DE2029528A1 - Method and apparatus for stiffening flat sheet metal plates - Google Patents
Method and apparatus for stiffening flat sheet metal platesInfo
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DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. JBITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANNDR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. JBITLE DR. RER. NAT. K. HOFFMANN
AB SVENSKA FLÄKTFABRIKEN, N a c k a / SchwedenAB SVENSKA FLÄKTFABRIKEN, N a c k a / Sweden
Verfahren und Vorrichtung zum Versteifen ebener - Bleohplatten Process and apparatus for stiffening flat - Bleohplatten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Versteifen ebener Blechplatten durch Materialverformung, beispielsweise bei der Herstellung von abnehmbaren Bedeckungen für BeIUftungsanlagen und zur gleichzeitigen g Herstellung ebener, für Dichtungszwecke bestimmter Flächen entlang den Seitenkanten der Blechplatten. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens mit einem unteren Teil (Preßplatte) und einem oberen, gegen den unteren Teil beweglichen Teil (Preßstempel).The invention relates to a method of stiffening flat sheet metal plates through material deformation, for example in the manufacture of removable covers for ventilation systems and for simultaneous g Production of flat surfaces intended for sealing purposes along the side edges of the sheet metal plates. Farther the invention relates to an apparatus for carrying out this method with a lower part (Press plate) and an upper part that is movable towards the lower part (press ram).
Die meisten BeIUftungssysteme in Klimaanlagen sind mit abnehmbaren Bedeckungen ausgerüstet, die es ermöglichen, auf einfache Art wenigstens einige Einzelteile der Anlage zu warten und zu überprüfen, z.B. das Filter, den Be-Most ventilation systems in air conditioners are with removable covers that make it possible to in a simple way, at least some individual parts of the system to maintain and check, e.g. the filter, the loading
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feuchtungs- und den Ventilatorteil. Wie bei den meisten anderen Blechkonstruktionen hat auch die Entwicklung von Klimaanlagen zur Verwendung von immer dünneren Platten geführt, um das Gesamtgewicht der Anlage und den Materialverbrauch zu verringern. Ein weiterer Grund für die Verringerung des Gewichte war unter anderem der Wunsch, das Anbringen und Abnehmen der Bedeckungen, die oft eine erhebliche Größe haben, vorzugsweise von einem einzelnen Mann ausführen zu lassen, selbst in unbequemen Stellungen, wenn z.B. der Raum begrenzt ist oder die Arbeit in der Nähe des Daches ausgeführt werden muß. Der Gebrauch von dünnem Blechmaterial jedoch, besonders für abnehmbare Bedeckungen, führt zu wachsenden Schwierigkeiten bei der Herstellung einer stabilen und widerstandsfähigen Ausführung, die steif genug Ist, um die Belastung, der Klimaanlagen praktisch ausgesetzt sind, auszuhalten. Um die Bedeckungen zu versteifen, hat man versucht, sie mit Nuten zu versehen, die in das Blechmaterlal gepreßt werden und sich über dessen gesamte Fläche erstrecken. Die Bedeckungen müssen jedoch an ihren Kanten mit einer sehr wirksamen Abdichtung gegen die entsprechenden, um die öffnung der Anlage liegenden Wände versehen werden. Dieses Erfordernis kompliziert die Verwendung solcher Nuten, denn nach dem Abdichtungsgesichtspunkt müssen die Kanten der Bedeckungen Im wesentlichen eben sein, so daß mithilfe elastischer Dichtungsmittel^ wie z.B. Gummistreifen, die notwendige Abdichtung sichergestellt werden kann. Beim Versuch, die Nuten so zusammenzupressen, dafl sie sich an der Kante der Bedeckung in eine völlig ebene Fläche verwandelten, ergab ©s sich, daß diese Flächen aufgrund der unkontrollierbaren, durch bleibendehumidification and the fan section. As with most other sheet metal structures, the development of Air conditioning systems led to the use of ever thinner panels to reduce the total weight of the system and the material consumption to reduce. Another reason for reducing weight was, among other things, the desire the application and removal of the coverings, often of considerable size, preferably from a single one Man to perform, even in uncomfortable positions, e.g. when space is limited or work in must be carried out near the roof. The use of thin sheet metal, however, especially for removable ones Coverings, leads to increasing difficulties in the manufacture of a stable and resistant Design that is stiff enough to withstand the stresses and strains of air conditioning systems. Attempts have been made to stiffen the coverings to be provided with grooves that are pressed into the sheet metal and extend over its entire surface. The coverings must, however, at their edges with a very effective sealing against the corresponding walls lying around the opening of the system. This requirement complicates the use of such grooves, as must from the point of view of sealing the edges of the coverings will be substantially flat so that with the aid of resilient sealing means such as e.g. Rubber strips, the necessary sealing can be ensured. When trying to press the grooves together so that they fit into one completely at the edge of the cover transformed flat surface, it turned out that these surfaces due to the uncontrollable, by permanent
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elastische Verformung verursachten inneren Spannungen nicht stabil waren. Um eine solche Arbeit auszuführen* d.h. Nuten mit einer für solche Versteifungszwecke erforderlichen Größe zu pressen, müssen sehr massive und teure, z.B. hydraulisch betriebene Preßvorrichtungen verwendet werden. Eine andere Lösung zur ausreichenden ■ Versteifung der Bedeckungen wäre es, wenn man ihre Oberflächen mit zusätzlichen SchieneneHelementen versehen würde, wie man es bei Blechschranktüren macht. Dies würde jedoch das Gewicht der Bedeckungen wesentlich erhöhen und somit das vorliegende Problem nicht lösen.elastic deformation caused internal stresses were not stable. To carry out such work * i.e. grooves with one necessary for such stiffening purposes Pressing to size requires very massive and expensive, e.g., hydraulically operated, pressing devices be used. Another solution for sufficiently stiffening the coverings would be to make their surfaces provided with additional rail elements like you do with sheet metal cabinet doors. However, this would add significant weight to the coverings increase and thus not solve the problem at hand.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen, und zwar dadurch, daß zunächst die.ebene Blechplatte durch an sich bekannte Werkzeuge mit einer Vielzahl von parallelen Nuten in Form von Vertiefungen bzw. Erhöhungen, die im rechten Winkel ineinander übergehen, im wesentlichen ein! I-Profil haben und sich zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seitenkanten der Blechplatte erstre^ -j~ns \ersehen wird, daß weiterhin die Blechplatte an den Seitenkanten so flach gepreßt wird, daß das Blechmaterial in den im wesentlichen senkrecht zur ursprünglichen Bleohfläche stehenden Seitenwänden der Nuten durch das Pressen zusammengedrückt λ wird, daß Falten entstehen, die sich in der Verlängerung der im mittleren Bereich des Bleches befindlichen ungepreßten Nutenwände erstrecken, wodurch der durch das Pressen entstandene Querschnitt dieser Falten die Form eines zusammengepreßten Z erhält.The aim of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages, namely by first using the flat sheet metal plate by means of tools known per se with a plurality of parallel grooves in the form of depressions or elevations which merge into one another at right angles, essentially a! I-profile have, and will be seen between two opposite side edges of the sheet metal plate erstre ^ -j ~ n s \, that furthermore the sheet metal plate is pressed as flat on the side edges, that the sheet material in the substantially perpendicular to the original Bleohfläche side walls Grooves are compressed λ by pressing so that folds arise which extend in the extension of the uncompressed groove walls located in the middle area of the sheet, whereby the cross-section of these folds resulting from the pressing takes on the shape of a compressed Z.
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Die Erfindung basiert auf der überraschenden Entdeckung, daß es durch das soeben beschriebene Bearbeitungsverfahren möglich ist* auf kontrollierbare Weise das überschüssige Material an der Übergangsstelle der Nuten in einen ebenen, an den Kanten der Bedeckung befindlichen Blechplattenbereich zu nutzen,? ohne elastische, spannungserzeugende Verformungen, die in dem Blechmaterial bleiben, zu erzeugen. Von der Herstellung aus gesehen ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren den beträchtlichen wirtschaftlichen Vorteil, daß einfache herkömmliche Preßvorrichtungen verwendet werden können, z.B. Stanzpressen. Weitere kennzeichnende Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens werden aus den Ansprüchen 2 und j5 ersichtlich.The invention is based on the surprising discovery that the machining process just described makes it possible to control the excess Material at the transition point of the grooves into a flat sheet metal area located on the edges of the cover to use,? without elastic, stress-generating deformations that remain in the sheet material, to create. Made possible from the point of view of manufacture the process according to the invention the considerable economic Advantage that simple conventional pressing devices can be used, for example punch presses. Further characteristic features of the method according to the invention are apparent from claims 2 and j5.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die ein Preßwerkzeug mit einem unteren Teil (Preßplatte) und einem gegen den unteren Teil beweglichen, als Preßstempel wirkenden oberen Teil umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Preßwerkzeugs eine flache Preßplatte ist, die mit einer der Breite jeder Nut entsprechenden, sich bis zu dem Bereich, in dem das Flachpressen durch den Preßstempel erfolgen soll, erstreckenden Erhöhung versehen ist und daß der Preßstempel eine der Erhöhung der Preßplatte entsprechende Aussparung (13) und zwei zu beiden Seiten der Aussparung angeordnete federnde Blechhalter hat, die sich über die gesamte Länge des Stempels, d.h. bis zu dem für das Plachpressen vorgesehenen Bereich erstrecken.The invention also relates to a device for Carrying out this process using a pressing tool with a lower part (press plate) and one against the lower Part comprising movable upper part acting as a ram, characterized in that the lower part of the press tool is a flat press plate, which with a width corresponding to each groove, extends up to the area in which the flattening is carried out by the ram is to take place, extending elevation is provided and that the ram is one of the elevation of the press plate corresponding recess (13) and two on both sides the recess has arranged resilient sheet metal holders, which extend over the entire length of the punch, i.e. up to the area intended for flat pressing.
Weitere Einzelheiten sollen anhand eines Ausführungsbeisplels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist, die eineFurther details should be based on an example will be explained and described in more detail, reference being made to the accompanying drawings, which show a
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Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine Blechplatte während zweier verschiedener Bearbeitungsphasen darstellen.Device for performing the method according to the invention and a sheet metal plate during two different Represent processing phases.
Fig. 1 zeigt eine Blechplatte, bei der das erfindungsgemäße Verfahren begonnen worden ist, indem die Blechplatte mit einer Vielzahl von parallelen, sich zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Seitenkanten der Platte erstreckenden Nuten versehen worden ist.Fig. 1 shows a sheet metal plate in which the inventive Procedure has been started by making the sheet metal plate with a multitude of parallel, extending between the two opposite side edges of the plate extending grooves has been provided.
Fig. 2 zeigt die Blechplatte in einer späteren Phase,Fig. 2 shows the sheet metal plate in a later phase,
nachdem die erwähnten Seitenkanten flachgepreßt worden |after the mentioned side edges have been pressed flat |
Fig. J zeigt einen Querschnitt nach der Linie IH-III in Fig. 4 durch ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmtes Preßwerkzeug.Fig. J shows a cross section along the line IH-III in 4 through a pressing tool intended for carrying out the method according to the invention.
Fig. 4 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Preßwerkzeugs nach Linie IV-IV in Fig. j5.Fig. 4 shows a partially sectioned side view of the press tool along line IV-IV in Fig. J5.
Fig. 5 zeigt den unteren Teil des Preßwerkzeugs nach der Linie V-VIn Fig. 4.Fig. 5 shows the lower part of the press tool after Line V-V in Figure 4.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Blechplatte während zweier " verschiedener Phasen der erfindungsgemäßen, der Versteifung dienenden MaterIaIverformung, wobei die Blechplatte allgemein mit 1 bezeichnet ist. In Fig. 1 ist die ebene Platte durch an sich bekannte Werkzeuge mit einer Vielzahl von parallelen Nuten 2 in Form von Vertiefungen 2a und Erhöhungen 2b versehen worden, die im rechten Winkel1 and 2 show a sheet metal plate during two " different phases of the invention, the stiffening serving deformation of the material, the sheet metal plate is generally designated 1. In Fig. 1 is the plane Plate by tools known per se with a plurality of parallel grooves 2 in the form of depressions 2a and ridges 2b have been provided which are at right angles
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ineinander übergehen« im wesentlichen ein I I-Profil habenmerge into one another «essentially have an I I profile
und sich zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seitenkanten la und Ib der Blechplatte erstrecken. In Fig. 2 ist die Blechplatte an den Seitenkanten la und Ib erfindungsgemäß flachgepreßt worden.and extend between two opposite side edges la and Ib of the sheet metal plate. In Fig. 2 is the sheet metal plate has been pressed flat at the side edges la and Ib according to the invention.
Hierbei wird das Blechmaterial der senkrecht zur ursprünglichen Blechfläche stehenden Seitenwände 2c und 2d der Nuten 2 durch den Preßvorgang so zusammengepreßt, daß an den Seitenkanten la und Ib der Blechplatte Palten j5, 4, 5 und entstehen. Diese Falten erstrecken sich in der Verlängerung aller senkrechten Seitenwände 2c und 2d der ungepreßten Nuten 2 im mittleren Bereich der Blechplatte 1. Der Querschnitt der bei Ja. und ka. gezeigten Palten hat durch das Flachpressen der erwähnten senkrechten Seitenwände die Form eines zusammengedrückten Z erhalten. Das besprochene Bearbeitungsverfahren ermöglicht es, auf steuerbare Weise das Überschüsse Material an der Übergangsstelle der Nuten 2 in einen ebenen Blechplattenbereich zu nutzen, der an die einander gegenüberliegenden Seitenkanten la und Ib der bearbeiteten Blechplatte grenzt« ohne dabei eine Ausdehnung oder Verlagerung der Kanten zu verursachen oder spannungserzeugende, bleibende elastische Verformungen Im Blechmaterial zu erzeugen. Die an den Seitenkanten la und Ib der Blechplatte durch das Flachpressen entstandenen Flächen 7 und 8, die im wesentlichen eben und für die Abdichtung bestimmt sind, bilden nach dem Preßvorgang eine Ebene mit der Ebene 9, die durch die parallel zu der ursprünglichen Blech· oberfläche laufenden Flächen der Vertiefungen 2a verbundenHere, the sheet material of the side walls 2c and 2d of the grooves 2, which are perpendicular to the original sheet surface, is pressed together by the pressing process in such a way that gaps j5, 4, 5 and are formed on the side edges la and Ib of the sheet metal plate. These folds extend in the extension of all vertical side walls 2c and 2d of the uncompressed grooves 2 in the middle area of the sheet metal plate 1. The cross-section of the Yes. and ka. The gap shown has been given the shape of a compressed Z by pressing the aforementioned vertical side walls flat. The processing method discussed makes it possible to use the excess material in a controllable manner at the transition point of the grooves 2 into a flat sheet metal plate area which borders on the opposite side edges la and Ib of the sheet metal sheet being processed without causing any expansion or displacement of the edges or To generate tension-generating, permanent elastic deformations in the sheet material. The surfaces 7 and 8 on the side edges 1 a and 1 b of the sheet metal plate, which are essentially flat and intended for sealing, form a plane with the plane 9 through the parallel to the original sheet metal surface after the pressing process running surfaces of the recesses 2a connected
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ist. Diese Maßnahme verleiht der Blechplatte Formschönheit und hat außerdem den Vorteil, das Entstehen von Bekken, in denen sich Wasser ansammeln kann, zu verhindern, wenn die Blechplatte als waagerecht angebrachte Bedeckung an einem Dach verwendet wird. Um die Biegesteifigkeit der fertiggestellten Blechplatte noch weiter zu vergrößern*, können die zwei flach-gepreßten, einander gegenüberliegenden Seitenkanten in einem gesonderten Arbeitsschritt zusätzlich zu dem in einem vorhergehenden Arbeitsschritt erfolgten Flachpressen abgekantet werden. Solch ein Abkanten der Seitenkanten la und Ib ist durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 veranschaulicht. .is. This measure gives the sheet metal a beautiful shape and also has the advantage of preventing pools, in which water can collect, to prevent if the sheet metal plate as a horizontally attached cover used on a roof. In order to increase the bending stiffness of the finished sheet metal plate even further *, can the two flat-pressed, opposite side edges in a separate work step be folded in addition to the flat pressing carried out in a previous work step. Such a folding of the side edges la and Ib is indicated by the dashed line Lines illustrated in Figure 2. .
Die Fig. 5, 4 und 5 zeigen ein Preßwerkzeug Io zum Flachpressen der Seitenkanten la und Ib der Blechplatte 1 nach dem "oben beschriebenen Verfahren. Dieses Preßwerkzeug Io besteht aus einem unteren Teil loa und einem gegen den unteren Teil beweglichen oberen Teil lob. Der untere. TelX des Preßwerkzeugs ist eine flache, mit einer Erhöhung versehene Preßplatte 11, die der Breite der Erhöhungen 2b (Fig. l) der Nuten entsteht und sich bis zum Bereich 11a erstreckt, wo das Flachpressen stattfinden soll. Der im folgenden als Preßstempel bezeichnete,obere Teil lob des Preßwerkzeugs enthält eine Aussparung 13» dieder Erhöhung 12 der Preßplatte 11 entspricht und je eineifedern- ä den Blechhalter.14 bzw. 15.an jeder Seite der Aussparung. Das Federungsvermögen der Blechhalter kommt durch Tellerfedern 16 zustande. Die Blechhalter erstrecken sich über die gesamte Länge des Preßstempels lob« d.h. auch bis in den Bereich . 11a. der Preßplatte, wo das Flachpressen statt-5, 4 and 5 show a pressing tool Io for pressing flat the side edges la and Ib of the sheet metal plate 1 according to the method described above. This pressing tool Io consists of a lower part loa and an upper part lob movable towards the lower part The lower TelX of the press tool is a flat press plate 11 provided with an elevation, which is formed in the width of the elevations 2b (FIG. 1) of the grooves and extends to the area 11a where the flat pressing is to take place , lob upper part of the pressing tool includes a recess 13 »dieder increase 12 of the press plate 11 and the corresponding eineifedern- ä the Blechhalter.14 or 15.an each side of the recess. the resilience of the sheet holder comes through plate springs 16 about. the cover sheet holder extends over the entire length of the press ram, ie also into the area 11a of the press plate where the flat pressing takes place.
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finden soll. Die Erhöhung 12 der Preßplatte ist an ihrem vorderen Ende 12a, das an den Plachpreßbereich 11a grenzt, mit einem Kantenbereich 17 versehen, der mit einer Neigung von 45° zu der ebenen Fläche der Preßplatte verläuft. Die- · ses vordere Ende 12a der Preßplattenerhöhung, welches an den Plachpreßbereich grenzt, hat weiterhin eine sich verjüngende Form, deren Schrägen 18 und 19 mit einem Winkel von" 15° in Längsrichtung der Erhöhung an beiden Seitenkanten 12b und 12c der Erhöhung verlaufen. should find. The elevation 12 of the press plate is on her front end 12a, which adjoins the Plachpreßbereich 11a, provided with an edge area 17 which is inclined extends from 45 ° to the flat surface of the press plate. The- · This front end 12a of the press plate elevation, which adjoins the Plachpreßbereich, also has a tapering one Shape whose bevels 18 and 19 run at an angle of "15 ° in the longitudinal direction of the elevation on both side edges 12b and 12c of the elevation.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben und als Beispiel seiner Anwendung ist lediglich die der Versteifung dienende Materialverformung von für Bedeckungen verwendeten ebenen Blechplatten erwähnt worden. Die Erfindung kann jedoch auch für die Versteifung von in anderen Vorrichtungen verwendeten ebenen Blechflächen angewendet werden.An embodiment of the invention is described with reference to the drawings and as an example of its application is merely the material deformation of flat sheet metal plates used for coverings for the purpose of stiffening mentioned. However, the invention can also be used for stiffening planes used in other devices Sheet metal surfaces are applied.
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