NL1013906C2 - Forceermachine, werkwijze voor het forceren van een product en uitlaatsysteem of poelie omvattende een dergelijk product. - Google Patents

Description

Forceermachine, werkwijze voor het forceren van een product en uitlaatsysteem of poelie omvattende een dergelijk product .

De uitvinding heeft betrekking op een forceermachine voorzien van een roterend aandrijfbare inspaninrich-ting voor het inspannen van een werkstuk, zoals bijvoorbeeld een materiaalplaat, welke inspaninrichting een eerste vorm-5 gereedschap en een aandrukgereedschap voor het aandrukken van het werkstuk in de richting van het eerste vormgereed-schap omvat.

Een dergelijke forceermachine is bijvoorbeeld bekend uit EP-A-0 125 720. Bij dergelijke forceermachines 10 wordt het werkstuk vervormd door het in te spannen tussen het vormgereedschap en een aandrukgereedschap of losse kop en vervolgens een forceerrol te verplaatsen volgens een met de vorm van het vormgereedschap overeenkomende baan. Aldus wordt bijvoorbeeld een cilindrisch, ovaal cilindrisch of co-15 nisch lichaam met een vlakke bodem verkregen. Voor complexere vormen, waarbij de wand in twee of meer tegengestelde richtingen is vervormd, zoals bijvoorbeeld bij onderdelen voor uitlaatsystemen of poelies voor gebruik in de automobielindustrie, maar ook bij bijvoorbeeld asbakken het geval 20 is, is het noodzakelijk dat het werkstuk wordt losgenomen en in een tweede forceermachine wordt ingespannen. In deze tweede forceermachine wordt vervolgens een vervorming in een tweede, in hoofdzaak tegengestelde richting uitgevoerd.

Elke volgende vervorming in een andere richting 25 vereist dat het werkstuk wordt losgenomen en in een volgende forceermachine wordt geplaatst. Deze handelingen vergen veel tijd en zullen bovendien vaak resulteren in onnauwkeurigheden bij het herhaaldelijk inspannen, hetgeen kan resulteren in producten waarvan de variaties in de maatvoering buiten 30 de vereiste of gewenste toleranties vallen.

101 39 06 2

De uitvinding beoogt een forceermachine van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij deze bezwaren worden opgeheven, althans aanzienlijk worden gereduceerd .

5 Hiertoe is de forceermachine volgens de uitvinding gekenmerkt door een tweede vormgereedschap dat in hoofdzaak coaxiaal om de losse kop is bevestigd, welk tweede vormgereedschap langs het aandrukgereedschap of de losse kop bewogen kan worden.

10 Dit tweede vormgereedschap bevindt zich, na het inspannen van een werkstuk, aan de van het eerste vormgereedschap afgekeerde zijde van dit werkstuk. Door, na een eerste vervorming van het werkstuk op het eerste vormgereedschap, het tweede vormgereedschap tegen het werkstuk aan te 15 drukken en de axiale positie van dit tweede vormgereedschap ten opzichte van de losse kop vast te zetten kan het werkstuk vervolgens met behulp van een forceerrol in de richting van het tweede vormgereedschap worden vervormd. Hierbij hoeft het werkstuk niet losgenomen te worden waardoor het 20 tijdrovende losnemen en weer inspannen komt te vervallen en er geen. Bovendien kunnen geen verschuivingen optreden.

Indien de vorm van het werkstuk vereist dat de richting van het vervormen i-maal (i = 1,2,3,...) wordt omgekeerd kan voorzien worden in i additionele vormgereed-25 schappen. Zo kan bijvoorbeeld een derde vormgereedschap coaxiaal om het eerste vormgereedschap bevestigd worden, welk derde vormgereedschap langs het eerste vormgereedschap bewogen kan worden.

Een effectieve manier om te bewerkstelligen dat de 30 additionele vormgereedschappen niet kunnen roteren maar wel kunnen transleren met betrekking tot het vormgereedschap dan wel de losse kop waarop zij zijn bevestigd, is bijvoorbeeld door gebruik te maken van spiebanen. Spiebanen zijn eenvoudig te vervaardigen, laten een translerende beweging toe en 1 01 39 06 3 zorgen voor een effectieve overdracht van krachten en draai-momenten tussen de op elkaar bevestigde onderdelen.

De forceermachine volgens de uitvinding kan in principe worden uitgerust met een enkele, bij voorkeur sym-5 metrische forceerrol die bij elke volgende vervormstap naar de andere zijde van het werkstuk bewogen kan worden.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het forceren van een product, waarbij een werkstuk, zoals bijvoorbeeld een materiaalplaat, tussen een eer-10 ste vormgereedschap en een aandrukgereedschap of losse kop wordt ingespannen en op het eerste roterend vormgereedschap wordt vervormd door een forceerrol te verplaatsen volgens een met de vorm van het eerste vormgereedschap overeenkomende baan. De werkwijze heeft het kenmerk dat vervolgens een 15 tweede vormgereedschap tegen het werkstuk wordt geplaatst aan de van het eerste vormgereedschap afgekeerde zijde en het werkstuk op het tweede roterende vormgereedschap wordt vervormd door een forceerrol te verplaatsen volgens een met de vorm van het tweede vormgereedschap overeenkomende baan. 20 De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht aan de hand van tekeningen, waarin uitvoeringsvoorbeelden van de forceermachine volgens de uitvinding zijn weergegeven.

Figuur 1 is een schematisch weergegeven bovenaanzicht van een forceermachine volgens de uitvinding.

25 Figuur 2 is een gedeeltelijk weergegeven schemati sche doorsnede van de inspaninrichting in de forceermachine volgens figuur 1.

Figuren 3A t/m 3F laten schematisch zes stappen van een werkwijze volgens de uitvinding zien.

30 In figuur 1 is schematisch een bovenaanzicht van een forceermachine 1 volgens de uitvinding afgebeeld, waarin een roterend aandrijfbare inspaninrichting 2 is aangebracht. De inspaninrichting 2 omvat een eerste vormgereedschap of klos 3 en een aandrukgereedschap of losse kop 4, die coaxi I 01 39 06 4 aal en roteerbaar zijn opgehangen. De klos 3 kan aangedreven worden met behulp van een elektromotor (niet getoond).

Een werkstuk, bijvoorbeeld een schijfvormige metaalplaat zoals getoond in de figuren 2 t/m 3F kan op beken-5 de wijze tussen het eerste vormgereedschap of klos 3 en de losse kop 4 geklemd worden. Een dergelijke metaalplaat heeft bijvoorbeeld een dikte tussen 1 en 12 mm, bij voorkeur tussen 1 en 3 mm, en een diameter tussen 200 en 700 mm en kan tot een gewenst product vervormd worden met behulp van een 10 forceerrol 5, welke draaibaar is gelegerd in een houder 6.

De houder 6 wordt op bekende wijze gedragen door een verplaatsbare Y- of bovenslede 7, welke is aangebracht op een verplaatsbare X- of onderslede 8. De onderslede 8 is transleerbaar bevestigd aan het machinebed 9 van de forceermachi-15 ne 1. De sleden 7, 8 en hun respectieve aandrijforganen zijn ondergebracht in een behuizing. Aangezien deze onderdelen voor de onderhavige uitvinding niet van wezenlijk belang zijn, wordt hier ter nadere toelichting verwezen naar de Nederlandse octrooiaanvrage 1000851 van aanvrager en naar de 20 Europese octrooiaanvrage 0 125 720.

De forceermachine omvat voorts een besturingsge-deelte 10, dat een besturingseenheid, een bijvoorbeeld als toetsenbord uitgevoerd invoerorgaan, een beeldscherm en een geheugen omvat. Voor het in de productiefase forceren van de 25 metaalplaat op de klos 3 wordt de vorm van de klos 3 vastgelegd in het geheugen van het besturingsgedeelte. De door de forceerrol 5 te volgen baan wordt vervolgens op gebruikelijke wijze en rekening houdend met de dikte van de metaalplaat bepaald, bijvoorbeeld zoals beschreven in de Nederlandse oc-30 trooiaanvrage 1001675 van aanvrager.

Figuur 2 toont de inspaninrichting 2 van de forceermachine 1 in meer detail. De eerste klos 3 heeft een ronde doorsnede waarvan de diameter in axiale richting varieert. Het uiteinde 11 van de klos 3 heeft de kleinste diame-35 ter, die vervolgens in axiale richting geleidelijk oploopt 1 0 1 39 06 5 zodat een frustoconische vorm ontstaat. De diameter van de eerste klos 3 neemt vervolgens sprongsgewijs toe en blijft langs de rest van de klos 3 constant.

Tegenover de eerste klos 3 bevindt zich de losse 5 kop 4, welke een cilindrische voorlager as 12 en een conisch aandrukschijf 13 omvat. De diameter aan het uiteinde van de aandrukschijf 13 is gelijk aan de diameter aan het uiteinde 11 van de eerste klos 3. De voorlager as 12 is bevestigd in een eerste groep lagers 14 en een tweede groep lagers 15, 10 waarbij de tweede groep lagers 15 om een hol cilindrisch deel 16 is bevestigd, welk hol cilindrisch deel 16 door middel van spiebanen (niet getoond) om de voorlager as 12 is bevestigd. Het hol cilindrisch deel 16 omvat voorts een flens 17 waaraan een tweede klos 18 is bevestigd. Door de 15 tweede klos 18 op deze wijze met de voorlager as 12 te verbinden hoeft niet in een additionele legering voor deze tweede klos voorzien te worden.

Nadat een werkstuk, in dit geval een schijfvormige metaalplaat 19, tussen de eerste klos 3 en de losse kop 4 is 20 ingespannen en tijdens een eerste processtap is bewerkt zodat het de vorm van het uiteinde 11 van de eerste klos 3 volgt, wordt de tweede klos 18 tegen de vervormde schijfvormige metaalplaat 19 geplaatst. Hiertoe is de tweede klos 18 ten minste gedeeltelijk complementair aan de vorm van de 25 eerste klos 3, zodat de tweede klos 18 het uiteinde 11 van de eerste klos 3 en de vervormde schijfvormige metaalplaat 19 kan opnemen en kan bijdrage aan de inklemkracht die op de metaalplaat 19 wordt uitgeoefend.

Om de eerste klos 3 is een derde klos 20 beves-30 tigd, wederom bijvoorbeeld door middel van spiebanen. De derde klos 20 is gedeeltelijk complementair aan de vorm van de tweede klos 18, zodat deze derde klos 20 een gedeelte van de tweede klos 18 en de vervormde schijfvormige metaalplaat 19 kan opnemen en inklemmen tegen de tweede klos 18.

1 0 1 39 06 6

Figuren 3A t/m 3F laten schematisch een werkwijze voor het forceren van een product, in dit geval wederom een schijfvormige metaalplaat 21, in een zestal stappen zien. De getoonde inspaninrichting komt in grote lijnen overeen met 5 de inspaninrichting zoals getoond in figuur 2.

Voor het vervormen begint wordt de schijfvormige metaalplaat 21 ingeklemd tussen het conische uiteinde 22 van een eerste klos 23 en het uiteinde 24 van een losse kop 25. De onderhavige forceermachine is voorzien van een houder 26 10 waarop een eerste forceerrol 27 en een tweede forceerrol 28 draaibaar zijn bevestigd. De houder 26 is symmetrisch en de forceerrollen 27, 28 zijn ten opzichte van het symmetrievlak van de houder 26 gespiegeld bevestigd. Vanzelfsprekend is het ook mogelijk een enkele forceerrol of bijvoorbeeld een 15 gereedsdchapswisselaar uitgerust met bjvoorbeeld 2 tot 5 forceerrollen te gebruiken. Na het inklemmen wordt de eerste klos 23 aangedreven, meestal tot een toerental tussen 500 (voor platen met een grote diameter) en 2400 (voor platen met een kleine diameter) en wordt de losse kop 25 via het 20 werkstuk 21 aangedreven.

De eerste forceerrol 27 wordt ter plaatse van het raakpunt van het uiteinde 24 van de losse kop 25 tegen het werkstuk geplaatst en volgens een met de vorm van de eerste klos 23 overeenkomende baan verplaatst. Nadat het werkstuk 25 21 de vorm heeft aangenomen van het uiteinde 22 van de klos 23 wordt de eerste forceerrol 27 van het werkstuk 21 verwijderd en wordt de houder 26 naar de andere zijde of achterzijde van het werkstuk 21 bewogen.

Vervolgens wordt een tweede klos 29 tegen het 30 werkstuk 21 geplaatst en wordt de tweede forceerrol 28 in contact gebracht met de andere zijde van het werkstuk 21. Daarna wordt de forceerrol 28 verplaatst volgens een met de tweede klos 29 overeenkomende baan en wordt de tweede forceerrol 28, na het beëindigen van de tweede vervormstap, van 1 0 1 39 06 7 het werkstuk 21 afbewogen en wordt de houder 26 wederom naar de andere kant van het werkstuk 21 overgebracht.

Een derde klos 30 wordt in contact gebracht met de achterzijde van het werkstuk 21, terwijl de eerste forceer-5 rol 27 in contact wordt gebracht met de voorzijde van het werkstuk 21. Vervolgens wordt de eerste forceerrol 27 verplaatst volgens een met de vorm van de derde klos 30 overeenkomende baan. Hierna kan het werkstuk 21 uit de inspanin-richting worden losgenomen door de tweede en derde klos 29, 10 30 en de losse kop 25 van het werkstuk 21 af te bewegen.

Met de forceermachine en werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan een werkstuk in twee in hoofdzaak tegengestelde richtingen geforceerd worden zonder dat het werkstuk losgenomen hoeft te worden. Hierdoor kunnen de pro-15 ductietijden worden verlaagd en worden de onnauwkeurigheden die kunnen optreden bij het opnieuw inspannen van het werkstuk vermeden.

Opgemerkt zij dat de doorsnede van de klossen niet noodzakelijkerwijze rond hoeft te zijn. Zo is het bijvoor-20 beeld mogelijk dat de eerste klos een ronde doorsnede heeft, terwijl de tweede klos een ovale buitenomtrek heeft. De derde klos kan dan bijvoorbeeld een ovale binnenomtrek hebben die overeenkomt met de buitenomtrek van de tweede klos, terwijl de buitenomtrek van de derde klos weer rond is.

25 De forceermachine en de werkwijze volgens de uit vinding zijn bijvoorbeeld zeer geschikt voor het vervaardigen van schalen voor het gebruik in uitlaatsystemen voor bijvoorbeeld vrachtwagens.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voor-30 gaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden, die binnen het kader van de conclusies op verschillende manieren gevarieerd kunnen worden. Zo kan de inspaninrichting ook verticaal geplaatst worden (draaibaar om een verticale as). Een dergelijke opstelling vergemakkelijkt horizontaal transport en 35 positionering bij volgende bewerkingsstappen van de werk- 1 0 1 39 06 8 stukken, hetgeen met name bij massaproductie belangrijke voordelen inhoudt.

1 0 1 39 06

Claims (9)

1. Forceermachine voorzien van een roterend aan-drijfbare inspaninrichting voor het inspannen van een werkstuk, zoals bijvoorbeeld een materiaalplaat, en ten minste één forceerrol, waarbij de inspaninrichting een eerste vorm- 5 gereedschap en een aandrukgereedschap voor het aandrukken van het werkstuk in de richting van het eerste vormgereed-schap omvat, gekenmerkt door een tweede vormgereedschap dat coaxiaal om het aandrukgereedschap is bevestigd, welk tweede vormgereedschap langs het aandrukgereedschap bewogen kan 10 worden.

2. Forceermachine volgens conclusie 1, waarbij een derde vormgereedschap coaxiaal om het eerste vormgereedschap is bevestigd en langs het eerste vormgereedschap bewogen kan worden.

3. Forceermachine volgens conclusies 1 of 2, waarbij het tweede vormgereedschap op het aandrukgereedschap en/of het derde vormgereedschap op het eerste vormgereedschap beweegbaar is bevestigd door middel van spiebanen.

4. Forceermachine volgens één der conclusies 1-3, 20 waarbij het tweede en/of het derde vormgereedschap ten minste gedeeltelijk complementair aan respectievelijk de vorm van het eerste en/of het tweede vormgereedschap aangevuld met de wanddikte van het werkstuk ter plaatse.

5. Forceermachine volgens één der voorgaande conclu-25 sies, welke machine twee of meer forceerrollen omvat.

6. Forceermachine volgens conclusie 5, waarbij de forceerrollen gespiegeld aan dezelfde houder zijn bevestigd.

7. Werkwij ze voor het forceren van een product, waarbij een werkstuk, zoals bijvoorbeeld een materiaalplaat, 30 tussen een eerste vormgereedschap en een aandrukgereedschap wordt ingespannen en op het eerste roterend vormgereedschap wordt vervormd door een forceerrol te verplaatsen volgens een met de vorm van het eerste vormgereedschap overeenkomen- 1 01 39 06 de baan, met het kenmerk, dat vervolgens een tweede vormge-reedschap tegen het werkstuk wordt geplaatst aan de van het eerste vormgereedschap afgekeerde zijde en het werkstuk op het tweede roterende vormgereedschap wordt vervormd door een 5 forceerrol te verplaatsen volgens een met de vorm van het tweede vormgereedschap overeenkomende baan.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij, na vervorming van het werkstuk op het tweede vormgereedschap, een derde vormgereedschap tegen het werkstuk wordt geplaatst aan 10 de van het tweede vormgereedschap afgekeerde zijde en het werkstuk op het derde roterende vormgereedschap wordt vervormd door een forceerrol te verplaatsen volgens een met de vorm van het tweede vormgereedschap overeenkomende baan.

9. Uitlaatsysteem of poelie omvattende een hol pro-15 duct met een zekere wanddikte dat is verkregen met de werkwijze volgen conclusie 7 of 8. 1 01 39 06