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Die Erfindung betrifft eine Drückmaschine für drückende Umformungen mit einem um eine Rotationsachse rotierbaren Drückfutter, vor dessen Stirnseite eine Blechronde festlegbar ist. Die Drückmaschine weist zumindest eine Drückrolle zum Andrücken der Blechronde an das Drückfutter und eine Bördeleinheit auf, die eine Bördelrolle und eine Bördelgegenrolle hat, zwischen denen der Rand der Blechronde umlegbar ist. Die Bördeleinheit weist ferner ein Getriebe auf, an dem die Bördelrolle schwenkbeweglich angeordnet ist und das die Positionierung der Bördelrolle relativ zum Drückfutter festlegt.
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Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 101 41 783 A1 bekannt. Das Getriebe der Bördeleinheit wird üblicherweise von einem Kreuztisch gebildet, mit dessen Hilfe die Bördelrolle relativ zum Drückfutter positioniert werden kann. Wird auf der Drückmaschine aus der Blechronde ein Reflektor geformt, muss die Innenfläche des Reflektorhohlkörpers, also die eigentliche Reflektorfläche, möglichst glatt sein, um die Reflektorfunktionen zu erfüllen. Gerade im Bereich der Kante zwischen dem gebördelten Rand des Reflektors und dem eigentlichen Innenbereich des Reflektors entstehen bei den herkömmlichen Drückmaschinen oft Risse oder die Kante wird weniger glatt als die Oberfläche des Reflektors selbst. Dies wirkt sich nachteilig auf die Eigenschaften des Reflektors aus. Zudem benötigt ein Kreuztisch zur Positionierung der Bördelrolle verhältnismäßig viel Platz, was sich ebenfalls nachteilig auf die ideale Positionierbarkeit der Bördelrolle im Verhältnis zur Bördelgegenrolle und zum Drückfutter auswirkt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drückmaschine der eingangs genannten Art bereit zu stellen, bei der die Positionierung der Bördelrolle im Verhältnis zur Bördelgegenrolle und zum Drückfutter präziser erfolgt als im Stand der Technik.
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Die Erfindung wird durch eine Drückmaschine der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 aufgeführt.
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Erfindungsgemäß weist das Getriebe eine erste Getriebestangengruppe mit ein oder mehreren Getriebestangen und zumindest eine zweite Getriebestangengruppe mit ein oder mehreren Getriebestangen auf. Die Getriebestangen beider Getriebestangengruppen sind über eine erste Drehgelenksgruppe mit ein oder mehreren ersten Drehgelenken miteinander schwenkbeweglich verbunden, wobei die ersten Drehgelenke eine einzige gemeinsame erste Rotationsachse haben. Über eine Bewegung der Getriebestangengruppen erfolgt eine gezielte Positionierung der Bördelrolle. Der Aufbau des Getriebes ist dabei deutlich platzsparender als ein Kreuztisch.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Getriebestangen der ersten Getriebestangengruppe über eine gemeinsame zweite Drehgelenksgruppe mit einem oder mehreren zweiten Drehgelenken, die eine einzige gemeinsame zweite Rotationsachse haben, mit einer ersten Führungsanordnung verbunden. Die Getriebestangen der zweiten Getriebestangengruppe sind zudem über eine dritte Drehgelenksgruppe mit einem oder mehreren dritten Drehgelenken, die eine einzige gemeinsame dritte Rotationsachse haben, mit einer zweiten Führungsanordnung verbunden. Die erste Führungsanordnung ist dabei entlang einer ersten Führungsgeraden und die zweite Führungsanordnung entlang einer zweiten Führungsgeraden zwangsgeführt beweglich ausgebildet. Beide Führungsgeraden liegen in zueinander parallelen Ebenen und schneiden sich in einer Projektion auf eine zu den Ebenen parallel angeordneten Projektionsebene. Die beiden Ebenen und die Projektionsebene sind mit Vorteil identisch zueinander. Weist eine der Drehgelenksgruppen mehr als ein Drehgelenk auf, haben sämtliche Drehgelenke der jeweiligen Drehgelenksgruppe eine einzige gemeinsame Rotationsachse. Die Wirkung der Drehgelenksgruppe wird somit lediglich auf mehrere Drehgelenke aufgeteilt. Durch diese Ausgestaltungen wird jeweils unabhängig voneinander erreicht, dass die Bördelrolle mit Hilfe des Getriebes zwangsgesteuert sehr feinfühlig positioniert werden kann. Dies führt zu deutlich besseren Ergebnissen der mit der Drückmaschine hergestellten Gegenstände.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Führungsanordnung senkrecht zur Rotationsachse des Drückfutters auf einer ersten Gruppe einer oder mehrerer zueinander paralleler Führungsschienen verfahrbar. Die zweite Führungsanordnung ist zudem parallel zur Rotationsachse des Drückfutters und senkrecht zu den Führungsschienen der ersten Gruppe auf einer zweiten Gruppe einer oder mehrerer zueinander paralleler Führungsschienen verfahrbar. Die Führungsanordnungen sind dabei bevorzugt als Führungswagen ausgestaltet. Mit Vorteil können die Führungsanordnungen jedoch auch als Führungsschlitten ausgebildet sein. Die Symmetrie der Führungsschienen zueinander und relativ zur Rotationsachse des Drückfutters führt zu einer besonders effizienten Führung des Getriebes. Die Positionierung der Bördelrolle relativ zum Drückfutter kann dadurch besonders fein abgestimmt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Bördelrolle um eine senkrecht zur Bördelrolle zur Rotationsachse der Bördelrolle verlaufende Schwenkachse verschwenkbar gelagert, wobei die Schwenkachse parallel zur ersten Rotationsachse verläuft. Die Parallelität der Schwenkachse zur ersten Rotationsachse gewährleistet eine besonders effektive Bewegung der Bördelrolle während der Umformung eines mit der Drückmaschine und der Bördeleinheit herzustellenden Randes eines gedrückten Körpers.
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Mit Vorteil schneiden sich die Rotationsachse der Bördelrolle und die Rotationsachse des Drückfutters im Verlaufe des Einsatzes der Bördelrolle und deren Schwenkbewegung. Der Winkel zwischen der Rotationsachse der Bördelrolle und der Rotationsachse des Drückfutters ist dabei über eine mittelbar oder unmittelbar an einem Träger der Bördelrolle angreifende Welle mit zumindest einem homokinetischen Gelenk ausgebildet. Das Vorsehen des homokinetischen Gelenkes in der Welle gewährleistet eine besonders feine Dosierbarkeit der Schwenkbewegung der Bördelrolle um deren Schwenkasche. Die Bördelrolle kann so sehr präzise in Abhängigkeit vom Fortgang des Bördelns positioniert werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Getriebestangengrupppe zumindest eine vordere und eine hintere Getriebestange auf, zwischen denen die Bördelrolle angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist zwischen den vorderen und hinteren Getriebestangen ein mit zumindest einer Getriebestangengruppe fest verbundener Träger angeordnet, an dem die Bördelrolle um eine senkrecht zur Rotationsachse der Bördelrolle verlaufende Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist. Durch diese Ausgestaltungen wird jeweils erreicht, dass die Bördelrolle die ihr entsprechend der jeweiligen Arbeitssituation zugedachte ideale Position auch bei auf die Bördelrolle einwirkenden Kräften nicht verlässt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Drückmaschine eine Steuereinheit auf, die auf der Basis eingegebener Daten eines mit der Drückmaschine herzustellenden gedrückten und gebördelten Gegenstandes zumindest die Bewegung der ersten und der zweiten Führungsanordnung, den Winkel zwischen der Rotationsachse der Bördelrolle und der Rotationsachse des Drückfutters und die Positionierung der Bördelgegenrolle jeweils relativ zueinander vorgibt. Die Steuereinheit koordiniert somit die Bewegungsabläufe der vorgenannten Elemente und Geometrien der Drückmaschine im Hinblick auf die Formgebung eines mit der Drückmaschine herzustellenden Formkörpers, dessen Geometriedaten zuvor in die Steuereinheit eingegeben wurden. Durch diese Ausgestaltung entfällt eine Einstellung der Geometrie der einzelnen Elemente der Drückmaschine von Hand aufgrund empirischer Feststellungen während des Drückens. Die Drückmaschine kann somit schneller wechselnde zu drückende Formen herstellen und arbeitet zudem präziser.
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Mit Vorteil ist die Steuereinheit auf der Basis eingegebener Daten eines mit der Drückmaschine herzustellenden gedrückten und gebördelten Gegenstandes den Winkel zwischen einer Andruckfläche der Drückrolle, mit der eine Blechronde an das Drückfutter drückbar ist, und dem Drückfutter während des Drückens permanent nachführend ausgebildet. Die Drückrolle kann dabei die Bördelgegenrolle bilden. Durch diese Ausgestaltungen kann jeweils der für das Drücken ideale Winkel der Andrückfläche der Drückrolle relativ zum Drückfutter eingestellt werden. Das Zusammenspiel mit der Bördelrolle oder auch die Oberfläche des herzustellenden Reflektors ist hierdurch optimiert.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die einzelnen Elemente des Getriebes und dessen Zwangsführung eine spezielle Geometrie auf. In einer Projektion des Getriebes auf die Projektionsebene, in der die erste und die zweite Führungsgerade sich im rechten Winkel in einem Nullpunkt schneiden ist dabei der Abstand x der Rotationsachse zum Nullpunkt in Richtung der ersten Führungsgeraden sowie der Abstand y der ersten Rotationsachse zum Nullpunkt in Richtung der zweiten Führungsgeraden wie folgt zwangsgeführt vorgegeben:
x = (C – z)·F mit F = 0,9 bis 1,1, insbesondere 1,0 und
mit G = 0,9 bis 1,1, insbesondere 1,0,
wobei
A der Abstand zwischen der ersten Rotationsachse und der dritten Rotationsachse ist,
B der Abstand zwischen der ersten Rotationsachse und der zweiten Rotationsachse ist,
C der Abstand der zweiten Rotationsachse zum Nullpunkt ist,
D der Abstand der dritten Rotationsachse zum Nullpunkt ist und
z die Länge der Strecke B projeziert in Richtung der zweiten Führungsgeraden auf die erste Führungsgerade ist.
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Diese Geometrie hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft für eine möglichst präzise Führung der Bördelrolle herausgestellt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Details sind dem nachfolgend beschriebenen, schematischen Ausführungsbeispiel zu entnehmen; es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Drückmaschine in einer Detaildarstellung in der Seitenansicht,
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2 den Gegenstand aus 1 in einer Aufssichtsdarstellung und
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3 eine Veranschaulichung der Geometrie des Getriebes aus 1 in Form von Hilfslinien.
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Nachfolgend werden gleichwirkende Elemente des Ausführungsbeispiels mit einer einheitlichen Bezugsziffer versehen, sofern dies sinnvoll ist. Die nachfolgend aufgeführten Merkmale der Erfindung können selbstverständlich auch in anderen Kombinationen als im Ausführungsbeispiel gezeigt und einzeln Gegenstand der Erfindung sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Drückmaschine
- 4
- Rotationsachse des Drückfutters
- 6
- Drückfutter
- 8
- Stirnseite
- 10
- Blechronde
- 12
- Rand der Blechronde
- 14
- Drückrolle
- 16
- Bördeleinheit
- 18
- Bördelrolle
- 20
- Bördelgegenrolle
- 22
- Getriebe
- 24
- erste Getriebestangen
- 26
- zweite Getriebestangen
- 28
- erste Drehgelenke
- 30
- erste Rotationsachse
- 32
- zweite Drehgelenke
- 34
- zweite Rotationsachse
- 36
- erste Führungsanordnung
- 38
- dritte Drehgelenke
- 40
- dritte Rotationsachse
- 42
- zweite Führungsanordnung
- 44
- erste Führungsgerade
- 46
- zweite Führungsgerade
- 48
- erste Gruppe Führungsschienen
- 50
- zweite Gruppe Führungsschienen
- 52
- Rotationsachse der Bördelrolle
- 54
- Schwenkachse der Bördelrolle
- α
- Winkel zwischen Rotationsachse der Bördelrolle und der Rotationsachse des Drückfutters
- 56
- Träger
- 58
- Welle
- 60
- homokinetisches Gelenk
- N
- Nullpunkt
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1 zeigt eine Drückmaschine 2 für drückende Umformungen mit einem um eine Rotationsachse 4 rotierbaren Drückfutter 6, vor dessen Stirnseite 8 eine Blechronde 10 festlegbar ist. Die Blechronde 10 ist im Ausführungsbeispiel bereits vollständig an das Drückfutter 6 angedrückt und steht nur mit einem Rand 12 der Blechronde 10 vom Drückfutter 6 ab. Die Drückmaschine 2 hat zumindest eine Drückrolle 14 zum Andrücken der Blechronde 10 an das Drückfutter 6. Die Drückmaschine weist zudem eine Bördeleinheit 16 mit einer Bördelrolle 18 und einer Bördelgegenrolle 20 auf. Im Ausführungsbeispiel ist die Bördelgegenrolle 20 identisch mit der Drückrolle 14. Zwischen Bördelrolle 18 und Bördelgegenrolle 20 ist der Rand 12 der Blechronde 10 umlegbar. Die Bördeleinheit 16 weist zudem ein Getriebe 22 auf, an dem die Bördelrolle 18 schwenkbeweglich angeordnet ist und das die Positionierung der Bördelrolle 18 relativ zum Drückfutter 6 festlegt.
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Das Getriebe 22 weist eine erste Getriebestangengruppe mit ein oder mehreren Getriebestangen 24 und zumindest eine zweite Getriebestangengruppe mit ein oder mehreren Getriebestangen 26 auf. Die Getriebestangen 24, 26 beider Getriebestangengruppen sind über eine erste Drehgelenksgruppe mit ein oder mehreren ersten Drehgelenken 28, die eine einzige gemeinsame erste Rotationsachse 30 haben, miteinander schwenkbeweglich verbunden.
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Die Getriebestangen 24 der ersten Getriebestangengruppe sind über eine gemeinsame zweite Drehgelenksgruppe mit einem oder mehreren zweiten Drehgelenken 32, die eine einzige gemeinsame zweite Rotationsachse 34 haben mit einer ersten Führungsanordnung 36 verbunden. Die Getriebestangen 26 der zweiten Getriebestangengruppe sind über eine dritte Drehgelenksgruppe mit einem oder mehreren dritten Drehgelenken 38, die eine einzige gemeinsame dritte Rotationsachse 40 haben, mit einer zweiten Führungsanordnung 42 verbunden. Die erste Führungsanordnung 36 ist entlang einer ersten Führungsgeraden 44 zwangsgeführt beweglich ausgebildet. Die zweite Führungsanordnung 42 ist entlang einer zweiten Führungsgeraden 46 zwangsgeführt beweglich ausgebildet. Beide Führungsgeraden 44, 46 liegen in zueinander parallelen Ebenen und schneiden sich in einer Projektion auf eine zu den Ebenen parallel angeordneten Projektionsebene, die in 1 und 3 der Papierebene entspricht. Die erste Führungsanordnung 36 ist senkrecht zur Rotationsachse 4 des Drückfutters 6 auf einer ersten Gruppe einer oder mehrerer zueinander paralleler Führungsschienen 48 verfahrbar. Die zweite Führungsanordnung 42 ist parallel zur Rotationsachse 4 des Drückfutters 6 und senkrecht zur ersten Gruppe Führungsschienen 48 auf einer zweiten Gruppe einer oder mehrerer zueinander paralleler Führungsschienen 50 verfahrbar.
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Die Bördelrolle 18 ist um eine senkrecht zur Rotationsachse 52 der Bördelrolle 18 verlaufende Schwenkachse 54 verschwenkbar gelagert, wobei die Schwenkachse 54 parallel zur ersten Rotationsachse 30 der ersten Drehgelenke 28 verläuft. Die Rotationsachse 52 der Bördelrolle 18 und die Rotationsachse 4 des Drückfutters 6 schneiden sich und der Winkel α zwischen der Rotationsachse 52 der Bördelrolle 18 und der Rotationsachse 4 des Drückfutters 6 ist über eine mittelbar oder unmittelbar an einem Träger 56 der Bördelrolle 18 angreifende Welle 58 mit zumindest einem homokinetischen Gelenk 60 veränderlich ausgebildet.
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Jede Getriebestangengruppe weist zumindest eine vordere Getriebestange und eine hintere Getriebestange auf. In 1 sind jeweils nur die vorderen Getriebestangen 24, 26 zu sehen. Die hinteren Getriebestangen sind perspektivisch exakt hinter den vorderen Getriebestangen 24, 26 angeordnet. Diese Positionierung ist aus 2 besser ersichtlich. Dort sind auch die hinteren Getriebestangen 24, 26 zu erkennen, die jeweils die gleichen Bezugsziffern aufweisen wie die vorderen Getriebestangen 24, 26, da deren Wirkung die gleiche ist. Wie aus 2 ersichtlich ist zwischen den vorderen und hinteren Getriebestangen 24, 26 der mit zumindest der zweiten Getriebestangengruppe fest verbundene Träger 56 angeordnet, an dem die Bördelrolle 18 um eine senkrecht zur Rotationsachse 52 der Bördelrolle 18 verlaufende Schwenkachse 54 verschwenkbar gelagert ist.
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Eine in den Figuren nicht dargestellte Steuereinheit gibt auf der Basis eingegebener Daten eines mit der Drückmaschine 2 herzustellenden gedrückten und gebördelten Gegenstandes zumindest die Bewegungen der ersten Führungsanordnung 42 und der zweiten Führungsanordnung 46, den Winkel zwischen der Rotationsachse 52 der Bördelrolle 18 und der Rotationsachse 4 des Drückfutters 6 und die Positionierung der Bördelgegenrolle 20 jeweils relativ zueinander vor. Die Steuereinheit ist ferner dergestalt ausgebildet, dass sie auf der Basis eingegebener Daten eines mit der Drückmaschine 2 herzustellenden gedrückten und gebördelten Gegenstandes den Winkel zwischen einer Andruckfläche der Drückrolle 14, mit der eine Blechronde an das Drückfutter 6 andrückbar ist, und dem Drückfutter 6 während des Drückens permanent nachführt. Auf diese Weise steht die Andrückfläche der Drückrolle 14 permanent im Verlaufe des Drückens optimal zum Drückfutter 6.
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3 veranschaulicht schematisch stark vereinfacht die bevorzugte Geometrie des Getriebes
22 projiziert auf die Projektionsebene, die dem Ausführungsbeispiel der Papierebene entspricht. Die erste Führungsgerade
44 und die zweite Führungsgerade
46 schneiden sich im rechten Winkel in einem Nullpunkt N. Der Abstand x der ersten Rotationsachse
30 zum Nullpunkt N in Richtung der ersten Führungsgeraden
44 sowie der Abstand y der ersten Rotationsachse
30 zum Nullpunkt N in Richtung der zweiten Führungsgeraden
46 ist wie folgt zwangsgeführt vorgegeben:
x = (C – z)·F mit F = 0,9 bis 1,1, insbesondere 1,0 und
mit G = 0,9 bis 1,1, insbesondere 1,0,
wobei
A der Abstand zwischen der ersten Rotationsachse und der dritten Rotationsachse ist,
B der Abstand zwischen der ersten Rotationsachse und der zweiten Rotationsachse ist,
C der Abstand der zweiten Rotationsachse zum Nullpunkt ist,
D der Abstand der dritten Rotationsachse zum Nullpunkt ist und
z die Länge der Strecke B projiziert in Richtung der zweiten Führungsgeraden auf die erste Führungsgerade ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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mit F = 0,9 bis 1,1, insbesondere 1,0 und
mit F = 0,9 bis 1,1, insbesondere 1,0 und mit G = 0,9 bis 1,1, insbesondere 1,0, wobei A der Abstand zwischen der ersten Rotationsachse und der dritten Rotationsachse ist, B der Abstand zwischen der ersten Rotationsachse und der zweiten Rotationsachse ist, C der Abstand der zweiten Rotationsachse zum Nullpunkt ist, D der Abstand der dritten Rotationsachse zum Nullpunkt ist und z die Länge der Strecke B projeziert in Richtung der zweiten Führungsgeraden auf die erste Führungsgerade ist.