abcielion aes auf Or *..^ric...oj.-rollG (12) aufgewickelten Bleches

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