DE19831932A1 - Rotationsumformmaschine mit verbessertem Umformverhalten - Google Patents
Rotationsumformmaschine mit verbessertem UmformverhaltenInfo
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Abstract
Bei einer Rotationsumformmaschine enthält ein Werkzeug (8) wenigstens eine Walze (3) mit einem Werkzeugteil (17), der mit der Walze (3) umläuft. Um ein Werkstück (9) zu bearbeiten, wird dieses an der Walze (3) entlang, vorzugsweise zwischen zwei Walzen (3, 4) geführt. Zusätzlich zu der Drehbewegung der Walze (3) wird eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeugteil (17) und dem Werkstück (9) veranlasst, die in Bearbeitungsrichtung, d. h. vorzugsweise quer zu dem Werkstück (9) gerichtet ist. Dadurch kann die Zeit, in der der Werkzeugteil (17) mit dem Werkstück (9) in Eingriff steht, deutlich verkürzt werden, was den Verschleiß minimiert und das Bearbeitungsergebnis verbessert.
Description
Die Erfindung betrifft eine Rotationsumformmaschine,
insbesondere zum Umformen flächenhafter Werkstücke.
Insbesondere zur Umformung von flächenhaften Werk
stücken, wie Bänder, Bleche usw., aber auch zum Umformen
anderer Werkstücke, können Rotationsumformmaschinen die
nen, bei denen das Werkstück zur Umformung zwischen zwei
entsprechend profilierten Walzen durchgeführt wird. Bspw.
zum Ausstanzen von Löchern, zum Einbringen von Vertiefun
gen, zum Freischneiden von Laschen und/oder zum Biegen
einzelner Werkstückteile dienen an wenigstens einer Walze
vorgesehene Vorsprünge, die mit der Walze umlaufen. Im
Gegensatz mit hin- und hergehend angetriebenen Werkzeug
hälften ermöglichen walzenförmige Werkzeughälften ein
kontinuierliches Arbeiten mit geringeren mechanischen
Belastungen und mit geringerer Lärmentwicklung.
Bspw. ist aus der EP 0680793 A1 eine solche Rota
tionsumformmaschine bekannt. Zu der Maschine gehören zwei
Walzen, von denen eine an ihrem Umfang mit Vertiefungen
versehen ist und eine Matrize bildet. Die andere Walze ist
an ihrem Umfang mit leistenartigen Vorsprüngen versehen,
die zu den Ausnehmungen der vorgenannten Walzen komplemen
tär ausgebildet sind. Sie bildet somit eine Patrize.
Die mit der Walze umlaufenden Leisten führen während
sie mit dem Werkstück in Eingriff sind infolge der Rota
tionsbewegung in Bezug auf das Werkstück eine Schwenkbewe
gung aus. Diese Schwenkbewegung führt zu sich ändernden
Eingriffsverhältnissen während der Eingriffsphase von
Leiste und Werkstück. Insbesondere beim Stanzen von Lö
chern kann dies zu Verschleißerscheinungen an den Flanken
entsprechender Stempel führen. Diese dringen unter einem
Winkel in das Werkstück ein, der von dem Winkel verschie
den ist, unter dem sie aus dem Werkstück herausgezogen
werden.
Die US-PS 5.040.397 befasst sich mit diesem Problem.
Zum Ausstanzen einer Reihe von Löchern in einem durch
laufenden Blechband sind zwei Walzen vorgesehen, die sich
parallel zu ihrer jeweiligen Drehachse erstreckende rin
nenförmige Ausnehmungen aufweisen. In den Ausnehmungen
sitzen bewegliche, etwa halbzylindrische Werkzeugteile,
die um eine von der rinnenförmigen Ausnehmung festgelegte
Achse schwenkbar sind. Die halbzylindrischen Werkzeugteile
sind an ihrer jeweiligen nach außen weisenden Planfläche
mit einem Stempel bzw. einer zu dem Stempel passenden
Ausnehmung versehen. Endseitig sind die Werkzeugteile
jeweils mit einem Zapfen versehen, der in einer entspre
chend ausgebildeten ortsfesten Kurvenbahn läuft. Die
Kurvenbahn führt das Werkzeugteil mittels des Zapfens bei
einer Umdrehung der Walze so, dass sich die räumliche
Orientierung des Stempels bzw. der Ausnehmung wenigstens
dann nicht ändert, wenn der Stempel mit dem Werkzeug in
Eingriff befindlich ist.
Es ergeben sich relativ aufwendige Werkzeuge. Sind
die Stempel nicht als Leisten oder Rippen über die gesamte
Walzenbreite durchgehend ausgebildet und sollen bspw. an
einer Walze nebeneinander mehrere Stempelreihen angeordnet
werden, die gegeneinander um weniger als eine Stempel
breite versetzt sind, lässt sich dies mit dem Konzept nach
der US-PS 5040397 kaum realisieren.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung eine
Rotationsumformmaschine zu schaffen, die verbesserte
Eingriffsverhältnisse zwischen Werkzeug und Werkstück
sowie eine vereinfachte Grundstruktur aufweist.
Diese Aufgabe wird mit der Rotationsumformmaschine
gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
Die erfindungsgemäße Rotationsumformmaschine weist
wenigstens eine Walze auf, an der Werkzeugteile vorgesehen
sind, die in Radialrichtung verstellbar gelagert sind.
Außerdem ist eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, die
dem betreffenden Werkzeugteil bei der Drehung der Walze in
einem vorgegebenen Winkelbereich eine Radialbewegung
erteilt. Diese Radialbewegung überlagert sich der Rota
tionsbewegung, die dem Werkzeugteil von der Walze mit
geteilt wird. Das Werkstück, bspw. ein Blechband, wird mit
einer Geschwindigkeit unter der Walze durchgeführt, die
etwa der Umfangsgeschwindigkeit der Walze entspricht.
Abgebildet auf die Bewegung des Blechbands, durchläuft der
Werkzeugteil eine Zykloide, die durch die zusätzliche
Bewegung des Werkzeugteils auf das Werkstück hin und von
diesem weg verformt wird. Die Verformung kann dabei so
gewählt werden, dass der Werkzeugteil kürzer mit dem
Werkstück in Eingriff ist als es ohne zusätzliche Bewe
gungskomponente der Fall wäre. Dadurch wird erreicht, dass
der Schwenkwinkel, den der Werkzeugteil, bspw. ein Loch
stempel oder dgl. durchläuft, während er mit dem Werkstück
im Eingriff ist, verkleinert wird. Dadurch kann die Flan
kenreibung eines Werkzeugteils, bspw. eines Lochstempels
wesentlich reduziert werden, die an dem Werkstück auf
tritt. Außerdem kann die Flankenreibung durch Ausnehmungen
an den Flanken reduziert werden. Dies gelingt, indem bspw.
ein Lochstempel im Anschluss an seine Schneidkante etwas
verschlankt wird, so dass er in Radialrichtung von außen
her gesehen im Anschluss an die Schneidkante Hinterschnei
dungen aufweist.
Das beschleunigte Eindringen und insbesondere das
beschleunigte Entfernen des Werkzeugteils, bspw. des
Lochstempels aus dem Werkstück, verkürzt den Winkelbereich
in dem Werkzeugflanken an dem Werkstück drücken können.
Die zusätzliche Bewegungskomponente, mit der der Werkzeug
teil in dem vorgegebenen Winkelbereich an das Werkstück
angenähert und von diesem entfernt werden kann, ist eine
Relativbewegungskomponente. Dies bedeutet, dass es sowohl
möglich ist, den Werkzeugteil in Bezug auf das Werkstück,
als auch das Werkstück in Bezug auf den Werkzeugteil zu
bewegen. Bedarfsweise kann auch beides bewegt werden.
Darüberhinaus ist es möglich, nicht nur dem Werkzeugteil
in Bezug auf die Walze und das Werkstück, sondern die
gesamte Walze in Bezug auf das Werkstück zu bewegen, wobei
die Werkzeugteile dann vorzugsweise fest, d. h. starr an
der Walze gelagert sind.
Die Bewegungskomponente ist vorzugsweise im Wesentli
chen rechtwinklig zu einer Vorschubbewegung gerichtet, mit
der das Werkstück transportiert wird.
Bei vielen Anwendungsfällen, insbesondere wenn die
Walze relativ wenige und leichte Werkzeugteile trägt, wird
bevorzugt, die Werkzeugteile relativ zu der Walze zu
bewegen. Trägt die Walze jedoch sehr viele Werkzeugteile
und ist das Gesamtgewicht der Walze mit Werkzeugteilen
nicht allzu groß, kann es jedoch auch vorteilhaft sein,
die gesamte Walze in Bezug auf das Werkstück zu bewegen.
Die Betätigungseinrichtung ist in diesem Fall mit der
Walze verbunden, so dass die Walze zusätzlich zu ihrer
Drehbewegung eine Hubbewegung ausführt, mit der sie zu dem
Werkstück hin und von dem Werkstück weg geführt wird, wenn
die betreffenden Werkzeugteile mit dem Werkstück in Ein
griff sind. Dies setzt allerdings voraus, dass die einzel
nen Werkzeugteile hinsichtlich ihres Winkelbereichs, in
dem sie mit dem Werkstück in Eingriff stehen, nicht über
schneidend angeordnet sind. Bei überschneidender Anordnung
der Werkzeugteile ist es eher vorteilhaft, die Werkzeug
teile an der Walze einzeln beweglich zu lagern und zu
betätigen.
Eine besonders einfache Möglichkeit, die Werkzeug
teile in Bezug auf die Walze zu bewegen, ist mit einem in
der Walze angeordneten feststehenden Nocken oder einem
anderweitigen, eine Bewegungskurve vorgebenden Mittel
gegeben, wobei jeder Werkzeugteil oder gleichzeitig zu
bewegende Werkzeugteile mit einem Kurvenfolgermittel
versehen sind und die Kurve abtasten. Dabei ist es sowohl
möglich, die Werkzeugteile bspw. fehlerbelastet in einer
radial inneren Position zu halten, aus der sie zur Durch
führung eines Arbeitshubs von dem Kurvenfolgermittel oder
einem anderweitigen Mittel nach außen getrieben werden.
Alternativ kann der Werkzeugteil mit einer nicht zu star
ken Feder oder einem anderweitigen Krafterzeugungsmittel
in einer radial äußeren Position gehalten werden, wobei
der Werkzeugteil nach Aufsetzen auf dem Werkstück von dem
Werkstück zunächst radial nach innen gedrückt wird. Sitzt
der Werkzeugteil mit seiner gesamten Schneidkante oder
seinem anderweitigen Eingriffsbereich auf dem Werkstück
auf, kann durch das Federmittel und bedarfsweise unter
stützend durch eine Betätigungseinrichtung eine radial
nach außen gerichtete Kraft erzeugt werden, die dann
kurzzeitig die Umformung des Werkstücks bewirkt.
In jedem Fall wird der Eingriffswinkel, d. h. der
Winkelbereich der Walze in dem der Werkzeugteil mit dem
Werkstück in Eingriff steht, auf einen Betrag reduziert,
der geringer ist als ohne zusätzliche Bewegungskomponente.
Diese Bewegungskomponente zeichnet sich dadurch aus, dass
sie den Abstand zwischen dem Werkzeugteil und dem Werk
stück während der Drehung des Werkzeugteils zusätzlich
verändert.
Alternativ ist es möglich, das Werkzeug in Bezug auf
die Walze oder den Werkzeugteil zu bewegen. Dies kann
sowohl durch Bewegung einer festen Werkstückunterlagen als
auch durch Bewegung einer zweiten Walze erfolgen. Das
Werkstück wird dann zwischen den beiden Walzen geführt,
wobei die Walzen Vorsprünge und Vertiefungen aufweisen und
somit lokal Patrize und Matrize bilden.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüche, ergeben
sich aus der Zeichnung und/oder der Beschreibung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin
dung veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine Rotationsumformmaschine in einer aufs
äußerste schematisierten Darstellung,
Fig. 2 eine Walze einer Rotationsumformmaschine mit
einem beweglich gelagerten Werkzeugteil und einer Betäti
gungseinrichtung für diese, in schematisierter Darstel
lung,
Fig. 3 ein Walzenpaar einer Rotationsumformmaschine
mit in Radialrichtung translatorisch verstellbarem
Schneidstempel, der durch einen feststehenden Nocken
betätigt ist, in einer schematisierten Seitenansicht,
Fig. 4 die Bewegungskurve des Schneidstempels des
Walzenpaars nach Fig. 3, in einer vereinfachten graphi
schen Darstellung, abgebildet auf die Bewegung des Werk
stücks,
Fig. 5 die Bewegungskurve des Schneidstempels des
Walzenpaars nach Fig. 3, in Bezug auf den Drehwinkel der
Walze, in schematisierter Darstellung,
Fig. 6 eine alternative Ausführungsform der Walze
einer Rotationsumformmaschine in Prinzipdarstellung,
Fig. 7 die Bewegungskurve des Schneidstempels nach
Fig. 6, in vereinfachter Darstellung,
Fig. 8 das Zusammenwirken einer Walze einer Rota
tionsumformmaschine mit einer ortsfesten Gegenanlage, in
schematisierter Seitenansicht, und
Fig. 9 ein Walzenpaar einer Rotationsumformmaschine
mit bewegten Walzen, in schematisierter Seitenansicht.
In Fig. 1 ist eine Rotationsumformmaschine 1 in sche
matisierter Darstellung veranschaulicht. Die Rotations
umformmaschine 1 weist ein schematisch angedeutetes Grund
gestell 2 auf, in dem zwei Walzen 3, 4 drehbar gelagert
sind. Die Walzen 3, 4 sind durch eine schematisch angeord
nete Antriebseinrichtung 5 in durch Pfeile 6, 7 bezeichne
ten Drehrichtungen gegensinnig mit gleicher Drehzahl
drehend angetrieben. Zwischen den Walzen 3, 4, die zu
sammen ein Werkzeug 8 bilden ist ein Werkstück 9 geführt,
das bspw. eine Blechtafel oder ein Blechband ist. Das
Werkstück 9 wird dabei durch die Einwirkung der Walzen 3,
4 oder durch gesonderte Transportwalzen 11, 12, 13, 14 in
einer durch einen Pfeil 15 bezeichneten Transportrichtung
gefördert. Die Walzen 11, 12 und die Walzen 13, 14 bilden
jeweils ein Walzenpaar, das vor bzw. hinter dem Werkzeug 8
angeordnet ist. Die Walzen 11, 12, 13, 14 sind drehend
angetrieben und stehen mit dem Werkstück in form- und/oder
kraftschlüssigem Eingriff. Sie fördern das Werkstück 9 mit
einer Geschwindigkeit, die im Wesentlichen mit der Um
fangsgeschwindigkeit der Walzen 3, 4 übereinstimmt. An der
Walze 3 sind mehrere Werkzeugteile 17, 18 angeordnet, die
entlang des Umfangs der Walze 3 verteilt sind. In Fig. 1
sind lediglich zwei Werkzeugteile beispielhaft darge
stellt. Die Werkzeugteile 17, 18 sowie weitere nicht
dargestellte Werkzeugteile können hinsichtlich Anordnung,
Form und Größe in weiten Grenzen variieren. Sie können
sowohl dazu dienen Öffnungen in das Werkstück 9 einzubrin
gen, d. h. geschlossene oder nicht geschlossene Schnitte zu
erzeugen, als auch lokal begrenzte Biege- oder Ziehvor
gänge durchzuführen.
In Fig. 2 ist die Walze 3 schematisiert und mit einem
einzigen Werkzeugteil 17 veranschaulicht. Die anderen
Werkzeugteile stimmen mit dem Werkzeugteil 17 überein, das
nachfolgend stellvertretend für diese beschrieben wird.
Das Werkzeugteil 17 ist im vorliegenden Beispiel ein
Lochstempel, der in einer Linearführung 21, wie durch
einen Pfeil 22 angedeutet, bezüglich der Walze 3 radial
verstellbar angeordnet ist. Der Lochstempel 17 ist über
ein Kraftübertragungsglied 23 mit einer Betätigungsein
richtung 24 verbunden, die in der Walze 3 angeordnet ist.
Die Betätigungseinrichtung 24 kann in ständiger oder
zeitweiliger Wirkverbindung mit dem Lochstempel 17 stehen.
Wesentlich ist, dass der Lochstempel 17 in einem Winkelbe
reich β eine Bewegungskurve 25 durchläuft, die in Fig. 2
gestrichelt angedeutet ist. Innerhalb des Winkelbereichs
β, in dem der Lochstempel nahe bei dem Werkstück 9 ist,
befindet sich der Lochstempel 17, wenn er den Winkelbe
reich β betritt zunächst in einer radial inneren Position,
wobei er etwa in der Mitte des Winkelbereichs β eine
radial äußere Position einnimmt und den Winkelbereich
wieder in einer radial inneren Position verlässt. Außer
halb des Winkelbereichs β ist die Radialposition des Loch
stempels 17 von untergeordneter Bedeutung, d. h. er kann
sich, wie die Bewegungskurve 25 andeutet, sowohl radial
innen als auch radial außen befinden.
Eine technische Realisierung ist in Fig. 3 schema
tisch angedeutet. Die Betätigungseinrichtung 24 wird von
einem feststehenden Nocken 31 gebildet, der etwa im Zen
trum der Walze 3 angeordnet ist. Der Nocken weist einen
vorstehenden Abschnitt 32 auf, der auf das Werkstück 9 hin
weist. An dem feststehenden Nocken 31 gleitet ein
Nockenfolger 33, der fest mit dem Lochstempel 17 verbunden
ist. Der Nockenfolger 33 ist durch eine Druckfeder 34 auf
den Nocken 31 hin gespannt. Die Druckfeder 34 ist dabei
konzentrisch auf einen Stößel 35 aufgesetzt, der den
Nockenfolger 33 mit dem Lochstempel 17 verbindet und ein
Kraftübertragungsglied bildet.
Unterhalb des Werkstücks 9 ist die Walze 4 angeord
net, die an einer dem Lochstempel 17 zugeordneten Stelle
eine Öffnung 36 aufweist. Diese erweitert sich radial nach
innen kegelförmig, um eine ungestörte Abfuhr von Stanz
abfällen zu ermöglichen.
Die insoweit beschriebene Rotationsumformmaschine
arbeitet wie folgt:
Bei Betrieb der Maschine laufen die Walzen 3, 4 angetrieben von der Antriebseinrichtung 5 mit im We sentlichen konstanter Drehzahl um. Das Werkstück 9 wird zwischen den Walzen mit im Wesentlichen gleich bleibender Geschwindigkeit gefördert. Bei jeder Umdrehung der Walzen 3, 4 treten ein oder mehrere Werkzeugteile 17, 18 perio disch mit dem Werkstück 9 in Wechselwirkung. Dabei wird der Lochstempel oder das Werkzeugteil 17 erst dann radial nach außen bewegt, wenn es in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Werkstück 9 steht. Die Bewegungskurve ist in Fig. 4 wiedergegeben. In Bezug auf die in X-Richtung erfolgende Bewegung des Werkstücks 9 ist die Bewegung des Lochstem pels 17 in dazu senkrechter Y-Richtung eine Zykloide 41. Diese ist in Fig. 4 für einen ausgewählten Punkt der Schneidkante des Lochstempels 17 dargestellt.
Bei Betrieb der Maschine laufen die Walzen 3, 4 angetrieben von der Antriebseinrichtung 5 mit im We sentlichen konstanter Drehzahl um. Das Werkstück 9 wird zwischen den Walzen mit im Wesentlichen gleich bleibender Geschwindigkeit gefördert. Bei jeder Umdrehung der Walzen 3, 4 treten ein oder mehrere Werkzeugteile 17, 18 perio disch mit dem Werkstück 9 in Wechselwirkung. Dabei wird der Lochstempel oder das Werkzeugteil 17 erst dann radial nach außen bewegt, wenn es in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Werkstück 9 steht. Die Bewegungskurve ist in Fig. 4 wiedergegeben. In Bezug auf die in X-Richtung erfolgende Bewegung des Werkstücks 9 ist die Bewegung des Lochstem pels 17 in dazu senkrechter Y-Richtung eine Zykloide 41. Diese ist in Fig. 4 für einen ausgewählten Punkt der Schneidkante des Lochstempels 17 dargestellt.
Die Zykloide ist in einem Werkstückeingriffsbereich Xw
wesentlich spitzer als eine Zykloide 42, die mit einem
Lochstempel 17 durchlaufen würde, der radial fix in vor
gegebener Position steht. Die Zykloide 41 wird in weiten
Teilen mit radial innen befindlichem Stempel durchlaufen.
Berührt der Lochstempel 17 das Werkstück, läuft das Kur
venfolgermittel 33 gleichzeitig auf den Vorsprung 32 des
Nockens 31 auf und treibt den Lochstempel 17 radial nach
außen. Dadurch wird in der Zykloide 41 ein kurzer, nahezu
linearer Abschnitt 43 erzeugt, bei dem der Lochstempel 17
eine schnelle Hubbewegung durchläuft. Der von dem Zykloiden
abschnitt 43 eingeschlossene Flächenbereich ist nahezu
Null, jedenfalls aber wesentlich geringer als ein schraf
fiert dargestellter, von der unverzerrten Zykloide 42
eingeschlossener Flächenbereich 44. Abgebildet auf die
Drehung der Walze in einem ruhenden Koordinatensystem
durchläuft ein ausgewählter Punkt des Lochstempels 17, wie
in Fig. 5 dargestellt, eine Sinuskurve 46, wenn der Loch
stempel radial nicht bewegt wird. Wird er jedoch radial
bewegt und betätigt, durchläuft er radial innenstehend
eine Sinuskurve 47 mit geringerer Amplitude (kleinerer
Kreisdurchmesser), wie in Fig. 5 gestrichelt veranschau
licht ist. Im Bereich seines unteren Totpunkts weicht der
Lochstempel 17 von seiner Sinusbahn ab und weist eine
kurze, nach unten gerichtete Bewegungsspitze auf. In
diesem Bereich kommt der Lochstempel mit dem Werkstück 9
in Eingriff und stanzt bspw. eine Öffnung aus. Ein auf den
Drehwinkel der Walze 3 bezogener Stanzwinkel ϕs ist hier
viel geringer als ein Stanzwinkel ϕso bei radial nicht
bewegtem Lochstempel 17. Die Stanzwinkel ϕs sind durch
eine Position Y0 bestimmt, bei der der Lochstempel 17
durch das Werkstück 9 zu dringen beginnt.
In Fig. 6 ist eine alternative Ausführungsform der
Erfindung veranschaulicht. Im Gegensatz zu dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel belastet das Federmittel
34 den Lochstempel 17 nicht von dem Werkstück 9 weg,
sondern auf dieses zu. Dementsprechend ist anstelle eines
Nockens 31 eine Führungsbahn 51 vorgesehen, die einen
Kurvenfolger 52 beidseits zu einem die Werkstückbearbei
tung bewirkenden Zentralbereich 53 von dem Werkstück 9 weg
führt. Diese Bewegung wird über ein Zugglied 54 auf den
Lochstempel 17 übertragen. Die zum Bearbeiten des Werk
stücks 9 erforderliche Kraft wird von den Federmittel 34
aufgebracht.
Bei dieser Ausführungsform wird die Bewegungskurve
nach Fig. 7 erhalten. Sie weist die Grundform einer Zy
kloide 56 auf. In der Nähe ihrer Umkehrungsbereiche 57 ist
sie deformiert. Ist nur ein Federmittel 34 als Betäti
gungseinrichtung vorgesehen und auf die Kurve 51 verzich
tet wird der in durchgehender Linie eingezeichneter Bewe
gungsablauf erzielt. Durch die Federung des Lochstempels
wird das Eindringen desselben in das Werkstück 9 verzö
gert, wodurch der Lochstempel 17 insgesamt nur einen
verkürzten Zeitraum mit dem Werkstück 9 in Eingriff steht.
Ist zusätzlich die Kurve 51 mit dem Kurvenfolger 52 als
Betätigungseinrichtung vorgesehen, wird der Lochstempel 17
auch beschleunigt aus dem Werkstück 9 herausgeführt, was
mit dem Kurvenabschnitt 58 in Fig. 7 gestrichelt angedeu
tet ist.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispie
len gehören zu dem Werkzeug 8 zwei Walzen 3, 4. Wie aus
Fig. 8 hervorgeht, kann in Einzelfällen jedoch auch eine
einzelne Walze 3 genügen. Diese weist bspw. Druckstempel
17 auf, mit denen Vertiefungen in das Werkstück 9 gedrückt
werden sollen. Die Druckstempel 17 sind mit einer der
vorstehend beschriebenen Betätigungseinrichtungen ver
bunden, so dass sie radial beweglich sind. Dies ist in
Fig. 8 mit dem Pfeil 22 angedeutet.
Der Walze 3 ist ein ortsfest angeordnetes Druckele
ment 61 zugeordnet, das eine Vertiefung 62 zur Aufnahme
von gebogenen Bereichen des Werkstücks 9 aufweist. Die
Vertiefungen 62 setzen sich von einer Eingriffsstelle
ausgehend in Transportrichtung 15 bis an das stromabwärti
ge Ende der Auflage 61 fort. Das Werkstück 9 wird zwischen
der Auflage 61 und der Walze 3 geführt, wobei es auf der
Auflage 61 gleitet.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispie
len ist eine zu der Drehung der Walze 3 zusätzliche Rela
tivbewegung zwischen dem Lochstempel 17 oder einem ander
weitigen Werkzeugteil und dem Werkstück 9 durch Radialbe
wegung des Werkzeugteils 17 bewirkt worden. Alternativ ist
es möglich, die Walze 3 im Ganzen nicht nur zu drehen,
sondern wie in Fig. 9 mit einem Pfeil 64 angedeutet, auf
das Werkstück 9 hin und von diesem weg zu bewegen. Diese
Hubbewegung ist dabei so auf die Drehung der Walze 3
abgestimmt, das die Walze jeweils dann eine kurze Hubbe
wegung ausführt, wenn der jeweilige Werkzeugteil 17 in
Eingriffsposition zu dem Werkstück 9 steht.
Ergänzend oder alternativ kann die untere Walze 4
oder die in Fig. 8 veranschaulichte Werkstückauflage 61
auf das Werkstück 9 hin, bzw. von diesem weg translato
risch bewegt werden, wie in Fig. 9 durch einen Pfeil 65
angedeutet ist.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist davon
ausgegangen worden, dass die Werkzeugteile 17 der Walze 3
eine Patrize und die Walze 4 oder die Werkstückauflage 61
eine Matrize bilden. Bedarfsweise können jedoch auch an
beiden Walzen 3, 4 sowohl als Patrizen fungierende Werk
zeugteile 17 und als Matrize dienenden Ausnehmungen ausge
bildet sein. Dies gilt wenigstens für alle Ausführungs
formen mit zwei Walzen 3, 4.
Bei einer Rotationsumformmaschine enthält ein Werk
zeug 8 wenigstens eine Walze 3 mit einem Werkzeugteil 17,
der mit der Walze 3 umläuft. Um ein Werkstück 9 zu be
arbeiten, wird dieses an der Walze 3 entlang, vorzugsweise
zwischen zwei Walzen 3, 4 geführt. Zusätzlich zu der
Drehbewegung der Walze 3 wird eine Relativbewegung zwi
schen dem Werkzeugteil 17 und dem Werkstück 9 veranlasst,
die in Bearbeitungsrichtung, d. h. vorzugsweise quer zu dem
Werkstück 9 gerichtet ist. Dadurch kann die Zeit, in der
der Werkzeugteil 17 mit dem Werkstück 9 in Eingriff steht
deutlich verkürzt werden, was den Verschleiß minimiert und
das Bearbeitungsergebnis verbessert.
Claims (14)
1. Rotationsumformmaschine (1), insbesondere zum
Umformen flächenhafter Werkstücke (9),
mit wenigstens einer zu einem Werkzeug (8) gehörigen Walze (3), die in einem Grundgerüst (2) drehbar gelagert und mit einer Antriebseinrichtung (5) verbunden ist,
mit wenigstens einem an der Walze (3) vorgesehenen Werkzeugteil (17), das der Umformung des Werkstücks (9) eingerichtet ist, und
mit einer Betätigungseinrichtung (24), durch die zusätzlich zu der Drehbewegung der Walze (3) eine Relativ bewegungskomponente (22) zwischen dem Werkstück (9) und dem Werkzeugteil (17) auf den Werkzeugteil (17) hin und von diesem weg erzeugbar ist.
mit wenigstens einer zu einem Werkzeug (8) gehörigen Walze (3), die in einem Grundgerüst (2) drehbar gelagert und mit einer Antriebseinrichtung (5) verbunden ist,
mit wenigstens einem an der Walze (3) vorgesehenen Werkzeugteil (17), das der Umformung des Werkstücks (9) eingerichtet ist, und
mit einer Betätigungseinrichtung (24), durch die zusätzlich zu der Drehbewegung der Walze (3) eine Relativ bewegungskomponente (22) zwischen dem Werkstück (9) und dem Werkzeugteil (17) auf den Werkzeugteil (17) hin und von diesem weg erzeugbar ist.
2. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die zusätzliche, dem Werkzeugteil
(17) erteilte Bewegungskomponente (22) im Wesentlichen
rechtwinklig zu der Richtung einer Vorschubbewegung (15)
gerichtet ist, mit der das Werkstück (9) in Bezug auf die
Walze (3) bewegt wird.
3. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Werkzeugteil (17) in Bezug auf
die Walze (3) radial beweglich gelagert ist.
4. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (24) dem
Werkzeugteil (17) eine Translationsbewegung erteilt, die
auf einen Drehbereich der Walze (3) beschränkt ist, in dem
der Werkzeugteil (17) in Nachbarschaft des Werkstücks (9)
befindlich ist.
5. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (24) ein
Führungsmittel enthält, durch das der Werkzeugteil (17)
zwangsgeführt ist.
6. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (24) einen
feststehenden Nocken (31) enthält, der in der Walze (3)
angeordnet ist und mit einem Nockenfolgermittel (32) in
Anlage befindlich ist, das mit dem Werkzeugteil (17)
verbunden ist.
7. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Werkzeugteil (17) von dem Werk
stück (9) weg federnd vorgespannt ist.
8. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (24) durch
ein Federmittel (34) gebildet ist, das den Werkzeugteil
(17) von der Walze (3) weg auf das Werkstück (9) hin
vorspannt.
9. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Federkraft und die Federkennlinie
des Federmittels (34) derart festgelegt sind, dass die
Federkraft des Federmittels, spätestens wenn der Werkzeug
teil (17) rechtwinklig zu dem Werkstück (9) steht, die zur
Umformung des Werkstücks (9) erforderliche Kraft über
steigt.
10. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass zu der Betätigungseinrichtung (24)
zusätzlich zu dem Federmittel (34) ein Antriebsmittel (51,
52) gehört, das den Werkzeugteil (17) wenigstens kurzzei
tig mit einer zusätzlichen, auf das Werkstück (9) hin
gerichteten Kraft beaufschlagt oder die Kraft des Feder
mittels (34) in freigibt.
11. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (51, 52) eine
Führungskurve (51) und ein Kurvenfolgermittel (52) ist.
12. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Werkzeugteil (17) und die Walze
(3) starr miteinander verbunden sind und dass die Betäti
gungseinrichtung auf die Walze (3) wirkt, so dass die
Relativbewegungskomponente zwischen dem Werkstück (9) und
dem Werkzeugteil (17) durch einen zusätzliche Hubbewegung
der Walze (3) erzeugt wird.
13. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das die Betätigungseinrichtung auf
das Werkstück (9) wirkt, so dass die Relativbewegungskom
ponente zwischen dem Werkstück (9) und dem Werkzeugteil
(17) durch einen zusätzliche Hubbewegung des Werkstücks
(9) erzeugt wird.
14. Rotationsumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Werkzeug (8) durch ein Walzenpaar
(3, 4) gebildet ist.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE1998131932 DE19831932A1 (de) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Rotationsumformmaschine mit verbessertem Umformverhalten |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998131932 DE19831932A1 (de) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Rotationsumformmaschine mit verbessertem Umformverhalten |
Publications (1)
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DE19831932A1 true DE19831932A1 (de) | 2000-01-20 |
Family
ID=7874237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1998131932 Withdrawn DE19831932A1 (de) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | Rotationsumformmaschine mit verbessertem Umformverhalten |
Country Status (2)
Country | Link |
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EP (1) | EP0972585A3 (de) |
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GB920443A (en) * | 1958-10-14 | 1963-03-06 | Austen Robert Higgin | Improvements relating to the punching of metal members such as sheets, joists or the like |
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US5040397A (en) | 1985-12-20 | 1991-08-20 | Bodnar Ernest R | Rotary apparatus and method |
NL9400739A (nl) | 1994-05-04 | 1995-12-01 | Geel Syst Bv | Werkwijze en inrichting voor het maken van een bouwconstructie met een vlak verstijfd plaatdeel. |
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-
1999
- 1999-07-09 EP EP99113300A patent/EP0972585A3/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
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