EP3718657A1 - Device for machining tubular components - Google Patents

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EP3718657A1
EP3718657A1 EP20160403.0A EP20160403A EP3718657A1 EP 3718657 A1 EP3718657 A1 EP 3718657A1 EP 20160403 A EP20160403 A EP 20160403A EP 3718657 A1 EP3718657 A1 EP 3718657A1
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EP
European Patent Office
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clamping
base body
processing
tubular workpieces
workpieces according
Prior art date
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EP20160403.0A
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EP3718657B1 (en
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Manuel Burger
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Familie Burger GbR
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Familie Burger GbR
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/08—Dies with different parts for several steps in a process

Definitions

  • the invention relates to a device for processing tubular components, in particular for producing belt tensioner tubes.
  • Tubular components are required in large numbers, particularly in the vehicle industry.
  • belt tensioner systems for example, specially shaped belt tensioner tubes are used, in which a propellant is arranged.
  • the propellant which is crimped into a shaped tulip in the belt tensioner tube, blows balls in the belt tensioner tube onto a turbine wheel and thereby winds up a seat belt in order to pull a passenger to the backrest in the event of an accident and thereby maximize the available 'braking distance' shape.
  • the explosion pressures generated by the propellant are increasing. As a result, an ever greater strength of the pipe is required.
  • belt tensioner tubes are either manufactured in many individual stations with manual interlinking or they are manufactured in large-area subsystems with relatively high cycle times. Since massive clamping is always required to hold the tubular components in almost every processing station, high clamping forces are also required, which in individual systems with several processing stations would lead to press rams with a large movement mass and a punch width that is no longer realizable. The high masses to be moved alone would prevent a fast machining process. If, on the other hand, the clamping forces are generated individually in individual stations, this leads to considerable system sizes, which then have to be divided into subsystems.
  • a generic device for machining tubular workpieces is known. This has a base body with several processing stations arranged next to one another.
  • the base body consists of a lower part serving as a support for the workpieces and an upper part designed as a press ram, between which the workpieces are clamped during processing.
  • relatively large masses have to be moved for the simultaneous clamping of several workpieces.
  • the object of the invention is to create a device for processing tubular components which is compact and enables a large number of different processing steps with short cycle times.
  • the clamping device designed to clamp the workpieces during machining contains a plurality of clamping units arranged at the machining stations of the base body with movable clamping elements which are arranged displaceably on the base body and which can be displaced by means of a clamping bar movably arranged on the base body in its longitudinal direction via resilient clamping levers.
  • the central drive of the movable clamping elements via the clamping bar, which can be displaced in the longitudinal direction of the base body enables a large number of consecutive processing and testing stations to be accommodated in a very small space. Repetitive work movements in the various stations can be combined mechanically via a common drive and implemented with an extremely small station spacing.
  • the drive of the clamping device can be offset with respect to the machining units while making optimal use of space.
  • the workpiece clamping forces of the individual clamping units can be adjusted by suitable selection of the Clamping springs or by simply adjusting their preload paths can be adapted and changed to the respective processing steps. In this way, any workpiece clamping forces from 1 to 30 t can be generated.
  • the clamping units can have fixed clamping elements assigned to the movable clamping elements. This allows the workpieces to be clamped between a fixed and a movable clamping element.
  • the resilient clamping levers can advantageously be mounted on the base body so as to be rotatable about axes. You can rest with their upper lever arms on the movable clamping elements and engage with their lower lever arms in receptacles on the clamping bar.
  • the receptacles can be arranged adjustably on the clamping bar or have exchangeable inserts for receiving the lower lever arms of the clamping lever.
  • the resilient clamping levers can be made in one piece from spring steel or another resilient material.
  • the resilient clamping levers can also consist of several parts, the upper lever arm e.g. can be made of steel and the lower lever arm of spring steel.
  • the clamping bar can be slidably guided on guide rails on a front side of the base part and can be moved by a drive motor via an eccentric drive.
  • differently designed processing units are expediently arranged with a ram or slide for driving tools, which is arranged displaceably on the base body.
  • the ram or slide can be driven by motor-driven shafts via an eccentric drive with drive eccentric or a cam drive with a cam disc.
  • the shafts are expediently rotatable in bearing bores of the base body via pivot bearings stored and driven by drive motors.
  • the shafts can be driven separately or by a common drive motor via meshing gears and a gear.
  • Figure 1 shows a base body 1 of a device according to the invention for machining tubular components, in particular for producing belt tensioner tubes.
  • a plurality of processing stations 2 arranged next to one another for carrying out successive processing steps on tubular components are provided on the base body 1, which is designed here as a longitudinal beam in box construction.
  • processing units 3 for carrying out various processing steps, such as punching, thickening, expanding, calibrating and bending processes, are arranged.
  • a clamping device with a plurality of clamping units 4, which are arranged at the processing stations 2 and are explained in greater detail below, for holding the tubular components during processing is also provided on the base body 1.
  • FIG. 1 For a simplified representation, in Figure 1 only individual processing units 3 and individual clamping units 4 are shown. Depending on the needs and processing requirements, several processing units 3 and clamping units 4, also of different designs, can be attached to the base body 1.
  • a transfer device not shown here, through which the tubular workpieces can be transported from one processing station to the next, is also arranged on the base body 1.
  • the transfer device can for example consist of one or more grippers that can be moved on one or more guide rails parallel to the base body 1.
  • the base body 1 is designed as a horizontally arranged longitudinal member.
  • the base body 1 can, however, also be a vertically arranged longitudinal member with several processing stations 2 arranged one above the other.
  • a plurality of rams or slides 7, which are arranged next to one another and displaceable in the vertical direction, for actuating the machining units 3 are arranged on a front side 5 of the box-shaped base body 1 supported on mounting rails 6 and designed as a hollow carrier.
  • Punching tools, expanding mandrels or other forming and processing tools, for example, can be moved and driven via the displaceably guided ram or slide 7.
  • the drive of the plungers or slides 7 can be effected by motor-driven shafts 8 via an eccentric drive with a drive eccentric 9 designed, for example, as an eccentric drive pin or a cam drive with a cam disk 10.
  • the shafts 8 are rotatably mounted in corresponding bearing bores 11 of the base body 1 and can be driven by drive motors 12.
  • FIG 2 a cross section through the base body 1 in the area of a vertically displaceable ram or slide 7 is shown.
  • the shaft 8 which is provided with an eccentric drive pin 9, is rotatably supported via pivot bearings 13 and 14 in a front wall 15 and a rear wall 16 of the base body 1.
  • An expanding mandrel 17 for expanding the downwardly bent end of a tubular component 18 is vertically displaceable by means of the slide or slide 7 which can be displaced by means of the shaft 8.
  • a gear wheel 20 is attached to its rear end 19 protruding opposite the rear wall 16 of the base body 1.
  • a plurality of juxtaposed clamping units 4, each with a movable clamping element 23 displaceably arranged on the base 1 and a fixed clamping element 24 arranged stationary on the base 1, are attached to the processing stations 2 on an upper side 22 of the base 1.
  • the movable clamping elements 23 are designed as displaceable clamping jaws and the fixed clamping elements 24 as stationary clamping jaws.
  • the movable clamping elements 23 can be displaced by means of a clamping bar 25 arranged movably in the longitudinal direction of the base body 1 via resilient clamping levers 26 and 27.
  • the horizontal clamping bar 25 is guided displaceably on the front 5 of the box-shaped base part 5 via horizontal guide rails 28 and can be moved to and fro by a drive motor 29 via an eccentric drive 30.
  • a drive motor 29 via an eccentric drive 30.
  • Figure 1 only the right part of the clamping bar 25 is shown.
  • On the left side of the base body 1, a further part of the clamping bar 25 can be guided displaceably via horizontal guide rails 28.
  • the movable clamping elements 23, which are arranged on the upper side 22 of the base body 1 so as to be displaceable in the longitudinal direction thereof, can be displaced by two differently designed clamping levers 26 and 27.
  • the resilient clamping levers 26 and 27 are articulated on the base body 1 such that they can rotate about axes 31 and 32.
  • the clamping levers 26 and 27 rest with their upper lever arms 33 and 34 on the movable clamping elements 23 and engage with their lower lever arm 35 and 36 in cassette-shaped receptacles 37 on the upper side of the clamping bar 25.
  • the clamping lever 26 is produced as a one-piece clamping lever made of spring steel or another resilient material.
  • the clamping lever 27 consists on the other hand, of two parts, the upper lever arm 34 being made of steel and the lower lever arm 36 being made of spring steel, for example. Other configurations of the resilient clamping levers 26 and 27 are also possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke, die einen Grundkörper (1) mit mehreren nebeneinander angeordneten Bearbeitungsstationen (2) und eine Klemmeinrichtung zur klemmenden Halterung der Werkstücke während der Bearbeitung enthält. Erfindungsgemäß enthält die Klemmeinrichtung mehrere am den Bearbeitungsstationen (2) des Grundkörpers (1) angeordnete Klemmeinheiten (4) mit am Grundkörper (1) verschiebbar angeordneten beweglichen Klemmelementen (23), die durch einen am Grundkörper (1) in dessen Längsrichtung beweglich angeordneten Klemmbalken (25) über federnde Klemmhebel (26, 27) verschiebbar sind.The invention relates to a device for processing tubular workpieces which contains a base body (1) with several processing stations (2) arranged next to one another and a clamping device for clamping the workpieces during processing. According to the invention, the clamping device contains a plurality of clamping units (4) arranged on the processing stations (2) of the base body (1) with movable clamping elements (23) arranged displaceably on the base body (1) which are secured by a clamping bar (1) movably arranged on the base body (1) in its longitudinal direction. 25) can be moved via resilient clamping levers (26, 27).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von rohrförmigen Bauteilen, insbesondere zur Herstellung von Gurtstrafferrohren.The invention relates to a device for processing tubular components, in particular for producing belt tensioner tubes.

Rohrförmige Bauteile werden insbesondere in der Fahrzeugindustrie in großer Zahl benötigt. So werden z.B. bei Gurtstraffersystemen speziell geformte Gurtstrafferrohre eingesetzt, in denen ein Treibsatz angeordnet ist. Der in einer umgeformten Tulpe im Gurtstrafferrohr eingebördelte Treibsatz bläst im Gurtstrafferrohr befindliche Kugeln auf ein Turbinenrad und wickelt dadurch einen Sicherheitsgurt auf, um einen Passagier im Falle eines Unfalls an die Rücklehne zu ziehen und dadurch den zur Verfügung stehenden ,Bremsweg' so groß wie möglich zu gestalten. Um die Effizienz des Systems zu steigern, werden die durch den Treibsatz erzeugten Explosionsdrücke immer höher. Dadurch wird auch eine immer größere Festigkeit des Rohres erforderlich. Insbesondere in dem um die Rückseite des späteren Sprengsatzes herum geformten und zum Auffangen des Rückstoßes des Sprengsatzes ausgebildeten Bereich der Tulpe, in dem sich die Rohrwandstärke durch Aufweiten des Rohres ausdünnt, sind hohe Festigkeiten gefordert. Um diese Ausdünnung zu kompensieren und um im Tulpenbereich eine größere Rohrwandstärke zu erreichen, wird neuerdings die Rohrwandstärke im ganzen Tulpenbereich verdickt. Diese Verdickung über eine relativ lange Distanz, sowie das anschließende Aufweiten und das danach notwendige Beschneiden, Stirnen, etc., erfordert jedoch viele Bearbeitungsstationen. Vielfach sind sogar mehr als 32 Bearbeitungs- und Prüfstationen zur Herstellung eines Gurtstrafferrohrs erforderlich. Derzeit werden derartige Gurtstrafferrohre entweder in vielen Einzelstationen mit manueller Verkettung hergestellt oder sie werden in großflächigen Teilanlagen mit relativ hohen Taktzeiten gefertigt. Da bei nahezu jeder Bearbeitungsstation auch immer eine massive Klemmung zur Halterung der rohrförmigen Bauteile benötigt wird, sind auch hohe Klemmkräfte gefordert, die bei Einzelanlagen mit mehreren Bearbeitungsstationen zu Pressenstößeln mit einer großen Bewegungsmasse und einer nicht mehr realisierbaren Stempelbreite führen würden. Alleine die zu bewegenden hohen Massen würden einem schnellen Bearbeitungsprozess entgegenstehen. Werden die Klemmkräfte dagegen individuell in einzelnen Stationen erzeugt, führt dies zu erheblichen Anlagegrößen, welche dann in Teilanlagen aufgeteilt werden müssen.Tubular components are required in large numbers, particularly in the vehicle industry. In belt tensioner systems, for example, specially shaped belt tensioner tubes are used, in which a propellant is arranged. The propellant, which is crimped into a shaped tulip in the belt tensioner tube, blows balls in the belt tensioner tube onto a turbine wheel and thereby winds up a seat belt in order to pull a passenger to the backrest in the event of an accident and thereby maximize the available 'braking distance' shape. In order to increase the efficiency of the system, the explosion pressures generated by the propellant are increasing. As a result, an ever greater strength of the pipe is required. Particularly in the area of the tulip formed around the back of the later explosive device and designed to absorb the recoil of the explosive device, in which the pipe wall thickness is thinned by expanding the pipe, high strengths are required. In order to compensate for this thinning and to achieve a greater pipe wall thickness in the tulip area, the pipe wall thickness has recently been thickened in the entire tulip area. This thickening over a relatively long distance, as well as the subsequent widening and the subsequent trimming, foreheading, etc., however, requires many processing stations. In many cases, even more than 32 processing and testing stations are required to manufacture a belt tensioner tube. At present, such belt tensioner tubes are either manufactured in many individual stations with manual interlinking or they are manufactured in large-area subsystems with relatively high cycle times. Since massive clamping is always required to hold the tubular components in almost every processing station, high clamping forces are also required, which in individual systems with several processing stations would lead to press rams with a large movement mass and a punch width that is no longer realizable. The high masses to be moved alone would prevent a fast machining process. If, on the other hand, the clamping forces are generated individually in individual stations, this leads to considerable system sizes, which then have to be divided into subsystems.

Aus der DE 10 2005 057 658 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke bekannt. Diese weist einen Grundkörper mit mehreren nebeneinander angeordneten Bearbeitungsstationen auf. Der Grundkörper besteht aus einem als Auflage für die Werkstücke dienenden Unterteil und einem als Pressenstößel ausgeführten Oberteil, zwischen denen die Werkstücke während der Bearbeitung klemmend gehalten werden. Bei einer solchen Vorrichtung müssen allerdings zur gleichzeitigen Klemmung mehrerer Werkstücke relativ große Massen bewegt werden.From the DE 10 2005 057 658 A1 a generic device for machining tubular workpieces is known. This has a base body with several processing stations arranged next to one another. The base body consists of a lower part serving as a support for the workpieces and an upper part designed as a press ram, between which the workpieces are clamped during processing. In such a device, however, relatively large masses have to be moved for the simultaneous clamping of several workpieces.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Bearbeitung von rohrförmigen Bauteilen zu schaffen, die kompakt aufgebaut ist und eine Vielzahl unterschiedlicher Bearbeitungsschritte mit kurzen Taktzeiten ermöglicht.The object of the invention is to create a device for processing tubular components which is compact and enables a large number of different processing steps with short cycle times.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Bearbeitung von rohrförmigen Bauteilen. mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is achieved by a device for processing tubular components. solved with the features of claim 1. Appropriate developments and advantageous configurations of the invention are specified in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält die zur klemmenden Halterung der Werkstücke während der Bearbeitung konzipierte Klemmeinrichtung mehrere an den Bearbeitungsstationen des Grundkörpers angeordnete Klemmeinheiten mit am Grundkörper verschiebbar angeordneten beweglichen Klemmelementen, die durch einen am Grundkörper in dessen Längsrichtung beweglich angeordneten Klemmbalken über federnde Klemmhebel verschiebbar sind. Durch den zentralen Antrieb der beweglichen Klemmelemente über den in Längsrichtung des Grundkörpers verschiebbaren Klemmbalken wird ermöglicht, dass eine große Anzahl an aufeinanderfolgenden Bearbeitungs- und Prüfstationen auf engstem Raum untergebracht werden können. Sich wiederholende Arbeitsbewegungen in den verschiedenen Stationen können so über einen gemeinsamen Antrieb mechanisch zusammengefasst und mit äußerst geringem Stationsabstand verwirklicht werden. Es werden dadurch kurze Transferwege mit direkt einsehbarem Teiletransfer, ein übersichtlicher Werkzeugaufbau, kurze Taktzeiten, hohe Produktionsgeschwindigkeiten und eine flexible Fertigung mit integrierter Qualitätskontrolle ermöglicht. Durch die Betätigung der Klemmelemente über Klemmfedern kann der Antrieb der Klemmeinrichtung unter optimaler Platzausnutzung gegenüber den Bearbeitungseinheiten versetzt werden. Außerdem können die Werkstückspannkräfte der einzelnen Klemmeinheiten durch geeignete Auswahl der Klemmfedern oder durch einfache Verstellung ihrer Vorspannwege an die jeweiligen Bearbeitungsschritte angepasst und verändert werden. Auf diese Weise können so beliebige Werkstückspannkräfte von 1 bis 30 t erzeugt werden.In the device according to the invention, the clamping device designed to clamp the workpieces during machining contains a plurality of clamping units arranged at the machining stations of the base body with movable clamping elements which are arranged displaceably on the base body and which can be displaced by means of a clamping bar movably arranged on the base body in its longitudinal direction via resilient clamping levers. The central drive of the movable clamping elements via the clamping bar, which can be displaced in the longitudinal direction of the base body, enables a large number of consecutive processing and testing stations to be accommodated in a very small space. Repetitive work movements in the various stations can be combined mechanically via a common drive and implemented with an extremely small station spacing. This enables short transfer paths with directly visible parts transfer, a clear tool structure, short cycle times, high production speeds and flexible production with integrated quality control. By actuating the clamping elements via clamping springs, the drive of the clamping device can be offset with respect to the machining units while making optimal use of space. In addition, the workpiece clamping forces of the individual clamping units can be adjusted by suitable selection of the Clamping springs or by simply adjusting their preload paths can be adapted and changed to the respective processing steps. In this way, any workpiece clamping forces from 1 to 30 t can be generated.

In einer zweckmäßigen Ausführung können die Klemmeinheiten den beweglichen Klemmelementen zugeordnete feste Klemmelemente aufweisen. Dadurch können die Werkstücke zwischen einem festen und einem beweglichen Klemmelement gespannt werden.In an expedient embodiment, the clamping units can have fixed clamping elements assigned to the movable clamping elements. This allows the workpieces to be clamped between a fixed and a movable clamping element.

Die federnden Klemmhebel können in vorteilhafter Weise um Achsen drehbar an dem Grundkörper gelagert sein. Sie können mit ihren oberen Hebelarmen an den beweglichen Klemmelementen anliegen und mit ihren unteren Hebelarmen in Aufnahmen an dem Klemmbalken eingreifen.The resilient clamping levers can advantageously be mounted on the base body so as to be rotatable about axes. You can rest with their upper lever arms on the movable clamping elements and engage with their lower lever arms in receptacles on the clamping bar.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Aufnahmen verstellbar an dem Klemmbalken angeordnet sein oder austauschbare Einsätze zur Aufnahme der unteren Hebelarme der Klemmhebel aufweisen. Dadurch können die Vorspannwege besonders einfach verändert und somit die Klemmkräfte an die jeweiligen Bearbeitungsanforderungen angepasst werden.In a further advantageous embodiment, the receptacles can be arranged adjustably on the clamping bar or have exchangeable inserts for receiving the lower lever arms of the clamping lever. As a result, the preload paths can be changed particularly easily and the clamping forces can thus be adapted to the respective machining requirements.

Die federnden Klemmhebel können einteilig aus Federstahl oder einem anderen federnden Material hergestellt sein. Die federnden Klemmhebel können aber auch aus mehreren Teilen bestehen, wobei der obere Hebelarm z.B. aus Stahl und der untere Hebelarm aus Federstahl hergestellt sein kann.The resilient clamping levers can be made in one piece from spring steel or another resilient material. The resilient clamping levers can also consist of several parts, the upper lever arm e.g. can be made of steel and the lower lever arm of spring steel.

In einer besonders platzsparenden Bauweise kann der Klemmbalken über Führungsschienen verschiebbar an einer Vorderseite des Grundteils geführt und durch einen Antriebsmotor über einen Exzenterantrieb bewegbar sein.In a particularly space-saving design, the clamping bar can be slidably guided on guide rails on a front side of the base part and can be moved by a drive motor via an eccentric drive.

An den Bearbeitungsstationen des Grundkörpers sind zweckmäßigerweise unterschiedlich gestaltete Bearbeitungseinheiten mit einem am Grundkörper verschiebbar angeordneten Stößel oder Schlitten zum Antrieb von Werkzeugen angeordnet. Der Antrieb der Stößel oder Schlitten kann durch motorisch angetriebene Wellen über einen Exzenterantrieb mit Antriebsexzenter oder einen Kurvenantrieb mit einer Kurvenscheibe erfolgen. Die Wellen sind zweckmäßigerweise über Drehlager in Lagerbohrungen des Grundkörpers drehbar gelagert und über Antriebsmotoren angetrieben. Die Wellen können getrennt oder über miteinander kämmende Zahnräder und ein Getriebe von einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben sein.At the processing stations of the base body, differently designed processing units are expediently arranged with a ram or slide for driving tools, which is arranged displaceably on the base body. The ram or slide can be driven by motor-driven shafts via an eccentric drive with drive eccentric or a cam drive with a cam disc. The shafts are expediently rotatable in bearing bores of the base body via pivot bearings stored and driven by drive motors. The shafts can be driven separately or by a common drive motor via meshing gears and a gear.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Figur 1
einen Grundkörper einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bearbeitung von rohrförmigen Bauteilen mit Klemmeinheiten und Bearbeitungseinheiten in einer Perspektive;
Figur 2
einen Querschnitt durch den in Figur 1 gezeigten Grundkörper im Bereich eines vertikal verschiebbaren Stößels oder Schlittens;
Figur 3
eine Schnittansicht des Grundkörpers im Bereich von Wellen zum Antrieb von vertikal beweglichen Stößeln oder Schlitten;
Figur 4
eine Vorderansicht eines Teils der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung mit Klemmeinheiten in einer Öffnungsstellung und
Figur 5
eine Vorderansicht eines Teils der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung mit Klemmeinheiten in einer Klemmstellung.
Further features and advantages of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment with reference to the drawing. Show it:
Figure 1
a base body of a device according to the invention for machining tubular components with clamping units and machining units in a perspective;
Figure 2
a cross section through the in Figure 1 basic body shown in the area of a vertically displaceable plunger or slide;
Figure 3
a sectional view of the base body in the area of shafts for driving vertically movable rams or carriages;
Figure 4
a front view of part of the in Figure 1 shown device with clamping units in an open position and
Figure 5
a front view of part of the in Figure 1 shown device with clamping units in a clamping position.

In Figur 1 ist ein Grundkörper 1 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bearbeitung von rohrförmigen Bauteilen, insbesondere zur Herstellung von Gurtstrafferrohren, gezeigt. An dem hier als Längsträger in Kastenbauweise ausgebildeten Grundkörper 1 sind mehrere nebeneinander angeordnete Bearbeitungsstationen 2 zur Durchführung aufeinanderfolgender Bearbeitungsschritte an rohrförmigen Bauteilen vorgesehen. An den einzelnen Bearbeitungsstationen 2 des Grundkörpers 1 sind unterschiedlich gestaltete Bearbeitungseinheiten 3 zur Durchführung diverser Bearbeitungsschritte, wie z.B. Stanz-, Verdick-, Aufweit-, Kalibier- und Biegevorgänge, angeordnet. An dem Grundkörper 1 ist außerdem eine Klemmeinrichtung mit mehreren an den Bearbeitungsstationen 2 angeordneten und im Folgenden noch näher erläuterten Klemmeinheiten 4 zur Halterung der rohrförmigen Bauteile während der Bearbeitung vorgesehen.In Figure 1 shows a base body 1 of a device according to the invention for machining tubular components, in particular for producing belt tensioner tubes. A plurality of processing stations 2 arranged next to one another for carrying out successive processing steps on tubular components are provided on the base body 1, which is designed here as a longitudinal beam in box construction. At the individual processing stations 2 of the base body 1, differently designed processing units 3 for carrying out various processing steps, such as punching, thickening, expanding, calibrating and bending processes, are arranged. A clamping device with a plurality of clamping units 4, which are arranged at the processing stations 2 and are explained in greater detail below, for holding the tubular components during processing is also provided on the base body 1.

Zur vereinfachten Darstellung sind in Figur 1 nur einzelne Bearbeitungseinheiten 3 und einzelne Klemmeinheiten 4 gezeigt. Je nach Bedarf und Bearbeitungsanforderungen können am Grundkörper 1 mehrere auch unterschiedlich gestaltete Bearbeitungseinheiten 3 und Klemmeinheiten 4 angebracht werden. An dem Grundkörper 1 ist ferner eine hier nicht dargestellte Transfereinrichtung angeordnet, durch welche die rohrförmigen Werkstücke von der einen zur nächsten Bearbeitungsstation 2 weitertransportiert werden können. Die Transfereinrichtung kann z.B. aus einem oder mehreren Greifern bestehen, die an einer oder mehreren zum Grundkörper 1 parallelen Führungsschienen verfahrbar sind. Bei der gezeigten Ausführung ist der Grundkörper 1 als horizontal angeordneter Längsträger ausgeführt. Der Grundkörper 1 kann aber auch ein vertikal angeordneter Längsträger mit mehreren übereinander angeordneten Bearbeitungsstationen 2 sein.For a simplified representation, in Figure 1 only individual processing units 3 and individual clamping units 4 are shown. Depending on the needs and processing requirements, several processing units 3 and clamping units 4, also of different designs, can be attached to the base body 1. A transfer device, not shown here, through which the tubular workpieces can be transported from one processing station to the next, is also arranged on the base body 1. The transfer device can for example consist of one or more grippers that can be moved on one or more guide rails parallel to the base body 1. In the embodiment shown, the base body 1 is designed as a horizontally arranged longitudinal member. The base body 1 can, however, also be a vertically arranged longitudinal member with several processing stations 2 arranged one above the other.

Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführung sind an einer Vorderseite 5 des auf Tragschienen 6 abgestützten und als Hohlträger ausgebildeten kastenförmigen Grundkörpers 1 mehrere nebeneinander angeordnete, in Vertikalrichtung verschiebbare Stößel oder Schlitten 7 zur Betätigung der Bearbeitungseinheiten 3 angeordnet. Über die verschiebbar geführten Stößel oder Schlitten 7 können z.B. Stanzwerkzeuge, Aufweitdorne oder andere Umform- und Bearbeitungswerkzeuge bewegt und angetrieben werden. Der Antrieb der Stößel oder Schlitten 7 kann durch motorisch angetriebene Wellen 8 über einem Exzenterantrieb mit einem z.B. als exzentrischer Antriebszapfen ausgebildeten Antriebsexzenter 9 oder einen Kurvenantrieb mit einer Kurvenscheibe 10 erfolgen. Die Wellen 8 sind die in entsprechenden Lagerbohrungen 11 des Grundkörpers 1 drehbar gelagert und können über Antriebsmotoren 12 angetrieben werden.At the in Figure 1 A plurality of rams or slides 7, which are arranged next to one another and displaceable in the vertical direction, for actuating the machining units 3 are arranged on a front side 5 of the box-shaped base body 1 supported on mounting rails 6 and designed as a hollow carrier. Punching tools, expanding mandrels or other forming and processing tools, for example, can be moved and driven via the displaceably guided ram or slide 7. The drive of the plungers or slides 7 can be effected by motor-driven shafts 8 via an eccentric drive with a drive eccentric 9 designed, for example, as an eccentric drive pin or a cam drive with a cam disk 10. The shafts 8 are rotatably mounted in corresponding bearing bores 11 of the base body 1 and can be driven by drive motors 12.

In Figur 2 ist ein Querschnitt durch den Grundkörper 1 im Bereich eines vertikal verschiebbaren Stößels oder Schlittens 7 gezeigt. Wie aus dieser Darstellung hervorgeht, ist die mit einem exzentrischen Antriebszapfen 9 versehene Welle 8 über Drehlager 13 und 14 in einer vorderen Wand 15 und einer hinteren Wand 16 des Grundkörpers 1 drehbar gelagert. Durch den mittels der Welle 8 verschiebbaren Stößel oder Schlitten 7 ist ein Aufweitdorn 17 zum Aufweiten des nach unten gebogenen Endes eines rohrförmigen Bauteils 18 vertikal verschiebbar. Zur Drehung der Welle 8 ist an ihrem gegenüber der hinteren Wand 16 des Grundkörpers 1 vorstehenden hinteren Ende 19 ein Zahnrad 20 befestigt.In Figure 2 a cross section through the base body 1 in the area of a vertically displaceable ram or slide 7 is shown. As can be seen from this illustration, the shaft 8, which is provided with an eccentric drive pin 9, is rotatably supported via pivot bearings 13 and 14 in a front wall 15 and a rear wall 16 of the base body 1. An expanding mandrel 17 for expanding the downwardly bent end of a tubular component 18 is vertically displaceable by means of the slide or slide 7 which can be displaced by means of the shaft 8. To rotate the shaft 8, a gear wheel 20 is attached to its rear end 19 protruding opposite the rear wall 16 of the base body 1.

Aus Figur 3 ist ersichtlich, dass mehrere der über die Drehlager 13 und 14 in der vorderen und hinteren Wand 15 bzw. 16 des Grundteils 1 gelagerten Wellen 8 zum Antrieb der Stößel oder Schlitten 7 über miteinander kämmende Zahnräder 20 und ein Getriebe 21 von einem der in Figur 1 gezeigten Antriebsmotoren 12 angetrieben werden können. Die Wellen 8 können aber auch separat angetrieben sein.Out Figure 3 it can be seen that several of the shafts 8, which are mounted via the pivot bearings 13 and 14 in the front and rear walls 15 and 16 of the base part 1, for driving the ram or slide 7 via intermeshing gears 20 and a gear 21 from one of the in Figure 1 drive motors 12 shown can be driven. The shafts 8 can also be driven separately.

Wie aus Figur 1 hervorgeht, sind auf einer Oberseite 22 des Grundkörpers 1 an den Bearbeitungsstationen 2 mehrere nebeneinander angeordnete Klemmeinheiten 4 mit jeweils einem am Grundkörper 1 verschiebbar angeordneten beweglichen Klemmelement 23 und einem am Grundkörper 1 stationär angeordneten festen Klemmelement 24 angebracht. Die beweglichen Klemmelemente 23 sind bei der gezeigten Ausführung als verschiebbare Klemmbacken und die festen Klemmelemente 24 als stationäre Klemmbacken ausgeführt. Die beweglichen Klemmelemente 23 sind durch einen am Grundkörper 1 in dessen Längsrichtung beweglich angeordneten Klemmbalken 25 über federnde Klemmhebel 26 und 27 verschiebbar. Der waagrechte Klemmbalken 25 ist an der Vorderseite 5 des kastenförmigen Grundteils 5 über horizontale Führungsschienen 28 verschiebbar geführt und kann durch einen Antriebsmotor 29 über einen Exzenterantrieb 30 hin- und her bewegt werden. In Figur 1 ist nur der rechte Teil des Klemmbalkens 25 gezeigt. Auf der linken Seite des Grundkörpers 1 kann ein weiterer Teil des Klemmbalkens 25 über horizontale Führungsschienen 28 verschiebbar geführt sein.How out Figure 1 As can be seen, a plurality of juxtaposed clamping units 4, each with a movable clamping element 23 displaceably arranged on the base 1 and a fixed clamping element 24 arranged stationary on the base 1, are attached to the processing stations 2 on an upper side 22 of the base 1. In the embodiment shown, the movable clamping elements 23 are designed as displaceable clamping jaws and the fixed clamping elements 24 as stationary clamping jaws. The movable clamping elements 23 can be displaced by means of a clamping bar 25 arranged movably in the longitudinal direction of the base body 1 via resilient clamping levers 26 and 27. The horizontal clamping bar 25 is guided displaceably on the front 5 of the box-shaped base part 5 via horizontal guide rails 28 and can be moved to and fro by a drive motor 29 via an eccentric drive 30. In Figure 1 only the right part of the clamping bar 25 is shown. On the left side of the base body 1, a further part of the clamping bar 25 can be guided displaceably via horizontal guide rails 28.

In den Figuren 4 und 5 ist erkennbar, dass die auf der Oberseite 22 des Grundkörpers 1 in dessen Längsrichtung verschiebbar angeordneten beweglichen Klemmelemente 23 durch zwei unterschiedlich gestaltete Klemmhebel 26 und 27 verschiebbar sind. Die federnden Klemmhebel 26 und 27 sind um Achsen 31 und 32 drehbar an dem Grundkörper 1 angelenkt. die Klemmhebel 26 und 27 liegen mit ihrem oberen Hebelarmen 33 bzw. 34 an den beweglichen Klemmelementen 23 an und greifen mit ihrem unteren Hebelarm 35 bzw. 36 in kassettenförmige Aufnahmen 37 auf der Oberseite des Klemmbalkens 25 ein. Durch Verschiebung der Aufnahmen 37 bezüglich des Klemmbalkens 25 oder durch zusätzliche Einsätze 38 können die Vorspannwege besonders einfach verändert und somit die Klemmkräfte an die jeweiligen Bearbeitungsanforderungen angepasst werden.In the Figures 4 and 5 it can be seen that the movable clamping elements 23, which are arranged on the upper side 22 of the base body 1 so as to be displaceable in the longitudinal direction thereof, can be displaced by two differently designed clamping levers 26 and 27. The resilient clamping levers 26 and 27 are articulated on the base body 1 such that they can rotate about axes 31 and 32. the clamping levers 26 and 27 rest with their upper lever arms 33 and 34 on the movable clamping elements 23 and engage with their lower lever arm 35 and 36 in cassette-shaped receptacles 37 on the upper side of the clamping bar 25. By shifting the receptacles 37 with respect to the clamping bar 25 or by using additional inserts 38, the pretensioning paths can be changed particularly easily and the clamping forces can thus be adapted to the respective processing requirements.

Der Klemmhebel 26 ist bei der gezeigten Ausführung als einteiliger Klemmhebel aus Federstahl oder einem anderen federnden Material hergestellt. Der Klemmhebel 27 besteht dagegen aus zwei Teilen, wobei der obere Hebelarm 34 z.B. aus Stahl und der untere Hebelarm 36 aus Federstahl hergestellt sein kann. Auch andere Ausgestaltungen der federnden Klemmhebel 26 und 27 sind möglich.In the embodiment shown, the clamping lever 26 is produced as a one-piece clamping lever made of spring steel or another resilient material. The clamping lever 27 consists on the other hand, of two parts, the upper lever arm 34 being made of steel and the lower lever arm 36 being made of spring steel, for example. Other configurations of the resilient clamping levers 26 and 27 are also possible.

Durch horizontale Verschiebung des Klemmbalkens 25 mit Hilfe des Antriebsmotors 29 und des Exzenterantriebs 30 können sämtliche über die Klemmhebel 26 und 27 mit dem Klemmbalken 25 gekoppelten beweglichen Klemmelemente 23 zwischen einer in Figur 4 gezeigten Öffnungsstellung und einer in Figur 5 gezeigten Klemmstellung verschoben werden. Dadurch wird ein besonders platzsparender Antrieb für die Klemmung einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Werkstücken erreicht.By horizontal displacement of the clamping bar 25 with the aid of the drive motor 29 and the eccentric drive 30, all of the movable clamping elements 23 coupled to the clamping bar 25 via the clamping levers 26 and 27 can be positioned between one in Figure 4 open position shown and one in Figure 5 the clamping position shown. This achieves a particularly space-saving drive for clamping a large number of workpieces arranged next to one another.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
GrundkörperBase body
22
BearbeitungsstationProcessing station
33
BearbeitungseinheitMachining unit
44th
KlemmeinrichtungClamping device
55
Vorderseitefront
66th
TragschieneMounting rail
77th
Stößel oder SchlittenRam or slide
88th
Wellewave
99
AntriebszapfenDrive journal
1010
KurvenscheibeCam
1111
LagerbohrungBearing bore
1212
Motorengine
1313
DrehlagerPivot bearing
1414th
DrehlagerPivot bearing
1515th
Vordere WandFront wall
1616
Hintere WandBack wall
1717th
AufweitdornExpanding mandrel
1818th
Rohrförmiges BauteilTubular component
1919th
Hinteres Ende der WelleBack end of the shaft
2020th
Zahnradgear
2121st
Getriebetransmission
2222nd
OberseiteTop
2323
Bewegliches KlemmelementMovable clamping element
2424
Festes KlemmelementFixed clamping element
2525th
KlemmbalkenClamping bar
2626th
KlemmhebelClamping lever
2727
KlemmhebelClamping lever
2828
FührungsschieneGuide rail
2929
AntriebsmotorDrive motor
3030th
ExzenterantriebEccentric drive
3131
Achseaxis
3232
Achseaxis
3333
Oberer HebelarmUpper lever arm
3434
Oberer HebelarmUpper lever arm
3535
Unterer HebelarmLower lever arm
3636
Unterer HebelarmLower lever arm
3737
Aufnahmeadmission
3838
Einsatzcommitment

Claims (12)

Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke, die einen Grundkörper (1) mit mehreren nebeneinander angeordneten Bearbeitungsstationen (2) und eine Klemmeinrichtung zur klemmenden Halterung der Werkstücke während der Bearbeitung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung mehrere am den Bearbeitungsstationen (2) des Grundkörpers (1) angeordnete Klemmeinheiten (4) mit am Grundkörper (1) verschiebbar angeordneten beweglichen Klemmelementen (23) enthält, die durch einen am Grundkörper (1) in dessen Längsrichtung beweglich angeordneten Klemmbalken (25) über federnde Klemmhebel (26, 27) verschiebbar sind.Device for processing tubular workpieces, which contains a base body (1) with several processing stations (2) arranged next to one another and a clamping device for holding the workpieces in a clamping manner during processing, characterized in that the clamping device has several on the processing stations (2) of the base body (1 ) arranged clamping units (4) with movable clamping elements (23) arranged displaceably on the base body (1), which are displaceable by a clamping bar (25) arranged on the base body (1) so as to be movable in its longitudinal direction via resilient clamping levers (26, 27). Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinheiten (4) den beweglichen Klemmelementen (23) zugeordnete feste Klemmelemente (24) aufweisen.Device for processing tubular workpieces according to Claim 1, characterized in that the clamping units (4) have fixed clamping elements (24) assigned to the movable clamping elements (23). Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Klemmhebel (26, 27) um Achsen (31, 32) drehbar an dem Grundkörper (1) gelagert sind.Device for machining tubular workpieces according to Claim 1 or 2, characterized in that the resilient clamping levers (26, 27) are mounted on the base body (1) so as to be rotatable about axes (31, 32). Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Klemmhebel (26, 27) mit ihren oberen Hebelarmen (33, 34) an den beweglichen Klemmelementen (23) anliegen und mit ihren unteren Hebelarmen (35, 36) in Aufnahmen (37) an dem Klemmbalken (25) eingreifen.Device for processing tubular workpieces according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the resilient clamping levers (26, 27) rest with their upper lever arms (33, 34) on the movable clamping elements (23) and with their lower lever arms (35, 36) engage in receptacles (37) on the clamping bar (25). Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (37) verstellbar an dem Klemmbalken (25) angeordnet sind oder Einsätze (38) zur Aufnahme der unteren Hebelarme (35, 36) der Klemmhebel (35) aufweisen.Device for processing tubular workpieces according to Claim 4, characterized in that the receptacles (37) are adjustable on the clamping bar (25) are arranged or have inserts (38) for receiving the lower lever arms (35, 36) of the clamping lever (35). Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Klemmhebel (26, 27) einteilig aus Federstahl hergestellt sind.Device for processing tubular workpieces according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the resilient clamping levers (26, 27) are made in one piece from spring steel. Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Klemmhebel (26, 27) aus mehreren Teilen bestehen.Device for processing tubular workpieces according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the resilient clamping levers (26, 27) consist of several parts. Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmbalken (25) über Führungsschienen (28) verschiebbar an einer Vorderseite (5) des Grundteils (1) geführt und durch einen Antriebsmotor (29) über einen Exzenterantrieb (30) bewegbar ist.Device for processing tubular workpieces according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the clamping bar (25) is guided displaceably via guide rails (28) on a front side (5) of the base part (1) and is guided by a drive motor (29) via an eccentric drive (30) is movable. Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Bearbeitungsstationen (2) des Grundkörpers (1) Bearbeitungseinheiten (3) mit einem am Grundkörper (1) verschiebbar angeordneten Stößel oder Schlitten (7) zum Antrieb von Werkzeugen angeordnet sind.Device for processing tubular workpieces according to one of claims 1 to 8, characterized in that at the processing stations (2) of the base body (1) processing units (3) with a ram or slide (7) arranged displaceably on the base body (1) for driving Tools are arranged. Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel oder Schlitten (7) durch motorisch angetriebene Wellen (8) über einen Exzenterantrieb mit Antriebsexzenter (9) oder einen Kurvenabtrieb mit einer Kurvenscheibe (10) angetrieben werden.Device for machining tubular workpieces according to claim 9, characterized in that the rams or slides (7) are driven by motor-driven shafts (8) via an eccentric drive with drive eccentric (9) or a cam output with a cam disc (10). Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (8) über Drehlager (13, 14) in Lagerbohrungen (11) des Grundkörpers (1) drehbar gelagert und über Antriebsmotoren (12) angetrieben sind.Apparatus for machining tubular workpieces according to Claim 10, characterized in that the shafts (8) are in bearing bores via rotary bearings (13, 14) (11) of the base body (1) are rotatably mounted and driven by drive motors (12). Vorrichtung zur Bearbeitung rohrförmiger Werkstücke nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (8) getrennt oder über miteinander kämmende Zahnräder (20) und ein Getriebe (21) von einem gemeinsamen Antriebsmotor (12) angetrieben sind.Device for machining tubular workpieces according to claim 10 or 11, characterized in that the shafts (8) are driven separately or via meshing gears (20) and a gear (21) by a common drive motor (12).
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