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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung
eines zweischenkligen Profils.
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In
der geläufigen
Praxis hat sich bei der Herstellung von Biegeteilen gezeigt, dass
diese durch am Umformwerkzeug auftretende Prozessunsicherheiten
und durch Materialschwankungen im Rohlingsmaterial in ihren Abmessungen
relativ großen Toleranzen
unterworfen sind. Diese gehen häufig über das
zulässige
Maß hinaus,
so dass nach der Prüfung
der Abmessungen der Biegeteile und der Feststellung von fehlgeformten
Teilen der Herstellungsprozess unterbrochen werden muss, damit der Werkzeugmechaniker
das entsprechende Umformwerkzeug zur Kompensation und Verhinderung
von unzulässigen
Abweichungen entsprechend nachstellen kann. Diese Vorgehensweise
benötigt
einen großen
Personal- und Zeitaufwand sowie eine relativ große Stillstandszeit der Produktionsanlage,
deren Effektivität
dadurch in erheblicher Weise eingeschränkt wird. Des Weiteren ergibt
sich durch das bekannte Herstellungsverfahren eine überdurchschnittlich
hohe Ausschussrate, was ressourcenbelastend ist und die Herstellungskosten
für das
Biegeteil, das hier von einem zweischenkligen Profil gebildet wird, verteuert.
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In
der
DE 38 36 714 A1 ist
ein Folgeverbundwerkzeug zur Herstellung eines zumindest zweischenkligen
Profils dargestellt, bei dem ein flacher länglicher Rohling durch Stanzen
konturiert und anschließend
zur Bildung der Schenkel entsprechend seitlich umgebogen wird. Das
umgebogene Profil durchläuft
eine Messstation, wonach bei Abweichung der Profilkonturen von einem
gewünschten
Sollwert das Biege- oder Schneidwerkzeug gesteuert nachregelbar
ist.
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In ähnlicher
Weise ist aus der
US 6,006,563 die
Herstellung eines zweischenkligen Profils bekannt, bei der im Falle
der Abweichung der Ist-Konturen von den Sollkonturen eine Messstation
Daten an die Biegestation übermittelt,
deren Werkzeug entsprechend nachgeregelt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
anzugeben, mit dem eine prozesssichere Herstellung eines Profils
in einfacher Weise ermöglicht
wird.
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Die
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch
die Merkmale des Anspruches 12 hinsichtlich der Vorrichtung gelöst.
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Aufgrund
dessen, dass im Produktionsablauf eine Messstation integriert ist,
bei der Abweichungen der Iststellung eines der abgeklappten Schenkel
relativ zur Messstation von einem vordefinierten Sollwert erfasst
werden, kann entsprechend schnell und effektiv in den Produktionsablauf
eingegriffen werden ohne diesen zu unterbrechen, wenn eine unerlaubte Toleranz überschritten
wird. In der Messstation wird die Erfassung durch die Anpressung
eines Schenkels an einen Anschlag und durch ein Messverfahren zur
Messung des Abstandes des freien Schenkels zur Messstation bewerkstelligt.
Des Weiteren ist ebenfalls in den Produktionsablauf eine Kalibrierstation
eingegliedert, die bei einer unzulässigen Abweichung von der Messstation
ein Signal erhält,
durch welches die Kalibrierstation aktiviert wird. Die Kalibrierstation
ist der Messstation vorgelagert, so dass Maßungenauigkeiten bereits in
einer relativ frühen Phase
des Produktionsprozesses beseitigt werden können. Hierbei wird einer der
abgeklappten Schenkel des in der Kalibrierstation befindlichen Profils
in seiner Winkelposition gehalten, während der andere abgeklappte
Schenkel entsprechend dem Wert der ermittelten Abweichung mittels
einer Stellvorrichtung in die Solllage gedrückt wird. Die Messstation selbst umfasst
eine Klemmvorrichtung für
einen der abgeklappten Schenkel und eine Sensorik zur Messung des
Abstandes des freien Schenkels zur Messstation. Die Vorlagerung
der Kalibrierstation vor der Messstation hat zudem den Vorteil,
dass durch die Abtastung der kalibrierten Profile in der Messstation erfasst
wird, wenn die Kalibrierstation selbst unregelmäßig arbeiten sollte. Durch
die oben stehend beschriebene Erfindung können somit Prozessunterbrechungen
weitestgehend vermieden werden, so dass die Prozesssicherheit des
Herstellungsprozesses gewährleistet
ist. Es werden hierbei Zeit und Aufwand zum Nachstellen bzw. Richten
der toleranzbehafteten Profile und zum Messen der Teileabmessungen
in einem abschließenden,
separaten Prüfungsvorgang
eingespart. Des Weiteren wird die Ausschussrate an Profilen extrem
reduziert und die Genauigkeit der gewünschten Abmessungen des Profils eingehalten.
Durch die Erfindung ist es weiterhin möglich, die Bauteiltoleranz
des Profils je nach gewünschtem
Einbauergebnis des Profils in einer Anlage oder einem Aggregat individuell
einzustellen und im Bedarfsfall weiter einzuengen. Hierzu ist lediglich die
Messstation in einfacher Weise entsprechend einzustellen. An dieser
Stelle sei darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung um die Herstellung
eines zweischenkligen Profils dreht, bei dem ein erster und ein
zweiter Schenkel eines flachen, länglichen Rohlings in eine Winkelposition
abgeklappt werden, so dass beispielsweise ein V- oder U-Profil entsteht. Schließlich sei
noch gesagt, dass durch die Erfindung die Stillstandszeiten der
Produktionsanlage ganz erheblich reduziert werden, was deren Rentabilität und Effektivität steigert.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2
sowie nach Anspruch 17 erfolgt die Messung des Abstandes des freien
Schenkels durch optische Sensoren. Hierbei werden Lasersensoren
eingesetzt. Zwar ist es denkbar, die Messung anstatt dessen taktil
abfolgen zu lassen, jedoch ist demgegenüber das optische Messverfahren
besonders schnell, mit geringem Aufwand verbunden, sehr präzise und
stört den
Herstellungsfortschritt nicht, so dass Prozesszeit dadurch eingespart
wird. Die Sensorsignale werden einer Signalverar beitung zugeführt, wie
es erfindungsgemäß vorgesehen
ist, durch welche in geeigneter Weise die Stellvorrichtung der Kalibrierstation
angesteuert wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch
3 und 13 werden die Schenkel vor ihrer Abklappung von ihrer ebenen Lage
aus mittels Stempel in eine leichte Schrägstellung unter Ausprägung einer
Delle in etwa Schenkelmitte gedrückt.
Hierzu wird ein Prägestempel
und eine zu diesem formnegative Matrize verwandt, wobei die unten
liegende Matrize quer zur Transportrichtung des Rohlings, also in
Richtung der Längserstreckung
der Schenkel, beidseitig nach unten abgeschrägt ist. Die Matrize weist an
der Stelle der jeweiligen Schenkelmitte der auf der Matrize zu liegen kommenden
Rohlingsschenkel eine Mulde auf. Durch Einprägen der Stempel in die Mulde
mittels des Prägestempels
wird die besagte Delle ausgeformt. Durch diesen Verfahrensschritt
wird ermöglicht,
dass zwischen den Schenkeln Bauteile unterschiedlicher Außenmaße aufgenommen
werden können,
wobei zu den Schenkelenden hin Bauteile geringeren Außenmaßes anzuordnen
sind als im Bereich der Schenkelmitte. Auf die Abmessungen dieser Bauteile
hin können
die Profile durch den beschriebenen Herstellungsschritt mit nur
geringem Aufwand in ihren Abmessungen angepasst werden.
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In
einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
nach den Ansprüchen 4,
5 und 14 wird in einem ersten Herstellungsschritt der Rohling einem
Stanzvorgang unterzogen, indem er die Konturen des späteren Profils
erhält.
Der oder die Stanzstempel weisen eine zur Kontur des Profils nahezu
formnegative Stanzkontur auf, wobei die Stanzkontur derart beschaffen
ist, dass zumindest ein Steg, der zwei aufeinander folgend ausgebildete Rohlinge
miteinander verbindet, verbleibt. Die Ausbildung der Konturen des
Profils, d. h. der Außenkontur und
der Innenkontur von Löchern,
wird in höchst
einfacher Weise durch das Stanzen bewerkstelligt. Zwar ist es denkbar,
dass die Profile während
des Stanzvorganges bereits vereinzelt werden, jedoch ist es aus
Handlingszwecken zum Durchlauf von weiteren Bearbeitungsschritten
zu bevorzugen, dass die Rohlinge zusammenhängend bleiben. Dies erleichtert den
Transport der Profile bzw. der Rohlinge ganz erheblich. Die Funktion
des Zusammenhängens
erfüllt dabei
der Steg.
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In
einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch
6 und nach Anspruch 15 wird nach der Abklappung der Schenkel der
jeweilige Steg durchtrennt, wobei hierzu die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine Trennvorrichtung umfasst. Die Abklappung der Schenkel stellt
unter normalen Bedingungen, d. h. bei Einhaltung der geforderten Toleranz
ohne Zusatzschritte, den letzten Umformschritt des prozessualen
Ablaufes dar. Zum Erhalt von einzelnen Profilen ist daher ein Trennvorgang wichtig.
Aufgrund dessen, dass der Trennvorgang nicht schon vor der Abklappung
erfolgt, können
die Profile bzw. die Rohlinge in einfacher Weise in das Umformwerkzeug
eingeführt
werden, in dem die Abklappung erfolgt. Der Trennvorgang verläuft einfach und
nur mit geringen Trennkräften,
da lediglich ein dünner
Steg oder mehrere dünne
Stege ausgeschnitten werden müssen.
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In
einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
nach den Ansprüchen
7 und 16 werden die Schenkel nacheinander in aufeinander folgenden
Werkzeugstufen abgeklappt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung beinhaltet hierfür zwei Stempel,
die in aufeinander folgenden Werkzeugen integriert sind, wobei jeweils
ein Stempel einem der abzuklappenden Schenkel zugeordnet ist. Zwar
ist es denkbar, dass die Abklappung beider Schenkel gleichzeitig
und mit einem einzigen Stempel erfolgt, jedoch ist dies nur bei
breiten Profilen anzuwenden. Der Grund hierfür ist der, dass bei schmalen
Profilen der Übergangsbereich
zwischen den Schenkeln durch den entstehenden Zug des Umformwerkzeuges
besonders stark beansprucht wird, da bei der Umformung in diesem
Bereich kein Profilmaterial von der einen oder anderen Seite in
diesen Übergangsbereich
nachfließen
kann, wodurch sich das Profilmaterial spürbar ausdünnt. An den Abklappradien können sich
im Randbereich des Übergangsbereichs Risse
ergeben, welche dazu führen
können,
dass das fertig hergestellte Profil im betrieblichen Einsatz relativ
schnell versagen kann. Durch die Abklappung in aufeinander folgenden
Werkzeugstufen, bei denen in der ersten Werkzeugstufe zuerst der
eine Schenkel umgeklappt wird und in der zweiten Werkzeugstufe dann
der andere Schenkel abgeklappt wird, wird diese Schwierigkeit umgangen.
Bei in Schenkellängsrichtung
gesehen langen Übergangsbereichen wirkt
sich der Effekt, der vorstehend beschrieben wurde und bei schmalen
Profilen einen sehr negativen Einfluss hat, bei einer gleichzeitigen
Abklappung der Schenkel nur in geringem Maße aus.
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Eine
weitere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht gemäß den Ansprüchen 8 und
22 darin, dass das zweischenklige Profil in einem Folgeverbundwerkzeug
hergestellt wird, wobei dieses mehrere hintereinander geschaltete
Werkzeugstufen aufweist. Durch die Ausbildung der Vorrichtung als Folgeverbundwerkzeug
wird ein besonders schneller Prozessablauf gewährleistet. Da hierbei mehrere Werkzeugstufen
in einer Arbeitsstation untergebracht sind, wird die Zuführlogistik
vereinfacht sowie der Platz für
einzelne separate Arbeitsstationen eingespart.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung stellt der Inhalt
von Anspruch 10 dar, worin der Rohling aus einem vom Coil abgewickelten
Bandmaterial hergestellt wird. Dies erleichtert die Zuführung zu
den einzelnen Werkzeugstufen, zudem ist ein Coil leicht zu magazinieren.
Durch die Verwendung eines Coils bilden sich jedoch aufgrund der
Gewichtskraft unterschiedliche Blechdickenqualitäten aus. Des Weiteren wird
das Rohlingsmaterial durch die Coilabwicklung mit jeder Abwicklung
hinsichtlich der Streckgrenze und der Zugfestigkeit unterschiedlich
beansprucht. Hierdurch entstehen insgesamt unerwünscht große Toleranzen, die jedoch von
dem erfindungsgemäßen Verfahren
bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beseitigt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden
die Rohlinge und die Profile durch den Vorschub des Bandes des Blechcoils
von Folgeverbundwerkzeugstufe zu Folgeverbundwerkstufe transportiert.
Dadurch kann auf aufwendige zusätzliche
Antriebe in den einzelnen Werkzeugstufen für die Profile bzw. die Rohlinge
auch in vereinzeltem Zustand verzichtet werden. Da die vereinzelten
Rohlinge oder Profile aneinander liegen, schiebt das Band die Profile
oder Rohlinge weiter vor sich her, bis die fertig umgeformten Profile
einen Sammelcontainer erreichen.
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In
einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung nach den
Ansprüchen
9 und 21 werden die fertig ausgebildeten Profile nach Passieren
der Messstation seitlich von federnden Haltbacken gehalten und mittels
einer Führung über einen
Abführkanal
in einem Werkzeugunterteil geleitet. Die Ausschussteile unter den
Profilen werden mittels von oben heranfahrbaren Stempeln aus den
Haltebacken in den Abführkanal
gedrückt.
Das Werkzeugunterteil mit dem Abführkanal, die Haltebacken sowie
die Stempel sind Bestandteile eines Entnahmewerkzeuges, durch das
nicht nur Ausschussteile aus dem Produktionsprozess herausgenommen
werden können,
sondern auch Gutteile separiert werden können. Das Entnahmewerkzeug
stellt die letzte Station der Produktionslinie dar, wobei in einfacher
Weise Gutteile von Ausschussteilen getrennt werden können. Die Steuerung
der Stempel, mittels derer beispielsweise Ausschussteile aus den
Haltebacken herausgedrückt werden,
erfolgt über
die Signalverarbeitung der Messstation, die die Stempel quasi anweist
tätig zu werden,
wenn die Messstation ein Ausschussteil identifiziert hat. Beim Einführen dieses
Ausschussteils in das Entnahmewerkzeug wird das Ausschussteil dann
herausgedrückt.
Das Entnahmewerkzeug ist einfach aufgebaut und arbeitet sehr zuverlässig. Dies
dient der Prozesssicherheit und gleichermaßen der Betriebssicherheit,
da von dem Entnahmewerkzeug keine Störungen im Produktionsablauf
verursacht werden, dieser jedoch beschleunigt wird. Aufwendige Vorrichtungen,
bei denen erst die Ausschussteile aus der Masse der fertig geformten
Profile erkannt und ausgesondert werden müssen, entfallen. Sicherlich
ist es auch denkbar, nach der Messstation mittels Handlingroboter
Gutteile und Ausschussteile voneinander zu separieren. Dies stellt
jedoch im Gegensatz zum beschriebenen Entnahmewerkzeug eine sehr
aufwendige Lösung
dar. Allerdings muss bei dem erfindungsgemäßen Entnahmewerkzeug sichergestellt
sein, dass die fertig geformten Profile verliersicher in die Haltebacken
eingebracht werden, was durch eine geeignete Führung bewerkstelligt wird.
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Bei
einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach
Anspruch 23 weist diese eine Führungsschiene auf,
auf der die Profile lose gehalten sind. Die Führungsschiene setzt bei dem
Werkzeug an, bei dem der erste Schenkel des Profilrohlings abgeklappt wird.
Das heißt,
dass die Schiene bereits in dem Werkzeug integriert ist, in dem
der zweite Schenkel abgeklappt wird. In dem Falle, dass beide Schenkel gleichzeitig
abgeklappt werden und damit die vorgenannten Werkzeuge von einem
einzigen Werkzeug gebildet werden, ist die Schiene vollständiger Bestandteil dieses
einzigen Werkzeugs. Die Schienenform ist entsprechend der Innenkontur
des abgeklappten Profils gestaltet, so dass das Profil auf der Schiene
verliersicher transportiert werden kann. Die Schiene durchragt dabei
in ihrer Längserstreckung das
Werkzeug zur Vereinzelung der noch zusammenhängenden Profile, die Kalibrierstation,
die Messstation sowie das Entnahmewerkzeug, wobei an der Stelle
der Haltebacken die Schienenführung unterbrochen
ist, so dass die herausgedrückten
Ausschussteile der Profile in den Abführkanal gelangen können. Die
Führungsschiene
an sich ist ein denkbar einfacher Transportträger, der mit dem auf die Vorwärtsbewegung
der Profile wirkenden Vorschub prozesssicher zusammenarbeitet. Auf
Handlingsvorrichtungen zur sicheren Führung kann dabei in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verzichtet werden, was den apparativen Aufwand der Vorrichtung erheblich minimiert.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch
18 weist die Stellvorrichtung der Kalibrierstation einen Schwinghebel
auf, der an einem Hebelarm außenseitig
eine Drückkontur
besitzt. Die Stellvorrichtung enthält hierzu ein Betätigungsorgan,
das den Schwinghebel mit der Drückkontur
an den Profilschenkel anpresst. Der Schwinghebel ist druckfederbeaufschlagt,
derart, dass das Betätigungsorgan
zur Anpressung des Schwinghebels an den Profilschenkel gegen die
Federkraft arbeiten muss. Die am Schwinghebel angreifende Druckfeder
wirkt somit für
diesen rückstellend. Obwohl
es denkbar ist, dass das Betätigungsorgan mit
dem Schwinghebel identisch ist, was zu einer baulichen Kompaktierung
und daher zur Einsparung von Bauraum für die Vorrichtung führt, ist
eine Zweiteilung jedoch von Vorteil, da die Drückkontur am Schwinghebel verschleißt und nach
einem bestimmten Betriebszeitraum erneuert werden muss. Dabei ist
es nur erforderlich den Schwinghebel auszuwechseln.
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In
einer weiteren, besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung
gemäß Anspruch
19 ist der Schwinghebel zweiarmig und das Betätigungsorgan ein hubbeweglicher
Stößel, der
auf den druckkonturfreien Hebelarm verfahrbar ist. Hierdurch wird die
Betätigung
des Schwinghebels in eine Vertikalachse gelegt, so dass für die erfindungsgemäße Vorrichtung
seitlich für
weitere Werkzeuge Platz geschaffen wird.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch
20 besitzt die Stellvorrichtung einen verfahrbaren Einstellkeil,
wobei dieser so angeordnet ist, dass zwischen ihm und dem Stößel der
vom Stößel beaufschlagbare
Hebelarm des Schwinghebels liegt. Durch den Einstellkeil, der horizontal
und damit quer zur Bewegungsrichtung des Stößels verfahrbar ist, kann die
Andrückkraft
des Schwinghebels sehr fein reguliert werden. Dabei wird zur Vereinfachung
der Steuerung des Stößels für diesen
eine konstante Kraft vorgegeben, die durch Hineinfahren oder Herausfahren
des Einstellkeils je nach Bedarf in einfacher Weise verringert oder
vergrößert werden
kann.
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An
dieser Stelle sei angemerkt, dass in jeder Werkzeugstufe zwei Rohlinge
bzw. zwei Profile bearbeitet werden, um die Effektivität der Vorrichtung bzw.
der Produktlinie zu steigern, da pro Arbeitstakt in jedem Bearbeitungswerkzeug,
d. h. jeder Werkzeugstufe, mehr Rohlinge bzw. Profile bearbeitet
und damit auch hergestellt werden.
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Nachfolgend
ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Dabei
zeigt:
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1 in
einem Querschnitt ein erfindungsgemäß hergestelltes zweischenkliges
Profil in U-Form,
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2 in
einer Draufsicht das Profil aus 1 im Gesamtablauf
seiner Herstellung,
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3 in
einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung
als Folgeverbundwerkzeug ausgebildet mit erfindungsgemäß hergestellten
Profilen im Produktionsablauf,
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4 in
einer perspektivischen Darstellung ein Prägewerkzeug und ein Werkzeug
zum Abklappen eines Schenkels des Rohlings,
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5 in
einer perspektivischen Darstellung zwei zusammenhängende im
Herstellungsschritt des Prägens
befindliche Profile,
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6 in
einer perspektivischen Darstellung mehrere aneinanderhängende Profile
im Herstellungsfortschritt gesehen mit beidseitig abgeklappten Schenkeln
am Ende der Herstellungskette,
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7 in
einer perspektivischen Darstellung ein Werkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Abklappen der Schenkel des Profils in zwei aufeinander folgenden
Werkzeugstufen,
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8 in
einer perspektivischen Ansicht drei zusammenhängende Profile mit beidseitig
abgeklappten Schenkeln,
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9 in
einer perspektivischen Ansicht eine Trennvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer nachgeschalteten Kalibrierstation und einer sich anschließenden Messstation,
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10 in
einer perspektivischen Ansicht den Herstellungsablauf des erfindungsgemäßen Verfahren
kurz vor dem Trennen der Profile und nach dem Trennen der Profile
mit vereinzelten Profilen,
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11 in
einer perspektivischen Ansicht zusammenhängende und vereinzelte, jedoch
aneinander liegende Profile,
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12 in
einer perspektivischen Ansicht eine Kalibrierstation für die Profile
im Betrieb,
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13 in
einer Querschnittsansicht die Kalibrierstation aus 12,
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14 in
einer perspektivischen Ansicht die Kalibrierstation aus 12 und 13 mit
anschließender
Messstation,
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15 in
einer perspektivischen Ansicht die Messstation aus 14 mit
einem erfindungsgemäß hergestellten
Profil in Messposition,
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16 in
einer perspektivischen Darstellung ein Entnahmewerkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit vier Haltebacken und zwei Drückstempeln
zur Entsorgung von Ausschussteilen unter den Profilen.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäß hergestelltes
Profil 1 in U-Form dargestellt, das als Seilzuglasche,
beispielsweise für
eine Feststellbremse in einem Kraftfahrzeug Verwendung findet. Das
Profil 1 weist zwei einander gegenüberliegende Schenkel 2 und 3 auf,
die miteinander durch einen stegförmigen Übergangsbereich 4 verbunden
sind, der den Grund des U-Profils
bildet. Der Randbereich zwischen den Schenkeln 2 und 3 und
dem Übergangsbereich 4 wird
durch einen abgerundeten Biegerand 5 gebildet. Der Übergangsbereich 4 weist
mittig eine Öffnung 6 zur
Durchführung
eines Bowdenzuges auf. Die beiden Schenkel 2 und 3 weisen
gegenüberliegend
zum einen jeweils gleich große
größere Durchführungen 7 in
einem den Übergangsbereich 4 nahen
Abschnitt 8 und zum anderen gleich große kleinere Durchführungen 9 in
einem dem jeweiligen freien Ende 10 nahen Abschnitt 11 auf.
Die Durchführungen 7 und 9 sind dabei
voneinander beabstandet. Am Orte der größeren Durchführungen 7 weisen
die Schenkel 2 und 3 jeweils eine Delle 26 auf,
die zum Zwischenraum 13 zwischen den Schenkeln 2 und 3 gewölbt ist.
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Der
Herstellungsablauf, wie er insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich
ist, geht folgendermaßen
vonstatten: als Material für
die Herstellung wird ein Stahlblech 14 verwandt, das im
Anlieferungszustand als Coil gewickelt ist. Im Laufe der Herstellung
des Profils 1 wird das Stahlblech 14 vom Coil abgewickelt
und gelangt in eine Führung 15 der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die als Folgeverbundwerkzeug ausgebildet ist. Über einen vorschubleistenden
Antrieb wird dann das Band aus der Führung 15 heraus in
eine Stanzvorrichtung 16 überführt, in der aus dem Band in
einzelnen aufeinander folgenden Stanzschritten, die den ersten Herstellungsschritt
bilden, ein Rohling 17 ausgestaltet wird, der bereits schon
die Konturen des späteren
Profils 1 besitzt.
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Um
möglichst
wenig Verzüge
in der Konturbildung zu erhalten, wird in einem ersten Abschnitt 18 der
Stanzvorrichtung 16 die Außenkontur 19 des Rohlings 17 geschnitten
und die großen
innen liegenden Durchführungen 7 ausgestanzt.
In einem zweiten, sich an den ersten Abschnitt 18 anschließenden Abschnitt 20 der
Stanzvorrichtung 16 werden dann die kleineren außen liegenden
Durchführungen 9 ausgestanzt.
Hieran schließt
sich ein dritter Abschnitt 21 der Stanzvorrichtung 16 an,
in dem die bislang noch relativ grobe Außenkontur endformnah geschnitten
wird, wobei die Rohlinge 17 nur noch durch einen schmalen,
mittig gelegenen und in Transportrichtung verlaufenden Steg 22 miteinander
verbunden sind.
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Die
flachen länglichen,
zweischenkligen, untereinander durch die Stege 22 verbundenen
Profilrohlinge 17 werden nun durch den Vorschub des Bandes
von der Stanzvorrichtung 16 in eine nächste Folgeverbundwerkzeugstufe
transportiert, die von einer Vorrichtung gebildet wird, welche aus
einem hier nicht gezeigten Prägestempel
und einer dazu formnegativen Matrize 23 besteht, wie sie
insbesondere aus 4 ersichtlich ist. Die Matrize 23 ist
quer zur Transportrichtung des Rohlings 17 beidseitig nach unten
abgeschrägt
und weist an der Stelle der jeweiligen Schenkelmitte 24 der
auf der Matrize 23 zu liegen kommenden Rohlingsschenkel 2, 3 eine
Mulde 25 auf. Durch die Zusammenwirkung des Prägestempels
und der Mulde 25 werden die Schenkel 2 und 3 aus
ihrer ebenen Lage heraus in eine leichte Schrägstellung unter Ausprägung einer
Delle 26, die sich in etwa in Schenkelmitte 24 befindet,
gedrückt. Durch
die Abschrägung
und die Delle 26 werden die beiden Abschnitte 8 und 11 des
Profils 1 geschaffen, in denen die Abstände der beiden später parallelen Schenkel 2 und 3 voneinander
unterschiedlich groß sind.
Die erreichte Zwischenform ist aus 5 deutlich
zu ersehen, wobei die Delle 26 auch in 1 zu erkennen
ist.
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An
dieser Stelle ist noch anzumerken, dass in jeder Folgeverbundwerkzeugstufe
zwei Rohlinge 17 bzw. zwei Profile 1 gleichzeitig
umgeformt bzw. bearbeitet werden, um die Effektivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zu steigern, was aus den 2 bis 7 erkennbar
ist.
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Die
so abgeschrägten
Rohlinge 17 gelangen dann in eine nächste Werkzeugstufe (verdeutlicht
in 4 und 7), in der ein hier nicht weiter
dargestellter Stempel einen ersten Schenkel 2 in eine vertikale
Winkelposition abklappt, während
der andere Schenkel 3 auf einer horizontalen Auflage 12 aufliegt. Die
einseitig abgeklappten Rohlinge 17 erreichen danach eine
weitere Werkzeugstufe, in der die zweiten Schenkel 3 ebenfalls
in eine vertikale Winkelposition abgeklappt werden. Dies erfolgt
ebenfalls mittels eines Stempels, der von oben die Schenkel 3 gegen
einen vertikalen Pressbacken 27 drückt, wie er in 3 und 7 ersichtlich
ist. Dieser Pressbacken 27 wird durch eine Seitenfläche einer
linear in Transportrichtung verlaufenden Führungsschiene 28 gebildet,
die sich an das Werkzeug anschließt, in der die ersten Schenkel 2 der
Rohlinge 17 abgeklappt werden. Auf der Führungsschiene 28 (siehe 3, 4, 7 und 9)
sind die nun mit parallelen Schenkeln 2, 3 versehenen
Rohlinge 17 bzw. Profile 1 lose gehalten, die
mit dem Übergangsbereich 4 auf der
Führungsschiene 28 zu
liegen kommen. Nach der Abklappung der zweiten Schenkel 3 sind
die Rohlinge 17 fertig umgeformt und besitzen nun die Endform
der Profile 1, wie es aus 6 und 8 hervorgeht.
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In
der Folge erreichen die abgeklappten Profile 1 gemäß den 7 und 9 eine
in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
integrierte Trennvorrichtung 29, in der die Profile 1 dadurch
vereinzelt werden, dass die sie miteinander verbindenden axialen Stege
durchtrennt oder gänzlich
entfernt werden. Die Trennvorrichtung wird durch einen oder mehrere Stanzstempel
und entsprechende Mulden gebildet, die in der Oberseite der Führungsschiene 28 angeordnet
sind und in die die Stanzstempel zum Trennen der Stege 22 eintauchen.
Die Form der Mulden entspricht der des jeweiligen Steges 22.
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Die
gemäß 10 vereinzelten
Profile 1 werden durch den Vorschub des Bandes zusammen geschoben,
so dass sie für
den weiteren Transport gemäß 11 aneinander
liegen. Die vereinzelten Profile 1 passieren dann eine
Messstation 30. Die Messstation 30, die aus 14 und 15 entnehmbar
ist, ist mit einer Sensorik ausgerüstet, die Lasersensoren 31 beinhaltet.
In der Messstation 30 wird der Schenkel 2, der
auf der von den Lasersensoren 31 abgewandten Seite 32 der
Führungsschiene 28 liegt,
mittels eines horizontal verfahrbaren Stempels 33 der Messstation 30 an
dieser Seite 32 festgeklemmt. Während der Schenkel 2 durch
diese Klemmvorrichtung an den von der Führungsschiene 28 gebildeten
Anschlag angepresst wird, steht der Schenkel 3 von der
Führungsschiene 28 seitlich
frei ab. Die Lasersensoren 31 messen dabei den Abstand
des freien Schenkels 3 zu sich selbst. In einer Signalverarbeitung
wird der jeweilige Abstandswert mit einem Sollwert verglichen.
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Bei
einer Abweichung von dem Sollwert wird eine der Messstation 30 vorgelagerte
Kalibrierstation 34, die in den 12 bis 14 verdeutlicht
ist, aktiviert. In der Kalibrierstation 34 wird einer der
abgeklappten Schenkel 2, 3 der dort befindlichen
Profile 1 in seiner Winkelposition gehalten. Dies wird
von einem Klemmwulst 35, der an einer den Schenkel 2 oder 3 zugewandten
Stirnseite 36 der Kalibrierstation 34 ausgebildet
ist, bewerkstelligt. Die Kalibrierstation 34 weist eine
Stellvorrichtung 37 auf, die den anderen nicht festgehaltenen
Schenkel 2 oder 3 entsprechend dem Wert der ermittelten
Abweichung in die Solllage drückt.
Die Stellvorrichtung 37 besitzt hierzu einen Schwinghebel 38,
der um eine horizontale, parallel zur Führungsschiene 28 verlaufende
Achse 39 schwenkbar ist. Die Achse verläuft in einem Schwenkbolzen,
der in der Kalibrierstation 34 drehbar gelagert ist.
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Der
Schwinghebel 38 ist zweiarmig ausgeführt, wobei der Hebelarm 40,
der den Schenkel 2 oder 3 in seine Solllage bringen
soll, außenseitig
eine Drückkontur 41 aufweist,
die wulstartig ausgebildet ist. Der drückkonturfreie Hebelarm 42 des
Schwinghebels 38 steht quer zur Führungsschiene 28 nach außen ab und
wird oberseitig von einem Betätigungsorgan
der Stellvorrichtung 37 beaufschlagt, welches von einem
hubbeweglichen Stößel 43 gebildet
wird. Durch Absenken des Stößels 43 wird
der Schwinghebel 38 verschwenkt, wobei der Hebelarm 40 nach
innen gedreht und seine Drückkontur 41 an
den Profilschenkel 2 oder 3 gepresst wird. Der
Stößel 43 ist pneumatisch
getrieben und wirkt auf den Hebelarm 42 mit einer konstanten
Kraft.
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Die
Stellvorrichtung 37 beinhaltet des Weiteren einen verfahrbaren
Einstellkeil 44, auf dem der Hebelarm 42 mit seinem
Ende 45 aufliegt, wenn der Stößel 43 den Hebelarm 42 von
oben betätigt.
Die Keilform des Einstellkeils 44 erweitert sich vom Schwinghebel 38 nach
außen
weg. Der Einstellkeil 44 ist mit einem Antrieb 46 verbunden,
mittels dem der Keil 44 zum Schwinghebel 38 hin
und zurück
verfahren werden kann. Hierdurch kann feinfühlig das Maß der Anpresskraft eingestellt
werden. Wenn der nach außen
sich verbreiternde Keil 44 zum Profil 1 hin verschoben
wird, wird der Anpressdruck bzw. die Anpresskraft auf das Profil 1 geringer.
Die Messergebnisse aus der Messstation 30 bzgl. der Abweichung
vom Sollzustand werden der Steuerung des Verstellantriebs 46 für den Einstellkeil 44 übermittelt. In
den 9 sowie 12 bis 14 wird
gezeigt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
zwei Stellvorrichtungen 37 beinhaltet, die hintereinander
angeordnet sind, jedoch auf der jeweils gegenüberliegenden Seite des Profils 1 liegen.
Dies ist dafür
gedacht, dass aus verfahrensökonomischen
Gründen
zwei direkt hintereinander folgende Profile 1 gleichzeitig
auf das Sollmaß zugerichtet
werden, wobei die unterschiedliche Seitenlage eine kompaktere Bauweise der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zulässt.
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Die
Führungsschiene 28 führt aus
der Messstation 30 heraus in ein Entnahmewerkzeug 47 hinein,
welches aus den 9 und 16 entnehmbar ist.
Das Entnahmewerkzeug 47 besteht aus einem Werkzeuggehäuse 48,
das eine Durchführung 49 zum
Hindurchführen
der Profile 1 aufweist. Im Werkzeuggehäuse 48 sind lateral,
federnd ausgebildete Haltebacken 50 gehalten, die sich an
die Führungsschiene 28,
die im Werkzeuggehäuse 48 zwischenzeitlich
endet, in Transportrichtung unmittelbar anschließen. Die Haltebacken 50 liegen
einander gegenüber
und sind derart voneinander beabstandet, dass sich ein Zwischenraum 51 ausbildet,
in dem die Profile 1 aufgenommen werden können. Die
Profile 1 werden in die Haltebacken 50 eingeschoben
und in dieser Position an ihren Enden 10 von radial einstehenden
Klauen 52 der Haltebacken 50 umgriffen, wobei
die Enden 10 auf den Klauen 52 aufstehen. Der Zwischenraum 51 bildet
mit den Klauen 52 eine Führung für die Profile 1, die
die Führungsschiene 28 ersetzt.
Am Orte der Haltebacken 50 weist das Werkzeugunterteil 53 des
Werkzeuggehäuses 48 einen Abführkanal 54 auf,
der mindestens den Querschnitt eines Profils 1 besitzt.
Von oben ragen in das Werkzeuggehäuse 48 axial hintereinander
angeordnete Stempel 55 ein, die mit einem hubbeweglichen
Antrieb verbunden sind. Hierbei sind die Stempel 55 so angeordnet,
dass sie in den Zwischenraum 51 zwischen den Haltebacken 50 eintauchen
können.
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Werden
nun die fertig ausgebildeten Profile nach Passieren der Messstation 30 in
das Entnahmewerkzeug 47 eingeführt, werden die Stempel 55 bzw. deren
Antrieb von der Signalverarbeitung der Messstation 30 angesteuert.
Gelangen nun Ausschussteile in das Entnahmewerkzeug 47,
deren Schenkelposition von dem Sollzustand abweichen, werden die Stempel 55 aktiviert
und abgesenkt. Dabei fahren die Stempel 55 zwischen die
Haltebacken 50 und beaufschlagen die Profile 1 an
ihrem stegartigen Übergangsbereich 4.
Hierdurch werden die Haltebacken 50 entgegen der Federspannung
seitlich auseinandergedrückt,
wodurch die Ausschussteile unter den Profilen 1 durch die
zylindrischen Stempel 55 aus den Haltebacken 50 heraus
in den Abführkanal 54 gedrückt werden.
Der Abführkanal 54 endet
in einem Sammelbehälter
für die
Ausschussteile. Die Profile 1 jedoch, die innerhalb der
Spreiztoleranz der Schenkel 2 und 3 liegen, werden
innerhalb der Haltebacken 50 weiter transportiert, ohne
dass die Stempel 55 aktiv werden. Die Profile 1 werden
dann von der Führungsschiene 28 übernommen,
die sich hinter den Haltebacken 50 wieder anschließt. Schließlich gelangen
die Profile 1 auf ein Förderband,
von dem sie einem Container zugeführt werden. Aus diesem heraus
können
die Gutteile, also die dort befindlichen Profile 1, für einen
weiteren Verbau oder Montage entnommen werden.