DE4330683A1 - Falzvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum verbinden von auf einem Falzbett aufliegenden Metallble­ chen mittels randseitigem Falzen über eine Anzahl sich einwärts auf das Falzbett zu bewegender, vorzugsweise schwenkbar gelagerter Falzbacken und mit Niederhaltern, die die Bleche während des Falzens fixieren.

Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art ist beispiels­ weise der deutschen Patentschrift 11 86 019 zu entneh­ men. Darin wird eine Maschine zum Falzen der sich über­ lappenden Flansche von Türen, insbesondere von Automo­ biltüren, die ein äußeres und ein inneres Blechpreßteil aufweisen, beschrieben. Ein mittig in einem Aufbaurahmen angeordneter, vertikal gerichteter Falzzylinder beauf­ schlagt zum einen ein die zu verbindenden Bleche aufneh­ mendes Falzbett und zum anderen über diverse Gelenkme­ chanismen eine Anzahl von das Falzbett umgebenden Falz­ backen. Für die Fixierung der Bleche während des Falz­ vorganges sorgt ein Niederhalter, der Teil eines Ober­ werkzeuges ist, welches unter anderem auch der Blech-Be­ schickung und -Austragung dient.

Eine insoweit vergleichbare Falzvorrichtung ist in der deutschen Patentschrift 11 55 414 beschrieben. In zwei Arbeitsschritten (Vor- und Fertigfalzen) werden die beiden Blechteile mittels entsprechender Falzbacken, die von Pneumatikzylindern bewegt werden, miteinander ver­ bunden. Der auch in diesem Falle vorgesehene Niederhal­ ter ist oberhalb des Falzbettes angeordnet, vertikal beweglich und Teil eines Oberwerkzeuges.

Beide vorstehend beschriebene Falzwerkzeuge sind von ihrem konstruktiven Aufbau her aufwendig. Die in das Oberwerkzeug integrierten Niederhalter können beim Be­ schickungs- bzw. Entnahmevorgang im Wege sein. Darüber­ hinaus kann es, je nachdem welche Oberflächenkontur insbesondere das obere tiefgezogene Metallblech auf­ weist, problematisch werden, geeignete Auflageflächen zu finden, auf die der Niederhalter aufsetzen kann. Dar­ überhinaus ist es erforderlich, die Bewegungsabläufe von Niederhalter bzw. Oberwerkzeug und Falzbecken exakt aufeinander abzustimmen.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, die bekannten Falzwerkzeuge dahingehend weiterzubilden, daß der konstruktive und steuerungstechnische Aufwand mini­ miert werden kann.

Dies gelingt erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung, die die weiteren Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patent­ anspruches 1 aufweist.

Dadurch, daß die Niederhalter mit den Falzbacken bewe­ gungsmäßig gekoppelt sind, können zusätzliche Antriebs­ mechanismen für deren Zustellbewegung entfallen. Dar­ überhinaus ist von besonderem Vorteil, daß nunmehr gänz­ lich auf ein Oberwerkzeug verzichtet werden kann, wo­ durch die Zugänglichkeit des Falzwerkzeuges verbessert wird und das Beschicken mit Metallblechen bzw. das Ab­ fördern des gefalzten Blechkörpers mittels separater Einrichtungen ungehindert vonstatten gehen kann. Ein steuerungstechnisches aufeinander abstimmen von Falz­ backen und Niederhalter ist gleichfalls entbehrlich geworden, da diese sich zwangsläufig gemeinsam bewegen.

Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Weiterbil­ dungen der Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in teilgeschnittener Darstellung, in

Fig. 2 eine im Maßstab vergrößerte Detaildarstellung eines Schwenkrahmens mit Falzbacken und inte­ grierten Niederhaltern und in

Fig. 3 eine Perspektivansicht von Falzbett und Schwenkrahmen.

Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht zunächst aus einem massiven Aufbaurahmen 2, der mittig einen vertikal gerichteten (Achse 3) Falzzylinder 4 aufnimmt. Dieser stützt sich mit einem am kol­ benstangenseitigem Ende angeordneten Flansch 5 an einer tischförmigen oberen Abschlußplatte 6 des Aufbaurahmens 2 ab und ist dort mittels geeigneter Befestigungselemen­ te 11 (z. B. Schrauben) befestigt.

Die entsprechend ebenfalls vertikal gerichtete Kolben­ stange 7 trägt endseitig ein Falzbett 8, dessen obere Kontur der Kontur eines dort aufliegenden tiefgezogenen Metallbleches 9 entspricht, welches in einem später noch zu beschreibenden zweistufigen Verfahren mittels rand­ seitigem Falzen mit einem weiteren Metallblech 10 ver­ bunden wird, so daß schließlich das fertige Bauteil, beispielsweise der Grundkörper einer Fahrzeugtür, ent­ steht.

Während der Auf- und Abwärtsbewegung des Falzbettes 8 ist dieses von seitlichen Falzbettführungen 13, 14 ge­ führt, die vom Aufbaurahmen 2 bzw. dessen oberer Ab­ schlußplatte 6 aufgenommen sind. Jeder Falzbettführung 13, 14 benachbart ist ein mit einer Lagerstelle 15, 16 ausgestatteter Stützbock 17, 18 angeordnet, der ebenfalls auf der oberen Abschlußplatte 6 aufsitzt.

Die Lagerstelle 15, 16 dient der Aufnahme eines Schwenk­ rahmens 19, 20, der selbst wiederum im unteren Bereich eine weitere Lagerstelle 23, 24 aufweist, an der die Kolbenstange 25, 26 eines Hydraulikzylinders 27, 28 ange­ lenkt ist, wobei letzterer gelenkig (Lagerstellen 29, 30) mit einem seitlich von der oberen Abschlußplatte 6 weg­ ragenden und daran auf geeignete Weise befestigten La­ gerbock 33, 34 verbunden ist.

Jeder Schwenkrahmen 19, 20 ist mit zum Falzbett 8 hin ge­ richteten oberen und unteren Falzbackenaufnahmen 35, 36 bzw. 37, 38 ausgestattet, die der Aufnahme von oberen und unteren Falzbacken 39, 40 bzw. 41, 42 dienen. Dabei bewir­ ken die oberen Falzbacken 39, 40 in einer ersten Bearbei­ tungsstufe eine an sich bekannte 45°-Falzung (Vor­ falzen), während die unteren Falzbacken 41, 42 in einer ebenfalls an sich bekannten zweiten Bearbeitungsstufe das Fertigfalzen bewirken.

Sämtlichen Falzbacken 39-42 sind von Niederhalteraufnah­ men 43-46 gehaltene (Befestigungsschrauben 51) Nieder­ halter 47-50 zugeordnet, wobei die Niederhalteraufnahmen 43-46 über Führungsstangen 53, 54 ebenfalls von den Falz­ backenaufnahmen 35-38 aufgenommen sind, in denen die Führungsstangen 53, 54 in der Weise gelagert sind, daß sie sich auf und ab (vertikal) bewegen können, wie spä­ ter anhand der Fig. 2 und 3 noch gezeigt werden wird.

Schließlich sind die oberen Niederhalteraufnahmen 43, 44 von Druckfedern 55 beaufschlagt, die, wie ebenfalls nachstehend noch beschrieben wird, bewirken, daß die zu verbindenden Metallbleche 9, 10 während des Vor- und Fertigfalzens im Bereich der Falzung, also randseitig, in ihrer Lage fixiert werden.

Der weitere konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich aus den Fig. 2 und 3.

Fig. 2 zeigt in einer im Maßstab vergrößerten Detail­ darstellung einen der Schwenkrahmen 19 und verdeutlicht das Zusammenwirken zwischen den Falzbacken 39, 41 und den Niederhaltern 47, 49 mit dem Falzbett 8 bzw. mit den darauf aufliegenden Metallblechen 9, 10 während des Vor­ falzens (45°-Falz, obere Position des Falzbettes) und während des Fertigfalzens (untere, gestrichelt darge­ stellte Position des Falzbettes 8). Dabei wird während des Vorfalzens der nach oben abstehende und um 90° ge­ genüber der Ebene der Blechplatine 9 wegragende Steg 57 durch den Falzbacken 39 um ca. 45° nach innen gebogen, während mittels des Falzbackens 41 der Randbereich des oberen Metallbleches 10 vollends vom Falz des unteren Metallbleches 9 umfaßt wird. Auch verdeutlicht Fig. 2, daß beide Niederhalter 47, 49 ausschließlich den Randbe­ reich der Metallbleche 9, 10 beaufschlagen, so daß die übrige Kontur der tiefgezogenen Metallbleche 9, 10 die Wirksamkeit der Niederhalter 47, 49 nicht in irgendeiner Weise negativ beeinflussen kann.

Fig. 3 zeigt in einer Perspektivdarstellung das Falzbett 8 sowie wiederum den Schwenkrahmen 19. Aus dieser Dar­ stellung wird bereits ersichtlich, daß die Anzahl der vorzusehenden Schwenkrahmen variieren kann (beispiels­ weise 3 Schwenkrahmen um den Grundkörper einer Fahrzeug­ tür herzustellen), wobei Falzbackenaufnahme 35, Falz­ backen 39, 41, Niederhalteraufnahmen 43, 45 und Nie­ derhalter 47, 49 jeweils stirnseitig um etwa 45° ge­ schrägt sind, so daß sich die entsprechend geschrägten Teile eines benachbarten Schwenkrahmens unmittelbar anschließen können.

Werden die jeweils benachbarten Schwenkrahmen in dieser Position durch geeignete Verriegelungsmechanismen miteinander verriegelt, so entsteht ein formschlüssig geschlossener und stabiler Falzrahmen, so daß auch die Eckbereiche sauber gefalzt werden können.

Auch verdeutlicht Fig. 3, daß über die Länge der Nieder­ halteraufnahmen 43, 45 bzw. der Niederhalter 47, 49 eine Vielzahl der bereits erwähnten Druckfedern 55 angeordnet ist, die über die bewegungsmäßige Kopplung mittels der beiden Führungsstangen 53 die Niederhalter 47 und 49 gemeinsam beaufschlagen. Denn wie aus der Zusammenschau der Fig. 2 und 3 schließlich hervorgeht, sind die beiden baugleich ausgeführten Führungsstangen 53 jeweils über zwei Kugelführungsbuchsen 56, welche mittels Siche­ rungsringen 59, 60 axial fixiert sind, innerhalb ent­ sprechend dimensionierter Bohrungen 58, 61 in vertikaler Richtung beweglich aufgenommen, wobei jede Führungsstan­ ge eine obere und untere Querschnittsverjüngung 62, 63 aufweist, in denen die Niederhalteraufnahmen 43, 45 seitwärts eingesetzt und mittels korrespondierender Lagerschalenhälften 64, 65 und Befestigungsschrauben 66 eine formschlüssige Mitnahmeverbindung herstellend befe­ stigt sind.

Bezüglich einer jeden Druckfeder 55 dient eine in die obere Stirnfläche der oberen Falzbackenaufnahme 35 ein­ gearbeitete Gewindebohrung 67 der Aufnahme einer verti­ kal gerichteten Stange 68, die mittels Mutter 69 gegen unbeabsichtigtes Herausdrehen gesichert ist, durch eine entsprechend dimensionierte Bohrung 70 in der oberen Niederhalter-Aufnahme 43 hindurchragt und auf die dar­ über hinausragende Länge von der Druckfeder 55 umgeben ist. Diese stützt sich einenends an einem oberen Bund 71 der Stange 68 und am unteren Ende an der Nieder­ halteraufnahme 43 ab.

In der Ausgangsposition liegt die Niederhalteraufnahme 43 mit ihrer Unterseite bedingt durch die Wirkung der Druckfeder 55 an der Oberseite der Mutter 69 an, welche somit gleichzeitig als Anschlag dient. In dieser Aus­ gangsposition ragen die Niederhalter 47, 49 etwas weiter nach unten, als die den Falzvorgang jeweils einleitenden Flächenbereiche der Falzbacken 39, 41, so daß bei der gemäß nachstehenden Erläuterung zum Arbeitsablauf er­ wähnten Aufwärtsbewegung des Falzbettes 8 zunächst die Niederhalter 47, 49 die Metallbleche 9, 10 randseitig unter Federdruck fixieren und erst danach bei der weite­ ren Aufwärtsbewegung des Falzbettes 8 das Falzen er­ folgt.

Der Arbeitsablauf beim Vor- und Fertigfalzen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist nun dergestalt, daß bei nach außen verschwenkten (Kolbenstangen 25, 26 zumin­ dest teilweise eingefahren) Schwenkrahmen 19, 20 und in einer oberen Endstellung sich befindenden Kolbenstange 7 des Falzzylinders 4 dem Falzbett 8 über eine separate, hier nicht gezeigte Zuführ- und Abfördereinrichtung die Metallbleche 9, 10 zugeführt werden. Über am Falzbett 8 randseitig angeordnete Stifte 72 (Fig. 3) kann die er­ forderliche lagegenaue Positionierung der Metallbleche 9, 10 erreicht werden. Hierzu könnten beispielsweise auch Sauggreifer verwendet werden.

Sodann wird das Falzbett 8 auf eine etwa im mittleren Bereich zwischen oberen und unteren Falzbacken 39, 40 bzw. 41, 42 gelegene Höhe abgesenkt. Danach werden die Schwenkrahmen 19, 20 in die in Fig. 1 gezeigte Arbeits­ stellung verschwenkt, woraufhin über den Falzzylinder 4 das Falzbett 8 aufwärts bewegt wird, bis die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Position erreicht und das Vorfalzen ausgeführt ist.

Nach einem erneuten Wegschwenken der Schwenkrahmen 19, 20 wird das Falzbett 8 und mit ihm die Metallbleche 9, 10 wieder abgesenkt und zwar in eine Position unterhalb der, die die Falzbacken 41, 42 in der Arbeitsstellung für das Fertigfalzen einnehmen.

Nachdem die Schwenkrahmen 19, 20 wiederum in ihre Ar­ beitsstellung verbracht worden sind, kann über eine weitere Aufwärtsbewegung des Falzbettes 8 bis zu der in Fig. 2 gestrichelt dargestellten Position der Arbeits­ schritt - Fertigfalzen - ausgeführt werden.

Nach erneutem Wegschwenken der Schwenkrahmen 19, 20 fährt die Kolbenstange 7 wieder in ihre obere Endstellung, so daß eine Abfördereinrichtung die nun verbundenen Metall­ bleche 9, 10 übernehmen kann.

Bezüglich der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vor­ richtung 1 wäre selbstverständlich auch denkbar, die Falzbacken für das Fertigfalzen oben und diejenigen für das Vorfalzen unten anzuordnen, mit entsprechend sinnge­ mäßer Anpassung der Bewegungsabläufe von Falzbett und Schwenkrahmen. Da allerdings beim Fertigfalzen größere Kräfte und Momente wirksam werden, als beim vorfalzen, erscheint es günstiger, wenn dieser Vorgang in kürzest­ möglicher Entfernung zum Aufbaurahmen vonstatten geht, um kurze Hebelarme und damit so weit als möglich geringe Momentenwirkungen zu erzielen.

Gleichfalls wäre denkbar, die auf die Vertikale bezogene Relativbewegung zwischen Falzbett und den eingeschwenkten (Arbeitsstellung!) Schwenkrahmen bzw. Falzbacken insoweit umzukehren, als das Falzbett feststehend aufgebaut ist, während die Schwenkrahmen auf einer Führungseinheit schwenkbar gelagert sind und dort über einen Falzzylinder an Führungssäulen vertikal beweglich geführt sind.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Verbinden von auf einem Falzbett aufliegenden Metallblechen mittels randseitigem Falzen über eine Anzahl sich einwärts auf das Falz­ bett zu bewegender, vorzugsweise schwenkbar gelager­ ter Falzbacken und mit Niederhaltern, die die Bleche während des Falzens fixieren, dadurch gekennzeich­ net, daß die Niederhalter (47-50) mit den Falzbacken (39-42) bewegungsmäßig gekoppelt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Falzbacken (39-42) für ein Vor- und Fertigfalzen, wobei jedem Falzbacken (39-42) ein Niederhalter (47-50) zugeordnet ist und sowohl Falzbacken (39-42) als auch Niederhalter (47-50) von einem gemeinsamen Schwenkrahmen (19, 20) aufgenommen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Niederhalter (47, 48) für das Vorfalzen mit den Niederhaltern (49, 50) für das Fertigfalzen bewegungsmäßig gekoppelt sind und unter Federdruck (Druckfeder 55) stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkrahmen (19, 20) mit zum Falzbett (8) hin gerichteten oberen und unteren Falzbackenaufnah­ men (35-38) ausgestattet ist, die die oberen und unteren Falzbacken (39-42) tragen und des weiteren vertikal bewegliche, Niederhalteraufnahmen (43-46) tragende Führungsstangen (53, 54) aufnehmen, wobei jede Führungsstange (53, 54) eine obere und untere Querschnittsverjüngung (62, 63) aufweist, in denen die Niederhalteraufnahmen (43-46) seitwärts eingesetzt und mittels korrespondierender Lagerscha­ lenhälften (64, 65) und Befestigungsschrauben (66) befestigt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede obere Niederhalteraufnahme (43, 44) über ihre Länge von einer Anzahl Druckfedern (55) beaufschlagt wird, die sich einenends jeweils an einem oberen Bund (71) einer in die obere Falzbackenaufnahme (35, 36) eingesetzten und vertikal ausgerichteten Stange (68) und mit ihrem anderen Ende an der Oberseite der Falzbackenaufnahme (35, 36) abstützen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalter (47-50) zu den Falzbacken (39-42) parallel verlaufen und von diesen soweit geringfügig beabstandet sind, daß sie die zu verbindenden Bleche (9, 10) im unmit­ telbaren Bereich der Falzung beaufschlagen.