DE202007001180U1

DE202007001180U1 - Maschine zum Bördeln und Beschneiden eines tiefgezogenen oder formgepressten Werkstücks

Info

Publication number: DE202007001180U1
Application number: DE200720001180
Authority: DE
Original assignee: OMERA Srl; OMERA Srl CHIUPPANO
Current assignee: OMERA Srl; OMERA Srl CHIUPPANO
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2017-01-27
Also published as: ITVI20060030A1

Abstract

Maschine zum Bördeln und Beschneiden eines tiefgezogenen oder formgepressten Werkstücks (1), vom Typ aufweisend:
– ein Gestell (2), auf dem eine um eine Achse Z-Z drehbare Spindel (3) montiert ist, an der eine Spannaufnahme (4) festgeklemmt ist, die dafür vorgesehen ist, das tiefgezogene oder formgepresste Werkstück (1) festzuhalten;
– ein langgezogenes Bett (6), das sich entlang einer Richtung X-X senkrecht zu der Achse Z-Z erstreckt;
– einen ersten auf verschiebbare Weise beweglichen Schlitten (9), der entlang des Bettes (6) geführt ist, um eine erste frei drehbare Walze (10) zu tragen, die im Innern des Werkstücks (1) positionierbar ist,
– einen zweiten auf verschiebbare Weise beweglichen Schlitten (11), der entlang des Bettes (6) geführt ist, um eine zweite frei drehbare Walze (12) zu tragen, die außerhalb des Werkstücks (1) positionierbar ist,
wobei diese Schlitten (9, 11) jeweils von Bewegungsmitteln (13, 14) aus einer Ruhestellung, in der...

Description

Anwendungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Bördeln und Beschneiden eines tiefgezogenen oder formgepressten Werkstücks.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Maschine zum Bördeln und Beschneiden eines tiefgezogenen oder formgepressten Werkstücks vom Typ aufweisend:

– ein Gestell, auf dem eine um eine Achse Z-Z drehbare Spindel montiert ist, an der eine Spannaufnahme festgeklemmt ist, die dafür vorgesehen ist, ein tiefgezogenes oder formgepresstes Werkstück festzuhalten;
– ein langgezogenes Bett, das sich entlang einer Richtung X-X senkrecht zu der Achse Z-Z erstreckt;
– einen ersten auf verschiebbare Weise beweglichen Schlitten, der entlang des Bettes geführt ist, um eine erste frei drehbare Walze zu tragen, die im Innern des Werkstücks positionierbar ist,
– einen zweiten auf verschiebbare Weise beweglichen Schlitten, der entlang des Bettes geführt ist, um eine zweite frei drehbare Walze zu tragen, die außerhalb des Werkstücks positionierbar ist, wobei diese Schlitten jeweils von Bewegungsmitteln verbringbar sind aus einer Ruhestellung, in der die Walzen vom Werkstück beabstandet sind, in eine Arbeitsstellung, in der sich die Walzen im Bereich eines Randes des Werkstücks befinden.

Stand der Technik
Es besteht die Notwendigkeit, metallische Werkstücke, beispielsweise plattenförmige oder rohrförmige Werkstücke, die durch Tiefziehen oder Formpressen erhalten sind, zu bördeln, um eine entsprechende Formgebung des Randes zu bewirken, sowie ihren geformten Rand zu beschneiden, um Blechränder, die typischerweise an tiefgezogenen Werkstücken entstehen, und Metallreste nach dem Bördeln zu trennen.
In der Praxis finden sich zahlreiche Beispiele für derartige Werkstücke; darunter: Kochfelder, Deckel, Belüftungsrohre, Blechmäntel oder Behälterhalbteile, Kochtöpfe, Tankböden, Innen- und Außenböden für Boiler, Halbschalen für Ausdehnungsgefäße, Rund- und Ovaltröge, Abdeckungen für Kühlkompressoren, Flanschringe, Radfelgen, Riemenscheiben.
Nach dem Stand der Technik weisen Maschinen zum Bördeln oder Beschneiden Schlitten auf, die von Hand oder mit Hilfe pneumatischer oder ölhydraulischer Zylinder-Kolben-Einheiten angetrieben werden können, die von einem Netz oder einem hydraulischen Steuergerät betrieben und von Richtungsventilen gesteuert werden.
Wie sich erwiesen hat, haben Zylinder-Kolben-Einheiten in der Bewegungsrichtung des Schlittens einen gewissen Raumbedarf, der das Zwei- oder Dreifache der Hubstrecke des Schlittens beträgt.
Um den Raumbedarf zu reduzieren, wird nach dem Stand der Technik vorgeschlagen, die Maschine mit einer Arbeitskolben-Zylindereinheit zu versehen, die je nach der Größe des zu bearbeitenden Werkstücks ansetzbar ist, wodurch die Maschine mit einer Kolben-Zylindereinheit mit reduziertem Hub versehen wird.
Diese Lösung führt durch das Ansetzen der Kolben-Zylindereinheit allerdings zu einem komplexen Aufbau der Maschine, da nämlich ein System zur Positionierung der Kolben-Zylindereinheit hinzugefügt werden muss, wenn Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern bearbeitet werden sollen.
Die Maschinen vom bekannten Typ erfüllen zwar die oben angegebene Anforderung, weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie besonders viel Raum benötigen und sich außerdem als besonders aufwändig in ihrer Einstellung und wenig flexibel in ihrer Benutzung erweisen, somit also schwer bedienbar sind.
Das technische Problem, das der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegt, besteht darin, eine Maschine zum Bördeln und Beschneiden eines tiefgezogenen oder formgepressten Werkstücks der dargestellten Art zu erfinden, die in der Lage ist, den Nachteilen abzuhelfen, mit denen die mit dem Stand der Technik angebotenen Maschinen behaftet sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Das Problem wird über eine Maschine vom oben angegebenen Typ gelöst, die bei jeder Art von Bewegungsmittel Spindelmutterantriebsmittel aufweist. Die Merkmale und Vorteile der Maschine entsprechend der vorliegenden Erfindung ergeben sich darüber hinaus aus der nachfolgenden Beschreibung eines Beispiels für eine bevorzugte Ausführungsform, die lediglich als nicht abschließend genanntes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dient.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In diesen Zeichnungen:
1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Maschine entsprechend der vorliegenden Erfindung dar;
2 zeigt eine schematische Draufsicht der Maschine aus 1 dar.
Ausführliche Beschreibung
Unter Bezugnahme auf die Figuren ist mit 100 insgesamt eine Maschine zum Bördeln und Beschneiden eines metallischen Werkstücks 1 angegeben, das durch Tiefziehen oder Formpressen erhalten ist.
Bei dem in dem Beispiel dargestellten Werkstück 1 handelt es sich um einen Deckel; die Maschine 100 kann jedoch weitere plattenförmige Werkstücke, wie zum Beispiel Kochfelder oder dergleichen, oder rohrförmige Werkstücke, wie zum Beispiel Lüftungsrohre oder Körper für Pumpen, Behälter oder dergleichen, bearbeiten.
Die Maschine 100 weist ein Gestell 2 auf, auf dem eine um eine Achse Z-Z drehbare Spindel montiert ist. In dem dargestellten bevorzugten Beispiel verläuft die Achse Z-Z senkrecht.
An der Spindel 3 ist eine Einrichtung 4 oder eine Spannaufnahme im Wesentlichen säulenartig montiert, die dafür vorgesehen ist, das zu beschneidende oder bördelnde Werkstück 1 mittels eines Aufnahmewerkzeugs 5 festzuhalten.
Die Maschine 100 weist ferner ein langgezogenes Bett 6 auf, das sich in einer Richtung X-X senkrecht zu der Achse Z-Z der Spindel 3 erstreckt.
Das Bett 6 erstreckt sich zwischen einem an das Gestell anstoßenden Ende 6a und einem gegenüberliegenden Ende 6b, das mit einem Kopfteil 7 versehen ist, das fest mit dem Bett 6 verbunden ist. Entlang des Bettes 6 sind zwei parallele Führungen vorgesehen, die beide mit 8 bezeichnet sind und sich in der Richtung X-X erstrecken.
In den Führungen 8 des Bettes 6 ist verschiebbar ein erster beweglicher Schlitten 9 montiert, der frei drehbar eine erste Walze 10 trägt. Die erste Rolle 10 ist im Innern des Werkstücks 1 positionierbar und wird auch Gegenformwalze genannt.
In den Führungen 8 des Bettes 6 ist in einer Position zwischen dem ersten Schlitten 9 und dem Kopfteil 7 verschiebbar ein zweiter Schlitten 11 montiert, auf dem auf bekannte Weise eine zweite Walze 12 frei drehbar gelagert ist. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Walze 12 außerhalb des Werkstücks 1 positionierbar.
Der erste Schlitten ist unter der Einwirkung von ersten Bewegungsmitteln 13 verschiebbar zwischen einer Ruhestellung, in der die erste innere Walze 10 relativ zur Spannaufnahme 4 angenähert ist, und einer Arbeitsstellung, in der die erste Rolle 10 sich im Bereich des Randes des Werkstücks 1 befindet, der zu bördeln oder zu beschneiden ist. Der zweite Schlitten 11 ist unter der Einwirkung von zweiten Bewegungsmitteln 14 verschiebbar zwischen einer Ruhestellung, in der die zweite äußere Walze 12 relativ zur Spannaufnahme 4 beabstandet ist, und einer Arbeitsstellung, in der die zweite Rolle 12 sich im Bereich des Randes des Werkstücks 1 befindet, das zu bördeln oder zu beschneiden ist.
Das gewünschte Bördeln oder Beschneiden des Randes des Werkstücks 1 wird durch das Zusammenwirken zwischen der ersten inneren Walze 10 und der zweiten äußeren Walze 12 auf vollkommen herkömmliche Weise bewirkt.
Beim Beschneiden ist es insbesondere erforderlich, dass es sich bei der ersten Walze 10 und der zweiten Walze 12 um ein Schneidwerkzeug handelt.
Entsprechend der Erfindung weisen die ersten Bewegungsmittel 13 der Maschine 100 auf vorteilhafte Weise erste Spindelmutterantriebsmittel 15 auf.
Die ersten Spindelmutterantriebsmittel 15 weisen insbesondere eine erste Gewindespindel 16 vom Typ mit Kugelumlauf mit vorab festgelegtem Durchmesser D auf, die sich entlang einer Richtung A-A parallel zu der Richtung X-X erstreckt und ein Ende aufweist, das an dem Kopfteil 7 drehbeweglich befestigt ist. Die ersten Antriebsmittel 15 weisen ferner eine erste Gewindemutter 17 vom Typ mit Kugelumlauf auf, die mit dem ersten Schlitten 9 im Eingriff mit der ersten Gewindespindel 16 fest verbunden ist.
Auf vorteilhafte Weise bilden die erste Gewindespindel 16 und die erste Gewindemutter 17 eine Kugelgewindespindel.
Die ersten Spindelmutterantriebsmittel 15 weisen ferner einen ersten elektrischen Motor 18 auf, der an dem Kopfteil 7 befestigt ist und mit einer Motorwelle 18a versehen ist, die mit der ersten Gewindespindel 16 drehfest verbunden ist. Es ist zu beachten, dass der Durchmesser D der ersten Gewindespindel 16 vorzugsweise einen begrenzten Wert zwischen 25 mm und 50 mm aufweist.
Die Maschine 100 wird durch Steuermittel 19 vervollständigt, die im wesentlichen eine numerische Steuerung bilden, an sich bekannt sind und in der Figur schematisch dargestellt sind; sie sind dafür vorgesehen, an den ersten Motor 18 entsprechende Signale zu übertragen, derart, dass der erste Schlitten 9 in Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung gesteuert wird.
Auf analoge Weise weisen die zweiten Bewegungsmittel 14 der Maschine 100 entsprechend der Erfindung zweite Spindelmutterantriebsmittel 20 auf.
Die zweiten Spindelmutterantriebsmittel 20 weisen insbesondere eine zweite Gewindespindel 21 vom Typ mit Kugelumlauf mit vorab festgelegtem, begrenztem Durchmesser D auf, die sich entlang einer Richtung B-B parallel zu der Richtung X-X erstreckt und ein Ende aufweist, das an dem Kopfteil 7 drehbeweglich befestigt ist. Die zweiten Mittel 20 weisen ferner eine zweite Gewindemutter 22 vom Typ mit Kugelumlauf auf, die mit der zweiten Gewindespindel 21 im Eingriff ist und mit dem zweiten Schlitten 11 fest verbunden ist.
Vorzugsweise sind die zweite Gewindespindel 21 und die zweite Gewindemutter 22 vom Typ mit Kugelumlauf.
Die zweiten Antriebsmittel 20 weisen ferner einen zweiten elektrischen Motor 23 auf, der an dem Kopfteil 7 befestigt ist und mit einer Motorwelle 23a versehen ist, die mit der zweiten Gewindespindel 21 drehfest verbunden ist.
In dem Beispiel ist der Durchmesser der zweiten Gewindespindel 21 vorzugsweise gleich dem Durchmesser der ersten Gewindespindel 16 der ersten Antriebsmittel 15.
Entsprechend steuern die Steuermittel 19 mit numerischer Steuerung ferner die zweiten Bewegungsmittel 14, wobei sie an den zweiten Motor 23 entsprechende Signale übertragen, derart, dass der zweite Schlitten 11 in Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung gesteuert wird. Bei der Maschine 100 entsprechend der Erfindung bilden der erste Schlitten 9 und der zweite Schlitten 11 im Wesentlichen zwei numerisch gesteuerte Achsen. Diese Achsen enden in den Steuermitteln 19 und können während des Betriebs in koordinierter Form d. h. synchronisiert, in Richtung der Arbeitsstellung zum Bördeln oder Beschneiden des Werkstücks 1 hinbewegt oder von dem Werkstück in Richtung der Ruhestellung wegbewegt werden, um das Werkstück zu entnehmen und es automatisch durch ein neues zu bördelndes oder beschneidendes Werkstück zu ersetzen.
Der erste Schlitten 9 und der zweite Schlitten 11 können bei der Bearbeitung synchronisiert zu dem Werkstück 1 hingeführt werden. Während des Betriebs werden die Schlitten 9, 11 über die Steuermittel 19 mit numerischer Steuerung automatisch von dem gebördelten und beschnittenen Werkstück 1 wegbewegt.
Es wird darauf hingewiesen, dass es die Maschine entsprechend der vorliegenden Erfindung ermöglicht, die Schlitten 9, 11 während der Bearbeitung mit Hilfe der Steuermittel 19 vollkommen automatisch einander abwechseln zu lassen und insbesondere die zweite Walze 12 als Gegenformwalze zu verwenden.
Es ist zu beachten, dass mit der Maschine entsprechend der vorliegenden Erfindung vollkommen automatisch auch Werkstücke mit einem nicht kreisförmigen, sondern polygonalen oder zumindest mehrlienigen Profil mit den synchron betätigten Schlitten gebördelt und beschnitten werden können. Ferner gestattet es die entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgestaltete Maschine, wenn die erste und die zweite Walze entsprechend ausgewechselt wurden, den Rand eines formgepressten oder tiefgezogenen Werkstücks abzudrehen, zu flanschen, zu rollieren oder zu falzen.
Der wesentliche Vorteil der Maschine 100 entsprechend der vorliegenden Erfindung liegt in ihrer ungewöhnlichen Kompaktheit sowie in ihrer einfachen Bedienung. Die Spindelmutterantriebsmittel haben nämlich im Vergleich zu Kolben-Zylindereinheiten einen enorm reduzierten Raumbedarf, und die Steuermittel mit numerischer Steuerung ermöglichen eine automatische Positionierung der Schlitten in Bezug auf die unterschiedlichen Abmessungen der zu bördelnden oder beschneidenden Werkstücke, wobei die Maschine außerdem den gleichen Raumbedarf beibehält. Dies ist in den beigefügten Figuren offenbart, in denen mit dünnerer Linie die Positionierung der Schlitten während einer Bearbeitung eines Werkstücks 1a angegeben ist, dessen Durchmesser größer als der des Werkstücks 1 ist.
Ein weiterer Vorteil der Maschine entsprechend der vorliegenden Erfindung beruht in ihrer vielseitigen Verwendbarkeit, wodurch sich auch Werkstücke mit polygonalem und mehrlienigem Profil bördeln und beschneiden lassen. Ferner ist zu beachten, dass dank der Möglichkeit, die Gegenformwalze automatisch abzuwechseln, die gegenüber dem Rand des zu bördelnden oder beschneidenden Werkstücks innere Walze oder äußere Walze als solche verwendet werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Maschine entsprechend der vorliegenden Erfindung liegt in ihrer im Hinblick auf den Umweltschutz ungewöhnlich vorteilhaften Ausgestaltung, da die Maschine nämlich weder gewartet werden muss noch eventueller Ölnachfüllungen bedarf.
Ein weiterer Vorteil der Maschine entsprechend der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass trotz der geringen Abmessungen der Gewindespindeln, Gewindemuttern und des Motors Kräfte vorhanden sind, die über das hinausgehen, was für das Bördeln und Beschneiden eines metallischen Werkstücks erforderlich ist.
Nicht zuletzt liegt ein Vorteil der Maschine entsprechend der vorliegenden Erfindung ferner auch in ihrem leisen Betrieb.
Um besondere Anforderungen zu erfüllen, kann ein Techniker vom Fach an der oben beschriebenen Maschine selbstverständlich Teile oder Einzelheiten ändern oder durch andere in technischer Hinsicht gleichwertige ersetzen.

Claims

Maschine zum Bördeln und Beschneiden eines tiefgezogenen oder formgepressten Werkstücks (1), vom Typ aufweisend: – ein Gestell (2), auf dem eine um eine Achse Z-Z drehbare Spindel (3) montiert ist, an der eine Spannaufnahme (4) festgeklemmt ist, die dafür vorgesehen ist, das tiefgezogene oder formgepresste Werkstück (1) festzuhalten; – ein langgezogenes Bett (6), das sich entlang einer Richtung X-X senkrecht zu der Achse Z-Z erstreckt; – einen ersten auf verschiebbare Weise beweglichen Schlitten (9), der entlang des Bettes (6) geführt ist, um eine erste frei drehbare Walze (10) zu tragen, die im Innern des Werkstücks (1) positionierbar ist, – einen zweiten auf verschiebbare Weise beweglichen Schlitten (11), der entlang des Bettes (6) geführt ist, um eine zweite frei drehbare Walze (12) zu tragen, die außerhalb des Werkstücks (1) positionierbar ist, wobei diese Schlitten (9, 11) jeweils von Bewegungsmitteln (13, 14) aus einer Ruhestellung, in der die Walzen (10, 12) vom Werkstück (1) beabstandet sind, in eine Arbeitsstellung, in der sich die Walzen (10, 12) im Bereich eines Randes des Werkstücks (1) befinden, bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Bewegungsmittel (13,14) Spindelmutterantriebsmittel (15, 20) aufweist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Spindelmutterantriebsmittel (15, 20) eine Gewindespindel (16, 21) und eine Gewindemutter (17, 22) mit Kugelumlauf aufweist.
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindeln (16, 21) und die Gewindemuttern (17, 22) vom Typ mit Kugelumlauf sind.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (16, 21) einen Durchmesser D mit einem Wert zwischen 25 mm und 50 mm aufweist.
Maschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Steuermittel (15, 20) jeweils einen elektrischen Motor (18, 23) für den Antrieb der Gewindespindeln (16, 21) aufweist.
Maschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Steuermittel (19) mit numerischer Steuerung für die Steuerung der Spindelmutterantriebsmittel (15, 20) aufweist.