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Dokumentenidentifikation DE69427872T2 11.04.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0741613
Titel ANTRIEBSEINHEIT FÜR BIEGEEINRICHTUNG
Anmelder ABB AB, Västeras, SE
Erfinder PALMQVIST, Peter, S-293 31 Olofström, SE
Vertreter Diehl, Glaeser, Hiltl & Partner, 80333 München
DE-Aktenzeichen 69427872
Vertragsstaaten BE, DE, ES, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 22.12.1994
EP-Aktenzeichen 959079138
WO-Anmeldetag 22.12.1994
PCT-Aktenzeichen SE9401246
WO-Veröffentlichungsnummer 9519856
WO-Veröffentlichungsdatum 27.07.1995
EP-Offenlegungsdatum 13.11.1996
EP date of grant 01.08.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.04.2002
IPC-Hauptklasse B21D 5/16

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Biegeeinheit zum Einbiegen eines vorstehenden Kantenflansches gegen eine Fläche eines Werkstücks gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Biegeeinheiten der oben angeführten Art sind in einer Anzahl verschiedener Gestaltungen bekannt (vgl. beispielsweise WO-A-9211956), und sie werden zum Einbiegen z. B. eines Kantenflansches eines Blechstücks um die Kante eines anderen Blechstücks zur Erstellung einer Art Faltnaht zum Verbinden der beiden Stücke verwendet. Vorgänge dieser Art sind z. B. in der Automobilindustrie bei zur Herstellung von Türen, Motorhauben und ähnlichen Karrosserieteilen geläufig. Eine gewöhnliche Art von Antriebsvorrichtung umfaßt einen Hydraulikzylinder, der zwischen dem Rahmen und das Verbindungssystem gekoppelt ist. Ausstrecken und Zurückziehen der Kolbenstange des Hydraulikzylinders wirkt sich so auf das Verbindungssystem aus, daß dem Werkzeug der gewünschte Bewegungsweg gegeben und die erforderliche Kraft erzielt wird, daß das Werkzeug imstande ist, den gewünschten Biegevorgang auszuführen. Zusätzlich zu der Antriebsvorrichtung selbst ist sowohl eine Hydraulikeinheit zur Bereitstellung des erforderlichen hydraulischen Drucks, als auch Ausrüstung für die Hydraulikleitungen und -steuerung erforderlich.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine neue Art Antriebsvorrichtung für eine Biegeeinheit der oben einleitend beschriebenen Art zu erzielen, wobei die Antriebsvorrichtung von einfacher Bauweise ist, einen zuverlässigen Betrieb aufweist und sehr wenig Platz beansprucht. Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Biegeeinheit gemäß Anspruch 1 erzielt.

Die Erfindung wird unten mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, detaillierter beschrieben:

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Biegeeinheit mit einer Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, in Richtung des Pfeils 2 in Fig. 1 gesehen, wobei nur ein kleiner Abschnitt der Biegeeinheit gezeigt wird;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht, teilweise weggeschnitten, die einen Abschnitt der Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 2 zeigt und

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Biegeeinheit, die ein Gestell 1 umfaßt, auf welchem eine Haltefläche 2 für ein Werkstück 3 mit einem Kantenflansch 4 angeordnet ist, der in Richtung des Hauptabschnitts des Werkstücks 3 mit Hilfe eines Werkzeugs 5 eingebogen werden soll. Das Werkzeug 5 wird in einem Werkzeughalter 6 gehalten, welcher wiederum durch ein Verbindungssystem mit zwei Verbindungsgliedern 7 und 8 gehalten wird. Das Verbindungsglied 7 ist über zwei Drehpunkte 9 bzw. 10 an das Gestell 1 bzw. den Werkzeughalter 6 angelenkt. Das Verbindungsglied 8 ist an den Drehpunkten 11 bzw. 12 an den Rahmen 1 bzw. den Werkzeughalter 6 angelenkt. Das Verbindungsglied 8 weist auch einen Drehpunkt 13 zum Verbinden mit einer Antriebseinheit, wie unten eingehender beschrieben wird. Die Verbindungsglieder 7 und 8 bilden zusammen mit dem Rahmen 1 und dem Werkzeughalter 6 ein Verbindungssystem, das es ermöglicht, den Werkzeughalter 6 im Verhältnis zu dem Rahmen 1 und der Haltefläche 2 so zu bewegen, daß das Werkzeug 5 auf das Werkstück 3 zu und davon weg bewegt wird.

Die Biegeeinheit, die oben beschrieben und in Fig. 1 schematisch gezeigt wird, ist von einer Art, die an sich bekannt ist und nur zum Bereitstellen eines Beispiels einer Art Biegeeinheit gedacht ist, bei welcher die Antriebseinheit gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Es ist eine Anzahl anderer Biegeeinheiten bekannt, bei denen die Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann, diese werden hier jedoch nicht eingehender beschrieben oder gezeigt.

Die Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung wird nur in Fig. 1 schematisch gezeigt, es geht daraus jedoch offensichtlich hervor, daß sie einen Elektromotor 14 umfaßt, welcher über eine Transmission 15 in dem Gestell 1 angebracht ist.

Fig. 2 kann entnommen werden, daß die Transmission 15 mit Hilfe eines Flansches 16 an einer Lageraufhängung 17 befestigt ist, angebracht im Gestell 1. Ein Lager 18, das in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Rollenlager ist, ist in der Lageraufhängung 17 angebracht. In einem Abstand von der Lageraufhängung 17 und koaxial dazu befindet sich eine zweite Lageraufhängung 19, die gleichfalls im Gestell angebracht ist und ein Lager 20 trägt, das in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Rollenlager ist.

Die Lager 18 und 20 sind koaxial zueinander und zu einem Antriebswellenende 21 aus der Transmission 15 angeordnet. Das Wellenende 21 erstreckt sich in eine Muffe 22 in einem Ende einer Kurbelwelle 23 und ist mit der Kurbelwelle 23 mittels einer Feder 24 verbunden.

Die Kurbelwelle 23 ist in den Lagern 18 und 20 angebracht und mit Hilfe des Elektromotors 14, der Transmission 15, dem Wellenende 21 und der Feder 24 rotierbar.

Die Kurbelwelle 23 ist mit einem Kurbelzapfen 25 hergestellt, auf dem ein Verbindungsstab 26 an einem Ende rotierbar angebracht ist. Das andere Ende des Verbindungsstabs 26 ist mit dem Drehpunkt 13 des Verbindungsglieds 8 in dem Verbindungssystem verbunden. Der Drehpunkt 13 ist also die Achse eines Drehzapfens 27, die sich zwischen zwei parallelen Abschnitten des Verbindungsglieds 8 erstreckt.

Wenn die Kurbelwelle 23 gedreht wird, schaukelt der Verbindungsstab 26 das Verbindungsglied 8 um den Drehpunkt 11, so daß der Werkzeughalter 6 und das Werkzeug 5, während einer Rotation der Kurbelwelle 23, eine Bewegung aus einer deaktivierten Position, in der das Werkzeug 5 in einem Abstand zu dem Werkstück 3 liegt, in eine Endposition, in der das Werkzeug 5 das Einbiegen des Kantenflansches 4 durchgeführt hat, beendet, woraufhin es in die deaktivierte Position zurückkehrt.

Um das Überlasten verschiedener Teile der Vorrichtung aufgrund verschiedener Dicken des Werkstücks 3 oder infolge von Fremdkörpern zwischen dem Werkzeug 5 und der Haltefläche 2 zu vermeiden, ist eine Kraftbegrenzungseinrichtung 28 im Kraftweg zwischen dem Lager der Kurbelwelle 23 im Gestell 1 und dem Werkzeug 5 angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel, das in den Zeichnungen gezeigt wird, ist die Kraftbegrenzungseinrichtung 28 in den Verbindungsstab 26 eingebaut und bildet einen Abschnitt davon. Es ist jedoch auch möglich, eine entsprechende Kraftbegrenzungseinrichtung an einem anderen Standort mit einer entsprechenden Funktion anzubringen.

Die Kraftbegrenzungseinrichtung 28 umfaßt in dem Ausführungsbeispiel, das in den Zeichnungen gezeigt wird, eine Gasfeder 29, d. h. eine Feder, bei der die Federkraft durch ein Gas erzielt wird, das in einem Druckzylinder eingeschlossen ist und auf den Kolben einwirkt. Die Gasfeder ist zwischen zwei Platten 30 und 31 angeordnet, die miteinander mittels Bolzen 32 verbunden sind und in einer vorherbestimmten Entfernung voneinander gehalten werden. Die Platte 30 ist mit einer Durchgangsöffnung 33 versehen, durch die sich ein Stab 34 erstreckt. Der Stab 34 ist an einem Ende, welches der Gasfeder 29 zugekehrt ist, mit einem Flansch 35 mit einem Durchmesser versehen, der größer als der Durchmesser der Öffnung 33 ist. Der Stab 34 kann daher nicht durch die Platte 30 herausgezogen werden. An seinem freien Ende außerhalb der Platte 30 ist der Stab 34 mit einem Endstück 36 zum Befestigen an dem Drehzapfen 27 versehen. Der Stab 34 ist auf diese Weise ein Abschnitt des Verbindungsstabs 26 und wird gewöhnlich durch die Gasfeder 29 nach oben gedrückt, so daß der Flansch 35 an die Platte 30 anstößt. Der Stab 34 kann jedoch durch Überwinden der Kraft der Gasfeder 29 in die entgegengesetzte Richtung gedrückt werden und dadurch die Gesamtlänge des Verbindungsstabs 26 verringern.

Wie aus Fig. 3 und 4 ersehen werden kann, hält die Platte 30 eine Vorrichtung zur Steuerung 37 der Gasfeder 29. Die Steuervorrichtung 37 ist mit einer Anzeigevorrichtung in Form eines Druckmessers 38 zur Anzeige des Drucks in der Gasfeder 29 versehen. Der Druckmesser 38 ist mit der Gasfeder 29 mittels einer Leitung 39 verbunden, die nur durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist. Außerdem weist die Steuervorrichtung 37 eine Verbindung 40 auf, um zu ermöglichen, daß der Druck in der Gasfeder 29 zur Steuerung der Federkraft erhöht oder abgesenkt wird. Überdies ist in der Steuervorrichtung 37 eine Sensoreinrichtung für den Druck enthalten, wobei die Sensoreinrichtung über eine elektrische Verbindung 41 mit einer Anzeigevorrichtung verbunden ist, die das Abweichen des Drucks in der Gasfeder 29 von dem eingestellten Wert anzeigt.

Wenn die Biegeeinheit benutzt werden soll, wird das Werkzeug 5 in eine deaktivierte Position bewegt, während die Antriebsvorrichtung in eine Ruheposition verlagert wird, die im wesentlichen der Position entspricht, die in Fig. 2 gezeigt wird. Danach wird ein Werkstück 3 auf die Haltefläche 2 plaziert und der Motor 14 wird mittels der Steuereinrichtung (nicht gezeigt) der Biegeeinheit eingeschaltet. Der Motor dreht dadurch die Kurbelwelle 23, so daß der Verbindungsstab 26 nach oben bewegt wird, wie in den Zeichnungen gezeigt. Der Verbindungsstab 26 schaukelt so das Verbindungsglied 8 um den Drehpunkt 11, der im Gestell 1 befestigt ist. Das Verbindungsglied 8 überträgt dadurch die Bewegung an den Werkzeughalter 6 und das Werkzeug 5, so daß das Werkzeug 5 zum Einbiegen des Kantenflansches 4 nach unten bewegt wird. Wenn das Werkzeug 5 seine Endposition erreicht hat, d. h., wenn der Kantenflansch 4 vollständig in Richtung des größeren Abschnitts des Werkstücks 3 eingefaltet ist, hat der Verbindungsstab 26 seine finale Endposition erreicht, so daß das Werkzeug 5 vom Werkstück 3 weg nach oben gehoben wird, wenn die Kurbelwelle 23 weiter gedreht wird.

Aufgrund der Größenunterschiede 3 zwischen verschiedenen Werkstücken und um ein sicheres Einbiegen des Kantenflansches 4 mit ausreichender Kraft zu erzielen, ist die Geometrie der Antriebsvorrichtung solchermaßen, daß der Verbindungsstab 26, wenn das Werkzeug 5 seine Endposition erreicht und der Kantenflansch 4 vollständig eingebogen ist, seine obere Endposition noch nicht erreicht hat. Auf fortgesetztes Drehen der Kurbelwelle 23 über die obere Endposition des Verbindungsstabs 26 hinaus hin wird daher die Kraftbegrenzungseinrichtung eingesetzt. Wenn die vorherbestimmte Last ausgeübt wird, wird die Gasfeder 28 durch den Stab 34 zusammengedrückt, der in die Öffnung 33 gleitet und die Gasfeder 29 zusammenpreßt. Dies verhindert Überlastung und Beschädigung der Bestandteile der Antriebsvorrichtung und der Biegeeinheit, während gleichzeitig ein zufriedenstellendes Einbiegen des Kantenflansches 4 gewährleistet wird.

Durch Ändern des Drucks in der Gasfeder 29 ist es möglich, die Größenordnung der Kraft zu regulieren, die das Werkzeug 5 auf den Kantenflansch 4 ausübt. Auf diese Weise ist es möglich, die Biegekraft an derzeitige Verhältnisse anzupassen.

Wie aus Fig. 2 und 3 ersehen werden kann, weist die Kurbelwelle 23 an ihrem Ende, das von dem Wellenende 21 entlegen ist, ein Wellenende 42 auf. Mit Hilfe dieses Wellenendes 42 kann die Kurbelwelle 23 an eine entsprechende Kurbelwelle in einer benachbarten Antriebseinheit gekuppelt werden, so daß zwei oder möglicherweise mehr Antriebseinheiten mit demselben Motor und Getriebe angetrieben werden können. Dies kann ein Vorteil sein, wenn eine Anzahl von Biegeeinheiten benachbart zueinander auf begrenztem Raum angeordnet werden soll.

Es sollte bemerkt werden, daß innerhalb des Bereichs der Erfindung, die durch die angehängten Ansprüche definiert wird, Änderungen vorgenommen werden können. Beispielsweise kann der Elektromotor 14 durch jede andere Motorart ausgetauscht werden. Es ist auch vorstellbar, daß der Elektromotor oder jede andere Motorart direkt an die Kurbelwelle 23 ohne die Verwendung eines Getriebes gekuppelt werden kann.


Anspruch[de]

Biegeeinheit zum Einbiegen eines vorstehenden Kantenflansches (4) gegen eine Fläche eines Werkstücks (3), das auf einer Haltefläche (2) angeordnet ist, wobei die Biegeeinheit eine Antriebsvorrichtung und ein Gestell (1) umfasst, welches die Antriebsvorrichtung und ein Gestängensystem (7, 8) trägt, welches wiederum ein Biegewerkzeug (5) auf solche Art und Weise hält, dass das Werkzeug relativ zu dem Werkstück (3) bewegbar ist, das auf der Haltefläche (2) entlang eines vorbestimmten Bewegungswegs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltefläche (2) auf dem Gestell (1) angeordnet ist, und dass die Antriebsvorrichtung einen Motor (14) umfasst, der auf dem Gestell (1) angebracht ist und mit einer an dem Gestell angebrachten Kurbelwelle (23) gekoppelt ist, wobei die Kurbelwelle (23) an einem Kurbelzapfen (25) ein Ende eines Verbindungsstabs (26) trägt, dessen anderes Ende an ein Verbindungsglied (8) in dem Verbindungssystem angelenkt ist, wobei der Verbindungsstab (26) durch Rotation der Kurbelwelle (23) zwischen einer Ruheposition, in der es das Verbindungssystem (7, 8) und dadurch das Werkzeug (5) in einer deaktivierten Position hält, und einer Arbeitsposition, in der es das Verbindungssystem (7, 8) und das Werkzeug (5) in einer Endposition hält, in der das Einbiegen des Kantenflansches (4) beendet wird, bewegbar ist, und dadurch, dass eine Kraitbegrenzungseinrichtung (28), die, nachdem eine vorherbestimmte Last ausgeübt wurde, flexibel ist, auf einem Kraftweg zwischen der Aufhängung der Kurbelwelle (23) in dem Gestell (1) und dem Werkzeug (5) angeordnet ist.

Biegeeinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (14) ein Elektromotor ist.

Biegeeinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung (28) in die Kurbelwelle (26) als eine Komponente davon eingebaut ist.

Biegeeinheit gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung (28) eine Feder ist.

Biegeeinheit gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder eine Gasfeder ist.

Biegeeinheit gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (29) mit einer Vorrichtung zum Steuern der Federkraft bereitgestellt ist, um die vorherbestimmte Last zu verändern.

Biegeeinheit gemäß einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung (38) angeordnet ist, die die derzeitige Federkraft der Feder (29) anzeigt.

Biegeeinheit gemäß einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung angeordnet ist, die durch eine elektrische Verbindung (41) mit einer Anzeigevorrichtung verbunden ist, die das Abweichen des Drucks in der Gasfeder (29) von einem vorherbestimmten Wert anzeigt.







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