DE4402295C1 - Vorrichtung zur Profilierung von gerundeten Behältnissen und rohrförmigen Werkstücken - Google Patents
Vorrichtung zur Profilierung von gerundeten Behältnissen und rohrförmigen WerkstückenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Profilierung von gerundeten
Behältnissen und rohrförmigen Werkstücken aus Materialien, die bei
Raumtemperatur schlecht zu verformen sind, wobei die Profilierung durch
eine in das Werkstückinnere eingesetzte Stützeinheit und
Druckeinwirkung, wobei die Werkstückoberfläche durch Strahlungswärme
temperiert wird, erfolgt, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, in Rohr- oder zylinderische Behälterwände durch äußeren
Überdruck oder inneren Unterdruck regelmäßig zueinander versetzte Waben
hineinzudrücken, während die Wände durch kreisrunde oder spiralförmige
Vorrichtungen abgestützt werden (DE 25 57 215 A1). Weiterhin ist bekannt,
daß durch Erwärmung von Werkstoffoberflächen die Festigkeit herabgesetzt
werden kann, so daß für die Verformung des Werkstückes geringere Kräfte
aufgewandt werden müssen, beziehungsweise ist bei bestimmten
Werkstücken, (z. B. Kunststoffe) die Umformung nur im plastischen Zustand
möglich. Die Erwärmung des Werkstückes kann durch direkten Kontakt mit
einem warmen Medium (z. B. Heißwasser) geschehen, wie in der DE
25 57 215 A1 erwähnt.
Jedoch ist die Temperierung und die Temperaturverteilung an der Ober
fläche durch Strömungsunregelmäßigkeiten nur schlecht zu steuern und der
Vorgang nicht beobachtbar. Ferner wird das Medium gleichzeitig zur
Erwärmung und zur Erzeugung des Preßdruckes verwendet. Hierbei müssen
durch Leckagen austretendes Medium entsprechende Sicherheitsvorkehrungen
(Auffangwanne, Spritzschutz) vorgesehen werden. Bei größeren Werkstücken
kann es zu Problemen, beispielsweise durch Versperren, beim Einfügen des
Werkstückes kommen, da die Vorrichtung längs nicht geöffnet werden kann,
so daß das Werkstück nur axial hineingeschoben werden kann.
Weiterhin ist mit der DE 43 11 978 C1 ein Verfahren zur Beulverformung dünner
Materialbahnen und Folien bekannt geworden, bei dem die Materialbahnen
und Folien mehrlagig auf beabstandete Stützelemente aufgewickelt werden,
die Wicklung mit der darunterliegenden Materialbahn verbunden wird und
die Wicklungen von außen und/oder innen mit einem Überdruck beaufschlagt
werden. Die Tiefe der Beulen kann jedoch dadurch weiter vergrößert
werden, daß für eine plastische Vertiefung der Beulen die Verformungs
temperatur während des Beulens in den elastisch/plastischen Übergangs
bereich angehoben wird, z. B. durch Aufheizen der Druckkammer bzw. des
Druckmediums oder bei Metallen durch elektrischen Stromfluß, beispiels
weise der Jouleschen Wärme. Die Erwärmung der Werkstückoberfläche
bezieht sich hier nur auf die Vergrößerung der Profiltiefe. Eine
Verminderung der Festigkeit der Werkstückoberfläche zur Profilierung ist
hierbei nicht vorgesehen. Nachteilig ist das Aufheizen und das Steuern
der Temperatur der Druckkammer, da es sich hierbei um eine große Masse
handelt, und damit eine große Trägheit gegenüber Temperaturänderungen
besteht, desweiteren die Druckkammer dem Verformungsdruck standhalten
muß. Auch bei direktem Aufheizen des Druckmediums ist durch Strömungs
unregelmäßigkeiten an der Werkstückoberfläche eine gleichmäßige
Erwärmung und Temperaturführung nicht unbedingt gegeben. Weiterhin sind
die oben genannten Einschränkungen auch hier zu berücksichtigen, da das
Ausführungsbeispiel in dieser Schrift ähnlich dem der DE-OS 25 57 215 ist.
Für beide Lösungen müssen Schutzmaßnahmen ergriffen werden, um eine
Berührung mit der heißen Oberfläche der Druckkammer oder des heißen
Druckmediums zu vermeiden. Für das Aufheizen mit Hilfe elektrischen
Stroms besteht die Gefahr einer leitenden Verbindung zwischen
Druckkammer und/oder Druckmedium, so daß es zu Verletzungen kommen
kann. Eine Lösung der Problematik in der genannten Schrift zur Erwärmung
der Oberfläche des Werkstücks ist nicht näher beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwerfen, die die
Verformung ohne Verwendung eines Mediums als Wärmeüberträger ermöglicht
und die ein einfaches Einsetzen des Werkstückes ermöglicht.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung im wesentlichen durch die Merkmale
des Anspruches 1.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, die Erwärmung der
Werkstückoberfläche ohne den Einsatz eines Gases oder flüssigen Mediums
zu ermöglichen, indem die Erwärmung durch Strahlung erfolgt wobei es
vorteilhaft ist, auf der Innenseite des Werkstücks einen Unterdruck zu
erzeugen und unabhängig davon das Werkstück zu erwärmen, so daß auch auf
den Einsatz eines Druckmediums verzichtet werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 3
und 4 angegeben, wodurch die auf das Werkstück einwirkende
Strahlungsleistung optimal eingestellt werden kann, indem die einzelnen
Strahler geregelt werden können und der Strahlerabstand zur
Werkstückoberfläche eingestellt werden kann. Durch die
Positionierbarkeit der einzelnen Strahler können Werkstücke
verschiedener Geometrie verformt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 4
und 5 angegeben, indem Strahler und Oberfläche relativ zu einander
bewegt werden, so daß eine gleichmäßige Erwärmung gewährleistet wird und
örtliche Überhitzung oder Unterkühlung vermieden wird.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung.
Im Inneren der Vorrichtung wird das Werkstück (4) mit der Stützeinheit
(B) eingesetzt, wobei dieses an den Stirnflächen abgedichtet ist und
über den Druckanschluß (5) mit dem Vakuum verbunden werden kann, das zur
Aufbringung des Verformungsdruckes dient. Um das Äußere der Vorrichtung
sind vor einem Reflektor (2) die Strahler (3) angeordnet, die mit Hilfe
des Einstellstabes (11) in ihrem Abstand zur Werkstückoberfläche
verändert werden können und mit Hilfe der Fixierung (10) fixiert werden,
wobei die gesamte Konstruktion mit Hilfe der Lagerung (13) geführt wird
und die Übertragung der Elektrizität für die Strahler (3) durch an der
Führungsachse (12) befindliche Schleifkontakte erfolgt, wo ebenso die
Bestrahlungsvorrichtung über die Führungsachse (12) durch den Antrieb
(1) bewegt werden kann.
Die Reflektoren (2) und die Strahler (3) sind an einem Halterahmen
befestigt, der sich mit Hilfe der Handgriffe (7) aufklappen läßt und an
den anderen Bewegungsstellen durch ein Scharnier (6) verbunden ist.
Die Strahler (3) sind mit einer Regeleinrichtung elektrisch verbunden,
so daß die Leistung entsprechend den Erfordernissen verändert werden
kann. Ebenso ist der Antrieb (1) in der Geschwindigkeit veränderbar.
Anstelle der äußeren Strahleranordnung kann auch eine innenliegende
gewählt werden, wobei jedoch das Einsetzen des Werkstückes durch axiales
Verschieben desselben oder der Strahler erfolgt.
Die Aufbringung des Verformungsdruckes kann auch durch äußeren Überdruck
erfolgen, indem die gesamte Vorrichtung von einem Druckmantel umgeben
ist.
Bezugszeichenliste
1 Antrieb
2 Halterahmen mit Reflektor
3 Strahler
4 Werkstück
5 Druckanschluß
6 Scharnier
7 Handgriff
8 Stützeinheit
10 Fixierung der Strahlerverstellung
11 Einstellstab des Strahlers
12 Führungsachse
13 Lagerung
2 Halterahmen mit Reflektor
3 Strahler
4 Werkstück
5 Druckanschluß
6 Scharnier
7 Handgriff
8 Stützeinheit
10 Fixierung der Strahlerverstellung
11 Einstellstab des Strahlers
12 Führungsachse
13 Lagerung
Claims (7)
1. Vorrichtung zur beulartigen Profilierung von gerundeten
Behältnissen und rohrförmigen Werkstücken mit einer Stützvorrichtung
im Inneren des Behälters und einem Druckanschluß zur Erzeugung eines
Unter- oder Überdruckes zur Profilierung der Werkstückoberfläche,
dadurch gekennzeichnet, daß um die Werkstückoberfläche (4) Strahler
(3) geeigneter Wellenlänge, insbesondere Infrarotstrahler, innen
und/oder außen angeordnet sind, die in ihrem Abstand zur
Werkstückoberfläche (4) verändert werden können, wodurch die
Festigkeit des Materials des Werkstückes vermindert wird, und daß
der Druckanschluß an der Stützeinrichtung (8) vorgesehen ist, so daß
infolge eines Unter- oder Überdruckes (5), der auf die
Werkstückoberfläche (4) wirkt, diese profiliert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
der Strahler (3) unabhängig von einander zur Werkstückoberfläche (4)
verändert werden kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung
der Strahler (3) verändert und geregelt werden kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die
Werkstückoberfläche (4) an den Strahlern (3) vorbeibewegt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler
(3) an der Werkstückoberfläche (4) vorbei bewegt werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die
Übertragung der Strahlung oder die teilweise Übertragung der
Strahlung auf die Werkstückoberfläche (4) mit Hilfe von Reflektoren
(2) erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler
(3) in einem beweglichen Halterahmen befestigt ist, so daß die
Halterahmen (2) mit dem Strahler (3) zur Entnahme des Werkstückes
(4) aufgeklappt werden.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4402295A DE4402295C1 (de) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | Vorrichtung zur Profilierung von gerundeten Behältnissen und rohrförmigen Werkstücken |
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DE4402295A DE4402295C1 (de) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | Vorrichtung zur Profilierung von gerundeten Behältnissen und rohrförmigen Werkstücken |
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