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Hintergrund der Erfindung
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1. Fachgebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Biegen eines Messerelements, in dem ein Biegeprozess eines bandförmigen Messerelements
in Richtung der Breite und der des Biegens des Messerelements in
Richtung der Dicke fortlaufend erfolgen kann.
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2. Erläuterung des Stands der Technik
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Es
gibt beispielsweise einen Fall, wie prinzipiell in 36 und 37 gezeigt,
in dem Aussparungen oder Perforationen in einem Werkstück W, wie
z. B. einer Pappe, durch die Verwendung einer Drehstanze 100 ausgebildet
werden, an die ein Messerelement 1 angebracht ist. In diesem
Fall wird die Drehstanze 100 gebraucht, indem sie mit einem
Gegenstück 200 kombiniert
wird, das als Aufnahmewalze dient. Bei dem Messerelement 1,
das an der Drehstanze 100 angebracht ist, ragt eine Schneidkante 12 von
der äußeren Umfangsfläche der
Drehstanze 100 hervor, die an einer Endkante in Richtung
der Breite angeordnet ist, und die Schneidkante 12 ist
in einer Form gebogen, die parallel zu der äußeren Umfangsfläche der
Drehstanze 100 ist. Das Werkstück W wird, wie es durch den
Pfeil gezeigt wird, zwischen die Drehstanze 100 und dem
Gegenstück 200 zugeführt, während die
Stanze und das Gegenstück
gedreht werden, werden Aussparungen oder Perforationen, die der
Form der Schneidkante 12 des Messerelements 1 entsprechend,
in dem Werkstück
W ausgebildet. Als Gegenstück 200 wird
entweder ein Teil, das aus Eisen gefertigt ist und dessen Oberfläche hart
ist, oder eines, das aus Gummi oder dergleichen hergestellt ist,
und dessen Oberfläche
weich ist, verwendet.
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38 bis 40 zeigen
einen Biegevorgang, um ein Messerelement 1 zu erhalten,
das an der Drehstanze 100, die in 36 gezeigt
ist, angebracht ist. 38 zeigt einen Zustand, in dem
das Messerelement 1 in Richtung der Dicke gebogen wird,
um in eine in einer Draufsicht im Wesentlichen rechteckige Form
geformt zu werden. In diesem Zustand liegt die gesamte Schneidkante 12 in
einer virtuellen horizontalen Ebene. 39 zeigt
einen Zustand, in dem eine Seite des rechteckigen Messerelements 1 der 38 in
einem Bereich von einem Endabschnitt zu einem Zwischenabschnitt
in Richtung der Breite des Messerelements 1 gebogen ist. Wie
der Figur entnommen werden kann, ist in diesem Stadium der Abschnitt,
an dem die Biegearbeit in Richtung der Breite durchgeführt wird,
in eine gebogene Form verändert,
in welcher die Form in einer Seitenansicht des Messerelements gekrümmt ist, d.h.
eine gebogene Form, die sich entlang des äußeren Umfangs der Drehstanze 100 erstreckt. 40 zeigt
ein Messerelement 1, das dadurch erhalten wird, dass die
Biegearbeit auf einer Seite des rechteckigen Messerelements 1 sowie
der gegenüberliegenden
Seite durchgeführt
ist.
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Ein
Verfahren zum Biegen eines Messerelements, in dem das Messerelement 1,
das eine Schneidkante an einer Endkante in Richtung der Breite aufweist,
in Richtung der Breite gebogen wird, wurde bereits beispielsweise
von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen (vgl.
japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsschrift Nr. 2004-141959).
Das vorgeschlagene Verfahren umfasst einen Schritt des Zusammendrückens/Dehnens,
indem ein Abschnitt in der Nähe
der Schneidkante durch Walzenformen von beiden Seiten eingespannt
wird, um den Abschnitt in Richtung der Dicke zusammenzupressen,
wodurch der zusammengedrückte
Abschnitt in Längsrichtung
gedehnt wird. In dem Schritt des Zusammendrückens/Dehnens werden die Formen
gedreht und der zusammengedrückte
Abschnitt wird kontinuierlich verdrängt, wodurch das Messerelement
in Richtung der Breite gebogen wird.
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Bei
dem Verfahren zum Biegen eines Messerelements 1 in Richtung
der Breite wird jedoch ein Messerelement erhalten, das vorher durch
eine andere, in Dickerichtung biegende Maschine in Richtung der
Dicke in eine gewünschte
Form gebogen wurde und das Messerelement wird dann in Richtung der
Breite gebogen. Auf diese Weise werden der Biegeprozess in Dickerichtung
und der Biegeprozess in Breiterichtung durch entsprechende Vorrichtungen an
unterschiedlichen Orten durchgeführt.
Daher ist die Produktionseffizienz schlecht und sind die Produktionskosten
hoch.
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Im
Falle, dass ein Messerelement vorher in Richtung der Dicke gebogen
wird, besteht ein Problem darin, dass, obwohl die Messerelemente
mit verschiedenen Biegungen vorbereitet sind, ein Fall häufig auftritt,
dass ein Messerelement, das eine entsprechende Biegung, die zu dem
Biegeprozess in Breiterichtung passt, nicht gefunden werden kann.
In einer Anordnung zum Biegen eines Messerelements, in der das Messerelement
vorher in Richtung der Dicke gebogen wird und dann in Richtung der
Breite gebogen wird, um ein vollständiges Messerelementprodukt
zu erhalten, ist es schwierig, ein Messerelementprodukt zu erhalten,
in dem das Biegen in Richtung der Dicke genau mit der Biegung des
Messerelements, das in Richtung der Breite gebogen ist, übereinstimmt,
oder anders gesagt ist es schwierig, ein Messerelementprodukt zu
erhalten, das eine komplex gebogene Form aufweist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Erfindung wurde vorgenommen, um die Probleme zu lösen. Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Biegen eines Messerelements bereitzustellen, in denen ein Prozess
zum Biegen eines Messerelements in Richtung der Breite und der zum
Biegen eines Messerelements in Richtung der Dicke kontinuierlich
durchgeführt
werden können,
wodurch die Produktionseffizienz verbessert werden kann.
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Es
ist noch eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Biegen eines Messerelements bereitzustellen, in denen der Prozess
des Biegens eines Messerelements in Richtung der Breite und der
des Biegens eines Messerelements in Richtung der Dicke kontinuierlich
durchgeführt
werden können
und die gesamte Biegevorrichtung kompakt und miniaturisiert werden
können.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Biegen eines Messerelements bereitzustellen, in denen das Biegen
in Richtung der Dicke in Übereinstimmung
mit der Biegung eines Messerelements, das in Richtung der Breite
gebogen ist, durchgeführt
werden kann, wodurch ein Messerelementprodukt, das eine genaue und
komplexe Form aufweist, mit hoher Genauigkeit erhalten werden kann.
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Das
Verfahren zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung wird mit Bezug
zu den Bezugszeichen beschrieben, die in 1 bis 23 verwendet
werden, um das Verständnis
für die
Erfindung zu erleichtern. In einem Verfahren zum Biegen eines Messerelements,
in dem ein bandförmiges Messerelement 1,
das eine Schneidkante 12 an einer Endkante in Richtung
der Breite aufweist, einem Bearbeitungsformabschnitt 5 periodisch
zugeführt
wird und in dem während
der Unterbrechung des Zuführprozesses
ein Biegeprozess durch den Bearbeitungsformabschnitt 5 durchgeführt wird,
umfasst der Biegeprozess durch den Bearbeitungsformabschnitt 5:
einen in Breiterichtung biegenden Arbeitsschritt, in dem das Messerelement 1 in
Richtung der Breite gebogen wird und einen in Dickerichtung biegenden
Arbeitsschritt, in dem nach dem vorherigen Biegeprozess das Messerelement
in die Richtung der Dicke gebogen wird. Während des in Breiterichtung
biegenden Arbeitsschritts für
das Messerelement wird das Messerelement 1 durch ein Paar
Drehspannbacken 13, 14, die in dem Bearbeitungsformabschnitt 5 angeordnet
sind, von beiden Seiten in Richtung der Dicke eingespannt, um in
Richtung der Dicke zusammengedrückt
zu werden, wodurch der zusammengedrückte Abschnitt in der Längsrichtung
des Messerelements gedehnt wird und das Messerelement in Richtung
der Breite gebogen wird. Während
des in Dickerichtung biegenden Arbeitsschritt für das Messerelement 1 umfasst
der Bearbeitungsformabschnitt 5: eine in Richtung der Dicke
biegenden Welle 31 und einen in Richtung der Dicke biegenden
Zylinder 32, der in einem Drehpaarzustand auf die in Richtung der Dicke
biegenden Welle gepasst ist, ein Durchgang für das Messerelement 33,
der es ermöglicht,
dass das Messerelement 1 dort hindurchtritt, ist durchgehend
in der in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 in einer
Richtung ausgebildet, die senkrecht zu einer Achse der in Richtung
der Dicke biegenden Welle ist, erste und zweite Durchgänge, die
jeweils dem Auslass- und Einlassdurchgangsende des Durchgangs für das Messerelement 33 entgegengesetzt
angeordnet sind, sind in dem in Richtung der Dicke biegenden Zylinder 32 ausgebildet,
ein vorgegebener Spalt 36 ist zwischen einer äußeren Umfangsseite
eines den Auslass bildenden Abschnittes des Durchgangs für das Messerelement 33 in
der in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 und einer
inneren Umfangsseite eines den ersten Durchgang bildenden Abschnitts
in dem in Richtung der Dicke biegenden Zylinder 32 angeordnet,
und die in Richtung der Dicke biegende Welle 31 und der
in Richtung der Dicke biegende Zylinder 32 werden relativ
zueinander gedreht, wodurch das Messerelement 1, das von
dem Durchgang für
das Messerelement 33 über
den zweiten Durchgang 35 zu dem ersten Durchgang 34 geführt wird,
in Richtung der Dicke gebogen wird.
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Gemäß dem derart
ausgestalteten Verfahren zum Biegen eines Messerelements kann, nachdem das
Messerelement in Richtung der Breite gebogen wurde, der Biegeprozess
in Richtung der Dicke nachfolgend durchgeführt werden und daher die Produktionseffizienz
deutlich erhöht
werden.
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In
dem Verfahren zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Breiterichtung biegende Arbeitsschritt für das Messerelements in der
Art durchgeführt
werden, dass die Höhe des
Drucks in dem zusammengedrückten
Abschnitt des Messerelements 1 fortwährend erhöht wird, während sich einer Endkante in
Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird.
In der Beschreibung bedeutet die Höhe des Drucks die Höhe der Minderung
der Dicke, welche in dem Fall auftritt, in dem das Messerelement 1 in
Richtung der Dicke zusammengedrückt
wird. Gemäß der Ausgestaltung
ist die Dehnungslänge
eines Abschnitts des Messerelements 1, die durch das Zusammenpressen
auftritt, länger,
je näher
der Abschnitt zu der einen Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 ist,
und kürzer,
je entfernter der Abschnitt von der einen Endkante in Richtung der
Breite ist. Daher kann der zusammengedrückte Abschnitt in eine gebogene
Form umgeformt werden, wobei die eine Endkante in Richtung der Breite
des Messerelements 1 in Richtung der Breite gekrümmt wird,
wie in 26 gezeigt ist.
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In
dem Verfahren zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Breiterichtung biegende Arbeitsschritt für das Messerelements 1 in
der Art durchgeführt
werden, dass die Höhe
des Drucks in dem zusammengedrückten
Abschnitt des Messerelements 1 fortwährend erhöht wird, während sich einer anderen Endkante
in Richtung der Breite des Messer elements 1 genähert wird. Gemäß der Ausgestaltung
ist die Dehnungslänge
eines Abschnitts des Messerelements 1, die durch das Zusammenpressen
auftritt, länger,
je näher
der Abschnitt zu der anderen Endkante in Richtung der Breite des
Messerelements 1 ist, und kürzer, je entfernter der Abschnitt
zu der anderen Endkante in Richtung der Breite ist. Daher kann der
zusammengedrückte Abschnitt
in eine gebogene Form umgeformt werden, wobei die andere Endkante
in Richtung der Breite des Messerelements 1 in Richtung
der Breite gekrümmt
wird, wie in 28 gezeigt ist.
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In
dem Verfahren zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Breiterichtung biegende Arbeitsschritt für das Messerelements durch
die Verwendung der Drehspannbacken 13, 14 durchgeführt werden,
die einen V-förmigen Querschnitt
aufweisen und die Endkanten 13a, 14a umfassen,
welche sich jeweils in der Breiterichtung des Messerelements erstrecken.
In diesem Fall könnte
das Paar Drehspannbacken 13, 14 auf beiden Seiten
des Messerelements 1 in der Art angeordnet werden, dass
die Drehspannbacken relativ zueinander in entgegengesetzte Richtungen
drehbar sind, und die Drehspannbacken 13, 14 sich
durch die relative Drehung einander annähern, wodurch der in Breiterichtung
biegende Prozess erfolgt. Gemäß der Ausgestaltung
könnte
das Messerelement 1 in Richtung der Dicke gebogen werden,
indem eine Druckkraft durch die Endkanten 13a, 14a der
Drehspannbacken 13, 14 auf dem Messerelement 1 konzentriert werden
und das Messerelement 1 effizient gedehnt wird.
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In
dem Verfahren zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Breiterichtung biegende Prozess durch die Verwendung der
Drehspannbacken 13, 14 durchgeführt werden, wobei
die Endkanten 13a, 14a in Bezug auf Seitenflächen 11, 11 des
Messerelements 1 geneigt sind, die den Endkanten gegenüberliegen.
Gemäß der Ausgestaltung
wird in dem in Breiterichtung biegenden Prozess die Höhe des Drucks
auf das Messerelement 1 einfach durch Pressen der Drehspannbacken 13, 14 gegen
das Messerelement 1 fortwährend erhöht oder erniedrigt, während sich
einer Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird.
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In
dem Verfahren zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Breiterichtung biegende Prozess durch eine Anordnung durchgeführt werden,
in der das Paar Drehspannbacken 13, 14 an einem
Paar aus einer antreibenden Drehspannwelle 15 und einer
angetriebenen Drehspannwelle 16 angebracht sein, die in
einer vertikalen Position einander gegenüberliegend auf beiden Seiten
des Messerelements 1 in der Art angeordnet sind, dass die
Drehspannbacken relativ zueinander in entgegengesetzte Richtungen
drehbar sind, so dass die Endkanten 13a, 14a der
Backen jeweils zu Außenseiten
der Wellen vorstehen und die antreibende Drehspannwelle 15 und
die angetriebene Drehspannwelle 16 relativ zueinander gedreht werden, um
eine Annäherung
der Drehspannbacken 13, 14 zueinander zu bewirken.
Gemäß der Ausgestaltung könnte in
einem Zustand, in dem das Paar Drehspannbacken 13, 14 durch
die antreibende Drehspannwelle 15 und die angetriebene
Drehspannwelle 16 gehalten werden, der in Breiterichtung
wirkende Biegeprozess stabil und sicher gemäß der relativen Drehung der
antreibenden und angetriebenen Wellen durchgeführt werden.
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In
einem Verfahren zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Dickerichtung biegende Prozess durch eine Anordnung durchgeführt werden,
in welcher die in Richtung der Dicke biegende Welle 31 in
einer zylindrischen Form ausgebildet und fixiert ist, wobei das
Paar aus antreibender Drehspannwelle 15 und angetriebener
Drehspannwelle 16 in der in Richtung der Dicke biegenden
Welle 31 angeordnet sind, wobei ein Drehspannzylinder 17,
der Durchgänge
für das
Messerelement 18, 18 aufweist, in der Art eingeführt ist,
dass die Durchgänge
für das
Messerelement 18, 18 mit dem Durchgang für das Messerelement 33 der
in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 in Verbindung
stehen, und wobei der in Richtung der Dicke biegende Zylinder 32,
der in einem Drehpaarzustand auf die in Richtung der Dicke biegenden
Welle 31 gepasst ist, rotiert wird. Gemäß der Ausgestaltung kann in
einem Zustand, in dem die in Richtung der Dicke biegende Welle 31,
die antreibenden Drehspannwelle 15, die angetriebenen Drehspannwelle 16,
der in Richtung der Dicke biegende Zylinder 32 kompakt
untergebracht sind, der in Dickerichtung biegende Prozess direkt
nach dem in Breiterichtung biegenden Prozess durchgeführt werden.
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In
dem Verfahren zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Dickerichtung biegende Prozess durch das Neigen der in Richtung
der Dicke biegenden Welle 31 und des in Richtung der Dicke
biegenden Zylinders 32 mit Bezug auf das Messerelement 1 erfolgen,
um mit einer Biegung des Messerelements übereinzustimmen, das in der
Breiterichtung gebogen wurde. Gemäß der Ausgestaltung kann ein
Messerelementprodukt, das eine komplex gebogene Seitenflächenform
aufweist, mit hoher Genauigkeit erreicht werden.
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Die
Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß Erfindung wird mit Bezug
auf die Bezugszeichen beschrieben, die in 1 bis 23 verwendet
werden, um das Verständnis
für die
Erfindung zu erleichtern. In einer Vorrichtung zum Biegen eines
Messerelements, in der ein bandförmiges
Messerelement 1, das in Richtung der Breite eine Schneidkante 12 an
einer Endkante aufweist, einem Bearbeitungsformschnitt 5 periodisch
zugeführt
wird und in der ein Biegeprozess während der Unterbrechung des
Zuführprozesses
durch den Bearbeitungsformabschnitt 5 durchgeführt wird,
umfasst der Bearbeitungsformabschnitt 5: einen in Richtung
der Breite wirkenden Biegeformabschnitt 9, der das Messerelement 1 in
Richtung der Breite biegt, und einen in Richtung der Dicke wirkenden
Biegeformabschnitt 10, der nach dem in Richtung der Breite
biegenden Prozess das Messerelement in Richtung der Dicke biegt.
Der in Richtung der Breite wirkende Biegeformabschnitt 9 umfasst
ein Paar Drehspannbacken 13, 14, die auf beiden
Seiten des Messerelements 1 in der Art angeordnet sind,
dass die Drehspannbacken relativ zueinander in entgegengesetzte
Richtungen drehbar sind, und derart ausgestaltet ist, dass die Drehspannbacken 13, 14 Endkanten 13a, 14a aufweisen,
welche sich entlang der Breiterichtung des Messerelements 1 erstrecken,
und dass die Drehspannbacken 13, 14 relativ zueinander
in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, um sich einander
anzunähern,
um das Messerelement 1 zwischen den Endkanten 13a, 14a von
beiden Seiten in Richtung der Dicke zusammenzupressen, um das Messerelement 1 in
Richtung der Dicke zusammenzudrücken,
wodurch der zusammengedrückte
Abschnitt in einer Längsrichtung
des Messerelements gedehnt wird und das Messerelement in Richtung
der Breite gebogen wird. Der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 ist
aufgebaut aus: einer in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 und
einem in Richtung der Dicke biegenden Zylinder 32, der
in einem Drehpaarzustand auf die in Richtung der Dicke biegenden
Welle gepasst ist, einem Durchgang für das Messerelement 33,
der es ermöglicht,
dass das Messerelement dort hindurchtritt, ist durchgehend in der
in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 in einer Richtung
ausgebildet, die senkrecht zu einer Achse der in Richtung der Dicke
biegenden Welle verläuft, erste
und zweite Durchgänge 34, 35,
die jeweils den Auslass- und Einlassdurchgangsenden des Durchgangs
für das
Messerelement 33 entgegengesetzt angeordnet sind, sind
in dem in Richtung der Dicke biegenden Zylinder 32 ausgebildet,
ein vorgegebener Spalt 36 ist zwischen einer äußeren Umfangsseite
eines den Auslass bildenden Abschnitts des Durchgangs für das Messerelement 33 in
der in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 und einer
inneren Umfangsseite eines den ersten Durchgang formenden Abschnitts
in dem in Richtung der Dicke biegenden Zylinder 32 angeordnet,
und die in Richtung der Dicke biegende Welle 31 und der
in Richtung der Dicke biegende Zylinder 32 werden relativ
zueinander gedreht, wodurch das Messerelement 1, das von dem
Durchgang für
das Messerelement 33 über
den zweiten Durchgang 35 zu dem ersten Durchgang 34 geführt wird,
gebogen wird.
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Gemäß der derart
ausgestalteten Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements kann,
nachdem das Messerelement in Richtung der Breite gebogen wird, der
Biegeprozess in Richtung der Dicke, nachfolgend durchgeführt werden
und daher die Produktionseffizienz deutlich erhöht werden.
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In
der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der Abschnitt des Messerelements 1, der zusammengedrückt werden
soll, in einem Zustand gepresst werden, um zusammengedrückt zu werden,
in dem die Endkanten 13a, 14a des Paars Drehspannbacken 13, 14 jeweils
in Bezug auf die Seitenflächen 11, 11 des
Messerelements 1 geneigt sind, die entgegengesetzt zu den
Endkanten liegen. Gemäß der Ausgestaltung
könnte
in dem in Breiterichtung biegenden Prozess die Höhe des Drucks auf das Messerelements 1 einfach
durch Pressen der Drehspannbacken 13, 14 gegen
das Messerelement 1 fortwährend erhöht oder erniedrigt werden,
während
sich einer Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird.
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In
einer Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnten
die Endkanten 13a, 14a des Paars Drehspannbacken 13, 14 geneigt
sein, so dass die Höhe
des Drucks in Bezug auf das Messerelement 1 fortwährend erhöht wird, während sich
einer Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird.
Gemäß der Ausgestaltung
ist die Dehnlänge
eines Abschnittes des Messerelements 1, die durch das Zusammenpressen
auftritt, länger,
je näher
der Abschnitt zu der einen Endkante in Richtung der Breite des Messerelements
ist, und kürzer,
je entfernter der Abschnitt von der einen Endkante in Richtung der
Breite ist. Daher kann der zusammengedrückte Abschnitt in eine gebogene
Form umgeformt werden, wobei die eine Endkante in Richtung der Breite
des Messerelements 1 in Richtung der Breite gekrümmt ist,
wie in 26 gezeigt ist.
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In
der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnten
die Endkanten 13a, 14a des Paars Drehspannbacken 13, 14 geneigt
sein, so dass die Höhe
des Drucks in Bezug auf das Messerelement 1 fortwährend erhöht wird, während sich
einer anderen Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird.
Gemäß der Ausgestaltung
ist die Dehnlänge
eines Abschnitts des Messerelements 1, die durch das Zusammenpressen
auftritt, länger,
je näher
der Abschnitt zu der anderen Endkante in der Richtung der Breite
des Messerelements ist, und kürzer,
je entfernter der Abschnitt von der anderen Endkante in Richtung
der Breite ist. Daher kann der zusammengedrückte Abschnitt in eine gebogene
Form umgeformt werden, wobei die andere Endkante in Richtung der Breite
des Messerelements 1 in Richtung der Breite gekrümmt ist,
wie in 28 gezeigt ist.
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In
der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Breiterichtung wirkende Biegeformabschnitt 9 umfassen: ein
Paar Drehspannbacken 13, 14, die geneigt sind, so
dass die Höhe
des Drucks in Bezug auf das Messerelement 1 fortwährend erhöht wird,
während
sich einer Endkante in Breiterichtung des Messerelements 1 genähert wird
und ein Paar Drehspannbacken 13, 14, die geneigt
sind, so dass die Höhe
des Drucks in Bezug auf das Messerelement 1 fortwährend erhöht wird,
während
sich einer anderen Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird.
Gemäß der Ausgestaltung
kann die eine Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 in
eine gebogene Form umgeformt werden, die in Richtung der Breite
gekrümmt
ist, und die andere Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 kann
in eine gebogene Form umgeformt werden, die in Richtung der Breite
gekrümmt
ist.
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In
der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
das Paar Drehspannbacken 13, 14 an einem Paar
aus einer antreibenden Drehspannwelle 13, 14 und
einer angetriebenen Drehspannwelle 16 angebracht sein,
die auf beiden Seiten des Messerelements 1 in der Art angeordnet
sind, dass die Drehspannbacken in entgegengesetzten Richtungen drehbar
sind, so dass Endkanten 13a, 14a jeweils zu Außenseiten
der Wellen vorstehen. Gemäß der Ausgestaltung
könnte
in einem Zustand, in dem das Paar Drehspannbacken 13, 14 durch
die antreibende Drehspannwelle 15 und die angetriebene
Drehspannwelle 16 gehalten werden, der in Breiterichtung
wirkende Biegeprozess stabil und sicher gemäß der relativen Drehung der antreibenden
und angetriebenen Wellen durchgeführt werden.
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In
einer Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 konzentrisch
in dem in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitt 9 aufgenommen
sein. Gemäß der Ausgestaltung
kann die gesamte Vorrichtung kompakt und miniaturisiert sein.
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Die
Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung könnte derart
ausgestaltet sein, dass die in Richtung der Dicke biegende Welle 31 eine
zylindrische Ausgestaltung aufweist, dass das Paar aus antreibender
Drehspannwelle 15 und angetriebener Drehspannwelle 16 in
der in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 angeordnet
ist und ein Drehspannzylinder 17, der Durchgänge für das Messerelement 18, 18 aufweist,
derart eingefügt ist,
dass die Durchgänge
für das
Messerelement 18, 18 in Verbindung mit dem Durchgang
für das
Messerelement 33 der in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 stehen.
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In
diesem Fall könnte
die in Richtung der Dicke biegende Welle 31 fixiert sein
und der in Richtung der Dicke biegende Zylinder 32 drehbar
sein. Gemäß der Ausgestaltung
kann in einem Zustand, in dem die in Richtung der Dicke biegende
Welle 31, die antreibende Drehspannwelle 15, die
angetriebene Drehspannwelle 16, der in Richtung der Dicke
biegende Zylinder 32 kompakt untergebracht sind, der in
Dickerichtung biegende Prozess direkt nach dem in Breiterichtung
biegenden Prozess durchgeführt
werden.
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In
der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 neigefähig angeordnet
sein, so dass ein Neigewinkel in Bezug auf das Messerelement 1 entsprechend
einer Biegung des Messerelements 1 änderbar ist, das in Richtung
der Dicke durch den in Richtung der Dicke wirkenden Biegeformabschnitt 9 gebogen
wurde. Gemäß der Ausgestaltung
ist das Biegen in Richtung der Dicke in Übereinstimmung mit der Biegung
des Messerelements 1, das in Richtung der Breite gebogen ist,
ermöglicht,
wodurch ein Messerelementprodukt, das eine komplexe gebogene Form
aufweist, mit hoher Genauigkeit erzielt werden kann.
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In
der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 neben
einer Seite des in Breiterichtung wirkenden Biegeformabschnitts 9 liegen,
die in Richtung der Zuführung
des Messerelements nachfolgend angeordnet ist. Auch in dieser Ausgestaltung
kann der Biegeprozess in Richtung der Dicke, nachdem das Messerelement 1 in
Richtung der Breite gebogen wurde, nachfolgend durchgeführt werden.
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In
der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements gemäß der Erfindung
könnte
der in Breiterichtung wirkende Biegeformabschnitt 9 derart
ausgestaltet sein, dass ein Paar Drehspannbacken 13, 14,
die geneigt werden, so dass die Höhe des Drucks in Bezug auf
das Messerelement 1 fortwährend erhöht wird, während sich einer Endkante in
Breiterichtung des Messerelements 1 genähert wird, und ein Paar Drehspannbacken 13, 14,
die geneigt werden, so dass die Höhe des Drucks in Bezug auf
das Messerelement fortwährend
erhöht
wird, während
sich einer anderen Endkante in Richtung der Breite des Messerelements
genähert
wird, nebeneinander in einer Zuführrichtung
des Messerelements angeordnet sind. Gemäß der Ausgestaltung kann die
eine Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 in eine
gebogene Form umgeformt werden, die in Richtung der Breite gekrümmt ist,
und die andere Endkante kann in Richtung der Breite des Messerelements kann
in eine gebogene Form umgeformt werden, die in Richtung der Breite
gekrümmt
ist.
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Gemäß dem Verfahren
und der Vorrichtung zum Biegen des Messers gemäß der Erfindung kann nacheinander
folgend ein Prozess des Biegens eines Messerelements in Richtung
der Breite, ein Prozess des Biegens eines Messerelements in Richtung
der Dicke kontinuierlich durchgeführt werden, wodurch die Produktionseffizienz
beträchtlich
verbessert werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 ist
eine äußere perspektivische
Darstellung einer Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements, die
eine Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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2 ist
eine transparente Darstellung, die die innere Struktur der Vorrichtung
zum Biegen eines Messerelements der 1 zeigt.
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3 ist
eine Querschnitt-Draufsicht der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements
der 1.
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4 ist
eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements
gemäß 1.
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5 ist
eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein in Richtung
der Dicke wirkender Biegeformabschnitt geneigt ist, in Übereinstimmung
mit 4.
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6 ist
eine äußere perspektivische
Darstellung eines in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitts
und des in Richtung der Dicke wirkenden Biegeformabschnitts.
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7 ist
eine Längsschnittdarstellung
des in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitts und des
in Richtung der Dicke wirkenden Biegeformabschnitts.
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8 ist
eine Schnittdarstellung, die entlang der Linie A-A der 7 geführt ist.
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9 ist
eine Vorderansicht des in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitts.
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10 ist
eine Schnittdarstellung, die entlang der Linie B-B der 9 geführt ist.
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11 ist
eine Seitenansicht des in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitts
der 9.
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12 ist
eine perspektivische Darstellung des in Richtung der Breite wirkenden
Biegeformabschnitts der 9.
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13 ist
eine Darstellung der Funktion des in Richtung der Breite wirkenden
Biegeformabschnitts.
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14 ist
eine Draufsicht eines Drehspannzylinders.
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15 ist
eine Vorderansicht des Drehspannzylinders.
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16 ist
eine Seitenansicht des Drehspannzylinders.
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17 ist
eine perspektivische Darstellung des Drehspannzylinders.
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18 ist
eine Draufsicht einer in Richtung der Dicke biegenden Welle des
in Richtung der Dicke wirkenden Biegeformabschnitts.
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19 ist
eine Schnittdarstellung, die entlang der Linie C-C der 18 geführt ist.
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20 ist
eine Draufsicht der in Richtung der Dicke biegenden Welle des in
Richtung der Dicke wirkenden Biegeformabschnitts.
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21 ist
eine Schnittdarstellung, die entlang der Linie D-D der 20 geführt ist.
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22 ist
eine perspektivische Darstellung der in Richtung der Dicke biegenden
Welle des in Richtung der Dicke wirkenden Biegeformabschnitts.
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23 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Vorrichtung zum Biegen
eines Messer elements gemäß 1.
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24A und 24B sind
Vorderansichten eines Paars Drehspannbacken des in Richtung der Dicke
wirkenden Biegeformabschnitts, wobei 24A einen
Zustand zeigt, in dem das Paar Drehspannbacken getrennt voneinander
ist und 24B einen Zustand zeigt, in
dem das Paar Drehspannbacken einander angenähert ist, um ein Messerelement zusammenzudrücken.
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25A und 25B sind
Vorderansichten eines Paars Drehspannbacken in einer anderen Ausführungsform,
wobei 25A einen Zustand zeigt, in dem
das Paar Drehspannbacken getrennt voneinander ist und 25B einen Zustand zeigt, in dem das Paar Drehspannbacken
einander angenähert
ist, um ein Messerelement zusammenzudrücken.
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26 ist
eine Seitenansicht eines Messerelements, das in Richtung der Breite
gebogen ist.
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27 ist
eine Seitenansicht eines Zustands, in dem ein Messerelement in einer
anderen Ausführungsform
in Richtung der Breite gebogen ist.
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28 ist
eine Seitenansicht eines Zustands, in dem ein Messerelement in einer
weiteren Ausführungsform
in Richtung der Breite gebogen ist.
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29A und 29B sind
Querschnitts-Draufsichten des in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitts
und des in Richtung der Dicke wirkenden Biegeformabschnitts, wobei 29A einen Zustand zeigt, bevor das Messerelement
in Richtung der Dicke gebogen wurde, und 29B einen
Zustand zeigt, nachdem das Messerelement in Richtung der Dicke gebogen
wurde.
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30 ist
eine Querschnitts-Draufsicht des in Richtung der Breite wirkenden
Biegeformabschnitts und des in Richtung der Dicke wirkenden Biegeformabschnitts,
die einen Zustand zeigt, in dem das Messerelement in einer anderen
Ausführungsform
in Richtung der Dicke gebogen ist.
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31 ist
eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel eines Messerelements zeigt,
das in Richtung der Dicke gebogen ist.
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32 ist
eine Querschnitts-Draufsicht, die einen in Richtung der Breite wirkenden
Biegeformabschnitt in einer anderen Ausführungsform in Übereinstimmung
mit 10 zeigt.
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33 ist
eine Querschnitts-Draufsicht einer Vorrichtung zum Biegen eines
Messerelements in einer anderen Ausführungsform.
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34 ist
eine Querschnitts-Draufsicht einer Vorrichtung zum Biegen eines
Messerelements in einer weiteren Ausführungsform.
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35 ist
eine Querschnitts-Draufsicht einer Vorrichtung zum Biegen eines
Messerelements in einer noch weiteren Ausführungsform.
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36 ist
eine perspektivische Darstellung, die den Gebrauchszustand einer
Drehstanze zeigt.
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37 ist
eine Seitenansicht, die den Gebrauchszustand der Drehstanze zeigt.
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38 ist
eine perspektivische Darstellung, die ein Messerelement vor dem
in Richtung der Breite wirkenden Biegeprozess zeigt.
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39 ist
eine perspektivische Darstellung, die das Messerelement während des
in Richtung der Breite wirkenden Biegeprozesses zeigt.
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40 ist
eine perspektivische Darstellung, die das Messerelement nach dem
in Richtung der Breite wirkenden Biegeprozess zeigt.
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Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen
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1 ist
eine äußere perspektivische
Darstellung einer Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements, die
eine Ausführungsform
der Erfindung zeigt, 2 ist eine transparente Darstellung, welche
die innere Struktur der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements
zeigt, 3 ist eine Querschnitts-Draufsicht der Vorrichtung
zum Biegen eines Messerelements und 4 ist eine
Seitenansicht der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements.
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In
der Vorrichtung zum Biegen eines Messerelements, wie sie in 1 bis 4 gezeigt
ist, ist ein Bearbeitungstisch 3 auf einem Gehäuse 2 angeordnet
und ein Zuführabschnitt
für das
Messerelement 4 und ein Bearbeitungsformabschnitt 5 sind
auf dem Bearbeitungstisch 3 angeordnet. Der Zuführabschnitt
für das
Messerelement 4 umfasst ein Paar Zuführwalzen für das Messerelement 6, 7,
die auf beiden Seiten eines bandförmigen Messerelements 1 angeordnet
sind, das eine Schneidkante 12 an einer Endkante in Richtung
der Breite aufweist. Das Paar Zuführwalzen für das Messerelement 6, 7 wird
periodisch in entgegengesetzte Richtungen durch einen Zuführmotor
für das
Messerelement 8 gedreht, wodurch das Messerelement 1 dem
Bearbeitungsformabschnitt 5 mit der nach oben gerichteten Schneidkante 12 periodisch
zugeführt
wird.
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Wie
in 6 bis 8 gezeigt, umfasst der Bearbeitungsformabschnitt 5:
einen in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitt 9,
der das Messerelement in Richtung der Breite biegt, und einen in Richtung
der Dicke wirkenden Biegeformabschnitt 10, der das Messerelement
nach dem in Richtung der Breite wirkenden Biegeprozess in Richtung
der Dicke biegt. Der in Richtung der Breite wirkende Biegeformabschnitt 9 und
der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 sind
konzentrisch zueinander angeordnet.
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Wie
in 9 bis 13 gezeigt, umfasst der in Richtung
der Breite wirkende Biegeformab schnitt 9 ein Paar Drehspannbacken 13, 14,
die auf beiden Seiten des Messerelements 1 in der Art angeordnet sind,
dass sie relativ zueinander in entgegengesetzten Richtungen drehbar
sind. Die Drehspannbacken 13, 14 umfassen Endkanten 13a, 14a,
die sich jeweils in der Richtung der Breite des Messerelements 1 erstrecken,
und die geformt sind, um einen V-förmigen Querschnitt aufzuweisen.
Die Drehspannbacken sind an einem Paar aus einer antreibenden Drehspannwelle 15 und
einer angetriebenen Drehspannwelle 16 angebracht, die in
einer vertikalen Position einander gegenüberliegend auf beiden Seiten
des Messerelements 1 in der Art angeordnet sind, dass die
Drehspannbacken in entgegengesetzte Richtungen drehbar sind, so
dass deren Endkanten 13a, 14a jeweils von Außenseiten
der Wellen vorstehen. Die antreibende Drehspannwelle 15 und
die angetriebene Drehspannwelle 16 sind in einem Drehspannzylinder 17 angeordnet,
der in 15 bis 17 gezeigt ist,
dieser Zustand ist in den 6 bis 8 gezeigt. In 15 bis 17 sind
in einem Zwischenabschnitt in der Höhenrichtung des Drehspannzylinders 17 Durchgänge für das Messerelement 18, 18 an Stellen
ausgebildet, die symmetrisch zu der Achse des Zylinders 17 sind,
die es ermöglichen,
dass das Messerelement dort hindurchtritt. Wie in 8 gezeigt,
stehen die Durchgänge
für das
Messerelement 18, 18 mit einem Spalt zwischen
der antreibenden Drehspannwelle 15 und der angetriebenen
Drehspannwelle 16 in Verbindung. Wie in 1 bis 23 gezeigt,
sind das obere und untere Ende des Drehspannzylinders 17 auf
dem Bearbeitungstisch 3 durch Zylinderhalterungen 19, 20 gehalten,
wodurch der Drehspannzylinder in einer vertikalen Position angebracht
ist.
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Wie
in 6 gezeigt ist, sind die antreibende Drehspannwelle 15 und
die angetriebene Drehspannwelle 16 derart angeordnet, dass
sie durch einen Antriebsmechanismus für die Drehspannbacken 21 relativ
zueinander in entgegengesetzten Richtungen in dem Drehspannzylinder 17 gedreht
werden. In den Antriebsmechanismus für die Drehspannbacken 21 sind
Sektorantriebszahnräder 22, 23 jeweils
an den oberen und unteren Enden der antreibenden Drehspannwelle 15 und
der angetriebenen Drehspannwelle 16 befestigt, die von
dem oberen und unteren Ende des Drehspannzylinders 17 vorstehen. Drehzahnräder 26, 27 sind
jeweils an den oberen und unteren Enden der antreibenden und angetriebenen Wellen 24, 25 befestigt,
so dass die benachbarten Drehzahnräder 26, 27 ineinander
eingreifen. Die Drehzahnräder 26, 27 greifen
jeweils in die Sektorantriebszahnräder 22, 23 ein.
Wie in 2 und 4 gezeigt, ist das untere Ende
der antreibenden Welle 24 über ein Koppelelement 30 an
einer Rotationswelle 29 eines vorwärts und rückwärts laufenden Antriebsmotors 28 für den in
Breiterichtung wirkenden Biegeprozess angekoppelt. Demzufolge werden
die antreibende Drehspannwelle 15 und die angetriebene
Drehspannwelle 16 durch den Betrieb des vorwärts und
rückwärts laufenden
Antriebsmotors 28 relativ zueinander vorwärts und
relativ zueinander rückwärts in entgegengesetzte
Richtungen im Drehspannzylinder 17 gedreht.
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Wie
in 24A und 24B gezeigt,
ist das Paar Drehspannbacken 13, 14 derart angeordnet, dass
deren entsprechende Endkanten 13a, 14a einander
gegenüberliegen
und das Messerelement 1 zwischen den Kanten mit der Schneidkante 12 nach oben
zeigend zugeführt
wird. Wie oben beschrieben, weisen die Endkanten 13a, 14a eine
Form auf, die sich entlang der Breiterichtung des Messerelements 1 erstreckt,
und sind so ausgebildet, dass sie einen V-förmigen
Querschnitt aufweisen.
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Wie
in 24B gezeigt, sind die Endkanten 13a, 14a in
einem Zustand, in dem die Endkanten 13a, 14a des
Paars Drehspannbacken 13, 14 das Messerelement 1 einspannen,
das in einer vertikalen Position zwischen den Kanten mit der Schneidkante 12 noch
oben gerichtet zugefüttert
wird, in einer sich nach unten konisch erweiterten Weise in Bezug
auf die vertikalen Seitenflächen 11, 11 des
Messerelements 1 geneigt. In dem dargestellten Beispiel
sind der Neigungswinkel Θ 1
der Endkante 13a der einen Drehspannbacke 13 in
Bezug auf die Seitenfläche 11 des
Messerelements 1 und der Neigungswinkel Θ 2 der Endkante 14a der
anderen Pressspannbacke 14 gleich groß zueinander gewählt. Allerdings
muss in Erwägung
gezogen werden, dass die Neigungswinkel Θ 1 und Θ 2 unterschiedlich voneinander
sind.
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Als
nächstes
wird ein Verfahren zum Biegen des Messerelements 1 in Richtung
der Breite durch die Verwendung des auf diese Weise gestalteten,
in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitts 9 beschrieben.
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In
einem Zustand, in dem das Messerelement 1 von beiden Seiten
durch das Paar Zuführwalzen
für das
Messerelement 6, 7 des Zuführabschnitts für das Messerelement 4 eingespannt
wird, werden das Paar Zuführwalzen
für das
Messerelement 6, 7 periodisch gedreht, um das
Messerelement 1 mit der nach oben gerichteten Schneidkante 12 periodisch dem
in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitt 9 zuzuführen. Während der
Unterbrechung des Zuführprozesses
des Messerelements 1 nähern
sich das Paar Drehspannbacken 13, 14 aneinander
an und trennen sich einmal oder in einer gewünschten Anzahl von Malen.
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In
einem Zustand, in dem die Endkanten 13a, 14a der
Drehspannbacken 13, 14 getrennt voneinander sind,
wie in 24A gezeigt, wird das Messerelement 1 in
einer vertikalen Position, mit der nach oben gerichteten Schneidkante 12 zwischen
die Kanten zugeführt
und dann beginnt der vorwärts
und rückwärts laufende
Antriebsmotor 28 für
den in Breiterichtung wirkenden Biegeprozess zu arbeiten, wodurch
die Endkanten 13a, 14a der Drehspannbacken 13, 14 sich
einander annähern.
Demzufolge werden, wie durch den Pfeil F in 24B gezeigt,
die Endkanten 13a, 14a der Drehspannbacken 13, 14 gegen die
Seitenflächen 11, 11 des
Messerelements 1 gepresst. Folglich wird das Messerelement 1 durch
die Drehspannbacken 13, 14 eingespannt, um in
Richtung der Dicke zusammengepresst zu werden und wird in Längsrichtung
des Messerelements 1 entsprechend der Höhe des Drucks gedehnt, so dass
es in Richtung der Breite gebogen wird. Das Obige beschreibt den
in Breiterichtung wirkenden Biegearbeitsschritt. Wie in 26 gezeigt,
verbleiben geradlinige Pressabdrücke
N1, N2, ... von den Endkanten 13a, 14a in einer
Anzahl, die gleich der Anzahl der wiederholten Pressoperationen
ist. In 24B ist die maximale Höhe des Drucks
auf das Messerelement 1, das durch das Pressen der Endkante 14a der
einen Drehspannbacke 14 zusammengedrückt wird, d.h. die maximalen
Höhe der
Verringerung der Dicke des Messerelements 1, die durch
das Zusammendrücken
verursacht wird, durch den Buchstaben d angezeigt.
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Die
Endkanten 13a, 14a sind in einer unten konisch
erweiterten Weise in Bezug auf die Seitenflächen 11, 11 des
Messerelements 1 geneigt. In dem in Breiterichtung biegenden
Arbeitsschritt wird daher die Höhe
des Drucks in dem zusammengedrückten Abschnitt
des Messerelements 1 fortwährend erhöht, während sich einer Endkante (der
Schneidkante 12) in Richtung der Breite genähert wird.
Folglich ist die Dehnlänge
aufgrund des Drucks eines Abschnitts des Messerelements 1 länger, je
näher der
Abschnitt an der Schneidkante 12 liegt und ist kürzer, je
weiter der Abschnitt von der Schneidkante 12 entfernt liegt. Zusammen
mit der Dehnung des zusammengedrückten
Abschnitts, der am nächsten
zu der Schneidkante 12 ist, wird die Schneidkante 12 in
der im Wesentlichen gleichen Länge
gedehnt. Daher wird der zusammengedrückte Abschnitt in eine gebogene Form
gebogen, in der die Schneidkante 12 des Messerelements 1 in
Richtung der Breite gekrümmt
ist, wie dies in 26 gezeigt ist.
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Wenn
die Höhe
des Drucks auf das Messerelement 1 durch die Endkanten 13a, 14a entsprechend
angepasst erhöht
oder verringert wird, oder die Neigung der zusammengedrückten Abschnitte entsprechend
angepasst verlängert
oder verkürzt wird,
kann der Biegewinkel des Messerelements 1 in Richtung der
Breite verändert
werden. Somit kann der Radius des Bogenlaufs P (siehe 5)
des Messerelements 1, das in Richtung der Breite gebogen wird,
frei angepasst werden.
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Das
Messerelement 1 wird durch die Endkanten 13a, 14a der
Drehspannbacken 13, 14 eingespannt gepresst, um
zusammengedrückt
zu werden. Daher ist die Druckkraft aufgrund der Endkanten 13a, 14a effizient
in dem zusammengedrückten
Abschnitt konzentriert, um den Biegeprozess des Messerelements 1 in
Richtung der Breite effizient durchzuführen.
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Durch
den Biegeprozess in Richtung der Breite, wie beispielsweise in 39 gezeigt,
kann eine Auswahl von Messerelementen 1 von einem Endabschnitt
zu einem mittleren Abschnitt in Richtung der Breite gebogen werden.
Es ist eine Selbstverständlichkeit,
dass der Biegeprozess in Richtung der Breite sowohl bei einem Messerelement 1 ermöglicht ist,
in dem, wie in 27 gezeigt, lange schlitzartige Ausnehmungen 56 in
der Längsrichtung
des Messerele ments 1 in der anderen Endkante in Breiterichtung
des Messerelements 1 in vorgegebenen Abständen ausgeformt
sind. als auch in dem solche Ausnehmungen nicht ausgeformt sind,
wie in 26 gezeigt. In 26 ist
die Schneidkante 12 in einem wellenförmigen Muster ausgeführt, so
dass das Messerelement 1, das zu Biegen ist, zur Ausbildung
von Perforationen in einem Werkstück verwendet werden kann. Alternativ
kann eine Ausführungsform
auf das Messerelement 1 angewendet werden, in dem die Schneidkante 12 in
einer geraden Form anstatt eines wellenförmigen Musters ausgeführt ist.
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Als
nächstes
wird die Anordnung des in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitts 10 beschrieben.
Wie in 6 bis 8 gezeigt, ist der in Richtung
der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 konzentrisch in
dem in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitt 9 aufgenommen.
Der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 ist
aus einer in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 und
einem in Richtung der Dicke biegenden Zylinder 32 aufgebaut,
der in einem Drehpaarzustand auf die in Richtung der Dicke biegenden
Welle 31 gepasst ist.
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Wie
in den 18 bis 22 gezeigt,
ist die in Richtung der Dicke biegende Welle 31 in einer
zylindrischen Form ausgebildet und der Drehspannzylinder 17,
in dem das Paar aus der antreibenden Drehspannwelle 15 und
der angetriebenen Drehspannwelle 16 aufgenommen sind, ist
in die in Richtung der Dicke biegenden Welle 16 eingefügt, wie dies
in 7 und 8 gezeigt. In anderen Worten ist
die in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 konzentrisch
und in verriegeltem Zustand auf dem Drehspannzylinder 17 gepasst.
Die Durchgänge
für das Messerelement 33, 33,
die den Durchtritt des Messerelements 1 hierdurch ermöglichen,
sind durchgehend in die in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 in
einer Richtung ausgebildet, die senkrecht zu der Achse der in Richtung
der Dicke biegenden Welle 31 ist. Die in Dickerichtung
biegende Welle 31 ist konzentrisch und in einem gesperrten
Zustand derart auf den Drehspannzylinder 17 gepasst, dass
die Durchgänge
für das
Messerelement 33, 33 mit den Durchgängen für das Messerelement 18, 18 des
Drehspannzylinders 17 in Verbindung stehen.
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In
den 6 bis 8 sind in dem in Richtung der
Dicke biegenden Zylinder 32, der auf die in Richtung der
Dicke biegende Welle 31 gepasst sind, erste und zweite
Durchgänge 34, 35 an
Stellen ausgebildet, die symmetrisch zu der Achse sind. Die ersten
und zweiten Durchgänge 34, 35 sind
derart ausgebildet, dass sie den Durchgängen für das Messerelement 33, 33 der
in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 gegenüberliegen,
und sind im Format größer als
die Öffnungsgröße der Durchgänge des
Messerelements 33. Ein vorgegebener Spalt 36 (siehe 8)
ist zwischen den äußeren Umfangsseiten
der den Auslass bildenden Abschnitte des Durchgangs für das Messerelement 1 in
der in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 und der inneren
Um fangsseite eines den ersten Durchgang formenden Abschnitts in dem
in Richtung der Dicke biegenden Zylinders 32 angeordnet.
Die in Richtung der Dicke biegende Welle 31 und der in
Richtung der Dicke biegende Zylinder 32 werden relativ
zueinander gedreht, wodurch das Messerelement 1, das von
dem Durchgang für
das Messerelement 33 über
den zweiten Durchgang 35 zu dem ersten Durchgang 34 geführt wird,
in Richtung der Dicke gebogen wird.
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Wie
in 2 und 4 gezeigt, wird der in Richtung
der Dicke biegende Zylinder 32 durch einen Drehantriebsmechanismus 38 für den in
Richtung der Dicke biegenden Zylinder 32 vorwärts oder
rückwärts gedreht
und umfasst einen vorwärts
und rückwärts laufenden
Antriebsmotor 37 für
den in Dickerichtung wirkenden Biegeprozess. Bei dem Drehantriebsmechanismus 38 ist
das untere Ende einer Antriebswelle 41, an der ein Antriebszahnrad 40 an
dem oberen Ende festgelegt ist, durch ein Koppelelement 42 an
einer Rotationswelle 39 des vorwärts und rückwärts laufenden Antriebsmotor 37 gekoppelt,
wobeie ein angetriebenes Zahnrad 43 angepasst und auf dem
unteren Ende des in Richtung der Dicke biegenden Zylinders 32 befestigt
ist und wobei das angetriebene Zahnrad 43 in das Antriebszahnrad 40 eingreift. Beim
Betrieb des vorwärts
und rückwärts laufenden Antriebsmotors 37 wird
der in Richtung der Dicke biegende Zylinder 32 über das
Antriebszahnrad 40 und das angetriebene Zahnrad 43 vorwärts oder
rückwärts gedreht.
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Wie
in 1 bis 4 und 23 gezeigt, umfasst
der in Richtung der Dicke biegende Biegeformabschnitt 10 die
in Richtung der Dicke biegende Welle 31, den in Richtung
der Dicke biegenden Zylinder 32 und der in Richtung der
Dicke biegenden Wellen-Drehantriebsmechanismus 38 ist
auf einem Befestigungstisch 44 angebracht, der separat
vom Gehäuse 2 ist.
Demzufolge ist das obere Ende der in Richtung der Dicke biegenden
Welle 31 durch eine Halterung des unteren Abschnitts des
Biegezylinders 46 (siehe 23) in
einem Ausschnittsabschnitt 45 (siehe 23)
des Befestigungstisches 44 befestigt und das untere Ende
ist durch eine Halterung des unteren Abschnitts des Biegezylinders 48 in
eine Befestigungsöffnung 47 gepasst
und befestigt, die sich in dem Befestigungstisch 44 öffnet. Wie
in 1 und 4 gezeigt, ist das Antriebszahnrad 40 an
dem Befestigungstisch 44 angeordnet und der vorwärts und
rückwärts laufende
Antriebsmotor 37 ist in einem gefederten Zustand an dem
Befestigungstisch 44 angebracht.
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Der
in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 ist
zusammen mit dem Befestigungstisch 44 durch einen Neigungsantriebsmechanismus 49 in
einer neigungsfähigen
Art angeordnet (siehe 4 und 5), so dass
der Neigungswinkel in Bezug auf das Messerelement 1 in Übereinstimmung
mit dem Bogenverlauf des Messerelements 1, das in Richtung
der Breite durch den in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitt 9 gebogen
wurde, geändert werden
kann.
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Wie
in 17 gezeigt, wird daher ein Paar Lagerwellen 50 an
einem in der Höhenrichtung
mittleren Abschnitt des äußeren Umfangs
des Drehspannzylinders 17 des in Richtung der Breite wirkenden
Biegeformabschnitts 9 angeordnet, so dass sie in einer
Richtung hervorstehen, die senkrecht zu den Durchgängen für das Messerelement 18 ist.
Demgemäß ist, wie
in 5 und 7 gezeigt, die in Richtung der
Dicke biegenden Welle 31 des in Richtung der Dicke wirkenden
Biegeformabschnitts 10 auf den Drehspannzylinder 17 gepasst,
so dass er schwenkbar um die Lagerwellen 50 ist. Wie in 7 und 19 gezeigt,
ist die innere Form der in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 in
einer Form ausgebildet, in der, wenn die in Richtung der Dicke biegende
Welle 31 um die Lagerwellen 50 außerhalb
des Drehspannzylinders 17 geschwenkt wird, das Innere der
in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 nicht mit den
Seitenflächen
des Drehspannzylinders 17 kollidiert, wodurch die Schwenkbewegung
behindert werden könnte.
In der inneren Form der in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 ist,
wie in 7 und 19 gezeigt, ein Abschnitt 51a,
der oberhalb des Aufnahmeabschnitts der Lagerwelle 51 liegt,
in einer nach oben konisch erweiterten Form derart ausgebildet,
dass er größer als
der äußere Durchmesser
des Drehspannzylinders 17 ist, und ist ein Abschnitt 51b, der
unterhalb des Aufnahmeabschnitts der Lagerwelle 51 liegt,
in einer nach oben konisch erweiterten Form derart ausgebildet,
dass er größer als
der äußere Durchmesser
des Drehspannzylinders 17 ist. Auf der innern Seite der
in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 sind Nuten 52, 52,
die sich nach unten öffnen,
an Stellen angeordnet, die symmetrisch zu der Achse der in Richtung
der Dicke biegenden Welle 31 und parallel zu der Achse
sind und die Aufnahmeabschnitte der Lagerwellen 51 sind
an den oberen Enden der Nuten 52, 52 angeordnet.
Wenn die in Richtung der Dicke biegende Welle 31 mit dem Drehspannzylinder 17 eingegliedert
werden soll, wird der Drehspannzylinder 17, der die Lagerwellen 50, 50 umfasst,
von der unteren Seite in die in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 eingebracht,
so dass die Lagerwellen 50, 50 entlang der Nuten 52, 52 eingeführt werden.
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Bei
dem Neigungsantriebsmechanismus 49, der den in Richtung
der Dicke wirkenden Biegeformabschnitt 10 neigt, ist, wie
es in 3 und 4 gezeigt ist, ein Paar Neigungsantriebszahnräder 53, 53 an
dem Befestigungstisch 44 angebracht, und ein vorwärts und
rückwärts laufender
Antriebsmotor 54 sowie ein Paar Übertragungszahnräder 55, 55,
die über
Zwischenzahnräder 57 durch
den vorwärts
und rückwärts laufenden
Motor 54 gedreht werden, sind an dem Bearbeitungstisch 3 des
Gehäuses 2 angebracht.
Die Übertragungszahnräder 55, 55 greifen
in die Neigungsantriebszahnräder 53, 53 ein.
Gemäß der Ausgestaltung
kann durch den Betrieb des vorwärts
und rückwärts laufenden
Motors 54 der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 zusammen
mit dem Befestigungstisch 44 mittels der Übertragungszahnräder 55 und
der Antriebszahnräder 53 um
die Lagerwellen 50 geschwenkt und der Neigungswinkel in
Bezug auf das Messerelement geändert
werden.
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Als
nächstes
wird ein Verfahren zum Biegen eines Messerelements 1 in
Richtung der Dicke durch den Gebrauch des derart ausgestalteten,
in Richtung der Dicke wirkenden Biegeformabschnitts 10 mit
Bezug auf die 29A und 29B beschrieben.
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In
dem Anfangszustand des Biegeprozesses, wie in 29A gezeigt, sind die ersten und zweiten Durchgänge 34, 35 des
in Richtung der Dicke biegenden Zylinders 32 den Auslass-
und Einlassdurchgangsenden der Durchgänge für das Messerelement 33 der
in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 entgegengesetzt
angeordnet. In diesem Zustand wird das Messerelement 1 zwischen
die Drehspannbacken 13, 14 des in Richtung der
Breite wirkenden Biegeformabschnitts 9 durch den zweiten Durchgang 35 des
in Richtung der Dicke biegenden Zylinders 32 und dem Einlassdurchgangsende
des Durchgangs für
das Messerelement 33 zugeführt und dann wie oben beschrieben
in Richtung der Breite gebogen.
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Wenn
ein Endabschnitt des Messerelements 1, das in Richtung
der Breite gebogen wurde, aus dem in Richtung der Breite wirkenden
Biegeformabschnitt 9 um eine vorgegebene Vorsprungshöhe von dem
Auslassdurchgangsende des Durchgangs für das Messerelement 33 herausragt,
wird die das Messerelement durch den Zuführabschnitt für das Messerelement 4 zuführende Operation
gestoppt. In diesem Zustand wird der vorwärts und rückwärts laufende Antriebsmotor 37 des
Biegewellendrehantriebsmechnismus 38 um einen vorbestimmten
Winkel vorwärts
angetrieben und wird, wie in 29B gezeigt,
der in Richtung der Dicke biegende Zylinder 32 mit Bezug
auf die in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 relativ
in eine Richtung (in Richtung gegen den Uhrzeigersinn) J gedreht.
Wenn der Drehwinkel einen vorgegebenen Winkel erreicht, wird die
Vorwärtsdrehung
des vorwärts
und rückwärts laufende
Antriebsmotors 37 gestoppt. Demgemäß wird, wie in 29B gezeigt, das Messerelement 1 um einen
vorbestimmten Biegewinkel in Richtung der Dicke gebogen. Danach
wird der vorwärts und
rückwärts laufende
Antriebsmotor 37 rückwärts gedreht
und der in Richtung der Dicke biegende Zylinder 32 kehrt
in seine Ausgangsposition zurück,
um dann gestoppt zu werden. Das obige ist ein in Richtung der Dicke
biegender Arbeitsschritt. In einem Vorgang, der ähnlich zu dem oben beschriebenen
Biegearbeitsschritt ist, wird danach das Messerelement in Richtung
der Dicke gebogen.
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Wenn
das Messerelement 1 entgegengesetzt zu der oben beschriebenen
Dickerichtung in Richtung der Dicke gebogen werden soll, wird der vorwärts und
rückwärts laufende
Antriebsmotor 37 rückwärts angetrieben,
wie dies in 30 gezeigt wird, und wird der
in Richtung der Dicke biegende Zylinder 37 in Bezug auf
die in Richtung der Dicke biegenden Welle 31 relativ in
die andere Richtung (Uhrzeigersinn) K gedreht.
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Wenn
der in Richtung der Dicke wirkende Biegeprozess wiederholt wird,
während
das Messerelement 1 periodisch durch kleine Schritte zugeführt wird,
kann das Messerelement in der Richtung der Dicke in genauen Kurven
P1, P2, P3 gebogen werden, wie dies in 31 gezeigt
wird.
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Durch
den in Richtung der Dicke wirkenden Biegeprozess, wie dies in 38 gezeigt
ist, kann das Messerelement 1 in einer im Wesentlichen
rechteckigen Form in der Draufsicht gebogen werden.
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In
dem Prozess ein Messerelement in Richtung der Dicke zu biegen, wird
vor dem Prozess der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 durch
das Anfahren des vorwärts
und rückwärts laufenden
Antriebsmotors 54 des Neigungsantriebsmechanismus 49 um
die Lagerwellen 50 geschwenkt, um den Neigungswinkel in
Bezug auf das Messerelement 1 auf einen vorgegebenen Winkel
zu setzen, wodurch, wie in 5 gezeigt,
der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 in den
vorgegebenen Winkel geneigt wird, um mit dem Bogenverlauf (1/ρ) des Messerelements 1 übereinzustimmen,
das in Richtung der Breite in dem in Richtung der Breite wirkenden
Biegeformabschnitt 9 gebogen wurde. In 5 zeigt ρ die Distanz vom Zentrum
O eines Teilbogens des Messerelements 1, das in Richtung
der Breite gebogen wurde, zu der Mittellinie des in Richtung der
Breite des Messerelements 1, d.h. des Radius der Bogenlinie,
an.
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In
der Ausführungsform,
in der der in Richtung der Breite wirkende Biegeformabschnitt 9 in
der Art konfiguriert ist, wie in 24A und 24B gezeigt ist, sind die Endkanten 13a, 14a des
Paars Drehspannbacken 13, 14 derart geneigt, dass
die Höhe
des Drucks auf das Messerelement 1 fortwährend erhöht wird,
während
sich einer Endkante (der Schneidkante 12) in der Breiterichtung
des Messerelements genähert
wird. Alternativ ist eine Anordnung gezeigt, in der, wie in 25A und 25B gezeigt, die
Endkanten derart geneigt sind, dass die Höhe des Drucks fortwährend erhöht wird,
während
sich der anderen Endkante in Breiterichtung des Messerelements 1 genähert wird,
das verwendet wird. Wenn das Messerelement 1 durch die
Drehspannbacken 13, 14 in Richtung der Breite
gebogen wird, indem die Endkanten derart geneigt sind, dass die
Höhe des Drucks
fortwährend
erhöht
wird, während
sich der anderen Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird,
kann der zusammengedrückte
Abschnitt in eine gebogene Form umgeformt werden, in der die andere
Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 in
Richtung der Breite gekrümmt
wird, wie dies in 28 gezeigt ist.
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In
dem in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitt 9 könnte das
Paar Drehspannbacken 13, 14, in dem, wie in 24A und 24B gezeigt
ist, die Endkanten 13a, 14a derart geneigt sind, dass
die Höhe
des Drucks fortwährend
erhöht
wird, während
sich einer Endkante (der Schneidkante 12) in Richtung der
Breite des Messerelements 1 genähert wird, und das Paar Drehspannbacken 13, 14,
in dem, wie in 25A und 25B gezeigt
ist, die Endkanten 13a, 14a geneigt sind, so dass
die Höhe des
Drucks fortwährend
erhöht
wird, während
sich der anderen Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird,
an der gleichen antreibenden Drehspannwelle 15 und angetriebenen Drehspannwelle 16 angeordnet
sein, wie dies in 32 gezeigt ist. In diesem Fall
werden die ersteren Drehspannbacken 13, 14 (angezeigt
durch den Buchstaben M in 32) veranlasst,
sich durch eine relative Vorwärtsdrehung
(in Richtung des Pfeils Q in 32) der
antreibenden Drehspannwelle 15 und der angetriebenen Drehspannwelle 16 zu
nähern
und im Gegensatz dazu werden die letzteren Drehspannbacken 13, 14 (angezeigt
durch den Buchstaben N in 32) veranlasst,
sich durch eine relative Rückwärtsdrehung
(in Richtung des Pfeils R in 32) der
antreibenden Drehspannwelle 15 und der angetriebenen Drehspannwelle 16 zu
nähern.
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In
der Ausführungsform
ist der in Richtung der Dicke wirkende Biegeformabschnitt 10 konzentrisch
in den in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitt 9 aufgenommen,
so dass die gesamte Biegevorrichtung kompakt und miniaturisiert
sein kann, während
das Messerelement 1 nachfolgend in Richtung der Dicke gebogen
werden kann, nachdem es in Richtung der Breite gebogen wurde. Alternativ könnte, wie
in 33 gezeigt, der in Richtung der Dicke wirkende
Biegeformabschnitt 10 neben einer Seite des in Richtung
der Breite wirkenden Biegeformabschnitts 9 liegen, die
in Richtung der Zuführung
des Messerelements nachfolgend angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung
kann gleichfalls der Biegeprozess in Richtung der Dicke nachfolgend,
nachdem das Messerelement 1 in Richtung der Breite gebogen
wurde, durchgeführt
werden.
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In
dem in Richtung der Breite wirkenden Biegeformabschnitt 9 könnte, wie
in 34 gezeigt ist, die antreibende Drehspannwelle 15 und
die angetriebene Drehspannwelle 16, an denen das Paar Drehspannbacken 13, 14 angebracht
ist, die geneigt sind, um die Höhe
des Drucks fortwährend
zu erhöhen, während sich
einer Endkante (der Schneidkante 12) in Richtung der Breite
des Messerelements 1 genähert wird, und die antreibende
Drehspannwelle 15 und die angetriebene Drehspannwelle 16,
an denen das Paar Drehspannbacken 13, 14 angebracht
sind, die geneigt sind, so dass die Höhe des Drucks fortwährend erhöht wird,
während
sich der anderen Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird,
in Richtung der Zuführrichtung
des Messerelements nebeneinander angeordnet sein.
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Wie
in 35 gezeigt, könnte
der in Richtung der Breite wirkende Biegeformabschnitt 9,
der durch das Anbringen des Paars Drehspannbacken 13, 14 (angezeigt
durch den Buchstaben M in 35), die
derart geneigt werden, dass die Höhe des Drucks fortwährend erhöht wird, während sich
einer Endkante (der Schneidkante 12) in Richtung der Breite
des Messerelements 1 genähert wird und des Paars Drehspannbacken 13, 14 (angezeigt
durch den Buchstaben in N in 35), die
derart geneigt sind, dass die Höhe
des Drucks fortwährend
erhöht wird,
während
sich der anderen Endkante in Richtung der Breite des Messerelements 1 genähert wird,
an der gleichen antreibenden Drehspannwelle 15 und angetriebenen
Drehspannwelle 16 ausgestaltet ist, in Richtung der in
Bezug auf die Zuführvorrichtung
des Messerelements vorgelagerten Seite neben des in Richtung der
Dicke wirkenden Biegeformabschnitts 10 angeordnet sein.
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In
der Ausführungsform
werden die Ablaufzeiten und -größen des
Zuführmotors
für das
Messerelement 8, des vorwärts und rückwärts laufenden Antriebsmotors 28 für den in
Breiterichtung wirkenden Biegeprozess, des vorwärts und rückwärts laufenden Antriebsmotors 37 für den in
Dickerichtung wirkenden Biegeprozess und des vorwärts und
rückwärts laufenden
Antriebsmotor 54 für
den Neigungsantriebsmechanismus 49 durch einen Computer
gesteuert. Ein Programm, das die Endbiegeform des Messerelements 1 umsetzt,
wird bereitgehalten, und der Computer liefert basierend auf einen
Befehl des Programms ein Signal an die Motoren.