DD202403A5 - Einrichtung zur herstellung von blechteilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Herstellung von aus Bandmaterial ausgeschnittenen, waermebehandelten Blechteilen, insbesondere Ampullenfeilen. Durch die Erfindung wird eine wirtschaftlich guenstige, hochproduktive Einrichtung vorgeschlagen, die die kontinuierliche Fertigung formbestaendiger, verwerfungs- und deformationsfreier Blechteile gestattet. Das Wesen der Erfindung besteht in einer verbesserten, komplexen Einrichtung, die eine quer zur Transportrichtung des Materialbandes 1 alternierend bewegbare, auf einem Querschlitten angeordnete Trenn- und Abkuehleinheit 6 aufweist, welche zwei gegeneinander pressbare, parallele, gekuehlte Druckplatten 62, 63 besitzt, in denen Messerpaare 64, 65 zum Trennen des noch erwaermten,unter Spannkraeften gehaltenen aber bereits verformten Materialbandes 1 angeordnet sind.

Description

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Einrichtung zur Herstellung von Blechteilen

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Herstellung von aus Bandmaterial ausgeschnittenen wärmebehandel^ten Blechteilen, insbesondere Ampullenfeilen, wobei die erfindungsgemäße Einrichtung gleichermaßen zur Herstellung von planflächigen Gebilden, Schnittplatten, Klingen etc. einsetzbar ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

In verschiedenen Industriezweigen besteht die Forderung nach einer hochproduktiven Massenfertigung von wärmebehandelten, insbesondere gehärteten Erzeugnissen der eingangs genannten Gattung. Die genannten Erzeugnisse werden zweckmäßig aus aufgewickeltem Bandmaterial hergestellt, das entsprechend umgeformt und abgelängt wird. Ein typisches Produkt sind Ampullenfeilen, von denen beispielsweise die pharmazeutische Industrie jährlich Millionenstück benötigt. Die Ampullenfeilen werden zusammen mit dem Präparat verpackt und an die Verbraucher versandt. Nicht nur wegen des mechanischen Verpackungsprozesses werden an die Ampullenfeilen hinsichtlich der Geradheit, äer Maßhaltigkeit, aer Korrosionsbeständigkeit usw. relativ

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hohe technische Forderungen gestellt. Die bekannten Einrichtungen zur Herstellung von Ampullenfeilen benutzen als Ausgangsrnaterial Bandstahl, wobei mindestens eine Kante mit einer Schneidenverzahnung versehen, hiernach die Produkte in Stücke der gewünschten Länge abgetrennt und einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Eine der wichtigsten. Forderung an das fertige wärmebehandelte Produkt besteht darin, daß die Feilen vollkommen eben und ohne jede Wölbung sind. Deformierte, verworfene Stücke verursachen insbesondere bei der Verpackung schwere Betriebsstörungen. Die Krümmungen der Ampullenfeilen werden im allgemeinen durch die während der Wärmebehandlung freiwerdenden inneren mechanischen' Spannungen verursacht.

Bekannt ist eine Ampullenfertigungseinrichtung, bei der das Entstehen von Deformationen während aer Wärmebehandlung vermieden werden soll, daß der Wärmebehandlungsvorgang bei noch zusammenhängendem Band des Ausgangsmaterials unter ständiger Spannung des Bandes vorgenommen wird. Eine derartige Einrichtung wird z.B. in der HU-Patentanmeldung WI-291 vorgeschlagen. Durch den Einsatz dieser Einrichtung wird die Neigung des Fertigproduktes zu Verwerfungen tatsächlich vermindert. Der große Nachteil dieser Lösung bestehet jedoch darin, daß das Trennen der Werkstücke im gehärteten Zustand des Werkstoffes vorgenommen werden muß., was zu erhöhten Forderungen an die Betriebssicherheit, die Stabilität und die Standzeit des Ablängmechanismus führt. Die ebenfalls bereits bekannte Maßnahme, nur den Bereich der Feilenschneide einer Wärmebehandlung zu unterziehen, steht mit dem auf die Verminderung der Verwerfungsneigung abzielenden Grundgedanken im Widerspruch, da sich dadurch die inneren Spannungen, die zur Deforraationsneigung führen, erhöhen.

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Ziel der Erfindunq:

Durch die Erfindung werden die aufgezeigten Mangel und Probleme beseitigt und eine wirtschaftliche sowie kontinuierliche Fertigung von formbeständigen, insbesondere Verwerfungs- bzw. deformationsfreien Erzeugnissen ermöglicht .

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln.

Erfindüngsg'emäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Trennen der umgeformten Werkstücke nach der Wärmebehandlung des Bandmaterials in noch warmem Zustand der Werkstoffes vor dem Abkühlen(Abschrecken) vorgenommen wird und die getrennten Werkstücke während des Abkühlens - zweckdienlicherweise im Ablängwerkzeug - bis nahe dem vollständigen Abkühlen zwischen Druckplatten eingespannt ist. Durch diese Einspannung werden die eventuell vorhandenen inneren Spannungen nicht frei und so Deformationen vermieden;

Die Einrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Transportrichtung des Bandmate rials eine alternierend bewegbare auf einem Querschlitten angeordnete,' mit Messerpaaren ausgerüstete Trenn- und Abkühlvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Messerpaare in aneinander preßbaren, parallelen oder annähernd parallelen, gekühlten - zweckdienlicherweise ebenen - Preßplatten angeordnet sind.

Als vorteilhaft erwies sich die Verwendung von wassergekühlten Druckplatten in der Trenn- und Abkühlvorrichtung. In einer zweckdienlichen Ausführung der erfindungsgemäßen

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Einrichtung ist im Bereich vor und hiViter der Trenn- und Abkühlvorrichtung eine mit Stromzuführungselementen versehene Erwärmungseinheit mit direkter Widerstandsheizung und eine das Band auch während der Erwärmung unter einer gewissen Vorspannung haltende Vorschubeinrichtung vorgesehen. Als ebenfalls günstig erwies sich die Ausgestaltung und Verwendung einer Verzahnungseinheit, bestehend aus mindestens einer verzahnenden Rolle, die aus seitlicher Richtung gegen das Bandmaterial gepreßt wird und/oder einer Schärfeinheit, deren Schleifscheibe von oben oder auch von unten mit annähernd parallele^ Drehebene gegen das Materialband geführt wird. In'Bezug auf die Erhöhung der Arbeitsprodulciivität ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Einrichtung so aufgebaut ist, daß gleichzeitig mehrere, beispielsweise drei parallele Bandmaterialbahnen, bearbeitet werden können. •

Das Ausgangsmaterial ist ein der Stärke und Breite des herzustellenden Teiles z.B. der Ampullenfeile in seinen Abemssungen entsprechendes für die Wärmebehandlung geeignetes gewalztes Stahlband. Eine Kante des Bandes wird mittels einer verzahnten nicht angetriebenen mit dem Material lediglich in Reibverbindung stehenden Rolle während des Vorschubes verzahnt und hiernach scharf geschliffen. Ein Abschnitt des so vorbereiteten Bandmaterials wird z.B. im Falle einer Einrichtung zur gleichzeitigen Bearbeitung von drei parallelen Bandbahnen durch eine alle drei Bahnen gleichzeitig belastenden direkten Widerstandsheizung bis auf die Härtetemperatur erhitzt und dann in Stücke entsprechend den Feilenabmessungen getrennt (abgelängt). Das Trennen und das zum Härten erforderliche Abkühlen erfolgt zwischen den in der kombinierten Trenn- und Abkühlvorriehtung zusammengepreßten Druckplatten. Die so behandelten Erzeugnisse werden im gesamten Querschnitt durchgehärtet und behalten durch die Einspannung zwischen den zu-

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sammengeprefiten Druckplatten ihre gerade, ebene, wölbungslose Form. Im I_nteresse einer guten Materialökonomie und einer hohen Arbeitsproduktivität wird je Zyklus eine Bandlänge von et,.a 15 Teilen (Feilen) vorgeschoben und erhitzt, was im Falle von drei parallel angeordneten Bahnen während eines Zyklus 45 Produkte, d.h. je Stunde die Herstellung von etwa 8000 Feilen ermöglicht. Die so produzierten Erzeugnisse verändern auch im Laufe weiterer Arbeitsgänge (Galvanisieren) ihre ursprüngliche Form nicht mehr.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nahestehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben .werden, In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung im Teilschnitt,

Fig. 2: die Draufsicht aer Einrichtung nach Fig. .1.

Das auf den Spulenkörper 11 aufgewickelte Bandmaterial 1 wird mit Hilfe der vom pneumatischen Vorschubzylinder 41 angetriebene Vorschubeinrichtung 4 abgezogen, dessen eine lineare alternierende Bewegung verrichtender Schlitten 42 durch die im Raum feststehende Führung 43 geführt wird. Unmittelbar nach dem Spulenkörper 11 ist die Verzahnungseinheit 72 angeordnet, deren Rollen 21, .22 während des Vorschubes des 'Bandmaterials 1 eine Seitenkante desselben mit einer für Ampullenfeilen geeigneten Sägeverzahnung versehen, wobei im Falle von Ampullenfeilen nur die Rolle 21 gegen die Seitenkante dss Bandmaterials 1 gepreßt wird und mit einer Verzahnung versehen ist, während die andere Rolle 22 als Stützrolle dient und eine gewisse Führungs-

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funktionen besitzt. In der technologischen Reihenfolge ist hinter der Verzahneinheit 2 die Scharfschleifeinheit angeordnet^ die die zur Ebene des Bandmeterials 1 annähernd parallele Rotationsebenen aufweisenden Schleifscheiben 31, 32 enthält. Die eine Schleifscheibe 31 bearbeitet die Oberflächen des Bandmaterials 1 von unten, die andere Schleifscheibe 32 von oben. So wird eine ein einstellbares Maß aufweisende verzahnte Schneide im Arbeitsbereich der Feile fertiggestellt. In Richtung des Bandtransportes weiter fortschreitend befindet sich die erfindungsgemäße Erhitz-, Trenn- und Abkühleinheit 6 mit dem unterhalb der Ebene des Bandmaterials 1 liegenden Querschlitten 61, in den die die Messerpaare 64, 65 und die Kühlwasserksnäle nethaltenden unteren und oberen Druckplatten 62, 63 angeordnet sind. In der Darstellung nach Fig. 2 befindet sich die Trenn- und Abkühleinheit 6 in ihrer außerhalb der Spuriinie der Bandmaterialien 1 liegenden seitlichen Endstellung. In dieser Fig. ist auch der die Vorrichtung betätigende pneumatische Arbeitszylinder 66 dargestellt. Nach der Technologie aer erfindungsgemäßen Einrichtung wird vor Betätigung der Trenn- und Abkühleinheit 6 das Bandmaterial 1 bis auf Härtetemperatur erwärmt, was über die Stromzuführungselemente 52, 51 der Erwärmungseihheit 5 mit direkter Widerstandsheizung erfolgt, die von einer Niederspsnnungsquelle mit Elektroenergie versorgt wird. Die Einrichtung ist vorteilhafterweise für die gleichzeitige Bearbeitung von drei parallel angeordneten Bandmaterialbahnen 1 ausgebildet, wodurch eine erhöhte Maschinenleistung bzw. Produktivität erreicht wird. Die einzelnen Materialbänder 1 werden zur Erwärmung mittels Elektroenergie von je einer Phase mit einer symmetrischen Netzbelastung gespeist. Die Steuerung der Einrichtung erfolgt so, daß die Bandmaterialien 1 während der Erwärmung mittels der Vorschubeinheit 4 unter einer gewissen Vorspannung gehalten werden und dadurch die infolge der Wärme·

dehnung eintretende Verlängerung ausgeglichen bzw. die daraus andernfalls resultierende Durchbiegung verhindert wird. Nach Erreichen der Härtetemperatur wird die Heizung abgestellt und die mit Abstand zueinander geöffneten Druckplatten 62, 63 der Trenn- und Abkühleinheit 6 mit Hilfe des Querschlittens ,61 unter bzw. über die erhitzten Bandbahnen 1 gefahren. Hiernach werden mittels eines nicht dargestellten hydraulischen oder pneumatischen Preßzylinders die -Druckplatten 62, 63 geschlossen und die Bandmaterialien 1 im warmen Zustand auf Maß getrennt. Im Sinne der Erfindung werden die Platten 62, 63 bis zur vollständigen Abkühlung der abgelängten Werkstücke In zusammengeschlossenem Zustand gehalten, wodurch eine Formänderung oder Deformation mit großer Sicherheit vermieden bzw, ausgeschlossen wird. Die Intensität der Abkühlung kann über die RegäLung des durch das Kanalsystem der Druckplatten strömenden Wassers eingestellt bzw. erhöht werden.

Der Gegenstand der Erfindung ist natürlich auch für die Herstellung anderer Blechteile aus Bandmaterialien anwendbar, wobei die formgebenden Flächen der Druckplatten eine räumliche Kurve, z.B. eine gewölbte oder eine sonstige komplizierte Form aufweisen können.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann hinsichtlich der Reihenfolge der Konstruktionseinheiten, der konkreten Konstruktionsausführung, der Antriebsart und des Steuersystems auch in zahlreichen verschiedenen Variationen und Ausführungen in Abhängigkeit von den Forderungen der jeweils herzustellenden deformationsfreien Erzeugnisse ausgeführt werden.

Claims (6)

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   rfindungsanspruch

   1. "Einrichtung zur Herstellung von aus Bandmaterial abgelängten (getrennten) wärmebehandelten Blechteilen, planflächigen Erzeugnissen, Schnittplatten, Klingen, insbesondere Ampullenfeilen, bestehend aus einer Bandabwikkel- und Vorschubeinheit, einer mechanischen Verformeinheit , insbesondere einer Verzahn- und/oder Scharfschleifeinheit, einer Erhitz- und Abkühleinheit und einer Ablängbzw. Trennvorrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß quer zur Transportrichtung des Bandmaterials (1) eine alternierend bewegbare, auf einem Ouerschlitten (61) angeord-—nete Trenn- und Abkühlvorrichtung (6) vorgesehen ist, die zwei gegeneinander preßbare parallele bzw. annähernd parallele, gekühlte -zweckdiiTelifföerweise ebene - Druckplatten (62, 63) besitzt, in denen Messerpaare (64, 65) angeordnet sind..
2. 2. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die kombinierte Trenn- und Abkühleinheit (6) mit einem Kanalsystem versehene, durch Wasser gekühlte Druckplatten (62, 63) enthält.
3. 3. Einrichtung nach Punkt 1 bzw. 2, gekennzeichnet dadurch, daß im Bereich vor und hinter der Trenn-Abkühleinheit (6) eine einspannende mit Stromzuleitungselementen (51, 52) versehene und als direkte Widerstandsheizung ausgebildete Erwärmungseinheit (5) und eine, das Bandmaterial (1) auch während der Erwärmung unter Vorspannung haltende zweckdienlicherweise pneumatische Vorschubeinheit (4) vorgesehen ist.

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4. 4. Einrichtung nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine an das Bandmaterial (1) aus seitlicher Richtung anpreßbare, mindestens eine verzahnte Rolle (21, 22) enthaltende Schneidverzahnungseinheit (2) aufweist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß eine an das Bandmaterial (1) von unten und oben angreifende zur Ebene des Bandmaterials (1) annähernd parallele Rotationsebene aufweisende je eine Schleifscheibe (31, 32) enthaltende Shcarfschleifeinheit (3) vorgesehen ist.
6. 6. Einrichtung nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß mehrere, parallel angeordnete Bahnen zur gleichzeitigen Bearbeitung von Materialbändern ausgebildet sind.

   - Hierzu 2 Blatt Zeichnungen -

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