DE102018102929B3 - Vorrichtung und Arbeitsverfahren zur Herstellung eines Metallhaltebügels - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Arbeitsverfahren zur Herstellung von aus geraden Metallprofilstäben (2) mit Ein- und Ausstanzungen versehenen mehrfach gebogenen Haltebügeln (1) und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung gestellt, die erheblich wirtschaftlicher sind und arbeiten, insbesondere weniger einzelne Vorrichtungen und weniger Anordnungsfläche erfordern, ebenso wie die Prozessgeschwindigkeit erheblich beschleunigt und der erforderliche Personaleinsatz deutlich verringert werden, was dadurch erzielt wird, dass die Vorrichtung aus einer Spindelpresse (3) mit einer daran angeordneten vorgeschalteten Einzugs- und Vortriebsvorrichtung (4) für den Metallprofilstab (2) und einer an der Spindelpresse (3) angeordneten nachgeschalteten Biegevorrichtung (5) besteht und dass die Spindelpresse (3) mit einem Presstisch (25) und einem beweglichen Pressenstössel (6) ausgestattet ist und in Durchlaufrichtung (7) des noch geraden Metallprofilstabes (2) mehrere unterschiedliche und hintereinander angeordnete Folgeverbundwerkzeuge (8-12) aufweist, die in Abhängigkeit der Vorschublänge des Metallprofilstabes (2) unabhängig voneinander inbetriebsetzbar und jeweils separat mit dem Pressenstössel (6) bewegbar daran angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Arbeitsverfahren zur Herstellung von mit Ein- und Ausstanzungen versehenen mehrfach gebogenen Haltebügeln aus einem geraden Metallprofilstab.
  • Es ist bekannt solche Haltebügel, die etwa zur Befestigung von Solarpanelen auf Dächern genutzt werden, wie beispielsweise eine bekannte Befestigungsvorrichtung gemäß DE 10 2009 022 718 A1 , in mehreren Arbeitsschritten zunächst mit den entsprechenden Bohrungen, Ausstanzungen und Montagemarkierungen zu versehen, um sie anschließend in eine entsprechende bügelartige Form zu biegen, in der sie auf Unterlagen, wie etwa Flachdächern, montiert und anschließend Solarpanelen in einer zur Sonne angestellten Position darauf befestigt werden können.
  • Eine solche Fertigung beansprucht jedoch mehrere separate Vorrichtungen mit jeweils erforderlicher Einrichtung der Werkzeuge und der Werkstücke, ebenso wie diese Vorrichtungen gemeinsam einen erhöhten Platzbedarf beanspruchen, sodass zur Herstellung von Serien solcher mehrfach gebogener Haltebügel ein erheblicher wirtschaftlicher Aufwand betrieben werden muss.
  • Bekannt ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Biegeteilen und ein Werkzeug hierfür, EP 2 335 841 A1 , mit denen aus einem Bandstreifen heraus ein Vielzahl von Zuschnitten ausgestanzt, in einer Prägestufe Grate verprägt und in einer Umformstufe Abkantungen eingebracht werden können, wobei auch hier weitere Arbeitsschritte in separaten Vorrichtungen durchgeführt werden müssen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Arbeitsverfahren zur Herstellung solcher mit Ein- und Ausstanzungen versehenen mehrfach gebogenen Haltebügeln aus geraden Metallprofilstäben zur Verfügung zu stellen, die erheblich wirtschaftlicher sind und arbeiten, insbesondere weniger einzelne Vorrichtungen und weniger Anordnungsfläche erfordern, ebenso wie die Prozessgeschwindigkeit erheblich beschleunigt und der erforderliche Personaleinsatz deutlich verringert werden sollen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen des ersten und sechsten Patentanspruches dadurch, dass die Vorrichtung aus einer Spindelpresse mit einer daran angeordneten vorgeschalteten Einzugs- und Vortriebsvorrichtung für den Metallprofilstab und einer an der Spindelpresse angeordneten nachgeschalteten Biegevorrichtung besteht und die Spindelpresse mit einem beweglichen Pressenstössel ausgestattet ist und in Durchlaufrichtung des noch geraden Metallprofilstabes mehrere unterschiedliche und hintereinander angeordnete Folgeverbundwerkzeuge aufweist, die in Abhängigkeit der Vorschublänge des Metallprofilstabes unabhängig voneinander inbetriebsetzbar und jeweils separat mit dem Pressenstössel bewegbar daran angeordnet sind.
  • Mit dieser erfinderischen Vorrichtung werden mehrere separate Vorrichtung zum Bohren von runden Löchern, zum Ausstanzen von eckigen Löchern, zum Markieren der Oberfläche und zum Abtrennen der Metallprofilstäbe ebenso wie eine separate Vorrichtung zum anschließenden mechanischen Verformen der noch geraden Metallprofilstäbe überflüssig, da nun alle Arbeitsschritte in einer einzelnen Vorrichtung durchgeführt werden können, die zudem erheblich weniger Platz beansprucht und die zudem vollautomatisiert betrieben werden kann, sodass auch die Personalkosten drastisch reduziert werden können. Die weitgehend vollautomatische Funktion der Vorrichtung ermöglicht es des Weiteren die Taktraten der einzelnen Arbeitsschritte wesentlich zu verkürzen, wobei sich in der gleichen Zeit mindestens die vierfache Anzahl an mehrfach gebogenen Haltebügeln erzeugen lassen, als dies bei dem bekannten Arbeitsverfahren gemäß dem Stand der Technik der Fall war.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Folgeverbundwerkzeuge aus Rundlochstempeln, Rundlochphasenstempeln, Mehrkantlochstempeln, Markierungsstempeln oder Formtrennstempeln und/ oder auch aus weiteren Sonderstempeln mit ihren jeweiligen Matrizen, wobei Pressenstössel und Presstisch zusätzlich endseitig über die Spindelpresse hervorstehende Klemmbacken aufweisen, die die umzuformenden Metallprofilstäbe während der mechanischen Verformung festklemmen, wobei die Spitzen der Klemmbacken einen minimalen Biegeradius festlegen.
  • Bevorzugterweise ist die Einzugs- und Vortriebsvorrichtung als alleiniger Bewegungsantrieb des Metallprofilstabes durch die gesamte Vorrichtung ausgebildet, wobei zwischen den Klemmbacken eine Bremsvorrichtung des Metallprofilstabes gegen Stoßimpulse eines dem bereits abgelängten vereinzelten Metallprofilstab nachgeförderten Metallprofilstabes vorgesehen ist, wodurch eine maßgenaue und störungsfreie Fertigung gewährleistet werden kann.
  • Die Biegevorrichtung besteht vorteilhafterweise aus einer oberhalb und einer unterhalb des noch gerade zwischen den Klemmbacken der Spindelpresse austretenden Metallprofilstabes quer zu dessen Vorschubrichtung angeordneten horizontalen Biegewalzen, die beidseitig an den zueinander parallelen Kreuzschlitten und um ihre Längsachsen drehbar beweglich daran gelagert sind, sodass sie horizontale und vertikale Bewegungen zur Umformung des Metallprofilstabes durchführen können und dabei durch ihre eigene drehbare Lagerung auf der Oberfläche des Metallprofilstabes abrollen können, sodass sie keinerlei Reibung oder Verschleiß unterliegen und auch die Oberflächengüte der Haltebügel nicht negativ beeinflussen.
  • Die Einzugs- und Vortriebsvorrichtung ist vorteilhafterweise als Walzeneinzugsvorrichtung ausgebildet, die die Metallprofilstäbe mit hoher Präzision in die Vorrichtung hineinbefördern, wie auch die abgelängten Werkstücke durch die Vorrichtung hindurch und auch daraus herausbefördern kann.
  • Nachfolgend wird das Arbeitsverfahren anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine räumliche Darstellung der Vorrichtung in Vorderansicht,
    • 2 eine räumliche Ansicht der Vorrichtung von schräg vorne, und
    • 3 eine Teilansicht der Biegevorrichtung in einer Seitenansicht von links.
  • Die Vorrichtung zur Herstellung von mit Ein- und Ausstanzungen versehenen mehrfach gebogenen Haltebügeln 1 aus einem geraden Metallprofilstab 2 besteht im Wesentlichen aus einer Spindelpresse 3 mit einem Presstisch 25 und einem vertikal beweglichen Pressenstössel 6, an dem Folgeverbundwerkzeuge 8-12 aus Rundlochstempeln 12, Rundlochphasenstempeln 11, Mehrkantlochstempeln 10, Markierungsstempel 9 und Formtrennstempeln 8 angeordnet sind, die bei anderen Ausführungsformen der Vorrichtung auch durch andere Sonderstempel oder Werkzeuge ergänzt oder ersetzt sein können, die in Abhängigkeit der Vorschublänge des Metallprofilstabes 2 unabhängig voneinander jeweils separat und zusammen mit dem Pressenstössel 6 inbetriebsetzbar sind. Am Presstisch 25 der Spindelpresse 3 ist eine Einzugs- und Vortriebsvorrichtung 4 für gerade Metallprofilstäbe 2 angeordnet, die diese in Durchlaufrichtung 7 in und durch die Vorrichtung hindurch bewegt.
  • Die Folgeverbundwerkzeuge 8-12 sind zur Vereinfachung der Zeichnungen in den 1 und 2 frei in der Luft hängend dargestellt, sie sind jedoch so beweglich mit dem oberen Pressenstössel 6 verbunden, dass sie unabhängig voneinander mit dem oberen Pressenstössel 6 in Betrieb genommen werden können oder aber außer Betrieb bleiben und dann bei Absenken des Pressenstössels 6 nicht mit dem Metallprofilstab 2 in Berührung kommen.
  • Die Spindelpresse 3 weist in ihrem der Einzugs- und Vortriebsvorrichtung entgegengesetzten Bereich des Weiteren an ihrem Presstisch 25 und an ihrem oberen Pressenstössel 6 seitlich darüber hervorragende Klemmbacken 13; 14 für die zu verbiegenden Metallprofilstäbe 2 auf, die von einer stirnseitig an der Spindelpresse 3 angeordneten Biegevorrichtung 5 mechanisch verformt werden.
  • Die Biegevorrichtung 5 weist in Ruhestellung oberhalb und unterhalb eines noch gerade zwischen den Klemmbacken 13; 14 der Spindelpresse 13 austretenden Metallprofilstabes 2 jeweils eine horizontale Biegewalze 15; 16 auf, die quer zur Durchlaufrichtung 7 angeordnet ist und die auf sich parallel gegenüberliegenden Kreuzschlitten 17; 18 beidseitig und um ihre Längsachsen drehbar horizontal sowie vertikal beweglich daran gelagert sind, um einen Metallprofilstab 2 mit nach oben oder nach unten gerichteten Biegungen zu versehen. 3 zeigt beispielsweise eine vorletzte, nach unten gerichtete Umbiegung des Metallprofilstabes 2 zu einem Haltebügel 1 und zwar mit der oberen Biegewalze 16 um die untere Klemmbacke 14, wobei beide Klemmbacken 13; 14 noch den bereits vom übrigen Metallprofilstab 2 abgelängten Teil des fast fertigen Haltebügels 1 klemmen.
  • Bei dem Arbeitsverfahren wird ein etwa 6 Meter langer Metallprofilstab 2 mittels der als Walzeneinzugsvorrichtung ausgestatteten Einzugs- und Vortriebsvorrichtung 4 in die Spindelpresse 3 eingezogen und darin weiterbewegt, wobei in der Spindelpresse 3 von in Durchlaufrichtung 7 des noch geraden Metallprofilstabes 2 in Abhängigkeit dessen Vorschublänge unabhängig voneinander und hintereinander angeordnete Folgeverbundwerkzeuge 8-12 nacheinander je Pressenhub verschiedene Ein- und Ausstanzungen eingebracht werden, woraufhin der Haltebügel 1 abgelängt und vereinzelt und vom nachfolgenden Rest des Metallprofilstabes 2 weiterbewegt wird, woraufhin der Haltebügel 1 zwischen endseitig über die Spindelpresse 3 hervorstehenden Klemmbacken 13-14 von darüber und darunter angeordneten Biegewalzen 15; 16 der nachgeordneten Biegevorrichtung 5 mechanisch umgeformt und anschließend vom weiter nachgeförderten Metallprofilstab 2 aus der Vorrichtung ausgeschoben wird.
  • Mit den in Durchlaufrichtung 7 des Haltebügels 1 hintereinander angeordneten Folgeverbundwerkzeuge 8-12 werden Rundlöcher, Rundlochphasen, Mehrkantlöcher und Markierungen in den Haltebügel 1 eingebracht, indem je Hub ein anderes Folgeverbundwerkzeug 8-12 mit dem Pressenstössel 6 in Betrieb gesetzt wird, wonach der Haltbügel 1 abschließend mittels eines Formtrennstempels 8 vom Metallprofilstab 2 abgelängt wird, wobei bereits seitlich aus der Spindelpresse 3 hervorstehende Bereiche eines in seinem mittleren Bereich noch in der Spindelpresse 3 bearbeiteten Haltebügels 1 auch schon von der Biegevorrichtung 5 verformt werden können.
  • Der Ablauf des Arbeitsverfahrens wird von einem Rechner gesteuert, in den die Ausgangslängen der zugeführten Metallprofilstäbe 2 einprogrammiert werden, wobei vom Rechner eine Reihenfolge unterschiedlich groß herzustellende Haltebügel 1 festgelegt wird, um den Verschnitt an den Metallprofilstäben 2 zu minimieren.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zur Herstellung von mit Ein- und Ausstanzungen versehenen mehrfach gebogenen Haltebügeln (1) aus einem geraden Metallprofilstab (2), dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Spindelpresse (3) mit einer daran angeordneten vorgeschalteten Einzugs- und Vortriebsvorrichtung (4) für den Metallprofilstab (2) und einer an der Spindelpresse (3) angeordneten nachgeschalteten Biegevorrichtung (5) besteht und dass die Spindelpresse (3) mit einem Presstisch (25) und einem beweglichen Pressenstössel (6) ausgestattet ist und in Durchlaufrichtung (7) des noch geraden Metallprofilstabes (2) mehrere unterschiedliche und hintereinander angeordnete Folgeverbundwerkzeuge (8-12) aufweist, die in Abhängigkeit der Vorschublänge des Metallprofilstabes (2) unabhängig voneinander inbetriebsetzbar und jeweils separat mit dem Pressenstössel (6) bewegbar daran angeordnet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folgeverbundwerkzeuge (8-12) aus Rundlochstempeln (12), Rundlochphasenstempeln (11), Mehrkantlochstempeln (10), Markierungsstempeln (9) und/ oder Formtrennstempeln (8) und/ oder weiteren Sonderstempeln und den jeweiligen Matrizen sowie aus endseitig über die Spindelpresse (3) hervorstehenden Klemmbacken (13; 14) zur Fixierung des Metallprofilstabes (2) bestehen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugs- und Vortriebsvorrichtung (4) als alleiniger Bewegungsantrieb des Metallprofilstabes (2) durch die gesamte Vorrichtung ausgebildet ist und zwischen den Klemmbacken (13; 14) eine Bremsvorrichtung des Metallprofilstabes (2) gegen Stoßimpulse eines einem bereits abgelängten, vereinzelten Metallprofilstab (2) nachgeförderten Metallprofilstabes (2) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegevorrichtung (5) eine oberhalb und eine unterhalb des noch gerade zwischen den Klemmbacken (13; 14) der Spindelpresse (3) austretenden Metallprofilstabes (2) quer zur Vorschubrichtung (7) angeordnete, horizontale Biegewalzen (15; 16) aufweist, die beidseitig an zueinander parallelen Kreuzschlitten und um ihre Längsachsen drehbar beweglich daran gelagert sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugs- und Vorschubvorrichtung (4) als Walzeneinzugsvorrichtung ausgebildet ist.
  6. Arbeitsverfahren zur Herstellung von mit Ein- und Ausstanzungen versehenen mehrfach gebogenen Haltebügeln (1) aus einem geraden Metallprofilstab (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Metallprofilstab (2) mittels einer Einzugs- und Vortriebsvorrichtung (4) in eine Spindelpresse (3) mit einem Presstisch (25) und einem beweglichen Pressenstössel (6) eingezogen und darin weiterbewegt wird, in der Spindelpresse (3) von in Durchlaufrichtung (7) des noch geraden Metallprofilstabes (2) in Abhängigkeit dessen Vorschublänge unabhängig voneinander und hintereinander angeordnete Folgeverbundwerkzeuge (8-12) nacheinander je Pressenhub verschiedene Ein- und Ausstanzungen eingebracht werden, woraufhin der Haltebügel (1) abgelängt vereinzelt und vom nachfolgenden Rest des Metallprofilstabes (2) weiterbewegt wird, woraufhin der Haltebügel (1) zwischen endseitig über die Spindelpresse (3) hervorstehenden Klemmbacken (13; 14) von darüber und darunter angeordneten Biegewalzen (15;16) einer nachgeschalteten Biegevorrichtung (5) mechanisch umgeformt und anschließend vom weiter nachgeförderten Metallprofilstab (2) aus der Vorrichtung ausgeschoben wird.
  7. Arbeitsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass von den in Durchlaufrichtung (7) des Haltebügels (1) hintereinander angeordneten Folgeverbundwerkzeugen (8-12) Rundlöcher, Rundlochphasen, Mehrkantlöcher oder -schlitze, Markierungen oder Sonderformen darin eingebracht werden und der Haltebügel (1) mittels eines Formtrennstempels vom Metallprofilstab (2) abgelängt wird, wobei je Hub ein anderes Folgeverbundwerkzeug (8-12) zusammen mit dem Pressenstössel (6) in Betrieb gesetzt wird und soweit erforderlich bereits seitlich aus der Spindelpresse (3) hervorstehende Bereiche eines in seinem mittleren Bereich noch stanztechnisch in der Spindelpresse (3) bearbeiteten Haltebügels (1) bereits von der Biegevorrichtung (5) verformt wird.
  8. Arbeitsverfahren nach einem der beiden vorgenannten Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung ein Rechner zugeordnet ist, in dem die Ausgangslängen der zugeführten Metallprofilstäbe (2) einprogrammiert werden und der eine Reihenfolge unterschiedlich groß herzustellender Haltebügel (1) festlegt und dadurch den Verschnitt an den Metallprofilstäben (2) minimiert.
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DE102009022718A1 (de) 2009-05-26 2010-12-02 Hs Systemtechnik Gmbh Befestigungseinrichtung
EP2335841A1 (de) 2009-12-17 2011-06-22 Feintool Intellectual Property AG Verfahren zum Herstellen von Biegeteilen und Werkzeug hierfür

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