EP1941956B1 - Anbiegepresse zum Biegen eines Blechs bei der Herstellung eines Rohres - Google Patents
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
- B21D5/015—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments for making tubes
Definitions
- the invention relates to a bending press for bending a sheet in the manufacture of a tube from the sheet metal, with which the sheet extending along a longitudinal axis is bent in at least one side region, wherein the bending press has at least one two-part bending tool, the at least one force generating element in operative connection stands, and wherein the force acting between the two parts of the bending tool and generated by the force generating element is transmitted via at least one tie rod.
- a tubular body is formed from a metal sheet in a first step. This is then welded in a second step to the resulting seam of the colliding lateral ends of the sheet. As part of the first-mentioned process step, the lateral edge areas of the metal sheet are bent. For this purpose, bending presses are known.
- the invention is therefore an object of the invention to provide a clinching press of the type mentioned above, which allows an improved bending of the sheet for a pipe in the sense of the desired goal, with only minor movements of the machine parts must be accepted and in particular only small deformations of the machine in Business. It should be possible to adjust the width of the sheet to be machined an improved power flow in the Anbiegepresse with adjustability.
- At least two bending tools including force-generating elements and tie rods are provided, which can be arranged symmetrically to a center plane.
- the carrier preferably consists of an upper beam and a lower beam, which are arranged aligned with each other.
- at least one centering element may be present with which the upper beam can be aligned with the lower beam.
- a translational displacement element in particular a threaded spindle nut element, is provided, with which the unit consisting of bending tool, force-generating element and tie rod is displaced transversely to the longitudinal axis on the support, d. H. can be pushed into the desired position.
- a further embodiment provides that preferably in one end region of the tie rod, a tensioning element is arranged, with which the tie rod can be clamped to the carrier.
- the clamping element is preferably designed as a hydraulic piston-cylinder system.
- two units consisting of bending tool, force generating element and tie rods on a support consisting of upper beam and lower beam in the tensioned state of the tie rods with the carrier form a frictionally closed frame. This advantageously prevents a pitching of the two tools relative to each other.
- a plurality of units consisting of two bending tools, two force-generating elements, two tie rods and a carrier consisting of upper beam and lower beam in the direction of the longitudinal axis are arranged one behind the other.
- the multiple units be interconnected by means of at least one extending in the direction of the longitudinal axis cross member.
- a preferred embodiment provides that at least one tie rod, a carrier and a cross member are clamped together with a clamping element.
- a relative pitching movement between the individual presses can be prevented, since the machine concept shuts off when used as intended on a closed frame. Since the tie rod to transfer the tool forces is always in the immediate vicinity of the place where the processing forces (bending forces) act, the deformations of the machine - compared to prior art solutions - can be kept low; the tool, d. H. the point where the force is generated is always near the tie rods.
- the frame construction is used, with a dimensional change (i.e., when changing the width of the sheet to be bent) the tie rods are moved with the tool-cylinder unit, whereby the tie rods are always arranged directly on the introduction of force.
- the tensioning of the tie rods is preferably carried out via hydraulically operated clamping nuts.
- the pressure in the clamping nut is permanently present or that the tensioned state is maintained by removing or enclosing intermediate plates when the pressure is released from the clamping nut.
- the tie rods are relaxed.
- clamping nuts of the tie rods are permanently loaded with hydraulic oil, it is possible to measure the oil pressure and thus also to monitor the prestressing of the tie rods.
- the proposed concept has the advantage that the tie rods are always in the vicinity of the tools (ie at the point of introduction of the force). This means a short power flow.
- the deformation of the frame has only a very small influence on the bending of the sheet.
- the tie rods are first released (relaxed) and then moved to the new position for optimum bending of the sheet transverse to the longitudinal axis of the sheet. In this position, the tie rod is clamped again with the clamping element, which is designed for this purpose as a quick-release device.
- an Anbiegepresse 1 is shown, with a to be molded to a tubular body, flat sheet 2 (s. Fig. 1 ) should be bent in its side areas 3.
- the bending press 1 For bending the side regions 3 of the sheet 2, the bending press 1 has two bending tools 4 (or a number of bending tools 4 consecutively in the direction of the longitudinal axis L). Each bending tool has two cooperating tool parts 4a and 4b. For bending the sheet 2, the two parts 4a, 4b of the bending tool 4 are pressed together, located between them sheet 2.
- the required tool force is generated by a force generating element 5, which is typically formed as a hydraulic piston-cylinder element.
- the transmission of the force of the force-generating element 5 by a tie rod 6, which extends vertically through the Anbiegepresse.
- the unit consisting of bending tool 4, force generating element 5 and tie rod 6 is arranged in the direction Q transversely to the longitudinal axis L slidably on a support 7, which consists of an upper beam 7a and a lower beam 7b.
- the beams 7a, 7b are essentially carriers with a relatively small thickness (in the direction of the longitudinal axis L), but with a relatively large (vertically measured) height, so that high bending moments can be absorbed with little deformation.
- the exact positioning of the upper beam 7a to the lower beam 7b is effected by centering elements. 9
- the unit consisting of bending tool 4, force generating element 5 and tie rod 6 can be clamped with a clamping element 11 with the carrier 7.
- the clamping element 11 is designed as a hydraulic quick-clamping system.
- the clamping elements 11 are, as the detail view according to Fig. 3 shows, as systems formed with a cylinder 13 in which a piston 14 is arranged. Thus, a hydraulic clamping force can be exerted on the tie rod 6.
- the units consisting of bending tool 4, force generating element 5 and tie rod 6 can be arranged symmetrically to a center plane 8 in order to simultaneously bend the two side portions 3 of the sheet can.
- Fig. 2 As in Fig. 2 As can be seen, several of the described units can be arranged on a plurality of carriers 7 which follow one another in the direction of the longitudinal axis L.
- the composite of the individual units takes place by means of cross members 12, which extend in the direction of the longitudinal axis L.
- the clamping elements 11 are relaxed, so that the frictional bond between tie rods 6, carrier. 7 and cross member 12 is solved. Then, by means of spindle-nut elements 10, which act as linear displacement elements, the units consisting of bending tool 4, force generating element 5 and tie rod 6 in the direction Q symmetrical to the center plane 8 (steplessly) moved until they are in the desired position. Thereafter, the clamping elements 11 are actuated again and thus the frictional composite of the components restored.
- the result is a stable frame construction, which can absorb the workers of the tools with little deformation.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Anbiegepresse zum Biegen eines Blechs bei der Herstellung eines Rohres aus dem Blech, mit der das sich entlang einer Längsachse erstreckende Blech in mindestens einem Seitenbereich gebogen wird, wobei die Anbiegepresse mindestens ein zweiteiliges Biegewerkzeug aufweist, das mit mindestens einem Krafterzeugungselement in Wirkverbindung steht, und wobei die zwischen den beiden Teilen des Biegewerkzeugs wirkende und vom Krafterzeugungselement erzeugte Kraft über mindestens einen Zuganker übertragen wird.
- Bei der Herstellung von geschweißten Rohren, insbesondere bei Großrohren, wird aus einer Blechtafel in einem ersten Schritt ein rohrförmiger Körper geformt. Dieser wird dann in einem zweiten Schritt an der sich ergebenden Nahtstelle der aufeinandertreffenden seitlichen Enden des Blechs verschweißt. Im Rahmen des ersten genannten Prozessschrittes erfolgt ein Anbiegen der seitlichen Randbereiche der Blechtafel. Hierfür sind Anbiegepressen bekannt.
- Nach einer ersten vorbekannten Ausführungsform werden zwei separate Einzelpressen eingesetzt, um die beiden Randbereiche des Blechs zu biegen. Nachteilig ist bei dieser Lösung, dass es infolge der erheblichen Biegekräfte zu einer relativen Nickbewegung zwischen den beiden Einzelmaschinen kommt.
- Es ist gemäß einer alternativen zweiten Ausführungsform daher auch bekannt geworden, die Biegeeinrichtungen für die beiden Blechseiten in einer Maschine unterzubringen, so dass ein relatives Nicken zwischen den beiden Biegeeinrichtungen vermieden werden kann. Hiernach ist eine feste Rahmenbauweise gegeben, bei denen die beiden Biegeeinrichtungen fest in einem Rahmen angeordnet sind. Allerdings hat dies bei sich verändernden Blechbreiten Nachteile. Um nämlich die Maschine auf eine definierte gewünschte Blechbreite einzustellen, werden die Werkzeuge zur benötigten Stelle verschoben, d. h. bei schmalen Blechen werden die Werkzeuge zur Pressenmitte hin verschoben. Dort allerdings ist die Verformung der rahmenförmigen Maschine am größten, so dass bei schmalen Blechen die Verformung infolge der Werkzeugkräfte nicht unerheblich ist.
- Es wird angestrebt, die genannten Nachteile zu vermeiden, d. h. eine stabilere Maschinenkonstruktion zu erreichen, die weitgehend frei von Nickbewegungen der einzelnen Pressen ist, die dennoch keine hohen Verformungen infolge der Werkzeugkräfte aufweist.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anbiegepresse der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Sinne des angestrebten Zieles eine verbesserte Anbiegung des Blechs für ein Rohr ermöglicht, wobei nur geringe Bewegungen der Maschinenteile hingenommen werden müssen und insbesondere nur geringe Verformungen der Maschine im Betrieb. Es soll ein verbesserter Kraftfluss in der Anbiegepresse bei Einstellbarkeit auf die Breite des zu bearbeitenden Blechs ermöglicht werden.
- Diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Anbiegepresse erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Biegewerkzeug samt Krafterzeugungselement und Zuganker quer zur Längsachse des Blechs auf mindestens einem quer zur Längsachse verlaufenden Träger verschieblich und festspannbar angeordnet ist.
- Vorzugsweise sind mindestens zwei Biegewerkzeuge samt Krafterzeugungselementen und Zuganker vorgesehen, die symmetrisch zu einer Mittenebene angeordnet werden können.
- Der Träger besteht dabei bevorzugt aus einem Oberbalken und einem Unterbalken, die ausgerichtet zueinander angeordnet sind. Zu diesem Zweck kann mindestens ein Zentrierelement vorhanden sein, mit dem der Oberbalken zum Unterbalken ausgerichtet werden kann.
- Mit Vorteil ist ein translatorisches Verschiebeelement, insbesondere ein Gewindespindel-Mutter-Element, vorhanden, mit dem die Einheit bestehend aus Biegewerkzeug, Krafterzeugungselement und Zuganker quer zur Längsachse auf dem Träger verschoben, d. h. in die gewünschte Position geschoben werden kann.
- Eine Weiterbildung sieht vor, dass vorzugsweise in einem Endbereich des Zugankers ein Spannelement angeordnet ist, mit dem der Zuganker mit dem Träger verspannt werden kann. Das Spannelement ist dabei vorzugsweise als hydraulisches Kolben-Zylinder-System ausgebildet.
- Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zwei Einheiten bestehend aus Biegewerkzeug, Krafterzeugungselement und Zuganker auf einem Träger bestehend aus Oberbalken und Unterbalken im gespannten Zustand der Zuganker mit dem Träger einen kraftschlüssig geschlossenen Rahmen bilden. Dies verhindert in vorteilhafter Weise ein Nicken der beiden Werkzeuge relativ zueinander.
- Ferner kann vorgesehen werden, dass mehrere Einheiten bestehend aus zwei Biegewerkzeugen, zwei Krafterzeugungselementen, zwei Zugankern und einem Träger bestehend aus Oberbalken und Unterbalken in Richtung der Längsachse hintereinander angeordnet sind. In diesem Falle können die mehreren Einheiten mittels mindestens eines sich in Richtung der Längsachse erstreckenden Querträgers miteinander verbunden sein.
- Schließlich sieht eine bevorzugte Ausgestaltung vor, dass mindestens ein Zuganker, ein Träger und ein Querträger mit einem Spannelement miteinander verspannbar sind.
- In vorteilhafter Weise kann somit eine relative Nickbewegung zwischen den einzelnen Pressen verhindert werden, da das Maschinenkonzept bei bestimmungsgemäßem Gebrauch auf einen geschlossenen Rahmen abstellt. Da sich der Zuganker zur Übertragung der Werkzeugkräfte immer in unmittelbarer Nähe des Orts befindet, an dem die Bearbeitungskräfte (Biegekräfte) wirken, können die Verformungen der Maschinen - verglichen mit vorbekannten Lösungen - gering gehalten werden; das Werkzeug, d. h. die Stelle, an denen die Kraft erzeugt wird, befindet sich nämlich immer in der Nähe der Zuganker.
- Zur Verhinderung des Nickens wird also die Rahmenbauweise genutzt, wobei bei einem Dimensionswechsel (d. h. bei einem Wechsel der Breite des zu biegenden Blechs) die Zuganker mit der Werkzeug-Zylindereinheit verschoben werden, womit die Zuganker immer direkt an der Krafteinleitung angeordnet sind.
- Das Spannen der Zuganker erfolgt bevorzugt über hydraulisch betätigte Spannmuttern. Hierbei kann vorgesehen werden, dass der Druck in der Spannmutter permanent ansteht oder dass durch Kontern oder Beilegen von Zwischenblechen der gespannte Zustand bei Wegnahme des Drucks aus der Spannmutter erhalten bleibt. Zum Verschieben der Zuganker mit den Krafterzeugungselementen quer zur Längsachse des Blechs werden die Zuganker entspannt.
- Wenn die Spannmuttern der Zuganker permanent mit Hydrauliköl beaufschlagt werden, besteht die Möglichkeit, den Öldruck zu messen und somit auch die Vorspannung der Zuganker zu überwachen.
- Die vorgeschlagene Konzeption hat aufgrund der Rahmenbauweise den Vorteil, dass sich die Zuganker immer in der Nähe der Werkzeuge (d. h. an der Stelle der Krafteinleitung) befinden. Dies bedeutet einen kurzen Kraftfluss. Die Verformung des Rahmens hat nur einen sehr geringen Einfluss auf das Anbiegen des Blechs.
- Je nach der Blechbreite des anzubiegenden Blechs werden die Zuganker zunächst gelöst (entspannt) und dann in die neue Position für ein optimales Anbiegen des Blechs quer zur Längsachse des Blechs verschoben. In dieser Position wird der Zuganker wieder mit dem Spannelement verspannt, das zu diesem Zweck als Schnellspannvorrichtung ausgebildet ist.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1
- die Vorderansicht einer Anbiegepresse mit Darstellung des zu biegenden Blechs;
- Fig. 2
- die Draufsicht auf die Anbiegepresse; und
- Fig. 3
- die Einzelheit "Z" gemäß
Fig. 1 . - In den Figuren ist eine Anbiegepresse 1 dargestellt, mit der ein zu einem rohrförmigen Körper zu formendes, ebenes Blech 2 (s.
Fig. 1 ) in seinen Seitenbereichen 3 angebogen werden soll. Das Blech 2, das nur inFig. 1 zu sehen ist, hat dabei eine Längsachse L, die inFig. 1 senkrecht auf der Zeichenebene steht. - Zum Anbiegen der Seitenbereiche 3 des Blechs 2 weist die Anbiegepresse 1 zwei Biegewerkzeuge 4 auf (bzw. in Richtung der Längsachse L aufeinander folgend eine Anzahl von Biegewerkzeugen 4). Jedes Biegewerkzeug hat zwei zusammenwirkende Werkzeugteile 4a und 4b. Zum Anbiegen des Blechs 2 werden die beiden Teile 4a, 4b des Biegewerkzeugs 4 zusammengepresst, bei sich zwischen ihnen befindlichem Blech 2. Die hierfür benötigte Werkzeugkraft wird von einem Krafterzeugungselement 5 erzeugt, das typischerweise als hydraulisches Kolben-Zylinder-Element ausgebildet ist. Die Übertragung der Kraft des Krafterzeugungselements 5 erfolgt durch einen Zuganker 6, der sich vertikal durch die Anbiegepresse erstreckt.
- Die Einheit bestehend aus Biegewerkzeug 4, Krafterzeugungselement 5 und Zuganker 6 ist in Richtung Q quer zur Längsachse L verschieblich auf einem Träger 7 angeordnet, der aus einem Oberbalken 7a und einem Unterbalken 7b besteht. Die Balken 7a, 7b sind dabei im wesentlichen Träger mit einer relativ geringen Dicke (in Richtung der Längsachse L), jedoch mit einer relativ großen (vertikal gemessenen) Höhe, so dass hohe Biegemomente verformungsarm aufgenommen werden können. Die genaue Positionierung des Oberbalkens 7a zum Unterbalken 7b erfolgt durch Zentrierelemente 9.
- Die Einheit bestehend aus Biegewerkzeug 4, Krafterzeugungselement 5 und Zuganker 6 kann mit einem Spannelement 11 mit dem Träger 7 verspannt werden. Das Spannelement 11 ist dabei als hydraulisches Schnellspannsystem ausgebildet. Die Spannelemente 11 sind, wie die Detailansicht gemäß
Fig. 3 zeigt, als Systeme mit einem Zylinder 13 ausgebildet, in denen ein Kolben 14 angeordnet ist. Damit kann eine hydraulische Spannkraft auf den Zuganker 6 ausgeübt werden. - Die Einheiten bestehend aus Biegewerkzeug 4, Krafterzeugungselement 5 und Zuganker 6 können symmetrisch zu einer Mittenebene 8 angeordnet werden, um gleichzeitig die beiden Seitenbereiche 3 des Blechs anbiegen zu können.
- Wie in
Fig. 2 zu sehen ist, können mehrere der beschriebenen Einheiten auf mehreren in Richtung der Längsachse L aufeinander folgenden Trägern 7 angeordnet werden. Der Verbund der einzelnen Einheiten erfolgt mittels Querträger 12, die sich in Richtung der Längsachse L erstrecken. - Zum Einstellen der Anbiegepresse 1 auf eine definierte Blechbreite werden zunächst die Spannelemente 11 entspannt, so dass der kraftschlüssige Verbund zwischen Zuganker 6, Träger. 7 und Querträger 12 gelöst ist. Dann werden mittels Spindel-Mutter-Elementen 10, die als lineare Verschiebeelemente fungieren, die Einheiten bestehend aus Biegewerkzeug 4, Krafterzeugungselement 5 und Zuganker 6 in Richtung Q symmetrisch zur Mittenebene 8 (stufenlos) verschoben, bis sie in der gewünschten Position sind. Danach werden die Spannelemente 11 erneut betätigt und damit der kraftschlüssige Verbund der Bauteile wieder hergestellt. Es ergibt sich eine stabile Rahmenkonstruktion, die die Arbeitskräfte der Werkzeuge verformungsarm aufnehmen kann.
-
- 1
- Anbiegepresse
- 2
- Blech
- 3
- Seitenbereich
- 4
- Biegewerkzeug
- 4a, 4b
- Teile des Biegewerkzeugs
- 5
- Krafterzeugungselement
- 6
- Zuganker
- 7
- Träger
- 7a
- Oberbalken des Trägers
- 7b
- Unterbalken des Trägers
- 8
- Mittenebene
- 9
- Zentrierelement
- 10
- Verschiebeelement (Gewindespindel-Mutter-Element)
- 11
- Spannelement
- 12
- Querträger
- 13
- Zylinder
- 14
- Kolben
- L
- Längsachse
- Q
- Querrichtung
Claims (11)
- Anbiegepresse (1) zum Biegen eines Blechs (2) bei der Herstellung eines Rohres aus dem Blech (2), mit der das sich entlang einer Längsachse (L) erstreckende Blech (2) in mindestens einem Seitenbereich (3) gebogen wird, wobei die Anbiegepresse (1) mindestens ein zweiteiliges Biegewerkzeug (4a, 4b) aufweist, das mit mindestens einem Krafterzeugungselement (5) in Wirkverbindung steht, und wobei die zwischen den beiden Teilen (4a, 4b) des Biegewerkzeugs wirkende und vom Krafterzeugungselement (5) erzeugte Kraft über mindestens einen Zuganker (6) übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Biegewerkzeug (4a, 4b) samt Krafterzeugungselement (5) und Zuganker (6) quer zur Längsachse (L) des Blechs (2) auf mindestens einem quer zur Längsachse (L) verlaufenden Träger (7) verschieblich und festspannbar angeordnet ist. - Anbiegepresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei Biegewerkzeuge (4a, 4b) samt Krafterzeugungselementen (5) und Zuganker (6) vorgesehen sind, die symmetrisch zu einer Mittenebene (8) angeordnet werden können. - Anbiegepresse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Träger (7) aus einem Oberbalken (7a) und einem Unterbalken (7b) besteht, die ausgerichtet zueinander angeordnet sind. - Anbiegepresse nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Zentrierelement (9) vorhanden ist, mit dem der Oberbalken (7a) zum Unterbalken (7b) ausrichtbar ist. - Anbiegepresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein translatorisches Verschiebeelement (10), insbesondere ein Gewindespindel-Mutter-Element, vorhanden ist, mit dem die Einheit bestehend aus Biegewerkzeug (4a, 4b), Krafterzeugungselement (5) und Zuganker (6) quer zur Längsachse (L) auf dem Träger (7) verschiebbar ist. - Anbiegepresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass vorzugsweise in einem Endbereich des Zugankers (6) ein Spannelement (11) angeordnet ist, über das der Zuganker (6) mit dem Träger (7) verspannbar ist. - Anbiegepresse nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Spannelement (11) als hydraulisches Kolben-Zylinder-System ausgebildet ist. - Anbiegepresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Einheiten bestehend aus Biegewerkzeug (4a, 4b), Krafterzeugungselement (5) und Zuganker (6) auf einem Träger (7) bestehend aus Oberbalken (7a) und Unterbalken (7b) im gespannten Zustand der Zuganker (6) mit dem Träger (7) einen kraftschlüssig geschlossenen Rahmen bilden. - Anbiegepresse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Einheiten bestehend aus zwei Biegewerkzeugen (4a, 4b), zwei Krafterzeugungselementen (5), zwei Zugankern (6) und einem Träger (7) bestehend aus Oberbalken (7a) und Unterbalken (7b) in Richtung der Längsachse (L) hintereinander angeordnet sind. - Anbiegepresse nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mehreren Einheiten mittels mindestens eines sich in Richtung der Längsachse (L) erstreckenden Querträgers (12) miteinander verbunden sind. - Anbiegepresse nach Anspruch 6 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Zuganker (6), ein Träger (7) und ein Querträger (12) mit einem Spannelement (11) miteinander verspannbar sind.
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