-
Kombinierte Schnitt-Zug- und Rollvorrichtung Die Erfindung betrifft
eine kombinierte Schnitt-Zug- und Rollvorrichtung zur Herstellung einer von einem
aufgestellten, an seiner Oberseite nach außen umgerollten Rand umgebenen Öffnung
in Blechplatten.
-
Für diesen Zweck ist bereits eine Vorrichtung bekannt, welche aus
zwei in axialer Richtung hin- und hergehend gegeneinander verschiebbaren Hauptteilen
besteht, deren eines als Gesenk ausgebildet ist und eine Mittelhülse mit Schneidkante
zum Ausstanzen der Öffnung aus der Blechplatte sowie einen diese Hülse umgebenden
und in axialer Richtung gegen Federwirkung gegenüber der Hülse gleitend verschiebbaren
Haltering aufweist und deren anderes, als Stempel wirkendes Teil einen Mittelstempel
zum Ausstanzen der Öffnung aus der Blechplatte im Zusammenwirken mit der Hülse sowie
einen diesen Stempel umgebenden und gegen Federwirkung in axialer Richtung gegenüber
dem Stempel gleitend verschiebbaren Spannring sowie einen mit einer ringförmigen
Einrollnut versehene, zwischen dem Stempel und dem Spannring angeordneten Einrollring
aufweist.
-
Es hat sich herausgestellt, daß eine derartige Vorrichtung nur zur
Herstellung einer verhältnismäßig kleinen von einem mit Außenwulst versehenem Bördelflansch
umgebenen Öffnung- in verhältnismäßig dickem Blech geeignet ist. Falls verhältnismäßig
große Öffnungen in verhältnismäßig dünnen Blechplatten hergestellt werden sollen,
weist die bekannte Vorrichtung den Nachteil auf, daß der Einrollring den einzurollenden
Bördelflansch nicht in der richtigen Weise entlang seines ganzen Umfangs erfaßt.
In solchen Fällen müßte daher die Herstellung der Öffnung mit dem eingerollten Rand
in drei getrennten, von drei verschiedenen Maschinen ausgeführten Arbeitsgängen
vorgenommen werden. Dies ist offensichtlich ein ziemlich umständliches Herstellungsverfahren
für das betreffende Werkstück.
-
Zur Vermeidung dieser Nachteile der bekannten Vorrichtung ist gemäß
der Erfindung vorgesehen, daß koaxial innerhalb des Einrollringes ein weiterer,
gegen Federwirkung in axialer Richtung gegenüber dem zugeordneten stempelförmigen
Hauptteil und dem Einrollring gleitend verschiebbarer Vorrollring vorgesehen ist,
der das Werkstück vor dem Einrollring berührt und im Zusammenwirken mit einem Teil
der Außenfläche der Mittelhülse des anderen, gedenkartigen Hauptteiles an der Oberseite
des aufgestellten Randes während dessen Herstellung einen nach außen stehenden Rand
erzeugt.
-
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mittelhülse
des ersten Hauptteils einen Teil mit im wesentlichen zylindrischer Außenfläche aufweist,
welcher in Richtung auf das zweite Hauptteil in einen Teil mit konvexer Oberflache
übergeht, an welchen sich ein Teil mit im wesentlichen zylindrischer Oberfläche
mit kleinerem Durchmesser als der des erstgenannten zylindrischen Oberflächenteils
anschließt.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß
an dem Vorrollring ein Schutzrand vorgesehen ist.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. In dieser
zeigt Fig.1 in senkrechter Schnittdarstellung die wesentlichen Teile der Vorrichtung
gemäß der Erfindung außer Betrieb, d. h. in ihrer Stellung vor Beginn des Arbeitsganges,
Fig.2 eine entsprechende Schnittdarstellung der Vorrichtung, wobei sich die einzelnen
Teile in ihrer Stellung am Ende des Arbeitsganges befinden; Fig.3 bis 8 entsprechen
den Schnittdarstellungen eines kleineren Ausschnitts aus der Vorrichtung während
verschiedener Stadien des im folgenden beschriebenen Arbeitsganges Fig.9 zeigt eine
entsprechende Schnittdarstellung dieses Ausschnitts zu Ende des Arbeitsganges, Fig.10
eine entsprechende Schnittdarstellung der Teile dieses Ausschnitts aus der Vorrichtung,
nachdem die Teile wieder in ihre in Fig.1 dargestellte
Lage zurückgekehrt
sind und das fertiggestellte Werkstück aus der Vorrichtung genommen werden kann.
-
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung weist im wesentlichen
zwei Hauptteile auf, und zwar das als Ganzes mit A bezeichnete untere oder Gesenkteil
und das als Ganzes mit B bezeichnete obere oder Stempelteil. Das Stempelteil B kann
in bezug auf das Gesenkteil A eine hin- und hergehende Bewegung in axialer Richtung
ausführen; wie ohne weiteres ersichtlich, kann auch das Gesenk A in dieser Weise
beweglich sein, oder es können beide Teile hin und her bewegbar sein.
-
Das Gesenk A weist eine Grundplatte 11 mit einer in dieser gelagerten
Mittelhülse 12 auf. Die obere Innenkante 13 der Hülse dient als eine der Schneidkanten,
um aus dem Blechteil zur Herstellung der Öffnung eine Scheibe auszustanzen. Ferner
ist ein Haltering 14 vorgesehen, der die Hülse 12 umgibt und in axialer Richtung
in bezug auf diese gleitbar ist; bei dieser Bewegung ist er mittels mehrerer mit
Abständen um den Umfang angeordneter Teleskopführungen 15, 16 geführt. Der Haltering
wird durch eine Anzahl von gleichfalls längs des Umfangs abwechselnd mit den Führungen
angeordneter Federn 17 (Fig.2) nach oben vorgespannt. In der oberen Stellung besteht
zwischen dem Haltering 14 und dem oberen Ende der Hülse 12 ein ringförmiger Zwischenraum
18; der an seinem unteren Ende durch einen Bund 19 an der Hülse 12 begrenzt ist.
Dieser Bund kann gegebenenfalls auch durch einen um die Hülse vorgesehenen getrennten
Ring gebildet werden. In der unteren Stellung des Halteringes 14, in der dieser
auf der Grundplatte 11 aufruht, schließen die Oberseiten des Halteringes 14 und
des Bundes 19 miteinander ab.
-
Das Stempelteil B weist einen Hauptkörper 20 auf, an dessen unterem
Ende in der Mitte ein bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hohler Stempel bzw.
eine Stanze 21 befestigt ist; die Außenkante 22 an dessen unterem Ende wirkt mit
dem oberen Innenrand 13 der Hülse 12 zum Ausstanzen einer Scheibe aus dem zu bearbeitenden
Blechteil zusammen. Ferner ist das Stempelteil B mit einem den Stempe121 umgebenden
Spannring 23 versehen, der in bezug auf den Hauptkörper 20 in axialer Richtung gegen
eine noch zu beschreibende Federwirkung gleitbar ist. Der Spannring 23 besteht aus
einer Anzahl von an einem Grundring 24 in axialer Richtung gleitbar angeordneten
Sektoren, die durch einen mit dem Basisring 24 mittels Schrauben 26 verbundenen
Befestigungsring 25 gehalten werden. Die Schrauben 26 sind von Führungsringen 27
umgeben, die gleitbar in radiale Schlitze 28 gepaßt sind, welche in jedem der Sektoren
des Spannringes vorgesehen sind.
-
Das aus dem Spannring 23, dem Basisring 24 und dem Befestigungsring
25 gebildete Ganze ist in einem Hängering 29 axial gleitbar, der seinerseits axial
gleitbar in dem Hauptkörper 20 angeordnet ist.
-
Eine Anzahl von am Umfang in Abständen angeordneten Druckfedern 30
ist zwischen dem Basisrin-24 und dem Hängering 29 angeordnet, während tangential
angeordnete Druckfedern 31 (Fig. 2) zwischen den einzelnen Sektoren des Preßringes
23 vorgesehen sind. Wird das von dem Spannring 23, dem Basisring 24 und dem Befestigungsring
25 gebildete Ganze in axialer Richtung in den Hängering 29 hineingedrückt, so werden
die Spannringsektoren durch das Zusammenwirken ihrer konischen Außenflächen mit
den konischen Innenflächen des Hängeringes 29 in radialer Richtung einwärts bewegt,
wobei die Federn 30 und 31 dieser Verschiebung Widerstand entgegensetzen. Die Federn
30 drücken das von dem Spannring 23 und dem zugehörigen Teil gebildete Ganze automatisch
aus dem Hängering 29 heraus, worauf die Federn 31 die Sektoren des Spannringes voneinander
wegdrücken und sie dadurch zu einer auswärts gerichteten Radialbewegung veranlassen.
Der Spannring 23 mit seinen zugehörigen Teilen wird durch am Umfang in Abständen
angeordnete Schrauben 32 und mit Bund versehene Führungsbüchsen 33 in dem Hängering
29 gehalten.
-
Zwischen dem Hängering 29 und dem Hauptkörper 20 sind eine Anzahl
Druckfedern 34 vorgesehen.
-
In dem ringförmigen Raum zwischen der Stanze 21 und dem obengenannten
axial gleitbaren Ringen ist ein Einrollring 35 vorgesehen, der mit dem Hauptkörper
20 mittels Schrauben 36 starr verbunden ist und dabei auch den Hängering 29 begrenzt.
Das untere Ende des Einrollringes 35 weist einen Innendurchmesser auf, der so genau
wie möglich mit dem Außendurchmesser des zylindrischen Teils 37 der Mittelhülse
12 übereinstimmt. Die ringförmige untere Stirnfläche des Einrollringes ist mit einer
Ringnut 38 zum Einrollen des Werkstückes versehen.
-
Ein Vorrollring 39 umgibt die Stanze 21 und ist in dem Einrollring
35 gelagert, wobei er in bezug auf den Hauptkörper 20 und die mit diesem starr verbundenen
Teile gegen die Wirkung einer Anzahl von Federn 40 in axialer Richtung gleitbar
ist.
-
Die Wirkungsweise der dargestellten und beschriebenen Vorrichtung
ist folgende: Die zu bearbeitende Platte 41 wird in der in Fig. 1 dargestellten
Stellung der Vorrichtung außer Betrieb in diese eingelegt und sodann das Stempelteil
B abwärts bewegt. Zunächst kommt die Stanze 21 in Berührung mit der Platte, wobei
im Zusammenwirken der Schneidekanten 13 und 22 an der Hülse 12 bzw. der Stanze 21
eine Scheibe 42 aus der Platte bzw. dem Blech herausgeschnitten wird (Fig. 3).
-
Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Stempelteils B kommt der Spannring
23 in Berührung mit dem Blech und wird hierauf gegen die Wirkung der Federn 30 und
31 in den Hängering 29 hineingedrückt, wobei die Sektoren des Spannringes während
dieser Bewegung gleichzeitig in radialer Richtung einwärts bewegt werden (Fig.4).
-
Sodann wird der Haltering 14 gegen die Wirkung der Federn 17 abwärts
gedrückt, so daß die Verformung des die Öffnung in dem Blech umgebenden Randteils
in den einspringenden Flansch 43 eingeleitet wird (Fig.5).
-
Hierauf wirkt der Vorrollring 39 mit dem oberen Ende 44 der Mittelhülse
12 so zusammen, daß ein Umfangsrand 45 aus dem oberen Ende des Flansches 43 herausgebogen
wird; am Ende dieses Arbeitsschrittes liegt der Vorrollring 39 an der Oberseite
der Hülse 12 an (Fig. 6).
-
Die übrigen Teile des Stempelteils B setzen ihre Abwärtsbewegung fort,
wobei der Haltering 14 weiter abwärts gedrückt wird. Der bis zu dieser Phase des
Arbeitsganges konisch geformte einspringende Bördelflansch 43 kommt nun mit dem
konvexen Teil 46 der Außenseite der Mittelhülse 12 in Berührung, die in den
zylindrischen Teil 37 der Hülse übergeht (Fig. 7).
Bei der
weiteren Abwärtsbewegung des Stempelteils B wird der einspringende Flansch 43 im
Zusammenwirken des Spannringes 23 mit dem gekrümmten Teil 46 und dem zylindrischen
Teil 37 der Außenseite der Hülse 12 aus seiner konischen in eine zylindrische Form
umgewandelt, wobei während dieser Umformung der anfänglich zylindrische Rand 45
nach außen gedrückt wird und dabei schon als Wulstansatz ausgebildet wird (Fig.8).
Am Ende dieses Arbeitsschrittes kommt der Haltering 14 zum Anliegen gegen die Grundplatte
11, so daß eine weitere Abwärtsbewegung dieses Teils und ebenso des Spannringteils
nicht mehr möglich ist. Die Oberseite des Halteringes liegt nun in gleicher Höhe
wie die Oberseite des Bundes 19 an der Hülse 12.
-
Bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Stempelteils B werden die Federn
34 zusammengedrückt, so daß .sich von dem ganzen Stempelteil dann allein der Einrollring
35 abwärts bewegt und dabei der Wulst 47 an dem Bördelflansch 43 (Fig. 2 und 9)
erzeugt. Da der Rand 45 vom zylindrischen Außenflächentei137 weggebogen wurde, ist
sichergestellt, daß die die ringförmige Einrollnut 38 in der Stirnfläche des Einrollringes
35 begrenzende scharfe Innenkante dieses Einrollringes sich an der Innenseite des
Flansches 43 an der Blechtafel vorschiebt und die Einrollung in der richtigen Richtung,
d. h. nach außen gebogen, entsteht. In diesem Stadium des Arbeitsganges hält der
mit dem zylindrischen Teil 37
der Außenfläche der Hülse 12 zusammenwirkende
Spannring 23 den Flansch 43 und vereinigt so drei Funktionen in sich.
-
Schließlich wird das Stempelteil B nach oben in die in den Fig. 1
und 10 gezeigte Stellung zurückbewegt, so daß das fertig bearbeitete Werkstück her-
; ausgenommen und ein neues, in gleicher Weise zu bearbeitendes Blech eingebracht
werden kann. Um die richtige Folge der beschriebenen Phasen des Arbeitsganges und
der Relativbewegungen der einzelnen Teile zueinander zu gewährleisten, sind die
Abmessungen bzw. die Stärke der Federn so aufeinander abgestimmt, daß das der axialen
Verstellung des Spannringes entgegenwirkende Federsystem 30, 31
das schwächste
ist; als nächstschwaches folgt das den Haltering 14 gegen axiale Verschiebung stützende
Federsystem 17; als nächstes hinsichtlich der Federstärke folgt das der axialen
Verschiebung des Vorrollringes 39 entgegenwirkende Federsystem 40; als stärkstes
folgt schließlich das Federsystem 34, das der axialen Verschiebung des Spannringes
23 zusammen mit dessen Basisring 24 und dem Hängering 29 in bezug auf den Stempelteil-Hauptkörper
20 entgegenwirkt.
-
Obwohl die zylindrische Innenfläche 48 des Vorrollringes 39 die wirksame
Fläche bei der Erzeugung des Wulstansatzes 45 ist und sie somit ausreichen würde,
ist der Vorrollring außerdem mit einem konischen Ansatz 49 versehen, der als Schutzrand
dient und verhindern soll, daß - bei der Bearbeitung von heißem Walzblech - Blechschuppen
in den Raum 50 fallen (Fig.5).
-
Der zylindrische Teil 44 oberhalb des konvexen Teils 46 der Außenseite
der Hülse 12 ist länger, als für die Erzeugung des Wulstansatzes 45 an dem Bördelflansch
43 tatsächlich erforderlich wäre; hierdurch wird erreicht, daß der obere Rand der
Hülse 12 zur Wiederherstellung der Schneidekante 13 abgeschliffen werden kann, derart,
daß die Hülse nur nach mehrmaligem Nachschleifen ersetzt zu werden braucht.
-
Bei dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel kommt
zuerst die Stanze 21 mit dem zu bearbeitenden Blech in Berührung; in der Stellung
außer Betrieb bildet daher diese Stanze den am weitesten vorstehenden Teil des Stempelteils.
Dies erleichtert die Justierung des Stempelteils in bezug auf das Gesenk.