DE102006041494B9

DE102006041494B9 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gleitlagerelementes

Info

Publication number: DE102006041494B9
Application number: DE200610041494
Authority: DE
Inventors: Klaus Kirchhof; Andre Schaefer; Stefan Rittmann
Original assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Current assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2026-09-06
Also published as: DE102006041494B3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gleitlagerelements (224) aus einem Band (10) eines Schichtverbund- oder Massivwerkstoffes. Aus dem Band (10) wird mittels eines Stanzwerkzeugs (120, 130, 140) wenigstens ein innerer Abfallstreifen (10a) ausgestanzt, so dass wenigstens zwei beabstandete, parallele Bandstreifen (20) entstehen. Die Bandstreifen (20) werden mittels eines Kantenbearbeitungswerkzeugs (170) gebrochen. Mit einem Abtrennwerkzeug (180) werden wenigstens zwei Platinen (30) von den wenigstens zwei Bandstreifen (20) abgetrennt und ein Umformwerkzeug (200) formt die Platinen (30) gleichzeitig zu Gleitlagerelemente (224) um.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gleitlagerelementes aus einem Band eines Schichtverbund- oder Massivwerkstoff.
Solche Verfahren sind beispielsweise in der DE 39 08 026 A1 beschrieben. Bekanntermaßen wird bei der Gleitlagerelementherstellung der Gleitlagerwerkstoff in Form eines Breitbands, welches auf eine Spule aufgewickelt ist, in einer Längsteilanlage, beispielsweise mittels Zirkularscheren, in mehrere parallel zueinander laufende schmale Bandstreifen getrennt. In der DE 195 19 839 C2 ist eine Längsteilanlage mit Stanzschneiden für diesen Zweck beschrieben. Die Bandstreifen werden anschließend wieder aufgespult, die Spule gegen Abspringen der Wicklungen gesichert und in diesem Zustand dem nächsten Bearbeitungsschritt zugeführt, in welchem der schmale Streifen wieder von der Spule abgewickelt wird und an einer oder mehreren Bearbeitungsstationen entlang seiner Längskanten entweder durch Anwalzen oder durch Schälen angefast wird. Nach dieser Bearbeitung wird der Streifen erneut auf eine Spule aufgewickelt, gesichert, um in einem letzten Bearbeitungsschritt abermals abgewickelt, zu Platinen vereinzelt und in einer Umformstation zu Gleitlagerelementen umgeformt zu werden. Unter Gleitlagerelemente werden vor allem Gleitlagerbuchsen, aber zum Beispiel auch Lagerschalen oder dergleichen verstanden.
Wie in der DE 39 08 026 A1 ausgeführt, besteht ein Nachteil der bekannten Herstellungsverfahren in den insgesamt verhältnismäßig langen Herstellungszeiten. Das Aufwickeln zu Einzelwicklungen, das Abbinden derselben, deren Transport und erneutes Aufziehen an jeder der einzelnen Bearbeitungsstationen bedingen erhebliche Nebenzeiten, die aufsummiert im Vergleich zur eigentlichen Bearbeitungsdauer bis zum fertigen Gleitlagerelement den größten Teil der gesamten Herstellungszeiten einnehmen. Wie in der DE 39 08 026 A1 ebenfalls ausgeführt, wurde deshalb aus den Wicklungen der schmalen Streifen oftmals ein quasi endloser Streifen durch Aneinanderschweißen erzeugt, wodurch sich die Nebenzeiten anteilig verringerten.
Die DE 39 08 026 A1 schlägt ihrerseits vor, alle nach dem Längsteilen des Breitbandes entstehenden schmalen Streifen parallel zueinander verlaufend zu einem Gesamtwickelblock aufzuwickeln, der dann auf einmal von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert werden kann. Auch dies verringert den Anteil der Nebenzeiten an der Gesamtherstellungszeit.
Dennoch besteht weiterhin Bedarf die Produktion insbesondere sehr schmaler Gleitlagerelemente, wie zum Beispiel Gleitlagerbuchsen, effizienter und damit wirtschaftlicher zu gestalten. Gerade bei der Herstellung sehr schmaler Gleitlagerelemente besteht zudem das Problem, dass die schmalen Streifen oftmals nur in mehreren aufeinander folgenden Schritten von dem eingangs vorliegenden Breitband über Zwischenbreiten auf ihr endgültiges Maß geschnitten werden können. Die schmalen Streifen lassen sich ferner nicht mehr in Form einer Spirale aufwickeln, die ausreichende Stabilität aufweist, um sicher transportiert werden zu können. In einem solchen Fall ist die Lehre der DE 39 08 026 A1 nicht zielführend. Darüber hinaus weisen die schmalen Bandstreifen in manchen Fällen einen so geringen Querschnitt auf, dass durch die beim Auf- und Abwickeln aufgebrachte Zugkraft die Elastizitätsgrenze des Bandmetalls überwunden wird und Längsdehnungen auftreten, die gleichsam Änderungen der Banddicke und/oder -breite zur Folge haben. Hierdurch werden nicht selten die oftmals engen Maßtoleranzen für die Gleitlagerelemente überschritten.
Der so generierte Ausschuss macht die Herstellung schmaler Gleitlagerelemente abermals unrentabler.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgemäß, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche eine ökonomischere Herstellung, insbesondere schmaler Gleitlagerelemente, ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Das Verfahren zur Herstellung eines Gleitlagerelementes aus einem Band eines Schichtverbund- oder Massivwerkstoffs weist erfindungsgemäß die Schritte auf:

– Ausstanzen wenigstens eines inneren Abfallstreifens aus dem Band, so dass wenigstens zwei beabstandete, parallele Bandstreifen erzeugt werden,
– Brechen der Längskanten der Bandstreifen,
– Abtrennen wenigstens zweier Platinen von den wenigstens zwei Bandstreifen, und
– gleichzeitiges Umformen der wenigstens zwei Platinen.

Dementsprechend weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Stanzwerkzeug mit wenigstens einem ersten Schnittstempel auf, der zum Ausstanzen wenigstens eines inneren Abfallstreifens aus dem Band eingerichtet ist, so dass wenigstens zwei beabstandete, parallele Bandstreifen erzeugt werden. Die Vorrichtung weist ferner ein Kantenbearbeitungswerkzeug auf, das eingerichtet ist zum Brechen der Längskanten der Bandstreifen, ein Abtrennwerkzeug, das eingerichtet ist zum Abtrennen wenigstens zweier Platinen von den wenigstens zwei Bandstreifen und ein Umformwerkzeug, das eingerichtet ist zum gleichzeitigen Umformen der wenigstens zwei Platinen.
Abtrennen wenigstens zweier Platinen heißt, dass erfindungsgemäß jeweils eine Platine von jedem der wenigstens zwei Bandabschnitte hergestellt wird. Die Erfindung sieht also vor, dass aus einem breiten Band des Schichtverbund- oder Massivwerkstoffs in unmittelbar aufeinander folgenden Prozessschritten gleichzeitig mehrere (wenigstens zwei) nebeneinander liegende Platinen und daraus unmittelbar die Gleitlagerelemente hergestellt werden, ohne dass zunächst schmale Streifen erzeugt werden, die der weiteren Bearbeitung einzeln zugeführt werden. Signifikante Nebenzeiten können somit vermieden und eine wesentlich geringere Ausschussrate sichergestellt werden, da nach der Erzeugung der Bandstreifen kein Auf- und Abwickeln mehr erfolgt und somit die Gefahr einer Streckung verringert werden kann. Dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt ferner zugute, dass die Maßhaltigkeit der Platinen durch das Stanzverfahren im Vergleich zu der mit den bekannten Zirkularscheren erzielbaren Genauigkeiten sogar etwas höher ist. Schließlich werden wenigstens zwei Gleitlagerelemente in einem Arbeitstakt parallel erzeugt, was die Maschinenzeit pro Gleitlagerelement wenigstens halbiert und damit einen wesentlichen Beitrag zur Reduktion der Produktionskosten liefert.
Es sei angemerkt, dass das Stanzen zur Erzeugung von Platinen für Gleitlagerelemente an sich zwar bereits bekannt ist. Jedoch wurde dieses Verfahren bislang nur in Einzelfällen zur Mustererzeugung eingesetzt, wobei die Platinen aus einem Band ausgestanzt (ausgeschnitten) und anschließend einzeln einem Umformwerkzeug zugeführt wurden. Während dort also das ausgeschnittene Teil weiterverarbeitet wurde, wird erfindungsgemäß der Abfallstreifen ausgeschnitten, bzw. aus Sicht des Erzeugnisses ausgeklinkt. Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass die Platinen nach dem Ausstanzen aufgefangen und mittels einer Transfereinrichtung in der richtigen Orientierung der weiteren Bearbeitung zugeführt werden mussten. Dieser Vorgang ist technisch kompliziert, weshalb sich das Prinzip nicht für eine Serienfertigung eignet. Schließlich hat sich herausgestellt, dass die Kantenqualität des ausgestanzten Teils im Vergleich zu der des Gegenstücks schlechter ist.
Bevorzugt werden die zwei nach dem Abtrennen beabstandeten, parallel nebeneinander liegenden Platinen mittels einer Fördereinrichtung so zusammengeführt, dass sie mit ihren Längskanten aneinander anliegen. In dieser Form werden sie dem Umformwerkzeug zugeführt.
Dies hat den Vorteil, dass in den nachfolgenden Prozessschritten nicht jede Platine einzeln längs Ihrer Transportbahn und Bearbeitungsstation (Umformwerkzeug) geführt werden muss. Es genügt ab hier jeweils ein Längsführungselement an den Außenkanten der äußeren Platinen, da diese im Paket weitergeleitet und bearbeitet werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens erfolgt das Umformen durch Biegen der wenigstens zwei Platinen um einen Biegedorn.
Neben dem Biegen ist ferner das Rollumformen bekannt. Das Biegen hat demgegenüber jedoch den Vorteil, dass die Platinen statisch umgeformt werden, was der gleichzeitigen Verarbeitung mehrerer parallel angeordneter Platinen entgegenkommt.
Bevorzugt weist das Biegewerkzeug neben dem Biegedorn ferner eine zu diesem koaxial ausgerichtete Kalibrierdüse und der Biegedorn ein Vorschubelement auf, das eingerichtet ist, die gebogenen Platinen durch die Kalibrierdüse zu fördern.
Die gebogenen Platinen werden also mittels Ziehen durch die Kalibrierdüse auf Endmaß gebracht, wobei der Biegedorn für die entsprechende Vorschubbewegung sorgt.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Brechen der Längskanten durch Anprägen von Fasen erfolgt.
Bekanntermaßen werden zur Abschrägung der Platinenkanten Fasenanwalzstationen oder die spanabhebenden Schälstationen eingesetzt. Da insoweit aber alle Werkzeuge der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch intermittierende Hubbewegungen angetrieben werden können, erweist es sich als günstiger, das Kantenbearbeitungswerkzeug in Form eines Prägestempels mit entsprechender Matrize auszubilden, mit denen die Fasen an die Längskanten der Bandstreifen angeprägt werden. Die Maßhaltigkeit der so bearbeiteten Kanten ist der durch das Anwalzen bzw. Schälen erzielten Genauigkeit vergleichbar.
Bevorzugt wird entlang beider Außenkanten des Bandes jeweils ein äußerer Abfallstreifen ausgestanzt. Hierzu weist das erfindungsgemäße Stanzwerkzeug zwei zweite Schnittstempel auf.
Auf diese Weise ist es möglich, Gleitlagerelemente herzustellen, die entlang beider Kanten die gleichen Bearbeitungsspuren des Stanzens aufweisen. Auch verbessert sich hierdurch die Fertigungsgenauigkeit der Platinen bzw. Gleitlagerelemente.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Stanzwerkzeug längs des Bandes in wenigstens zwei hintereinander angeordnete Teilstanzwerkzeuge unterteilt. Auf diese Weise erfolgt das Ausstanzen der Abfallstreifen in wenigstens zwei zeitlich versetzten und längs des Bandes hintereinander abschnittsweise ausgeführten Teilschritten.
Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass unter Verwendung einer Presse zur Betätigung des Stanzwerkzeuges ein geringerer Druck erforderlich ist, da die Teilstanzwerkzeuge in Teilschritten zwar innerhalb eines Arbeitstaktes bzw. Hubes aber nacheinander an dem Werkstück angreifen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind das Stanzwerkzeug, das Kantenbearbeitungswerkzeug, das Abtrennwerkzeug und das Umformwerkzeug längs des Bandes hintereinander angeordnet. Mittels eines solchen Folgeverbundwerkzeugs kann das Ausstanzen der Abfallstreifen, das Brechen der Kanten, das Abtrennen und das Umformen der Platinen längs des Bandes in einem Arbeitstakt an verschiedenen Bandabschnitten erfolgen.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Presse auf, die eingerichtet ist, das Stanzwerkzeug, das Kantenbearbeitungswerkzeug und das Abtrennwerkzeug gleichzeitig anzutreiben.
Eine Fördereinrichtung schiebt das Band in Längsrichtung intermittierend und synchron zum Takt der Presse so fort, dass die verschiedenen Bandabschnitte jeweils dem nächsten Werkzeug bzw. Teilwerkzeug zugeführt werden.
Allein das Umformwerkzeug wird nicht mittels der Presse, sondern in bekannter Weise mittels einer Kurvenscheibe angetrieben, von der sowohl eine radiale Bewegung für auf den Biegedorn ausgerichtete Biegebacken als auch eine axiale Bewegung des Biegedorns zum Fördern der umgeformten Platinen durch die Kalibrierdüse abgegriffen wird. Sowohl die Presse als auch der Kurvenscheibenantrieb werden durch die Verwendung einer Zentralradmaschine synchronisiert, welche einen gemeinsamen Antrieb für beide Teilantriebe (Presse und Kurvenscheibe) bereitstellt.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Draufsicht;
2a, b das Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Schnitt gemäß der Linie II-II in zwei Betriebsstellungen;
3a das Ausführungsbeispiel gemäß der 1 und 2 in perspektivischer Explosionsdarstellung;
3b ein vergrößerter Ausschnitt aus 3a;
4 eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich eines ersten Teilstanzwerkzeuges gemäß der Linie IV-IV in 1;
5 eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich von Bandführungselementen gemäß der Linie V-V in 1;
6a eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich eines Kantenbearbeitungswerkzeugs gemäß der Linie VI-VI in 1;
6b eine Teilvergrößerung gemäß Ausschnitt VIb aus 6a;
7 eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich eines Umformwerkzeugs der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der Linie VII-VII in 1;
8a bis 8f eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte zur Ausstanzung; und
9a, b eine perspektivische Darstellung des Bandes nach den Bearbeitungsschritten Ausstanzen und Kantenbrechen.
In den 1 bis 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ihren wesentlichen Elementen in drei verschiedenen Ansichten dargestellt.
Der Erfindung wird eingangs ein Band 10 eines zu verarbeitenden Schichtverbund- oder Massivwerkstoffes mit einer nach oben weisenden Gleitfläche zugeführt. Die Zuführung geschieht intermittierend (Vorschub V), üblicherweise mittels nicht dargestellter, hin und her beweglicher Greifer, die unmittelbar an dem Band angreifen und dieses um eine dem Hub der Hin- und Herbewegung entsprechende Länge in die durch den Pfeil 12 gekennzeichnete Richtung vorschieben.
Auf diese Weise wird das Band zunächst einem Folgeverbundwerkzeug 100 zugeführt und durch dieses hindurch gefördert. Das Folgeverbundwerkzeug besteht aus einem auf und ab beweglichen Oberwerkzeug 110 und einem feststehenden Unterwerkzeug 112. Oberwerkzeug 110 und Unterwerkzeug 112 sind mittels kugelgelagerter Führungsmittel 114 und 116 so zueinander ausgerichtet und geführt, dass die nachfolgend beschriebenen, jeweils mit dem Oberwerkzeug 110 und dem Unterwerkzeug 112 gekoppelten Einzelwerkzeuge aufeinander ausgerichtet sind und keine wesentlichen horizontalen Kräfte erfahren. Der Antrieb des Oberwerkzeugs 110 erfolgt typischerweise durch eine hier nicht dargestellte Presse.
Beim Hindurchführen des Bandes 10 passiert dieses zunächst ein erstes Teilstanzwerkzeug 120, welches im Wesentlichen aus zwei ersten Schnittstempeln 122 und 123, zwei zweiten Schnittstempeln 124, 125 sowie einer Schnittplatte 126 besteht. Die Schnittstempel 122, 123, 124, 125 sind mittels einer Aufnahme 121 gekoppelt und dem Oberwerkzeug 110 zugeordnet, d. h. mit diesem auf- und abbewegbar. Sie sind ferner an ihrem freien Ende mittels eines Niederhalters 127 geführt. Der Niederhalter 127 ist dem Unterwerkzeug 112 zugeordnet, d.h. feststehend. In dem Niederhalter 127 befindet sich eine Nut 128, in der das Band 10 geführt ist. Mittels der zwei ersten Schnittstempel 122, 123 werden zwei innere Abfallstreifen 10a ausgestanzt bzw. ausgeklinkt. Von den beiden äußeren, zweiten Schnittstempeln 124, 125 werden zur gleichen Zeit entlang jeder Außenkante des Bandes jeweils ein äußerer Abfallstreifen 10a beim Absenken des Oberwerkzeugs 110 ausgeklinkt.
8a, b zeigt die aus diesem Bearbeitungsschritt resultierenden ersten Ausklinkungen 22. Das Band 10 ist in Vorschubrichtung 12 dahinter zusammenhängend.
Nach Beendigung des Arbeitstaktes wird das Oberwerkzeug wieder aufwärts gefahren, so dass die Schnittstempel 122, 123, 124, 125 das davor und dahinter zusammenhängende Band 10 zum Vorschub freigeben. Auf diese Weise wird das Band intermittierend einem zweiten (8c, d) Teilstanzwerkzeug 130 und anschließend einem dritten (8e, f) Teilstanzwerkzeug 140 zugeführt, welche prinzipiell gleich aufgebaut sind. Der Vorschub V entspricht dabei der Platinenlänge L+ Stanzverlust beim Trennen zu Platinen. Der Abstand A der Stanzwerkzeuge entspricht 2/3 der Platinenlänge L und die Schnittlänge S entspricht mindestens 1/3 L.
Die Teilung der drei Teilstanzwerkzeuge 120, 130, 140 bzw. der dazwischen liegenden Zwischenräume ist so gewählt, dass das Band 10 nach dem dritten Ausklinkvorgang (8f) durch das dritte Teilstanzwerkzeug 140 in drei beabstandete, parallele Bandstreifen 20 unterteilt ist. Die Streifen sind jedoch noch nicht zu Platinen vereinzelt, sondern hängen eingangsseitig noch immer an dem Band 10 und somit zusammen, so dass sie mittels des Bandvorschubes weitertransportiert werden.
Da das Ausstanzen der Abfallstreifen 10a auf insgesamt drei Teilstanzvorgänge aufgeteilt ist, haben die ersten Ausklinkungen 22 in etwa ein Drittel und zweite Ausklinkungen 24 etwa zwei Drittel der Länge L der fertigen Platinen, ein kleiner Überlapp mit den Ausklinkungen des jeweils nächsten Teilstanzschrittes nicht berücksichtigt, vgl. 8a bis 8f. Erst nach den dritten Ausklinkungen 26 entstehen die eigentlichen Bandstreifen 20, welche an ihrem vorderen, freien Ende 21 nicht mehr zusammenhängen.
2a, b ist andeutungsweise entnehmbar, dass die drei ersten Teilstanzwerkzeuge, genauer deren Schnittstempel, während eines Arbeitstaktes, d. h. während eines Hubes des Oberwerkzeugs 110, aufgrund unterschiedlicher Länge zeitlich versetzt an dem Band angreifen. Auf diese Weise wird die Kraft zum Ausstanzen der gesamten Platinenlänge L auf drei unmittelbar hintereinander folgende Teilstanzvorgänge verteilt, so dass ein Antrieb (Presse) mit geringerer Leistung gewählt werden kann. Zudem ist in 2a, b erkennbar, dass die Schneidkanten 129 in Förderrichtung 12 schräg verlaufen und so die maximal erforderliche Scherkraft nochmals verringern.
Zwischen dem zweiten Teilstanzwerkzeug 130 und dem dritten Teilstanzwerkzeug 140 befinden sich erste Bandführungselemente 150 sowie in Vorschubrichtung hinter dem dritten Teilstanzwerkzeug 140 zweite Bandführungselemente 160. Erstere sind im Schnitt in 5 dargestellt, entsprechende Gestalt haben auch die zweiten Bandführungselemente 160. Die Bandführungselemente 150, 160 weisen vier Führungsstifte 162 auf, welche in einer gemeinsamen Aufnahme 161 verankert und mit dieser auf- und abbewegbar, d. h. dem Oberwerkzeug 110 zugeordnet sind. An ihrem freien Ende sind die Führungsstifte 162 in einem Niederhalter 166 und einer darunter liegenden Führungsplatte 167 geführt. Der Niederhalter 166 weist eine Nut 168 auf, in welcher die drei Bandstreifen geführt werden.
Die drei beabstandeten, parallelen Bandstreifen 20 werden an ihrem hinteren Ende noch mit dem Band 10 zusammenhängend mit diesem weiter vorgeschoben und der nächsten Station des Vollverbundwerkzeuges 100, einem Kantenbearbeitungswerkzeug 170 zugeführt. Dieses weist einen dem Oberwerkzeug 110 zugeordneten Prägestempel 172 und eine dem Unterwerkzeug 112 zugeordnete Matrize 174 auf, welche in der Schnittdarstellung gemäß 6a, b genauer zu erkennen sind. Die drei Bandstreifen 20 werden in der Matrize 174 in Längsnuten mit entsprechender Breite geführt. Auch in dem Stempel 172 sind flache Nuten mit der Breite der Bandstreifen 20 eingelassen. Sowohl die Nuten in der Matrize 174 als auch die Nuten im Prägestempel 172 weisen Abschrägungen entlang ihrer inneren Längskanten auf, welche einer Negativform der an die Längskanten der Bandstreifen anzuprägenden Fasen 28 entsprechen, vgl. 6b, 9a, 9b. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Länge des Kantenbearbeitungswerkzeuges 170 der Länge L der fertigen Platinen 30, so dass das Anprägen der Fasen 28 vollständig in einem Arbeitstakt, d.h. also mit einem Hub des Oberwerkzeugs über die gesamte Platinenlänge L erfolgt.
In Vorschubrichtung hinter dem Kantenbearbeitungswerkzeug 170 befindet sich innerhalb des Folgeverbundwerkzeugs 100 ein Abtrennwerkzeug 180, welches aus einem Schnittstempel 182 und einer Schnittplatte 184 besteht. Das Abtrennwerkzeug 180 trennt am vorderen Ende drei Platinen von den drei Bandstreifen ab, indem ein der Breite des Schnittstempels 182 entsprechender Abfallstreifen 10b ausgeklinkt wird.
Die vereinzelten Platinen 30 werden durch die nachfolgenden Bandstreifen 20 weiter vorgeschoben und – noch immer zueinander beabstandet – einer Kennzeichnungseinrichtung 190 zugeführt, welche einen dem Unterwerkzeug 112 zugeordneten Prägestempel 192 aufweist. Hiermit wird auf der nach unten weisenden Tragschicht der Platinen 30 beispielsweise eine Seriennummer oder eine Typenbezeichnung eingeprägt. Korrespondierend zu den Prägestempeln 192 ist dem Oberwerkzeug 110 ein Andrücker 194 zugeordnet, der die Platinen während des Prägevorgangs bei jedem Hub des Oberwerkzeugs 110 gegen die Prägestempel 192 andrückt.
In Vorschubrichtung dahinter, außerhalb des Folgeverbundwerkzeugs 100, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Fördereinrichtung 195 in Form eines Schiebers auf, der synchron zum Bandvorschub und quer zur Förderrichtung hin- und her beweglich ist. Die Synchronisation ist so eingerichtet, dass nach jedem Arbeitstakt, d.h. während des Öffnens des Folgeverbundwerkzeugs, die drei noch immer beabstandeten, parallel nebeneinander liegenden Platinen zusammengeführt werden, bis sie mit ihren Längskanten aneinander anliegen.
In dieser Form werden die drei Platinen 30, wie in der Draufsicht gemäß 1 dargestellt, einem Umformwerkzeug 200 zugeführt. Die Zuführung erfolgt weiterhin indirekt über den Bandvorschub mittels der nachfolgend dem Abtrennwerkzeug 180 zugeführten Bandstreifen 20. Im Umformwerkzeug sind die Platinen 30 senkrecht zu und zentriert unterhalb eines Biegedorns 210 platziert. Dort werden sie zunächst von einem Niederhalter 213 von unten gegen den Biegedorn 210 angedrückt und gehalten. Sie werden im nächsten Arbeitstakt, synchron zu dem Folgeverbundwerkzeug jedoch unabhängig davon angetrieben, mittels eines unteren Biegestempels 212 U-förmig um den Biegedorn 210 nach oben umgebogen, woraufhin noch in demselben Takt ein oberer Biegestempel 214 nach unten gegen den Biegedorn fährt und die U-förmig vorgebogenen Platinen zu einem Kreisring schließt.
Koaxial zu dem Biegedorn 210 ist an dessen freiem Ende 211 eine Kalibrierdüse 220 angeordnet, so dass sich zwischen dem freien Ende 211 des Biegedorns 210 und der Kalibrierdüse 220 ein ringförmiger Kalibrierspalt 222 ausbildet, dessen Breite geringfügig schmaler als die Dicke der Platinen 30 ist, vgl. 7. Weiterhin innerhalb desselben Taktes werden die Biegestempel 212, 214 auseinander gefahren und der Biegedorn 210 in axialer Richtung in Richtung der Kalibrierdüse 220 verschoben. Der Biegedorn 210 weist beabstandet zu seinem freien Ende 211 ein Vorschubelement in Form eines Absatzes 216 auf, mit welchem die ringförmig gebogenen Platinen durch die Axialbewegung des Stempels in Richtung der Kalibrierdüse 220 und durch den Kalibrierspalt 222 hindurch gefördert werden. Aufgrund der geringeren Spaltbreite werden die ringförmigen Platinen als Lagerbuchsen 224 plastisch verformt und so auf ihr endgültiges Maß kalibriert.
Üblicherweise wird für das Folgeverbundwerkzeug 100, in welchem die Teilstanzwerkzeuge 120, 130, 140, das Kantenbearbeitungswerkzeug 170 und das Abtrennwerkzeug 180 hintereinander angeordnet sind, von einer Presse angetrieben, welche aufgrund der zuvor beschriebenen Einteilung in drei Teilstanzwerkzeuge relativ klein ausgelegt werden kann. Das hinter dem Folgeverbundwerkzeug 100 angeordnete Umformwerkzeug 200 wird üblicherweise von einem Kurvenscheibenantrieb gesteuert, von dem sowohl die Radialbewegungen der Biegestempel 212, 214 als auch die Axialbewegung des Biegedorns 210 abgegriffen wird. Eine Synchronisation des Folgeverbundwerkzeugs 100 und des Umformwerkzeugs 200 geschieht durch eine Zentralradmaschine, welche eine mechanische Zwangskopplung der Presse und des Kurvenscheibenantriebs bewirkt.
Zwar ist die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben. Jedoch ist sofort ersichtlich, dass diese auch andere Gestalt annehmen kann. Beispielsweise kann anstelle der Erzeugung dreier Bandstreifen und somit dreier paralleler Platinen auch eine andere Anzahl von beispielsweise zwei, vier oder mehr Platinen gewählt werden. Eine parallele Herstellung von bis zu vier Platinen bzw. Buchsen hat sich in der Erprobung als vorteilhaft bewährt. Anstelle der drei dargestellten Teilstanzwerkzeuge kann das Ausklinken der Abfallstreifen auch mit einem, zwei, vier oder mehr Teilstanzwerkzeugen ausgeführt werden. Auch kann auf das Ausklinken der äußeren Abfallstreifen entlang der Längskanten des Bandes verzichtet werden. Anstelle eines Kantenbearbeitungswerkzeugs mit der Länge L der fertigen Platinen kann die Kantenbearbeitung auch in mehreren Teilschritten mittels mehrer Kantenbearbeitungswerkzeuge in Teilschritten durchgeführt werden. Die Kennzeichnungseinrichtung kann entfallen oder beispielsweise anstelle eines Prägestempels eine Laserbeschriftungseinrichtung aufweisen. Auch kann das Umformwerkzeug eine andere Gestalt annehmen. Anstelle zweier Biegestempel können beispielsweise drei oder mehr synchronisierte Biegestempel vorgesehen sein. In einer ganz anderen Ausführungsform kann das Umformwerkzeug auch in Form eines Rollwerkzeugs ausgeführt sein.

10: Band
10a: Abfallstreifen
10b: Abfallstreifen
12: Vorschubrichtung
20: Bandstreifen
21: freies Ende der Bandstreifen
22: erste Ausklinkungen
24: zweite Ausklinkungen
26: dritte Ausklinkungen
28: Fasen
30: Platinen
100: Folgeverbundwerkzeug
110: Oberwerkzeug
112: Unterwerkzeug
114: Führungsmittel
116: Führungsmittel
120: erstes Teilstanzwerkzeug
121: Aufnahme
122: erster Schnittstempel
123: erster Schnittstempel
124: zweiter Schnittstempel
125: zweiter Schnittstempel
126: Schnittplatte
127: Niederhalter
128: Nut
129: Schneidkante
130: zweites Teilstanzwerkzeug
140: drittes Teilstanzwerkzeug
150: erste Bandführungselemente
160: zweite Bandführungselemente
161: Aufnahme
162: Führungsstift
166: Niederhalter
167: Führungsplatte
168: Nut
170: Kantenbearbeitungswerkzeug
172: Prägestempel
174: Matrize
180: Abtrennwerkzeug
182: Schnittstempel
184: Schnittplatte
190: Kennzeichnungseinrichtung
192: Prägestempel
194: Andrücker
195: Fördereinrichtung
200: Umformwerkzeug
210: Biegedorn
211: freies Ende des Biegedorns
212: unterer Biegestempel
213: Niederhalter
214: oberer Biegestempel
216: Absatz/Vorschubelement
220: Kalibrierdüse
222: Spalt
224: Lagerbuchse
V: Vorschub
L: Platinenlänge
A: Abstand der Stanzwerkzeuge
S: Schnittlänge der Stanzwerkzeuge

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Gleitlagerelements (224) aus einem Band (10) eines Schichtverbund- oder Massivwerkstoffes mit den Schritten: – Ausstanzen wenigstens eines inneren Abfallstreifens (10a) aus dem Band (10), so dass wenigstens zwei beabstandete, parallele Bandstreifen (20) erzeugt werden, – Brechen der Längskanten der Bandstreifen (20), – Abtrennen wenigstens zweier Platinen (30) von den wenigstens zwei Bandstreifen (20) und – gleichzeitiges Umformen der wenigstens zwei Platinen (30).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei nach dem Abtrennen beabstandeten, parallel nebeneinander liegenden Platinen (30) zusammengeführt und mit ihren Längskanten aneinander anliegend dem Umformwerkzeug (200) zugeführt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen durch Biegen der wenigstens zwei Platinen (30) um einen Biegedorn (210) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gebogenen Platinen (30) mittels Ziehen durch eine Kalibrierdüse (220) auf Endmaß gebracht werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brechen der Längskanten durch Anprägen von Fasen (28) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang beider Außenkanten des Bandes (10) jeweils ein äußerer Abfallstreifen (10a) ausgestanzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstanzen des wenigstens einen inneren und der beiden äußerer Abfallstreifen (10a) in einem Arbeitstakt erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstanzen der Abfallstreifen (10a) in wenigstens zwei zeitlich versetzten und längs des Bandes (10) hintereinander abschnittsweise ausgeführten Teilschritten erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstanzen der Abfallstreifen (10a), das Brechen der Kanten, das Abtrennen und das Umformen der Platinen (30) mit längs des Bandes (10) hintereinander angeordneten Werkzeugen in einem Arbeitstakt an verschiedenen Bandabschnitten erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Platinen (30) gekennzeichnet werden.
Vorrichtung zum Herstellen eines Gleitlagerelements (224) aus einem Band (10) eines Schichtverbund- oder Massivwerkstoffes mit einem Stanzwerkzeug (120, 130, 140) mit wenigstens einem ersten Schnittstempel (122, 123), der zum Ausstanzen wenigstens eines inneren Abfallstreifens (10a) aus dem Band (10) eingerichtet ist, so dass wenigstens zwei beabstandete, parallele Bandstreifen (20) erzeugt werden, einem Kantenbearbeitungswerkzeug (170) eingerichtet zum Brechen der Längskanten der Bandstreifen (20), einem Abtrennwerkzeug (180) eingerichtet zum Abtrennen wenigstens zweier Platinen (30) von den wenigstens zwei Bandstreifen (20) und einem Umformwerkzeug (200) eingerichtet zum gleichzeitigen Umformen der wenigstens zwei Platinen (30).
Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Fördereinrichtung (195), die eingerichtet ist, die wenigstens zwei nach dem Abtrennen beabstandeten, parallel nebeneinander liegenden Platinen (30) so zusammenzuführen, dass sie mit ihren Längskanten aneinander anliegen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug (200) einen Biegedorn (210) aufweist, um den die wenigstens zwei Platinen (30) gebogen werden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegewerkzeug eine zu dem Biegedorn (210) koaxial ausgerichtete Kalibrierdüse (220) und der Biegedorn (210) ein Vorschubelement (216) aufweist, das eingerichtet ist, die gebogenen Platinen (30) durch die Kalibrierdüse (220) zu fördern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kantenbearbeitungswerkzeug (170) einen Prägestempel (172) aufweist, der eingerichtet ist, Fasen (28) an die Längskanten der Bandstreifen (20) anzuprägen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzwerkzeug (120, 130, 140) zwei zweite Schnittstempel (124, 125) aufweist, die zum Ausstanzen jeweils eines äußeren Abfallstreifens (10a) entlang beider Außenkanten des Bandes (10) eingerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzwerkzeug (120, 130, 140) längs des Bandes (10) in wenigstens zwei hintereinander angeordnete Teilstanzwerkzeuge (120, 130, 140) unterteilt ist, die eingerichtet sind die Abfallstreifen (10a) abschnittsweise zeitlich versetzt auszustanzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzwerkzeug (120, 130, 140), das Kantenbearbeitungswerkzeug (170), das Abtrennwerkzeug (180) und das Umformwerkzeug (200) längs des Bandes (10) hintereinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Presse, die eingerichtet ist, das Stanzwerkzeug (120, 130, 140), das Kantenbearbeitungswerkzeug (170) und das Abtrennwerkzeug (180) gleichzeitig anzutreiben, und durch eine Fördereinrichtung, die eingerichtet ist, das Band (10) in Längsrichtung intermittierend vorzuschieben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, gekennzeichnet durch einen Stempel (192), der zum Kennzeichnen der wenigstens zwei Platinen (30) nach dem Abtrennen eingerichtet ist.