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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Formen von Teilen
mittels des Streckziehverfahrens auf einem Werkzeug oder einer Form.
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Diese
Maschinen werden insbesondere im Bereich der Raum- und Luftfahrt
zur Fertigung zum Beispiel von Rumpfteilen oder Flügelvorderkanten eingesetzt.
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Eine
Maschine dieses Typs wird in der Druckschrift
FR-2 650 205 beschrieben. Diese Maschine
oder Presse besteht aus einem länglichen Rahmen,
der an seinem Mittelteil einen Tisch aufweist, der ein Werkzeug
oder eine Form aufnimmt.
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Das
zu formende Teil ist zum Beispiel ein Blech. Dieses Blech wird zwischen
die Spannbacken zweier Spannzangen gespannt, um über seine Dehngrenze hinaus
gezogen und auf der Form gepresst zu werden.
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Diese
Spannzangen sind zum Rahmen quer auf jeweils einer Seite des Werkzeugs
angeordnet und jede von ihnen ist in Längsrichtung und in senkrechter
Richtung mittels mehrerer Paare Schwenkzylinder, den fast waagerechten
Zylindern und den fast senkrechten Zylindern, beweglich gelagert.
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Die
waagerechten Zylinder sind unter Einwirkung der senkrechten Zylinder
in einem Kreisausschnitt auf jeweils einer Seite der horizontalen
Ebe ne beweglich gelagert, und die senkrechten Zylinder sind auf
gleiche Weise unter Einwirkung der waagerechten Zylinder in einem
Kreisausschnitt auf jeweils einer Seite der zur waagerechten Längsebene
senkrecht stehenden Ebene beweglich gelagert. Diese Bewegungsmöglichkeit
der Zylinder befähigt
jede Spannzange zum Verfahren in praktisch alle Richtungen.
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In
der oben genannten Druckschrift wird die Führung jeder Spannzange zum
Rahmen mittels in der längs
und senkrecht verlaufenden Mittelebene des Rahmens angeordneten
Schwenkstützen
gewährleistet.
Jede Stütze
ist eine Teleskopstütze.
Sie ist an einem der Enden des Rahmens schwenkbar gelagert und bewegt
sich auf der Seite der Spannzangen in einer U-förmigen Führung. Der Teleskopteil der
Stütze
ist mit der Spannzange fest verbunden, so dass ein Punkt der genannten
Spannzange in der mittleren, senkrechten Führungslängsebene gehalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Alternativlösung zum Problem der Führung der
Spannbacken zum Rahmen dar.
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Diese
Lösung
gestattet es, die Anzahl der bewegten Teile an dieser Maschine zu
reduzieren, wobei die Spannbacken eine sehr große Bewegungsfreiheit beibehalten,
insbesondere bei den Verfahrwegen beim Überstülpen des Werkzeugs oder der
Form.
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Die
Maschine oder Presse besteht erfindungsgemäß aus einem waagerechten Rahmen,
der an seinem Mittelteil über
ein quer angebautes Werkzeug oder eine quer angebaute Form mit jeweils
auf einer Seite des genannten Werkzeugs angeordneten Spannbacken
verfügt,
von denen jede durch zwei Paar Schwenkzylinder betätigt wird:
ein Paar waagerechte Zylinder, die am entsprechenden Ende des genannten
Rahmens verankert sind, und ein Paar senkrechte Zylinder, die am
unteren Ende des Mit telteils des Rahmens in Form eines Lagerbocks
verankert sind, wobei jede Spannzange und ihr Kippsattel so zum
genannten Rahmen geführt
werden, dass sie an einem ihrer Punkte in einer senkrechten Längsebene
des genannten Rahmens gehalten werden, wobei die genannten Haltemittel
am genannten Punkt jeder Spannzange und jedes Kippsattels in der genannten
senkrechten Längsebene
aus Führungsmitteln
bestehen, die einerseits direkt am Zylindergehäuse eines der Betätigungszylinder
und andererseits am Rahmen ausgeführt sind, so dass die Achse des
genannten Zylindergehäuses
in der genannten senkrechten Längsebene
gehalten wird.
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Der
Führungszylinder
bewegt sich im Rahmen, wobei er in der senkrechten Längsebene
zentriert bleibt, und sein Zylindergehäuse bildet eine Art schwenkbare
Gleitschiene, einerseits mittels seines Endes, das unter dem Mittelteil
des Rahmens um eine rechtwinklig zur senkrechten Längsebene
stehende Achse schwenkbar auf einem Lagerbock translatorisch unbeweglich
gelagert ist und andererseits mittels seiner Mündung, die mit sich gegenüber liegenden
Kufen versehen ist, welche mit auf dem Rahmen eingearbeiteten Gleitflächen zusammenwirken,
wobei diese Flächen
in Form von Platten parallel zur genannten senkrechten Längsebene
angeordnet sind.
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Die
Führungszylinder
der Spannzangen werden im Wesentlichen von den senkrechten Zylindern gebildet,
die beispielsweise auf einer selben Seite des Rahmens in derselben
senkrechten Führungslängsebene
liegen.
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Jede
Spannzange ist außerdem
durch ihren Kippsattel am Ende der Stange ihres Führungszylinders
mittels eines Dorns schwenkbar gelagert, dessen Achse rechtwinklig
zur genannten Stange des Zylinders steht und der zur Führungsebene,
das heißt
zur senkrechten Längsebene
des Rahmens zentriert ist. Außerdem
ist die Achse des senkrechten Führungszylinders für jede Spannzange
so angeordnet, dass sie in Nähe
der Spannbacken der genannten Spannbacke vorbeiführt.
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Die
anderen Betätigungszylinder
der Spannzangen, das heißt
die nicht zu den Führungszylindern dieser
Letzteren gehörenden
Zylinder, sind mit dem Rahmen und ihren jeweiligen Spannzangen mittels Kugelgelenken
und/oder Universalverbindungen vom Typ Kardanwelle verbunden.
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Der
Rahmen weist weiterhin erfindungsgemäß hauptsächlich eine Längsstruktur
auf, die aus zwei großen,
miteinander verbundenen, kastenförmigen
Seitenträgern
und einem Lagerbock gebildet wird, der sich unter dem Mittelteil
der genannten Struktur erstreckt, wobei dieser Lagerbock mit einer Fußplatte
versehen ist, die seine Verankerung in der Fundamentplatte, beispielsweise
auf dem Grund einer Grube, gestattet.
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Die
Struktur in Form von Trägern
und der Lagerbock bilden vorzugsweise, insbesondere im Fall einer
Presse sehr großer
Abmessungen, zwei separate, Baugruppen. Diese Modulbauweise gestattet es,
den Transport der genannten Presse zu erleichtern, und der Zusammenbau
der genannten Baugruppen vor Ort erfolgt beispielsweise mittels Schraubverbindungen.
Außerdem
kann sich der Oberteil der den Rahmen bildenden Längsstruktur beispielsweise
auf Bodenhöhe
befinden. In diesem Fall ist die obere Fläche des Rahmens an der Durchführung der
Stangen der senkrechten Zylinder mit mobilen Bodenplatten ausgestattet,
welche der Bewegung der genannten Stangen folgen, wodurch sie dem
Bedienpersonal, das sich auf dem genannten Rahmen bewegen könnte, eine
gewisse Sicherheit bieten.
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Die
Erfindung wird noch anhand der folgenden Beschreibung und den zur
Information angefügten
Zeichnungen ausführlich
beschrieben, und in denen:
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die 1 ein
Aufriss einer erfindungsgemäßen Maschine
ist, der eine Maschinenhälfte
schematisch in einem Schnitt 1-1 der 2 zeigt;
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die 2 ein
Aufriss der Maschine in einem Schnitt 2-2 der 1 ist;
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die 3 eine
schematische Teilansicht eines senkrechten Zylinders in einem Schnitt
3-3 der 2 ist.
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Die
in den Figuren dargestellte Maschine entspricht ihrem Prinzip nach
der in der oben genannten Druckschrift
FR-2 650 205 beschriebenen Maschine.
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Diese
Maschine weist einen sich in Längsrichtung
erstreckenden Rahmen 1 auf, und ihr Mittelteil ist mit
einem Tisch 2 versehen, auf dem ein Werkzeug oder eine
Form 3 befestigt ist, die dazu bestimmt sind, ein in schmalen
Strichpunktlinien dargestelltes Blech 4 zu formen. Der
Rahmen 1 weist eine horizontale Längsstruktur 5 auf,
auf welcher der Tisch 2 und ein Sockel oder Lagerbock 6 befestigt sind,
der unter der genannten Struktur 5 rechtwinklig zum Tisch 2 angeordnet
ist.
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In 1 erkennt
man, dass die Maschine in einer Grube 7 untergebracht werden
kann, indem sie auf der Fundamentplatte 8 auf dem Grund
dieser Grube befestigt wird. Der Lagerbock 6 weist zu diesem
Zweck einen Sockel 9 auf, der durch geeignete Mittel auf
der Fundamentplatte 8 befestigt ist.
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Die
seitlichen Enden der Struktur 5 werden beispielsweise mittels
bis auf den Grund der Grube 7 reichenden Stützen 10 getragen.
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Das
Blech 4 ist mit seinen Seitenkanten in den Spannbacken 11 festgeklemmt,
und seine Formung auf dem Werkzeug oder der Form 3 erfolgt
mittels eines Paars Spannzangen 12, welche die genannten
Spannbacken halten. Diese Spannzangen 12 sind quer auf
jeweils einer Seite des Werkzeugs 3 angeordnet und werden
mittels paarweise angeordneten Schwenkzylindern betätigt: Zylinder 13,
sogenannte waagerechte Zylinder, und Zylinder 14, sogenannte
senkrechte Zylinder.
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Diese
Zylinder sind eigentlich an den Kippsätteln 15 verankert,
die als Tragstruktur für
die Spannzangen 12 dienen.
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Ein
Paar waagerechte Zylinder 13 erstreckt sich zwischen jedem
Kippsattel 15 und den an den Enden der Längsstruktur 5 des
Rahmens 1 befindlichen Gelenkköpfen 16.
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Jeder
Zylinder 13 ist mittels eines Kugelgelenks 17 auf
einem Gelenkkopf 16 gelagert. Die Lagerung der Stange 18 des
Zylinder 13 auf dem Kippsattel 15 erfolgt mittels
einer Universalverbindung 19 mit zwei Achsen 19' und 19'', die senkrecht aufeinander und
auf der Achse der genannten Stange 18 stehen.
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Jeder
Zylinder 13 hat einen Winkelausschlag, dessen Weite H von
dem Hub des mit ihm verbundenen senkrechten Zylinders 14 abhängt.
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Ebenso
schwenken die senkrechten Zylinder 14 (14A und 14B)
unter Einwirkung der waagerechten Zylinder 13 mit einer
Weite V, die vom Hub jedes dieser Zylinder 13 abhängt.
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Jedes
Paar senkrechte Zylinder 14 weist Zylinder zweier Typen
auf: – ein
waagerechter Zylinder 14A, der die Verbindung zwischen
dem Kippsattel 15 und dem Lagerbock 6 gewährleistet
und – ein
senkrechter Zylinder 14B, der zusätzlich zur Funktion der Verbindung
zwischen dem Kippsattel 15 und dem Lagerbock 6 eine
Funktion der Führung
des genannten Kippsattels und folglich der Spannzange 12 zum Rahmen 1 erfüllt.
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Die
Verbindungszylinder 14A sind mittels eines Kugelgelenks 20 schwenkbar
auf dem Unterteil des Lagerbocks 6 gelagert, das in einem
mit dem Sockel 9 fest verbundenen Gelenkkopf montiert ist.
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Die
Stange dieser Zylinder 14A ist auf einem Lagerbock 15 mittels
eines Kugelgelenks 21 schwenkbar gelagert, dessen Achse
einerseits senkrecht auf die Achse des genannten Zylinders 14A steht
und andererseits in einer senkrechten Längsebene des Rahmens 1 liegt.
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Man
erkennt in 3 wieder das Kugelgelenk 21,
das am Ende der Stange des Zylinders 14A am Lagerbock 15 angebaut
ist.
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Man
sieht weiter in 3 auch das Ende des entsprechenden
waagerechten Zylinders 13 und insbesondere die Universalverbindung 19,
welche die Stange 18 dieses Zylinders mit dem Kippsattel 15 der Spannzange 12 verbindet.
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Die
Zylinder 14B erfüllen
eine doppelte Funktion, da sie einerseits zur Betätigung der
Spannzangen 12 und andererseits zur Führung dieser Spannzangen zum
Rahmen 1 dienen.
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Das
Zylindergehäuse 22 des
Zylinders 14B ist an seinem Ende am unteren Ende des Lagerbocks 6 schwenkbar
um einen quer zu ihm verlaufenden Gelenkbolzen 23 gelagert.
Dieser Gelenkbolzen 23 wird am Unterteil des Lagerbocks 6 vom
Gelenkkopf 24 des Sockels 9 umschlossen, wobei
dieser Gelenkkopf die relative Unbeweglichkeit des Zylindergehäuses 22 in
Querrichtung gewährleistet.
Die Lagerung des Zylinders 14B um den Gelenkbolzen 23 gestattet ihm
das Schwenken in der senkrechten Längsebene 25.
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Das
obere Ende oder die Mündung
des Zylindergehäuses 22 ist
mit Kufen 26 versehen. Diese Kufen sind sich gegenüberliegend
auf jeweils einer Seite der Stange 27 des Zylinders angeordnet.
Sie sind an der Mündung
des Zylinders, beispielsweise am Kragen 28, befestigt und
können
ebenfalls untereinander quer befestigt werden.
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Diese
Kufen 26 wirken mit in den Rahmen 1 eingearbeiteten
Gleitflächen
zusammen. Diese Gleitflächen
sind in Form von Platten 29 ausgebildet, die auf geeignete
Weise an der Struktur 5 des Rahmens 1 befestigt
sind. Die aus den Kufen 26 und den Flächen 29 gebildete
Baugruppe bildet eine Gleitschiene für jeden Zylinder 14B.
Die Platten 29 besitzen an das Schwenkvermögen der
Zylinder 148 angepasste Abmessungen. Die Kufen 26 sind
rechteckig mit einer Länge,
die im Wesentlichen dem Durchmesser des Gehäuses 32 des Zylinders
entspricht, und mit einer Höhe
der Größe der Hälfte der
genannten Länge.
Diese Gleitschiene gestattet es, den Zylinder 148 in der
senkrechten Längsebene 25 des
Rahmens 1 zu halten.
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Die
Stange 27 des Zylinders 148 ist mit dem Kippsattel 15 mittels
eines Dorns 31 fest verbunden, der zur Achse des genannten
Zylinders senkrecht steht und in der senkrechten Längsebene 25 liegt.
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Der
Zylinder 148 ist unter Berücksichtigung seiner doppelten
Funktion entsprechend bemaßt.
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Jede
Spannzange 12 bewegt sich um einen Schwenkpunkt 32,
der dem Schnittpunkt zwischen der Achse des Dorns 31 und
der Achse 33 der Zylinder 14B entspricht.
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Dieser
Punkt 32 ist in 1 zu sehen. Dieser Punkt 32 bewegt
sich in der senkrechten Längsebene 25.
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Man
erkennt auch, dass die Achse 33 des Zylinders 14B durch
die Spannbacken 11 führt,
das heißt
durch den Klemmbereich des zu formenden Bleches 4.
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Die
Struktur 5 des Rahmens 1 eignet sich zu dieser
Führung
der senkrechten Zylinder. Sie wird von zwei kastenförmigen,
untereinander parallelen Trägern 35 gebildet,
die sich über
die ganze Länge des
Rahmens 1 erstrecken. Jeder Träger liegt in der senkrechten
Ebene einer Baugruppe von mit einer Spannzange verbundenen Zylindern.
Diese Baugruppe besteht aus einem waagerechten Zylinder 13 und
einem senkrechten Zylinder 14. Jede senkrechte Längsebene
passiert im Wesentlichen auf halber Länge der Hälfte der Länge jeder Spannzange 12,
so dass ein Kräfteausgleich
erzielt wird.
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Je
nach den Abmessungen der Maschine, die relativ groß sein können, kann
man vorsehen, den Rahmen 1 in zwei Teilen auszuführen: einerseits die
Struktur 5 mit ihren beiden Längsträgern 35 und andererseits
den Lagerbock 6. Beide Elemente können vor Ort beispielsweise
mittels Schraubverbindungen zusammengebaut werden. Die große Länge der
Presse rechtfertigt auch das Vorhandensein von Stützen 10,
die sich an jedem Ende der Struktur 5 befinden.
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Wie
in 1 dargestellt kann sich der Oberteil der Struktur 5 des
Rahmens 1 auf Bodenhöhe
befinden. Um die Arbeiten des Bedienpersonals an der Maschine zu
erleichtern und Zwischenfälle
zu vermeiden, können
Bodenplatten 36 über
den Öffnungen 37 angebaut
werden, die die Durchführung
der Stangen der senkrechten Zylinder 14A und 14B gestat ten,
wobei diese Bodenplatten sich direkt unter Einwirkung der Stangen
der genannten Zylinder bewegen. Diese Bodenplatten 36 verdecken
die länglichen Öffnungen 37 und
bieten dem Bedienpersonal, das sich auf dem genannten Rahmen bewegt,
eine gewisse Sicherheit.