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Vorrichtung zum plastischen
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Verformen eines Bauteils Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum plastischen Verformen eines Bauteils, insbesondere eines Metallrohrs, mittels
eines hydraulischen Presswerkzeugs mit einer feststehenden Pressbacke und einer
mittels eines Hydraulikzylinders gegen die feststehende Pressbacke anpressbaren
beweglichen Pressbacke.
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Hydraulische Presswerkzeuge zum Verformen von Bauteilen, insbesondere
von Metallrohren, sind bekannt und arbeiten selbst bei relativ kleinen Bauteilen,
beispielsweise beim Krümmen von Metallrohren oder beim Anformen von Anschlußfittings
an das Ende von Metallrohren,mit einem erheblichen Druck in der Größenordnung von
etwa 10 t zwischen den Pressbacken.
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Bei den bekannten hydraulischen Presswerkzeugen ergeben sich Sicherheitsprobleme,
da ein Bauteil häufig so lange von Hand festgehalten werden muß, bis es von den
Pressbacken erfasst und in seiner Lage fixiert wird. Dabei
besteht
aber die Gefahr, daß die Bedienungsperson mit den Fingern zwischen die Pressbacken
gerät und wegen des hohen Pressdrucks schwere Verletzungen erleidet.
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Wenn man dieses Risiko vermeiden möchte, müssen andererseits für die
verschiedenen Bauteile nicht nur unterschiedliche Pressbackeneinsätze vorgesehen
werden -was üblich ist - sondern auch spezielle Halterungen, mit deren Hilfe das
zu verformende Bauteil in der gewünschten Lage zuverlässig bezüglich der feststehenden
Pressbacke festgelegt werden kann, ehe der Hydraulikzylinder betätigt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine#Vorrichtung anzugeben,
mit der es einerseits möglich ist, die Verletzungsgefahr beim Einsatz von hydraulischen
Werkzeugen der betrachteten Art zu vermeiden und die andererseits den Verzicht auf
besondere, jeweils auf die Form des zu bearbeitenden Bauteils abgestimmte Halterungen
ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der beweglichen
Pressbacke ein Hilfsantriebsaggregat zugeordnet ist, durch welches die bewegliche
Pressbacke unabhängig von der Betätigung des Hydraulikzylinders gegen die feststehende
Pressbacke verfahrbar und mit relativ geringem Anpressdruck an diese anlegbar ist.
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Es ist ein wesentlicher Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
daß das zu verformende Bauteil vor der Betätigung des Hydraulikzylinders mit Hilfe
des Hilfsantriebsaggregats zuverlässig in der gewünschten Lage zwischen den Pressbacken
festgelegt werden kann und
daß dabei mit einem geringen Anpressdruck
gearbeitet wird, bei dem sich noch keine Verletzungsgefahr ergibt, falls die Bedienungsperson
mit einem Finger zwischen die Pressbacken gerät. Außerdem lässt sich wegen des geringen
Anpressdrucks, welcher mit dem Hilfsantriebsaggregat erzeugt wird, vor der Betätigung
des Hydraulikzylinders eine sehr exakte Positionierung des zu verformenden Bauteils
zwischen den Pressbacken des Presswerkzeugs durchführen.
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Grundsätzlich können als Hilfsantriebsaggregate die unterschiedlichsten
Einrichtungen verwendet werden, beispielsweise Elektromagnete oder Elektromotoren,
wobei zwischen dem Antriebsaggregat und der beweglichen Pressbacke ein entsprechendes
Hebelgestänge, ein Spindelantrieb oder dergleichen vorgesehen wird und wobei gegebenenfalls
geeignete Dämpfungseinrichtungen vorgesehen sein können, um eine schlagartige Bewegung
der beweglichen Pressbacke zu vermeiden. (Dabei kann gegebenenfalls der Hydraulikzylinder
selbst bei der Betätigung des Hilfsantriebsaggregats als Dämpfungseinrichtung verwendet
werden.) Als besonders günstig hat es sich jedoch erwiesen, wenn als Hilfsantriebsaggregat
ein Pneumatikzylinder vorgesehen ist, da der erforderliche, relativ geringe Anpressdruck,
der eine Verletzungsgefahr ausschließt, mit einem Pneumatikzylinder sehr gut zu
realisieren ist und da die bewegliche Pressbacke mit Hilfe eines Pneumatikzylinders
außerdem gleichmäßig mit der gewünschten Geschwindigkeit gegen die feststehende
Pressbacke verfahren werden kann.
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Der Pneumatikzylinder kann dabei an einem seitlichen
Ansatz
der beweglichen Pressbacke, insbesondere an einem an der Unterseite der beweglichen
Pressbacke vorgesehenen Ansatz angreifen, um die Pressbacke längs ihrer zugeordneten
Führung zu verfahren. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn der Pneumatikzylinder
fluchtend zu dem Hydraulikzylinder angeordnet ist und wenn die Kolbenstange des
Pneumatikzylinders in Wirkverbindung mit dem Kolben des Hydraulikzylinders steht.
Bei dieser Ausgestaltung wirkt nämlich die Kraft des Pneumatikzylinders genau axial
auf die bewegliche Pressbacke, so daß kein Drehmoment erzeugt wird, welches ein
Verkanten der beweglichen Pressbacke bezüglich der Führung derselben zur Folge haben
könnte.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 2 eine schematische Seitenansicht
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Maschinentisch 10, an dem eine feststehende
Pressbacke 12 eines hydraulischen Presswerkzeugs fest montiert, beispielsweise mittels
Schrauben 14 befestigt ist. Mit der feststehenden Pressbacke 12 wirkt eine bewegliche
Pressbacke 16 zusammen, welche längs einer im Maschinentisch 10 vorgesehenen
Führung
(nicht dargestellt), beispielsweise einer Schwalbenschwanzführung, in Richtung des
Doppelpfeils X hin- und herbeweglich ist. Die Pressbacken 12,16 sind in üblicher
Weise mit auswechselbaren Pressbackeneinsätzen 12a bzw. 16a versehen, die einen
Presshohlraum definieren, welcher der beim Pressvorgang zu erzeugenden Form des
zu verformenden Bauteils entspricht. Die bewegliche Pressbacke 16 liegt vor cer
Kolbenstange 18a eines Hydraulikzylinders 18, der fest am Maschinentisch 10 montiert,
beispielsweise angeschraubt ist und der die Pressbacken 12,16 bzw. deren Einsätze
12a, 16a beim Verformen eines Werkstücks mit einem erheblichen Druck, beispielsweise
in der Größenordnung von etwa 10 t, gegeneinanderpresst.
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Gemäß der Erfindung ist an der beweglichen Pressbacke 16 ein Ansatz
20 vorgesehen, dessen in Fig. 1 unteres Ende mit der Kolbenstange 22a eines Pneumatikzylinders
22 verbunden ist. Der Pneumatikzylinder 22 ist mittels geeigneter Befestigungseinrichtungen
(nicht dargestellt) an der Unterseite des Maschinentisches 10 befestigt.
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Beim Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird
von der Bedienungsperson ein zu verformendes Bauteil, beispielsweise ein Metallrohr,
zunächst in die gewünschte Lage bezüglich des Einsatzes 12a der feststehenden Pressbacke
12 gebracht. Anschließend wird der Pneumatikzylinder 22 betätigt, um die bewegliche
Pressbacke 16 gegen die feststehende Pressbacke 12 zu fahren, wodurch das Werkstück
zwischen den Pressbackeneinsätzen 12a, 16a festgelegt wird. Dabei arbeitet der Pneumatikzylinder
22 mit einem solchen Druck, daß auch
dann keine Verletzungsgefahr
für die Bedienungsperson besteht, wenn diese einen Finger zwischen die Pressbackeneinsätze
12a, 16a bringt. Erst wenn das zu verformende Bauteil durch die Betätigung des Pneumatikzylinders
sicher in der gewünschten Position zwischen den Pressbackeneinsätzen 12a, 16a festgelegt
ist und nunmehr von der Bedienungsperson losgelassen werden kann, erfolgt anschließend
eine Betätigung des mit einer hohen Presskraft arbeitenden Hydraulikzylinders 18,
um das Werkstück zwischen den Pressbackeneinsätzen 12a, 16a in die gewünschte Form
zu bringen. Dabei versteht es sich, daß nach der Betätigung des Pneumatikzylinders
22 bei eingelegtem Werkstück zunächst noch ein Spalt zwischen den Pressbackeneinsätzen
12a, 16a verbleibt, der erst bei der Betätigung des Hydraulikzylinders 18 bzw. bei
der Verformung des Werkstücks ganz geschlossen wird. Dieser Spalt ist aber normalerweise
nicht so groß, daß man noch mit einem Finger hineingreifen könnte; außerdem besteht
für die Bedienungsperson zum Zeitpunkt der Betätigung des Hydraulikzylinders 18
auch kein Anlaß mehr, das Werkstück weiter festzuhalten, da dieses ja schon durch
die von Pneumatikzylinder 22 aufgebrachte Klemmkraft sicher zwischen den Pressbackeneinsätzen
12a, 16a festgelegt wird.
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Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung,in der entsprechende Teile mit
denselben Bezugszeichen bezeichnet sind wie in Fig. 1, arbeitet im Prinzip ebenso
wie die Vorrichtung gemäß Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied, daß der Pneumatikzylinder
22 axial fluchtend zu dem Hydraulikzylinder 18 an dem Maschinentisch 10 befestigt
ist und daß die Kolbenstange 22a des Pneumatikzylinders 22 direkt mit dem Kolben
bzw. mit der Kolbenstange des
Hydraulikzylinders 18 verbunden ist.
Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich der Vorteil, daß auch der Pneumatikzylinder
22 eine rein axiale Kraft auf die bewegliche Pressbacke 16 ausübt, so daß keine
Gefahr für ein Verkanten der Pressbacke gegenüber ihrer Führung besteht.