DE102006009292A1

DE102006009292A1 - Falzvorrichtung

Info

Publication number: DE102006009292A1
Application number: DE200610009292
Authority: DE
Inventors: Holger Göller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2026-03-02
Also published as: DE102006009292B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Falzvorrichtung zum Falzen von auf einem Falzbett (1) liegenden Metallblechen (7, 9), mit einer Falzeinheit (3) mit Falzbacken (21, 23) zum Vorfalzen und/oder Fertigfalzen der Metallbleche (7, 9), welche Falzeinheit (3) zweiteilig aus einem Kippteil (13), mit dem die Falzeinheit (3) um eine Kippachse (30) zwischen einer Ruhelage (I) und einer Arbeitslage (II) kippbar ist, und einem Schiebeteil (11) ausgebildet ist, mit dem die Falzeinheit (3) über einen linearen Falzhub (A, B) zu den Metallblechen (7, 9) bewegbar ist. Erfindungsgemäß sind das Schiebeteil (11) und das Kippteil (13) der Falzeinheit (3) mittels eines Übertragungsgestänges (33) mit einem gemeinsamen Antriebselement (35) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Falzvorrichtung zum Falzen von auf einem Falzbett liegenden Metallblechen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Falzvorrichtungen kann bekanntermaßen eine Falzeinheit mit ihren Falzbacken von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung gekippt werden. In der Arbeitsstellung kann die Falzeinheit mit ihren Falzbacken durch eine lineare Hubbewegung die sich überlappenden Flansche von Blechpressteilen falzen, etwa inneren und äußeren Blechpressteilen einer Fahrzeugtür.

Aus der DE 200 04 498 U1 ist eine gattungsgemäße Falzvorrichtung bekannt, bei der auf einem Falzbett liegende Metallbleche gefalzt werden. Die Falzvorrichtung weist eine Falzeinheit mit Falzbacken zum Vorfalzen und/oder Fertigfalzen der Metallbleche auf. Diese Falzeinheit ist zweiteilig aus einem Kippteil und einem Schiebeteil ausgebildet. Mittels des Kippteils ist die Falzeinheit um eine Kippachse zwischen einer Ruhelage und einer Arbeitslage kippbar. Dagegen ist die Falzeinheit mittels ihres Schiebeteils über einen linearen Falzhub zu den Metallblechen bewegbar.

Konkret ist das Kippteil mit entsprechenden Falzbacken ausgebildet und schwenkbar am Schiebeteil gelagert. Zur Erzeugung eines linearen Falzhubs kann das Schiebeteil mitsamt dem in Arbeitsstellung befindlichen Kippteil mittels eines ersten Antriebselements relativ zum ortsfesten Falzbett verschoben werden. Dem Kippteil ist als zweites Antriebselement ein zusätzlicher Kippantrieb zugeordnet, der sich an einem Schlitten des Schiebeteils abstützt. Die Bereitstellung eines Kippantriebes sowie eines zusätzlichen Linearantriebes vergrößert das Bauvolumen der Falzvorrichtung entsprechend und erhöht den Wartungsaufwand. Weiterhin gestaltet sich die jeweils separate Ansteuerung des Kippantriebs und des Linearantriebs aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kompakt gestaltete Falzvorrichtung bereitzustellen, bei der der Falzvorgang vereinfacht ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 sind das Schiebeteil und das Kippteil der Falzeinheit der Falzvorrichtung mittels eines Übertragungsgestänges mit einem gemeinsamen Antriebselement, vorzugsweise einem Linearantrieb, etwa eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung, verbunden. Erfindungsgemäß wird daher ein Antriebselement eingespart, wodurch das Bauvolumen der Falzvorrichtung sowie der Wartungsaufwand reduziert ist. Da außerdem nur ein gemeinsames Antriebselement zu betätigen ist, kann die Ansteuerung der Falzvorrichtung vereinfacht werden.

Zur Erhöhung der Funktionssicherheit ist es vorteilhaft, wenn die lineare Hubbewegung, d. h. ein linearer Falzhub, unabhängig von einer Kippbewegung des Kippteils der Falzeinheit erfolgt. Um dies zu gewährleisten, kann das Übertragungsgestänge zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsposition verstellbar sein. In der ersten Betriebsposition des Übertragungsgestänges verstellt das gemeinsame Antriebselement die Falzeinheit über einen linearen Hubweg, während die Kippbewegung der Falzeinheit blockiert ist. Umgekehrt kann in der zweiten Betriebsposition die Antriebseinheit die Falzeinheit zwi schen der Ruhelage und der Arbeitslage schwenken, während der Linearhub der Falzeinheit blockiert ist.

Bevorzugt kann dem Übertragungsgestänge ein Riegel zugeordnet sein, der, vorzugsweise in der ersten Betriebsposition, das Schiebeteil mit dem Kippteil verriegelt. Auf diese Weise ist das Schiebeteil starr mit dem Kippteil verbunden, so dass der lineare Falzhub des Schiebeteils gegenüber dem Kippteil verhindert ist. Somit kann das Antriebselement die Falzeinheit über das Übertragungsgestänge zusammen mit ihrem Kippteil um die Kippachse schwenken.

In umgekehrter Weise kann eine Kippbewegung des Kippteils der Falzeinheit blockiert werden, wenn der Riegel in seiner zweiten Betriebsposition das Kippteil drehfest hält und das Schiebeteil gegenüber dem Schwenkteil entriegelt. Damit ist das Schiebeteil über den linearen Falzhub verstellbar.

Bevorzugt ist es, wenn das Übertragungsgestänge zumindest einen, an dem Antriebselement gelenkten Schwenkhebel aufweist, der über eine erste Gelenkachse mit dem Kippteil und über eine zweite Gelenkachse mit dem Schiebeteil verbunden ist. Dadurch kann bei einem drehfest verriegelten Kippteil der Hebel um seine erste Gelenkachse gekippt werden. Diese Kippbewegung des Schwenkhebels kann dazu genutzt werden, um über dessen zweite Gelenkachse eine Hubbewegung auf das Schiebeteil zu übertragen.

Für den Fall, dass das Kippteil mit dem Schiebeteil verriegelt und gleichzeitig das Kippteil freigegeben ist, kann das gemeinsame Antriebselement den starren Verband, bestehend aus dem Kippteil, dem Schiebeteil sowie dem Hebel, kippen.

Bevorzugt ist es, wenn das Kippteil als ein bodenseitiges Unterteil ausgebildet ist und beispielsweise auf einer Bodenplatte der Falzvorrichtung um eine Kippachse kippbar angelenkt ist. Für den Fall, dass das Kippteil mit zusätzlichen Linearführungen ausgebildet ist, kann das Schiebeteil linear verschiebbar am Kippteil geführt sein. Somit kann bei drehfest gehaltenem Kippteil das Antriebselement den Hebel um die erste Gelenkachse schwenken, wodurch das mit dem Hebel gekoppelte Schiebeteil über einen linearen Hubweg bewegt wird. Alternativ kann für den Fall, dass das Kippteil mit dem Schiebeteil verriegelt ist, das Antriebselement zusammen mit den starr verbundenen Schiebeteil und Kippteil um die Kippachse schwenken.

Für den Fall, dass das Kippteil bodenseitig auf einer Basisplatte kippbar gelagert ist, ist es von Vorteil, wenn das Vorfalzen bzw. Fertigfalzen mittels des Schiebeteils der Falzeinheit erfolgt, das an dem Kippteil verschiebbar gelagert ist. Die Falzbacken können daher entsprechend am Schiebeteil, und nicht am Kippteil, ausgebildet sein.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren beschrieben.
Es zeigen:
1 in einer perspektivischen Ansicht eine Falzvorrichtung mit einem ortsfesten Falzbett sowie einer Falzeinheit;
2 und 3 jeweils in schematischer Seitenschnittdarstellung ein Verfahren zum randseitigen Falzen von Metallblechen;
4 in einer schematischen Teilseitenansicht die Falzeinheit mit dem Übertragungsgestänge in seiner ersten Betriebsposition;
5 in einer Ansicht von vorne die Falzeinheit;
6 entsprechend der 4 die Falzeinheit mit dem Übertragungsgestänge in seiner zweiten Betriebsposition;
7 eine der 5 entsprechende Ansicht; und
8 die Falzeinheit in perspektivischer Ansicht.
In der 1 ist eine Falzvorrichtung mit einem ortsfesten Falzbett 1 und einer Falzeinheit 3 gezeigt. Die Falzeinheit 3 ist in ihrer gekippten Ruhelage I gezeigt, um eine lagerichtige Positionierung des zu falzenden Werkstückes 5 auf dem Falzbett 1 zu ermöglichen. Gemäß der 1 ist das Werkstück 5 eine Fahrzeugtür, die aus einem inneren Blechpressteil 7 und einem äußeren Blechpressteil 9 besteht, die jeweils in den 2 und 3 gezeigt sind.
Die Falzeinheit 3 gemäß der 1 weist ein oberes Schiebeteil 11 und ein bodenseitiges Kippteil 13 auf. Das obere Schiebeteil 11 ist ein nach unten offener Trägerrahmen, der mit einem oberen Querträger 15 sowie mit Seitenträgern 17 ausgebildet ist. Der obere Querträger 15 des Schiebeteils 11 weist an seiner dem Falzbett 1 zugewandten Seite Werkzeughalter 19 auf, an denen Vorfalzbacken 21 und Fertigfalzbacken 23 mit jeweils zugeordneten Niederhaltern 25 und 27 montiert sind. Der nach unten offene Trägerrahmen 11 ist mit seinen Seitenträgern 17 an dem Kippteil 13 linear verschiebbar gelagert. Hierzu weist gemäß der 4 das Kippteil 13 Führungsschienen 29 auf, entlang denen der Trägerrahmen 11 mit seinen Seitenträgern 17 linear verschiebbar geführt ist. Das Kippteil 13 ist gemäß der 4 plattenförmig ausgebildet und zwischen den beiden Seitenträgern 17 des Trägerrahmens 11 als ein schwenkbarer Doppelträger angeordnet, wie aus der 5 hervorgeht. Weiterhin ist das Kippteil 13 mit einem ersten Hebelarm 31 schwenkbar um eine Kippachse 30 an einem Lagerblock 32 einer Grundplatte der Falzeinheit 3 gelagert.
Wie etwa aus der 4 hervorgeht, ist das plattenförmige Kippteil 13 und der Trägerrahmen 11 über ein Übertragungsgestänge 33 mit einem gemeinsamen Linearantrieb 35 verbunden. Der Linearantrieb 35 weist einen Hydraulikzylinder auf, dessen Kolbenstange 37 endseitig mit einem Schenkel des als Winkelhebel ausgebildeten Gestänges 33 schwenkbar verbunden ist. Der Winkelhebel 33 ist mit seinem anderen Schenkel über einen Anlenkpunkt 38 mit einem zweiten Hebelarm 39 des plattenförmigen Kippteils 13 gekoppelt und über einen weiteren mittig ausgebildeten Anlenkpunkt 40 mittels einer Lasche 41 am Trägerrahmen 11 angelenkt. Wie aus der 4 weiter hervorgeht, ist an einem dritten Hebelarm 43 des Kippteils 13 ein querstellbarer Riegel 45 gelagert. Der Riegel 45 ist gemäß der 5 nach Art einer Zahnstange mit einem angedeuteten Zahnrad 47 in Zahneingriff. Bei einem Schwenkantrieb des Zahnrads 47 mittels einer zugeordneten hydraulischen Zylinder-Kolbenanordnung 49 kann der Riegel 45 gemäß den 5 und 7 wahlweise in Eingriff mit einer Haltelasche 51 des Trägerrahmens 11 (5) oder in Eingriff mit einer grundplattenseitigen Haltelasche 53 (7), kommen.
Der Falzvorgang zum Falzen des Innenteils 7 und des Außenteils 9 der Fahrzeugtür erfolgt in den folgenden Arbeitsschritten: Zunächst wird die Falzeinheit 3 um circa 20° in die Ruhelage I gemäß der 1 mittels der hydraulischen Zylinder-Kolben-Anordnung 35 gekippt. Dadurch ist das Falzbett 1 freigelegt, um die zu falzende Fahrzeugtür lagerichtig zu positionieren. Darauf folgend wird die Falzeinheit 3 von der Ruhelage I gemäß der 1 in ihre vertikale Arbeitslage II gemäß der 4 in der angedeuteten Pfeilrichtung gekippt. Bei der Durchführung dieser Kippbewegung befindet sich der Winkelhebel 33 in seiner ersten Betriebsposition gemäß der 4. Darin ist der Winkelhebel 33 starr mit dem Trägerrahmen 11 und mit dem Kippteil 13 verbunden. In dieser ersten Betriebsposition ist der Querriegel 45 gemäß der 5 in Eingriff mit der trägerrahmenseitigen Haltelasche 51. Das Kippteil 13 und der Trägerrahmen 11 sind daher miteinander verriegelt, und zwar gemäß der 4 in einer oberen Hubposition des Trägerrahmens 11. Zugleich ist der Querriegel 45 gemäß der 5 außer Eingriff mit der grundplattenseitigen Haltelasche 53. Bei einer Linearbewegung der antriebsseitigen Kolbenstange 37 kann der Winkelhebel 33 zusammen mit dem Trägerrahmen 11 und dem Kippteil 13 daher als eine starre Baueinheit um die Kippachse 30 schwenkt.
In dem in der 4 angedeuteten Zustand befinden sich die Vorfalzbacken 21 und die Fertigfalzbacken 23 beabstandet oberhalb der Blechteile 7 und 9. In einem ersten Bearbeitungsschritt werden gemäß der 2 die den Vorfalzbacken 21 zugeordneten Niederhalter 25 mittels in der 1 gezeigten Pneumatikzylinder 55 zur Fixierung der Metallbleche 7, 9 gegen diese gedrückt. Im Anschluss daran wird für einen ersten Falzhub A gemäß der 2 der Antriebskolben 37 des Linearantriebs 35 eingefahren, so dass sich der Trägerrahmen 11 nach unten bewegt. Dabei wird ein nach oben abstehender und vor dem Beginn des Falzvorgangs um 90° gegenüber dem Innenteil 7 gebogener Steg 57 durch den Vorfalzbacken 21 um ca. 45° gebogen. Darauf folgend werden in einem weiteren Bearbeitungsschritt die Vorfalzbacken 21 mittels der Pneumatikzylinder 59 gemäß der 1 zurückgezogen. In einem nächsten Verfahrensschritt gemäß der 3 werden dann die den Fertigfalzbacken 23 zugeordneten Niederhalter 27 mit Hilfe der Pneumatikzylinder 55 gegen die vorgefalzten Metallbleche gedrückt. Anschließend wird der Trägerrahmen 11 mitsamt seinen Fertigfalzbacken 23 in einem zweiten Falzhub B gegen den vorgefalzten Steg 57 des Außenteils 9 gedrückt, wodurch der Randbereich des Innenteils 7 vollständig vom Falz des Außenteils 9 umfasst ist.
Zur Ausführung der ersten Hubbewegung A sowie der zweiten Hubbewegung B gemäß den 2 und 3 wird in der Arbeitslage II der Falzeinheit 3 gemäß den 4 und 5 der Querriegel 45 in Eingriff mit der grundplattenseitigen Haltelasche 53 verschoben, wie es in der 7 gezeigt ist. In diesem Fall ist das Kippteil 13 drehfest über die Haltelasche 43 mit der Grundplatte verriegelt. Eine Kippbewegung der Falzeinheit 3 um die Kippachse 30 ist daher blockiert. Gleichzeitig ist die Verriegelung zwischen dem Trägerrahmen 11 und dem Kippteil 13 gelöst, so dass eine Linearverschiebung des Trägerrahmens 11 entlang der Führungsschienen 29 des Kippteils 13 zur Ausführung der Hubbewegung erfolgen kann.
Wird daher gemäß der 6 die Antriebskolbenstange 37 in den Hydraulikzylinder in der Pfeilrichtung eingefahren, so schwenkt sich der Winkelhebel 33 um den zweiten Hebelarm 39 des Kippteils im Uhrzeigersinn. Dabei zieht die am Winkelhebel 33 angelenkte Lasche 41 den Trägerrahmen 11 über den jeweiligen Hubweg A und B gemäß der 2 und 3 entlang der kippteilseitigen Führungsschienen 29 nach unten, wodurch die Metallbleche 7, 9 vor- und fertiggefalzt werden.
Zur Herausnahme der fertig gefalzten Fahrzeugtür 5 wird der Winkelhebel 33 mittels der Antriebskolbenstange 37 gemäß der 6 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt, wodurch sich der Trägerrahmen 11 in seine obere Hubposition linear verstellt. In dieser oberen Hubposition kann der Querriegel 45 mittels seines Kolbenantriebs 49 abermals in die trägerrahmenseitige Haltelasche 51 greifen, wie es aus der 4 hervorgeht. Eine lineare Hubbewegung des Trägerrahmens 11 gegenüber dem Kippteil 13 ist daher blockiert. Eine Kippbewegung des Kippteils 13 mitsamt des Trägerrahmens 11 in die Ruhelage I gemäß der 1 erfolgen. Da jedoch das Kippteil 13 von der grundplattenseitigen Haltelasche 53 entriegelt ist, kann.

Claims

Falzvorrichtung zum Falzen von auf einem Falzbett (1) liegenden Metallblechen (7, 9), mit einer Falzeinheit (3) mit Falzbacken (21, 23) zum Vorfalzen und/oder Fertigfalzen der Metallbleche (7, 9), welche Falzeinheit (3) zweiteilig aus einem Kippteil (13), mit dem die Falzeinheit (3) um eine Kippachse (30) zwischen einer Ruhelage (I) und einer Arbeitslage (II) kippbar ist, und einem Schiebeteil (11) ausgebildet ist, mit dem die Falzeinheit (3) über einen linearen Falzhub (A, B) zu den Metallblechen (7, 9) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebeteil (11) und das Kippteil (13) der Falzeinheit (3) mittels eines Übertragungsgestänges (33) mit einem gemeinsamen Antriebselement (35), vorzugsweise einem Linearantrieb, verbunden sind.
Falzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Betriebsposition des Übertragungsgestänges (33) das Antriebselement (35) die Falzeinheit (3) zwischen der Ruhelage (I) und der Arbeitslage (II), vorzugsweise um einen Kippwinkel von ca. 20°, schwenkt, und in einer zweiten Betriebsposition des Übertragungsgestänges (33) das Antriebselement (35) die Falzeinheit (3) über den linearen Falzhub (A, B) verstellt.
Falzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Übertragungsgestänge (33) ein Riegel (45) zugeordnet ist, der, vorzugsweise in der ersten Betriebsposition, das Schiebeteil (11) mit dem Kippteil (13) verriegelt.
Falzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (45) in der zweiten Betriebsposition das Schiebeteil (11) gegenüber dem Kippteil (13) entriegelt und das Kippteil (13) drehfest hält.
Falzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsgestänge (33) ein am Antriebselement (35) angelenkter Hebel ist, der über einen ersten Anlenkpunkt (38) mit dem Kippteil (13) und über einen zweiten Anlenkpunkt (40) mit dem Schiebeteil (11) verbunden ist.
Falzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippteil (13) als ein bodenseitiges Unterteil der Falzeinheit (3) ausgebildet ist.
Falzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippteil (13) mit Linearführungen (29) ausgebildet ist, entlang derer das Schiebeteil (11) linear verschiebbar am Kippteil (13) geführt ist.
Falzvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei drehfest gehaltenem Kippteil (13) das Antriebselement (35) das Übertragungsgestänge (33) um den ersten Anlenkpunkt (38) schwenkt und über den zweiten Anlenkpunkt (40) das Schiebeteil (11) über den linearen Falzhub (A, B) bewegt.
Falzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei, mit dem Kippteil (13) verriegeltem Schiebeteil (11) das Antriebselement (37) das Übertragungsgestänge (33) zusammen mit dem Schiebeteil (11) und dem Kippteil (13) als starre Baueinheit um die Kippachse (30) kippt.
Falzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebeteil (11) der Falzeinheit (3) die Falzbacken (21, 23) trägt.