DE10335239B4 - Revolver-Bördelvorrichtung - Google Patents

Abstract

Bördelvorrichtung mit den folgenden Merkmalen:
– ein Grundgestell (2) mit einer daran drehbar um eine Drehachse (42) angeordneten Werkzeugtrommel (40), an der wenigstens eine Bördelbacke (3, 4) angeordnet ist,
– ein Bördelbett (7) mit einer Bördelform (47), die zur Aufnahme eines Bördelteils vorgesehen ist,
– Bördelbacken (3, 4) und Bördelbett (7) sind entlang einer Hubrichtung (8) zueinander beweglich ausgebildet,
wobei die Drehachse (42) horizontal seitlich neben dem Bördelbett so verläuft, dass der Bördelbacken (3, 4) aus einer Arbeitsstellung oberhalb des Bördelbetts (7) in eine Be- bzw. Entladestellung außerhalb des Bereichs des Bördelbetts drehbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Bördelvorrichtung.
• Die EP 0 820 822 A1 , die EP 0 924 005 B1 , die DE 43 30 683 A1 , die DE 196 41 514 A1 und die WO 97/43165 zeigen Werkzeugmaschinen, die zum Falzen bzw. Bördeln von Blechen verwendet werden.
• Bei diesen Werkzeugmaschinen ist von Nachteil, dass diese teuer und kompliziert aufgebaut sind. Weiterhin kann ein Bördeln nur nach einem genauen Einstellen der unterschiedlichen Teile der Werkzeugmaschine erfolgen, damit zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden. Dies ist sehr arbeitsaufwendig, wenn genaue Arbeitsergebnisse erzielt werden sollen.
• Auch aus der DE 197 56 651 C1 ist eine Vorrichtung zum Falzen von Blechen bekannt, bei der ein oder mehrere Falzbacken an einem einem Stößel gegenüberliegenden Drehkopf befestigt und durch Drehen des Drehkopfs in Arbeitsstellung schwenkbar sind. Außerdem sieht die DE 197 56 651 C1 vor, dass das Falzbett in horizontaler Ebene zwischen einer Beladestation und einer Arbeitsstelle linear verfahrbar oder verschwenkbar ist. Nachteilig bei dieser Falzvorrichtung ist insbesondere deren aufwendige Kon struktion und die dieser zugrundeliegenden horizontalen und vertikalen Bewegungsrichtung des Falzbetts.
• Mit der Erfindung soll die Handhabung von Werkstücken beim Vornehmen von Bearbeitungsvorgängen vereinfacht werden.
• Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen.
• Die Bördelvorrichtung hat ein Grundgestell mit einer daran angeordneten, um ihre eigene Achse rotierbare Werkzeugtrommel, an der wenigstens eine Bördelbacke angeordnet ist. Ein Bördelbett mit einer Bördelform ist zur Aufnahme eines Bördelteils vorgesehen. Die Bördelbacken und das Bördelbett sind entlang einer Hubrichtung zueinander beweglich ausgebildet. Die Werkzeugtrommel ist um eine quer zu der Hubrichtung verlaufende Trommelachse drehbar, und zwar um wenigstens 180°.
• Die Erfindung stellt eine Revolvertechnik bereit, die zahlreiche Vorteile mit sich bringt. Die Bördelbacken werden durch Rotation um eine Achse in die Arbeitsstellung gebracht. Erstmals sind dreistufige Bördelungen auf einfache Weise möglich. Die Hubbewegung zwischen Bördelbett und Bördelbacken wird nur noch durch einen einzigen Anschlag begrenzt, und zwar für alle verwendeten Bördelbacken. Die Einstellung der Bördelbacken zum Hubtisch erfolgt separat für jeden Bördelbacken, und zwar ausgehend von derselben Anschlagstellung. Feineinstellungen lassen sich besonders einfach vornehmen, denn tuschierte Bördelbacken werden nach einem Probebördeln einfach in eine Wartungsstellung gedreht, in der diese bequem wie auf einer Werkbank vor dem Einsteller zu liegen kommen. Die Anordnung kommt mit einem sehr geringen Hub aus. Es ergibt sich eine einfache Einarbeitung. Es sind keine Längsführungen mehr notwendig. Dadurch ergibt sich eine kompakte Bauart.
• Das Bördeln, auch Falzen genannt, fällt in den Verfahrensbereich der spanlosen Umformtechnik. Darunter versteht man das Umlegen einer abgewinkelten Kante bzw. eines Bördelflansches eines äußeren Bleches bzw. einer Haut über ein inneres Blech bzw. über ein Gerippe. Sinn des Bördelns ist, ggf. unter Einsatz von Klebstoff mindestens zwei Blechteile bzw. Haut und Gerippe fest miteinander zu verbinden. Im Automobilbau kommt das Verfahren meist an Fahrzeugkomponenten wie Haube, Tür, Rückwandklappe, Heckraumdeckel und Dach zum Einsatz.
• Bei dem Bördeln wird die Kontur des Bauteiles bestimmt. Man unterscheidet Innen- und Außenbördeln. Beim Außenbördeln wird die Außenkontur des Bauteils wie z. B. Haube, Tür, Rückwandklappe, und Heckraumdecke festgelegt. Beim Innenbördeln die Kontur von Fensterausschnitten wie Dach oder Tür festgelegt. Das Bördeln beeinflusst entscheidend die Einbauqualität der Komponenten in die Karosserie bezüglich Spaltmaß und Fallung.
• Gebördelt wird häufig in zwei bis drei Stufen bzw. Schritten, wobei je Schritt nur ca. 45° Winkeländerung an einem Bördelflansch erzielt wird. Man unterscheidet dabei zwischen Vor- und Fertigbördeln. Bei einer zweistufigen Anlage erfolgt das Vorbördeln häufig in einer oberen Reihe. Das Fertigbördeln erfolgt dann mit einem wesentlich höheren Bördeldruck in einer unteren Reihe.
• Bördelvorrichtungen sind im weiteren Sinn getriebene Presswerkzeuge. Der Antrieb der Anlagen erfolgt hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch. Vorzugsweise wird aus Gründen des notwendigen Pressdruckes der Stößel, der den Arbeitshub besorgt, hydraulisch bewegt. Die Bördelbacken auf der Werkzeugtrommel können hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch über Stellmotoren bewegt werden.
• Ein Bördelbett bildet das Aufnahmewerkzeug für Außenhaut und Gerippe. Es ist die genaue 3D-Formabbildung der Außenhaut und damit Grundvoraussetzung für die geforderte Fallungsqualität. Das Bett wird als Basis bzw. Nullbezug angesehen und bedarf keiner Nachbearbeitung oder Einarbeitung. Es wird laser- oder induktivgehärtet und ist sehr haltbar.
• Die Bördelbacken können als Falzsteine ausgebildet sein, die in ihrer Arbeitsposition einen offenen oder auch nahezu vollständig geschlossenen Ring ergeben können. An den Falzsteinen findet die eigentliche Umformung statt, da darin die Flanschpositionen zum Vor- und Fertigbördeln angearbeitet sind. Bei einer zweistufigen Bördelvorrichtung sind die Backenreihen übereinander angeordnet, in einer einstufigen ist nur eine Reihe Backen entweder zum Vor- oder zum Fertigbördeln montiert. Kriterium für die Ein- oder Zweistufigkeit ist die Taktzeit der Fertigungszelle in Verbindung mit der Antriebsart der Vorrichtung. Häufig werden zweistufige Bördelvorrichtungen eingesetzt.
• Bei zweistufigen Anlagen kommen nacheinander Vor- und Fertigbördelbacken zum Einsatz. Durch das hydraulische Heben des Stössels wird der Bördelflansch an den Falzsteinen umgelegt.
• Man unterscheidet noch zwischen Schwenktechnik und Schiebetechnik. Für den Transport der Teile wird der Ring der Bördelbacken geöffnet. Somit ist genügend Platz für ein Handlingsgerät samt Bauteil.
• Bei der erfindungsgemäßen Bördelvorrichtung sind an der Werkzeugtrommel wenigstens zwei Gegenarme vorgesehen. Diese bilden mit einem am Bördelbett vorgesehenen Gegenlager bei einer Bewegung des Bördelbetts bezüglich des Bördelbackens einen geschlossenen Kraftfluß. Dadurch wird das Bördeln begünstigt.
• Die Einarbeitung der Bördelbacken ist einfach und wenig aufwendig. Diese brauchen nicht mehr demontiert werden, um eintuschiert werden zu können.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt.
• 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Bördelvorrichtung in einer Vorbördelstellung,
• 2 zeigt die erfindungsgemäße Bördelvorrichtung aus 1 in einer Fertigbördelstellung,
• 1 und 2 zeigen Querschnitte durch eine erfindungsgemäße Bördelvorrichtung 1.
• Die Bördelvorrichtung 1 umfasst ein feststehendes Grundgestell 2 mit einer daran angeordneten Werkzeugtrommel 40. Die Bördelvorrichtung 1 umfasst weiterhin ein vertikal bewegliches Bördelbett 7, das in 1 und in 2 in einer unteren Stellung "I" dargestellt ist. In einer hier nicht gezeigten Stellung "II" befindet sich das Bördelbett 7 vertikal nach oben verschoben, und zwar entlang eines Bewegungspfeils 8.
• Die Werkzeugtrommel 40 gliedert sich in zwei Tragscheiben mit einer dazwischen liegenden Trommelachse 42. Im Bereich zwischen den beiden Tragscheiben erstrecken sich ausgehend von der Trommelachse 42 ein Vorbördelbackenarm 43, auf dem ein Vorbördelbacken 3 vorgesehen ist, sowie Fertigbördelbackenarm 44, auf dem ein Fertigbördelbacken 4 vorgesehen ist. Im Bereich zwischen den beiden Tragscheiben erstrecken sich ausgehend von der Trommelachse 42 noch zwei Gegenarme 45, die jeweils senkrecht zum Vorbördelbackenarm 43 und zum Fertigbördelbackenarm 44 verlaufen.
• Hierzu sind besondere Halteabsätze im Vorbördelbackenarm 43, bzw. im Fertigbördelbackenarm 44 ausgearbeitet, wobei die genaue Position des Vorbördelbackens 3 bzw. des Fertigbördelbackens 4 im Vorbördelbackenarm 43, bzw. im Fertigbördelbackenarm 44 über hier nicht gezeigte Distanzscheiben einstellbar ist.
• Das Bördelbett 7 gliedert sich in einen Hubtisch 46 sowie in eine Bördelform 47, die in einer absatzartig im Hubtisch eingearbeiteten Formaufnahme 48 eingesetzt ist. An einem im Bereich des Grundgestells 2 befindlichen Bereich des Hubtisches 46 ist ein vertikal verlaufendes Gegenlager 49 ausgebildet, auf das eine Gleitplatte 50 mit Festschmierstoff aufgesetzt ist.
• Der Hubtisch 46 wird nach oben und unten in seiner Bewegung durch hier nicht gezeigte Anschläge begrenzt. Die Hubbewegung wird durch eine in dieser Ansicht nicht gezeigte hydraulische Vorrichtung bewirkt.
• Nachfolgend wird ein Bördeln mit der erfindungsgemäßen Bördelvorrichtung 1 beschrieben.
• In einem ersten Schritt werden Haut und Gerippe des zu bördelnden Bauteils 9 in das Bördelbett 7 eingelegt. Die Werkzeugtrommel 40 befindet sich dazu in der in 2 gezeigten Be- und Entladestellung, in der sich der Vorbördelbackenarm 43 und der Fertigbördelbackenarm 44 in vertikaler Stellung befinden. Das Bördelbett 7 befindet sich in der untersten Stellung.
• Danach wird die Werkzeugtrommel 40 in die in 1 gezeigte Vorbördelstellung gedreht, in der sich der Vorbördelbackenarm 43 oberhalb der Bördelform 47 befindet. In dieser Stellung ist der Fertigbördelbacken 4 frei für Einstell- und Wartungsarbeiten zugänglich.
• Anschließend verfährt das Bördelbett 7 den gesamten Hub. Dieser Weg ist in drei Funktionsbereiche aufgeteilt. Zunächst fährt das Bördelbett mit Haut und Gerippe ohne Widerstand nach oben, bis Niederhalter das Gerippe berühren. Danach führt das Bördelbett den Arbeitshub von ca. 15–30 mm senkrecht nach oben in Richtung der Vorbördelbacken 3 aus. Hierbei fährt das Bördelbett 7 gegen die feststehenden Vorbördelbacken 3. Der Bördelflansch der Haut wird mit den Vorbördelbacken 3 um ca. 45° nach innen gedrückt. Während des Bördelvorgangs gleitet die Gleitplatte 50 an einer Seite des Gegenarms 45 entlang und schließt so den Kraftfluß beim Bördelvorgang.
• Das Bördelbett 7 fährt nach unten in Ausgangsstellung gemäß 2 zurück, und zwar in die Ausgangsstellung für das Fertigbördeln.
• Danach wird die Werkzeugtrommel 40 in eine hier nicht gezeigte Fertigbördelstellung gedreht, in der sich der Fertigbördelbackenarm 44 oberhalb der Bördelform 47 befindet. In dieser Stellung ist der Vorbördelbacken 3 frei für Einstell- und Wartungsarbeiten zugänglich.
• Nun verfährt das Bördelbett 7 den gesamten Fertigbördelhub. Dieser Weg ist ebenfalls in drei Funktionsbereiche aufgeteilt. Das Bördelbett 7 mit Haut und Gerippe 9 fährt zunächst ohne Widerstand nach oben, bis Niederhalter das Gerippe berühren. Das Bördelbett 7 führt dann den Arbeitshub ca. 15–30 mm senkrecht nach oben in Richtung der Fertigbördelbacken 4 aus. Formstücke des aufgesetzten Niederhalters am Backen drücken das Gerippe gegen die Haut in das Bett bis zur ersten Berührung des Bördelbackens 4 mit dem Flansch. Schließlich fahren das Bördelbett 7 und die Teile 9 gegen die feststehenden Fertigbördelbacken 4. Der Bördelflansch der Haut 9 wird mit den Fertigbördelbacken 4 weiter umgelegt. Während des Bördelvorgangs gleitet die Gleitplatte 50 an einer Seite des Gegenarms 45 entlang und schließt so den Kraftfluß beim Bördelvorgang.
• Abschließend fährt das Bördelbett 7 nach unten in Ausgangsstellung ("Fertigbördeln") zurück. Danach wird die Werkzeugtrommel 40 in die in 2 gezeigte Be- und Entladestellung gedreht.

1

Bördelvorrichtung

2

Grundgestell

3

Vorbördelbacken

4

Fertigbördelbacken

7

Bördelbett

8

Bewegungspfeil

9

Blechteil

40

Werkzeugtrommel

42

Trommelachse

43

Vorbördelbackenarm

44

Fertigbördelbackenarm

45

Gegenarm

46

Hubtisch

47

Bördelform

48

Formaufnahme

49

Gleitplatte

Claims (3)

1. Bördelvorrichtung mit den folgenden Merkmalen: – ein Grundgestell (2) mit einer daran drehbar um eine Drehachse (42) angeordneten Werkzeugtrommel (40), an der wenigstens eine Bördelbacke (3, 4) angeordnet ist, – ein Bördelbett (7) mit einer Bördelform (47), die zur Aufnahme eines Bördelteils vorgesehen ist, – Bördelbacken (3, 4) und Bördelbett (7) sind entlang einer Hubrichtung (8) zueinander beweglich ausgebildet, wobei die Drehachse (42) horizontal seitlich neben dem Bördelbett so verläuft, dass der Bördelbacken (3, 4) aus einer Arbeitsstellung oberhalb des Bördelbetts (7) in eine Be- bzw. Entladestellung außerhalb des Bereichs des Bördelbetts drehbar ist.
2. Bördelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugtrommel (40) um eine quer zu der Hubrichtung (8) verlaufende Trommelachse (42) drehbar ist.
3. Bördelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Werkzeugtrommel (40) wenigstens zwei Gegenarme (45) vorgesehen sind und dass am Bördelbett (7) ein Gegenlager (49) ausgebildet ist, das bei einer Bewegung des Bördelbetts (7) bezüglich des Bördelbackens (3, 4) mit einem der Gegenarme in Kontakt tritt.