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Die Erfindung betrifft eine Füllschieberanordnung für ein pressengebundenes Blechbearbeitungswerkzeug.
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Die Erfindung betrifft ferner ein pressengebundenes Blechbearbeitungswerkzeug mit wenigstens einer solchen Füllschieberanordnung.
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Eine betreffende Füllschieberanordnung dient der Ausbildung eines Hinterschnitts an einem Blechformteil, insbesondere im Randbereich des Blechformteils. Hierzu wird das Blechmaterial, insbesondere in einem Randbereich, zwischen einem bewegbaren Arbeitsschieber (der mit einem Formungsabschnitt ausgebildet ist) und einem auf der gegenüberliegenden Seite des Blechformteils befindlichen bewegbaren Füllschieber (der ebenfalls mit einem Formungsabschnitt ausgebildet ist) verformt.
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Innerhalb eines pressengebundenen Blechbearbeitungswerkzeugs kann die Betätigung des Arbeitsschiebers, d. h. das Bewegen des Arbeitsschiebers von einer Ausgangsposition in eine Arbeitsposition, durch einen keilförmigen Treiber erfolgen, wie in der
DE 10 2010 018 534 A1 beschrieben. Die Rückstellung bzw. das Rückbewegen erfolgt typischerweise durch Federelemente. Das Bewegen des Füllschiebers, d. h. das Bewegen des Füllschiebers von einer Ausgangsposition in eine Arbeitsposition, kann durch einen Stellantrieb (bspw. durch einen Pneumatikzylinder) erfolgen, wie in der
EP 2 058 061 A1 gezeigt. Die Rückstellung erfolgt mit Federelementen.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine betreffende Füllschieberanordnung anzugeben, die kurze Positionierzeiten des Füllschiebers ermöglicht.
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Die Positionierzeit ist die erforderliche Zeitspanne für das Bewegen des Füllschiebers von einer Ausgangsposition in eine Arbeitsposition und umgekehrt.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Füllschieberanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf ein pressengebundenes Blechbearbeitungswerkzeug, das wenigstens eine erfindungsgemäße Füllschieberanordnung aufweist. Das Blechbearbeitungswerkzeug dient vorzugsweise dazu, ein Blechmaterial im Randbereich umzuformen und hierbei eine hinterschnittige Blechformteilgeometrie zu erzeugen. Insbesondere handelt es sich um ein Nachformwerkzeug für die Herstellung von Blechformteilen für den Karosseriebau.
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Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
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Die erfindungsgemäße Füllschieberanordnung weist einen Füllschieber, der von einer Ausgangsposition in die Arbeitsposition und umgekehrt verschiebbar ist, und wenigstens einen Stellantrieb zum Verschieben des Füllschiebers auf. Ferner weist die erfindungsgemäße Füllschieberanordnung (wenigstens) einen Exzentermechanismus auf, mit dem eine vom Stellantrieb erzeugte Längsbewegung in eine Längsbewegung des Füllschiebers umgewandelt werden kann bzw. umgewandet wird (oder umwandelbar bzw. umsetzbar ist). D. h. der Füllschieberantrieb soll erfindungsgemäß über einen Exzentermechanismus erfolgen. In anderen Worten ausgedrückt, soll der Kraftfluss vom Stellantrieb zum Füllschieber unter Einbeziehung bzw. Zwischenschaltung eines Exzentermechanismus erfolgen.
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Der Füllschieber wirkt mit wenigstens einem auf der anderen Seite des Blechmaterials angeordneten Arbeitsschieber zusammen, um am Blechmaterial und insbesondere im Randbereich des Blechmaterials durch Umformung eine hinterschnittige Blechformteilgeometrie zu erzeugen. Typischerweise wird hierzu zuerst der Füllschieber in seine Arbeitsposition bewegt bzw. verschoben. Unter einem Exzentermechanismus wird eine Gesamtheit aus mehreren mechanisch zusammenwirkenden Komponenten verstanden, die derart kinematisch zusammenwirken, dass die Umsetzung einer Drehbewegung in eine Längsbewegung ermöglicht wird, wozu dieser Exzentermechanismus insbesondere (wenigstens) ein Exzenterrad, eine Exzenterscheibe (bzw. Kurvenscheibe oder Steuerscheibe) oder dergleichen aufweist. Die Umsetzung einer Drehbewegung in eine Längsbewegung kann mit einer Kraft- und/oder Geschwindigkeitsanpassung einhergehen.
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Unter einem Stellantrieb wird eine Einrichtung zur Erzeugung von Längsbewegungen verstanden. Insbesondere ist vorgesehen, dass es sich bei einem solchen Stellantrieb um einen doppelwirkenden Pneumatikzylinder handelt, dessen Kolben mit der daran befestigten Kolbenstange aktiv in beide Richtungen bewegt bzw. verfahren werden kann. Alternativ kann es sich auch um einen hydraulischen oder elektromechanischen Stellantrieb handeln.
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Das erfindungsgemäße Vorsehen eines Exzentermechanismus ermöglicht ein reaktionsschnelles und zügiges Vorwärtsbewegen des Füllschiebers in die Arbeitsposition hinein. Bevorzugt ist eine permanente steife mechanische Verbindung zwischen dem Stellantrieb und dem Füllschieber über den Exzentermechanismus vorgesehen, womit auch ein reaktionsschnelles und zügiges Rückbewegen des Füllschiebers aus der Arbeitsposition ermöglicht wird. Federelemente für das Rückbewegen bzw. für die Rückstellung des Füllschiebers sind nicht erforderlich. Durch Ausgestaltung des Exzentermechanismus kann eine Geschwindigkeits- und Kraftanpassung zwischen der vom Stellantrieb erzeugten Längsbewegung und der Längsbewegung des Füllschiebers erfolgen. Die erfindungsgemäße Füllschieberanordnung kann in Blechbearbeitungswerkzeugen eingesetzt werden, die auf Pressen mit hohen Hubzahlen (20 Hübe pro Minute und mehr) betrieben werden. Gerade im Hinblick auf solche hohen Pressenhubzahlen sind kurze Positionierzeiten des Füllschiebers, wie durch die Erfindung ermöglicht, von erheblicher Bedeutung.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Füllschieberanordnung ist auch darin zu sehen, dass der Füllschieber wegen des Exzentermechanismus in beide Richtungen aktiv und somit schnell bewegt werden kann. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Füllschieberanordnung sind darin zu sehen, dass der Exzentermechanismus verhältnismäßig einfach und kostengünstig hergestellt werden kann und zudem aufgrund seiner kompakten Gestaltungsmöglichkeit nur wenig Bauraum erfordert. Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, dass der vorgeschlagene Exzentermechanismus sehr robust und wartungsarm aufgebaut werden kann. Ferner ist aufgrund der Kraft- und/oder Geschwindigkeitsumsetzung im Exzentermechanismus die Verwendung nur eines Stellantriebs mit verhältnismäßig kleiner Leistung möglich, was hinsichtlich der Kosten und des Bauraums von Vorteil ist.
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Der Exzentermechanismus kann mit einer kinematischen Verriegelung für den Füllschieber ausgebildet sein, mit der der in die Arbeitsposition bewegte Füllschieber automatisch in dieser Arbeitsposition arretierbar ist bzw. arretiert (bzw. festgesetzt) wird und vom Arbeitsschieber nicht mehr zurückbewegt werden kann. Eine kinematisch bedingte Verriegelung ergibt sich aus dem kinematischen Zusammenwirken der beteiligten Komponenten (wie bspw. bei einem Kniehebelmechanismus) und kommt ohne zusätzliche Bauteile, wie bspw. Sperrschieber oder dergleichen, aus. D. h. durch besondere Ausgestaltung des Exzentermechanismus kann eine automatische Verriegelung des in der Arbeitsposition befindlichen Füllschiebers erfolgen, so dass der Füllschieber in einem Schritt in die Arbeitsposition bewegt und in der Arbeitsposition verriegelt werden kann, wobei das Positionieren des Füllschiebers und dessen Verriegelung quasi gleichzeitig erfolgt. Dies bringt einen erheblichen Zeitvorteil mit sich. Ferner können separate Komponenten für die Verriegelung des in Arbeitsposition befindlichen Füllschiebers entfallen (wie insbesondere ein separater Antrieb für einen Verriegelungsmechanismus). Das Verriegeln des Füllschiebers in seiner Arbeitsposition ist von großer Bedeutung hinsichtlich der Bauteilqualität. Durch Bewegen des Exzentermechanismus in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung wird die Verriegelung bzw. Arretierung wieder automatisch aufgehoben.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Exzentermechanismus (wenigstens) eine Exzenterscheibe aufweist, durch deren Verdrehen eine Längsbewegung des Füllschiebers herbeigeführt wird, wobei die Verdrehung der Exzenterscheibe vom Stellantrieb bewerkstelligt wird.
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Die Exzenterscheibe kann in einer Exzenteraufnahme gelagert sein, wobei der Füllschieber direkt oder Indirekt mit der Exzenteraufnahme verbunden ist und mittels der Exzenteraufnahme verschoben wird bzw. verschiebbar ist. D. h. durch Verdrehen der Exzenterscheibe wird die Exzenteraufnahme längsbewegt und verschiebt hierbei den Füllschieber. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Exzenterscheibe in einer in der Exzenteraufnahme ausgebildeten Lagerbohrung angeordnet ist, wobei zur Lagerung und zur Gewährleistung einer Drehbeweglichkeit insbesondere auch wenigstens eine Lagerbuchse, ein Wälzlager oder dergleichen vorgesehen ist. D. h. die Exzenterscheibe kann mittels Lagerbuchse oder Wälzlager drehbeweglich in der korrespondierenden Lagerbohrung in der Exzenteraufnahme aufgenommen sein.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Exzenterscheibe an einer Stirnseite einen (ersten) exzentrisch angeordneten Exzenterzapfen aufweist, an dem direkt oder indirekt der Stellantrieb angreift, um die Exzenterscheibe zu verdrehen bzw. verdrehen zu können. Der Stellantrieb kann bspw. über einen Schwenkhebel indirekt am Exzenterzapfen angreifen. Alternativ kann eine vom Stellantrieb erzeugte Längsbewegung mittels Verzahnungselementen direkt oder indirekt auf die Exzenterscheibe übertragen werden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Exzenterscheibe auch an der anderen Stirnseite einen (zweiten) exzentrisch angeordneten Exzenterzapfen aufweist, der dem anderen (ersten) Exzenterzapfen exakt gegenüberliegt, wobei beide Exzenterzapfen in einer gabelartigen Lageraufnahme gelagert sind. Die Lageraufnahme dient unter anderem dazu, den Exzentermechanismus abzustützen und ein Gegenlager für die Bewegung der Exzenteraufnahme und des Füllschiebers zu bilden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Exzenterzapfen in korrespondierenden Lagerbohrungen in der Lageraufnahme angeordnet sind, wobei zur Lagerung und zur Gewährleistung einer Drehbeweglichkeit insbesondere auch Lagerbuchsen, Wälzlager oder dergleichen vorgesehen sind. D. h. die Exzenterzapfen können mittels Lagerbuchsen oder Wälzlager drehbeweglich in den korrespondierenden Lagerbohrungen in der Lageraufnahme aufgenommen sein.
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Die erfindungsgemäße Füllschieberanordnung kann einen Exzentermechanismus mit mehreren mechanisch gekoppelten Exzenterscheiben aufweisen, um damit einen Füllschieber zu bewegen bzw. zu verschieben. Dies kann z. B. vorteilhaft sein im Hinblick auf eine gleichmäßige Kraftentfaltung am Füllschieber. Die Kopplung erlaubt die Verwendung von nur einem Stellantrieb, wobei auch mehrere parallel wirkende Stellantriebe vorgesehen sein können. Die Kopplung kann z. B. durch eine gemeinsame Koppelstange erfolgen, bspw. wie bei der Weiterleitung von Drehbwegungen an den Rädern einer Dampflokomotive. Ferner können mehrere separate Exzentermechanismen zum Bewegen bzw. Verschieben eines Füllschiebers vorgesehen sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsmöglichkeiten unter Bezug auf die schematischen Figuren beispielhaft näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein.
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1 zeigt in einer Schnittansicht einen Arbeitsschieber und einen Füllschieber.
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2 zeigt in einer Draufsicht eine erfindungsgemäße Füllschieberanordnung.
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3 zeigt eine Schnittansicht durch den zur Füllschieberanordnung aus 2 gehörenden Exzentermechanismus.
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4 zeigt in einer Draufsicht eine alternative Ausführungsmöglichkeit.
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1 zeigt einen Arbeitsschieber 10 mit einem Formungsabschnitt 11 und einen Füllschieber 20 mit einem Formungsabschnitt 21, wie diese in einem Blechbearbeitungswerkzeug (sowohl in einem Werkzeugoberteil als auch in einem Werkzeugunterteil) verbaut sein können. Mit 30 ist ein Niederhalter bezeichnet. Der Arbeitsschieber 10 wird (beim Schließen und Öffnen des Blechbearbeitungswerkzeugs) in den mit dem Doppelpfeil 15 angegebenen Richtungen translatorisch bewegt, wobei sich der Arbeitsschieber 10 in der in 1 gezeigten Darstellung in seiner Arbeitsposition befindet. Der Füllschieber 20 wird (beim Schließen und Öffnen des Blechbearbeitungswerkzeugs) in den mit dem Doppelpfeil 25 angegebenen Richtungen translatorisch bewegt, wobei sich der Füllschieber 20 in der in 1 gezeigten Darstellung in seiner Arbeitsposition befindet. Typischerweise wird zunächst der Füllschieber 20 in seine Arbeitsposition bewegt und erst dann wird der Arbeitsschieber 10 in seine Arbeitsposition bewegt, wobei das Blechmaterial bzw. Blechformteil M im Randbereich zwischen den Formungsabschnitten 11 und 21 umgeformt wird.
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Die Bewegung (wobei es sich um eine Längsbewegung handelt) des Arbeitsschiebers 10 (beim Schließen des Blechbearbeitungswerkzeugs) von einer Ausgangsposition in die dargestellte Arbeitsposition wird in bekannter Weise mittels eines nicht dargestellten keilförmigen Treibers bewerkstelligt. Die Bewegung (wobei es sich ebenfalls um eine Längsbewegung handelt) des Füllschiebers 20 (beim Schließen des Blechbearbeitungswerkzeugs) von einer Ausgangsposition in die dargestellte Arbeitsposition wird über einen Stellantrieb und einen Exzentermechanismus bewerkstelligt, wie nachfolgend näher erläutert.
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2 zeigt eine insgesamt mit 100 bezeichnete erfindungsgemäße Füllschieberanordnung. Die Füllschieberanordnung 100 weist einen Füllschieber 20 mit einem Formungsabschnitt 21 auf (der Füllschieber 20 kann auch mehrere Formungsabschnitte aufweisen). Ferner weist die Füllschieberanordnung 100 einen Stellantrieb 40 auf, wobei es sich um einen doppelwirkenden Pneumatikzylinder handelt, mit dem Bewegungsenergie zur Bewegung des Füllschiebers 20 erzeugt werden kann. Zur Füllschieberanordnung 100 gehört auch ein Exzentermechanismus 50, mit dem die vom Pneumatikzylinder 40 erzeugte Längsbewegung in eine Längsbewegung des Füllschiebers 20 umsetzbar bzw. umwandelbar ist.
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Zu dem in den 2 und 3 gezeigten Exzentermechanismus 50 gehören eine Exzenterscheibe 51 mit zwei daran exzentrisch angeordneten Exzenterzapfen 52a und 52b, eine Exzenteraufnahme 53, eine Lageraufnahme 54, ein Verschwenkhebel 55 und Lagerbuchsen 56a, 56b und 57. Die Exzenterscheibe 51 ist in der Exzenteraufnahme 53 gelagert. An der Exzenteraufnahme 53 ist direkt (gegebenenfalls auch indirekt) der Füllschieber 20 starr befestigt. Die beiden Exzenterzapfen 52a und 52b sind in einer gabelartigen Lageraufnahme 54 gelagert. Am Exzenterzapfen 52a (gemäß Darstellung in 3 ist dies der obere Exzenterzapfen) ist ferner drehfest der Verschwenkhebel 55 befestigt, an dessen freiem Ende direkt (oder gegebenenfalls auch indirekt) die Kolbenstange 41 des Pneumatikzylinders 40 angelenkt ist.
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3 zeigt einen Schnitt durch den Exzentermechanismus 50. In dieser Schnittdarstellung ist gut die Lagerbuchse 57 zu erkennen, mit der die Exzenterscheibe 51 in einer Lagerbohrung in der Exzenteraufnahme 53 gelagert ist. Die an den Stirnseiten der Exzenterscheibe 51 angeordneten und sich direkt gegenüberliegenden Exzenterzapfen 52a und 52b sind mittels Lagerbuchsen 56a und 56b in der gabelartigen Lageraufnahme 54 gelagert, wozu in der Lageraufnahme 54 entsprechende Lagerbohrungen vorgesehen sind. Die Lagerbuchsen 56a, 56b und 57 weisen eine Dauerschmierung auf. Anstelle der Lagerbuchsen 56a, 56b und 57 können vergleichbare bzw. funktionsgleiche Lagerelemente vorgesehen sein, wie bspw. Rollenwälzlager oder dergleichen. Der gemäß Darstellung obere Exzenterzapfen 52a ist länger als der untere Exzenterzapfen 52b ausgebildet und ragt an der der Exzenterscheibe 51 abgewandten Seite über die Lageraufnahme 54 hinaus. Am freien Ende des Exzenterzapfens 52a ist der Schwenkhebel 55 drehfest befestigt. Mit 70 und 71 sind Führungsplatten für die Lageraufnahme 54 bezeichnet.
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Die Exzenterzapfen 52a und 52b weisen eine gemeinsame Dreh- bzw. Rotationsachse L1 auf, die auch der Lagerachse der Lagerbuchsen 56a und 56b sowie den Bohrungsachsen (für die Lager 56a/b) in der Lageraufnahme 54 entspricht. Die Exzenterscheibe 51 weist eine separate Dreh- bzw. Rotationsachse L2 auf, die auch der Lagerachse der Lagerbuchse 57 sowie der Bohrungsachse (für das Lager 57) in der Exzenteraufnahme 53 entspricht. Die Dreh- bzw. Lagerachse L2 ist von der Dreh- bzw. Lagerachse L1 verschieden. Der Abstand zwischen den beiden Drehachsen L1 und L2 kann als Exzentrizität E bezeichnet werden.
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Der Pneumatikzylinder 40 kann über eine nicht dargestellte Ventileinrichtung betätigt werden. Die Betätigung des Pneumatikzylinders 40, wobei die Kolbenstange 41 in der mit dem Pfeil I angegebenen Richtung aus dem Pneumatikzylinder 40 ausfährt, führt dazu, dass der Schwenkhebel 55 verschwenkt wird, was eine Verdrehung des Exzenterzapfens 52a innerhalb der Lageraufnahme 54 zur Folge hat. Hierdurch wird auch die Exzenterscheibe 51 innerhalb der Exzenteraufnahme 53 verdreht, wie mit dem Bogenpfeil IV veranschaulicht. Aufgrund der Exzentrizität E zwischen der Achse L1 der Exzenterzapfen 52a/b und der Achse L2 der Exzenterscheibe 51 wird die Exzenteraufnahme 53 zusammen mit dem daran befestigten Füllschieber 20 translatorisch in der mit den Pfeilen II angegebenen Richtung (d. h. gemäß Darstellung nach rechts) bewegt, bis der Füllschieber 20 seine Arbeitsposition (siehe 1) erreicht hat. Die Exzenterscheibe 51 fungiert hierbei in der Art einer Kurvenscheibe, die eine vom Pneumatikzylinder 40 aufgezwungene Drehbewegung in eine translatorische Bewegung bzw. Längsbewegung zum translatorischen Antrieb des Füllschiebers 20 umwandelt. Die Längsbewegung der Exzenteraufnahme 53 wird über die Führungsplatten 60 (gegenüber dem Blechbearbeitungswerkzeug) abgestützt, wobei die Führungsplatten 60 auch der Bewegungsführung dienen. Die Führungsplatten 60 können an der Exzenteraufnahme 53 und/oder werkzeugseitig montiert sein.
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Die Verdrehung der Exzenterscheibe 51 (siehe Pfeil IV) bewirkt auch eine translatorische Bewegung bzw. Längsbewegung der Lageraufnahme 54 in der mit dem Pfeil III angegebenen Richtung, wobei es sich um eine kinematisch bedingte Ausgleichsbewegung handelt. Die Längsbewegung der Lageraufnahme 54 wird über die Führungsplatten 70 und 71 (gegenüber dem Blechbearbeitungswerkzeug) abgestützt, wobei die Führungsplatten 70 und 71 auch der Bewegungsführung dienen. Die Führungsplatte 70 kann an der Lageraufnahme 54 und/oder werkzeugseitig montiert sein.
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Über die Führungsplatte 70 wird ferner auch die Bewegung der Exzenteraufnahme 53 und des Füllschiebers 20 beim Verdrehen der Exzenterscheibe 51 gegenüber dem Blechbearbeitungswerkzeug abgestützt. Auch die vom Arbeitsschieber 10 auf den Füllschieber 20 aufgebrachte Formkraft wird über die Führungsplatte 70 abgestützt. Über die Führungsplatte 70 wird somit auch ein Gegenlager zur Aufnahme von Bewegungs- und Formkräften gebildet. Die Anzahl und Positionierung der gezeigten Führungselemente 60, 70 und 71 ist lediglich beispielhaft. Anstelle der Führungsplatten 60, 70 und 71 können vergleichbare bzw. funktionsgleiche Führungselemente vorgesehen sein.
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In der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsmöglichkeit sind die mit den Pfeilen II und III veranschaulichten Bewegungsrichtungen der Exzenteraufnahme 53 und der Lageraufnahme 54 beispielhaft senkrecht zueinander. Ferner sind auch die Bewegungsrichtungen des Pneumatikzylinders 40 und der Exzenteraufnahme 53 im Wesentlichen senkrecht zueinander. D. h. die mit dem Pneumatikzylinder 40 erzeugte Längsbewegung (siehe Pfeil I) hat eine andere Richtung als die Längs- bzw. Verstellbewegung der Exzenteraufnahme 53 (siehe Pfeil II). Wie gezeigt, wird mit dem Exzentermechanismus 50 ein Richtungswechsel um ca. 90° zwischen der Längsbewegung der Kolbenstange 41 und der Längsbewegung des Füllschiebers 20 herbeigeführt, wobei durch konstruktive Ausgestaltung auch andere Richtungswechselwinkel möglich sind.
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Die Kraft und die Geschwindigkeit mit der der Füllschieber 20 bewegt wird kann durch konstruktive Auslegung des Exzentermechanismus 50 beeinflusst werden, bspw. durch Variation der Exzentrizität E, der wirksamen Hebellänge des Schwenkhebels 55 und/oder des maximalen Verschwenkwinkels der Exzenterscheibe 51. Der Exzentermechanismus 50 kann mit Bewegungsausgleichsfunktionen ausgestattet sein, die im Detail nicht erläutert sind. Ferner können mechanische Anschläge zur Bewegungsbegrenzung vorgesehen sein.
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Anstelle eines einzelnen Stellantriebs 40 können mehrere, gegebenenfalls auch unterschiedliche, Stellantriebe vorgesehen sein, die vorzugsweise parallel angeordnet sind. Ein Exzentermechanismus kann mehrere Exzenterscheiben aufweisen, die mechanisch gekoppelt sein können (bspw. durch eine gemeinsame Koppelstange, die die jeweiligen Exzenterzapfen aller Exzenterscheiben miteinander verbindet). Ferner ist denkbar, dass die erfindungsgemäße Füllschieberanordnung 100 mehrere Exzentermechanismen zur Bewegung eines Füllschiebers 20 aufweist, wobei die Exzentermechanismen ebenso mechanisch gekoppelt sein können (bspw. durch eine gemeinsame Koppelstange). Ferner ist denkbar, dass mehrere Füllschieber mittels nur einem Exzentermechanismus betätigt bzw. bewegt werden.
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Ein bedeutender Vorteil der erfindungsgemäßen Füllschieberanordnung 100 ist darin zu sehen, dass der Füllschieber 20 verhältnismäßig schnell, bzw. in einer kurzen Zeitspanne (deutlich weniger als 1 Sekunde), von einer Ausgangsposition bzw. Ruheposition in die Arbeitsposition (siehe 1) bewegt werden kann (und umgekehrt, wie nachfolgend noch näher erläutert). Zudem ist für das Bewegen bzw. Verstellen des Füllschiebers 20 verhältnismäßig wenig Kraft erforderlich, so dass der Pneumatikzylinder 40 (oder ein sonstiger Stellantrieb) verhältnismäßig klein dimensioniert sein kann. Der Pneumatikzylinder 40 kann zudem in anderen als den bislang üblichen Positionen im Blechbearbeitungswerkzeug verbaut werden. Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, dass die erfindungsgemäße Füllschieberanordnung 100 und insbesondere der Exzentermechanismus 50 kompakt aufgebaut ist und somit wenig Bauraum im Blechbearbeitungswerkzeug erfordert.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der maximale Verschwenkwinkel der Exzenterscheibe 51 ca. 90° beträgt. Der maximale Verschwenkwinkel kann jedoch auch weniger oder mehr als 90° betragen. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Exzenterzapfen 52a und 52b eine sperrende Position einnehmen, wenn sich der Füllschieber 20 in seiner Arbeitsposition befindet, wodurch die Rückbewegung der Exzenteraufnahme 53 verhindert wird, so dass der an der Exzenteraufnahme 53 befestigte Füllschieber 20 beim Aufbringen der Formkraft durch den Arbeitsschieber 10 (siehe 1) nicht zurückweichen kann. Eine derartige Verriegelung der Exzenteraufnahme 53 kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die an der Exzenterscheibe 51 befindlichen Exzenterzapfen 52a und 52b eine vorgegebene Schwenkendposition einnehmen (bspw. durch das Vorsehen von Bewegungsendschlägen), in welcher sich die Drehachsen L1 (der Exzenterzapfen 52a und 52b) und L2 (der Exzenterscheibe 51) auf einer Linie zusammen mit der Bewegungsrichtung (Pfeil II) der Exzenteraufnahme 53 befinden (wenn der Füllschieber 20 seine Arbeitsposition eingenommen hat). Durch Aufbringen einer Formkraft auf den Füllschieber 20 (durch den Arbeitsschieber 10) kann dieser dann nicht mehr zurückbewegt werden, da die Kraftangriffslinie durch beide Drehachsen L1 und L2 hindurch geht und somit kein Drehmoment resultiert, dass die Exzenterscheibe 51 verdreht. Dies kann als kinematische Verriegelung (die ohne Sperrschieber oder dergleichen auskommt) bezeichnet werden.
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Die Exzenterzapfen 52a und 52b nehmen die sperrende Schwenkendposition beim Bewegen des Füllschiebers 20 in die Arbeitsposition automatisch ein (ähnlich wie bei einem Kniehebelmechanismus). Beim Bewegen des Füllschiebers 20 von einer Ausgangsposition in die Arbeitsposition kann dieser somit auch zeitgleich verriegelt werden, wenn die Arbeitsposition erreicht wird. Das Bewegen bzw. Verschieben des Füllschiebers 20 und das Verriegeln kann also ein einem Schritt erfolgen, was zeitsparend ist.
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Um den Füllschieber aus seiner Arbeitsposition (siehe 1) in eine Ausgangsposition bzw. Ruheposition zurück zu bewegen, wird der doppelwirkende Pneumatikzylinder 40 entgegengesetzt betätigt, worauf hin die Kolbenstange 41 einfährt (entgegen dem Pfeil I) und den Füllschieber 20 über den Exzentermechanismus 50 zurück bewegt (entgegen Pfeil II), wobei gegebenenfalls auch die Verriegelung wieder gelöst wird. Verschleißanfällige Federelemente sind für die Rückbewegung des Füllschiebers 20 nicht erforderlich, so dass Bauraum und Kosten eingespart werden.
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Auch das Rückbewegen des Füllschiebers 20 geht verhältnismäßig schnell bzw. in einer kurzen Zeitspanne vonstatten.
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4 zeigt eine alternative Ausführungsmöglichkeit einer erfindungsgemäßen Füllschieberanordnung, wobei gegenüber 2 nur die wesentlichen unterscheidenden Komponenten dargestellt sind. Abweichend zu der in 2 gezeigten Ausführungsmöglichkeit ist hier eine von dem Pneumatikzylinder 40 bewegte Zahnstange 80 vorgesehen, die mit einem Zahnkranz 90 kämmt. Die Zahnstange 80 ist über eine Führungsplatte 75 abgestützt und in der Bewegung geführt. Der Zahnkranz 90 ist drehfest mit dem Exzenterzapfen 52a der Exzenterscheibe 51 verbunden. In besonders eleganter Weise können mit einer Zahnstange 80 mehrere Exzenterscheiben 51 zur Betätigung eines oder mehrerer Füllschieber 20 verdreht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Arbeitsschieber
- 11
- Formungsabschnitt
- 15
- Bewegungsrichtungen
- 20
- Füllschieber
- 21
- Formungsabschnitt
- 25
- Bewegungsrichtungen
- 30
- Niederhalter
- 40
- Stellantrieb (Pneumatikzylinder)
- 41
- Kolbenstange
- 50
- Exzentermechanismus
- 51
- Exzenterscheibe
- 52a/b
- Exzenterzapfen
- 53
- Exzenteraufnahme
- 54
- Lageraufnahme
- 55
- Schwenkhebel (Exzenterhebel)
- 56a/b
- Lagerbuchse
- 57
- Lagerbuchse
- 60
- Führungsplatte
- 70
- Führungsplatte
- 71
- Führungsplatte
- 75
- Führungsplatte
- 80
- Zahnstange
- 90
- Zahnkranz
- 100
- Füllschieberanordnung
- E
- Exzentrizität
- L1
- Drehachse
- L2
- Drehachse
- M
- Blechmaterial (Blechformteil)
- I–IV
- Bewegungsrichtungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010018534 A1 [0004]
- EP 2058061 A1 [0004]
