WO2016206787A1 - Falzvorrichtung - Google Patents

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WO2016206787A1
WO2016206787A1 PCT/EP2016/001018 EP2016001018W WO2016206787A1 WO 2016206787 A1 WO2016206787 A1 WO 2016206787A1 EP 2016001018 W EP2016001018 W EP 2016001018W WO 2016206787 A1 WO2016206787 A1 WO 2016206787A1
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WO
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folding
sheet metal
force
unit
metal parts
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PCT/EP2016/001018
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Vollnhals
Oliver Luxenburger
Anton Habermeier
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Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
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Ceased legal-status Critical Current

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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
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
    • B21D39/021—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder for panels, e.g. vehicle doors

Definitions

  • the invention relates to a folding device according to the preamble of
  • sheet metal parts can be joined by means of a rabbet joint.
  • the overlapping peripheral edges of sheet metal parts for example an inner sheet metal part and an outer sheet metal part of a vehicle door, can be joined together in a seaming process to form a seam joint running around the vehicle door outer periphery.
  • From DE 10 2006 009 292 A1 discloses a generic folding device is known in which lying on a folding bed sheet metal parts are joined together by means of a folding unit.
  • the folding unit has a prefolding segment and a finished folding segment.
  • an edge web of the first sheet metal part can be prefolded around the sheet edge of the second sheet metal part.
  • the Fertigfalzsegmentes the already bent edge web of the first sheet metal part can be fertiggefalzt in fixed abutment with the sheet edge of the second sheet metal part.
  • the Fertigfalzsegment is acted upon with a predetermined folding force.
  • the drive unit of the folding segment must be operated in the folding process with an excessively large electrical power consumption in order to generate the excessive folding force.
  • a folding device which has an evaluation unit, by means of which a material failure at folding edges can be detected.
  • WO 2013/149894 A1 is a robot-controlled
  • the object of the invention is a folding device
  • the invention is based on the fact that in the prior art, the folding bed and / or the Vor- / Fertigfalzsegment are linearly delivered by means of a feed motor on a folding stroke, without precise knowledge of the resulting folding force distribution in the folding process on the Folding length acts on the sheet metal parts to be joined and varies depending on sheet thickness tolerances.
  • Falzkraftverander an evaluation provided with pressure sensor elements.
  • the pressure sensing elements are spaced apart along the folding length and disposed in a folding force path between the folding bed and the folding unit.
  • the invention may preferably be realized in a folding device (folding machine) which has both a prefolding segment and a finished folding segment, which are each subdivided into individual folding jaws.
  • a folding device folding machine
  • a prefolding segment and a finished folding segment, which are each subdivided into individual folding jaws.
  • a first Vorfalzhub an upward protruding, before the beginning of
  • Fertigfalzsegment with a folding force presses the pre-folded edge web of the first sheet metal part in rabbet connection with the second sheet metal part, whereby the sheet edge of the second sheet metal part is completely covered by the fold of the first sheet metal part.
  • the seaming segment acts on the sheet metal parts at least with a predetermined folding force.
  • the folding force is by appropriate control of the actuator to a feed electric motor
  • Fold segment generated For monitoring and / or readjustment of the folding force generated there, at least one folding force threshold value can be stored in the evaluation unit. In the folding process, the folding force threshold value is compared with the detected folding force distribution. If the detected
  • the evaluation unit generates a signal on the basis of which on the Sheet metal parts acting folding force is increased until the folding force distribution, consistently over the entire folding length, above the folding force threshold.
  • the monitoring and / or optionally readjustment of the folding force can take place in a fully automatic readjustment process.
  • the evaluation unit can be integrated in a control loop in which the evaluation unit is in signal connection with the folding segment setting unit. By means of the control loop, the size of the folding force acting on the sheet metal parts in the folding process in dependence on the detected, distributed over the folding length Falzkraftver notorious is automatically adjustable.
  • Evaluation unit generated signal as a control signal for controlling the
  • Folding segment actuator can be used. In the presence of the actuating signal, the folding force is increased by means of the adjusting unit. In MorrisVorre the
  • Actuator signal however, remain unchanged by the actuator folding force generated during the folding process.
  • the invention is both in a Einrichtrati as well as in a
  • Serial production can be carried out in a spotting or testing folder press.
  • a toolmaker in a simple way by optical
  • the folding unit can at least one
  • each of the folding jaws can be mounted with the interposition of a pressure sensor element on the support frame. In this way, the partial folding force acting on each folding jaw in the folding process can be detected. The entirety of the partial folding forces forms folding force distribution.
  • rocker element to be mounted on the support frame of the folding unit.
  • the rocker element can be articulated in a technical realization about a tilt axis pivotally mounted on the support frame. In the folding process can thus under tilting movement of the
  • the sheet thickness tolerance can be in one
  • FIGs. 1 and 2 are schematic diagrams, the one with a folding machine
  • Fig. 3 shows a detail of a folding machine with a
  • Fig. 4 is a diagram showing a folding force distribution resulting during the folding process
  • Fig. 5 is a view corresponding to Fig. 2 according to a second
  • FIG. 1 and 2 is for simplifying the understanding of the invention, first roughly schematically illustrates a sequence of work in a folding machine during the folding process, in which the workpiece to be folded 1 is a vehicle door, which is composed of an inner sheet metal part 3 and an outer sheet metal part 5 , In Fig. 1, the two loose on one
  • Vorfalzhub A in which an upwardly projecting and bent before the start of Vorfalzhubes by 90 ° relative to the inner sheet metal part 3 fold web 9 by a einschwenkendes
  • Vorfalzsegment 8 is bent. This is followed by a Fertigfalzhub B (Fig. 2), in which the prefolded sheet metal parts 3, 5 are pressed with a hold-down 13 against the folding bed 11.
  • Fertigfalzhub B the folding bed 11 by means of a feed motor 15 (Fig. 2) with a predefined folding force F F and with the interposition of the sheet metal parts 3, 5 to be joined against a stationary held Fertigfalzsegment 16 delivered.
  • Fertigfalzhub B of pre-folded fold web 9 of the outer sheet metal part 5 is pressed against the inner sheet metal part 3, namely to form a folded length over a fold length IF (Fig. 2) elongated hinge connection between the two sheet metal parts 3, 5th
  • Supporting frame 19 which in FIG. 2 is an example of an angle profile with an upper horizontal support leg 21 and a vertical support leg 23 angled therefrom.
  • the folding jaws 25 act with the interposition of a common flat shaped body 27 on the sheet metal parts 3, 5 to be folded.
  • the sheet-like molding 27 is shown spaced from the lower folding bed 11 by a tool gap 29.
  • the four folding jaws 25 are not mounted directly in Fig. 2 on the support frame 19 of the folding unit, but with the interposition of a
  • Rocker element 31 which is hinged about a tilting axis K slightly pivotable on the vertical support leg 23 of the support frame 19. During the folding process can by a compensating movement of the rocker element 31, a sheet thickness tolerance in the sheet metal parts to be folded 3, 5
  • the folding jaws 25 are each with the interposition of a
  • Pressure sensor elements 33 to 39 are in Fig. 2 in signal communication with an evaluation unit 43. During the folding process the capture
  • Folding force distribution F F (I) is exemplary in the later described
  • the evaluation unit 43 is in FIG. 2 part of a control loop R, in which the evaluation unit 43 is in signal communication with an actuating unit 45.
  • the adjusting unit 45 is in the folding process of the feed motor 15 of the
  • Folding bed 1 1 controllable. With appropriate control the folding bed 1 1 in Fertigfalzhub B with the folding force F F against the stationary held Fertigfalzsegment 16 is deliverable. With the help of the control loop R, the folding force F F acting on the folding bed 1 1 can be readjusted fully automatically during a folding operation, specifically as a function of the value detected by the evaluation unit 43
  • Folding force distribution F F (I) For example, the Falzkraftver Collinsskurve shown in the diagram of Fig. 3 with a solid line F F (I), which is defined by the sensor-detected Partfalz prevent F- ⁇ 4 to F obtained during the folding process in Fertigfalzhub B.
  • the partial folding force Fi lies in the fold force distribution curve F F (I) shown in a solid line below one in FIG.
  • Evaluation unit 43 stored folding force threshold value F s , which should not be fallen below for a perfect hinge connection. To increase the Generalfalzkraft F- ⁇ the evaluation unit 43 generates a control signal S, on the basis of which the setting unit 45 a folding force specification for the
  • Feed motor 15 of the folding bed 1 1 increases, and while until the
  • Partial folding force Fi is above the folding force threshold value F s .
  • These Operating situation is illustrated in Fig. 3 by the dotted force distribution curve F F (I) shown in dotted lines in Fig. 3, which results after the Kaylzkraft- increase.
  • the dotted force distribution curve FF (I) shown in dotted lines lies continuously over the entire folding length IF, above the folding force threshold value Fs, so that a perfect hinge connection is ensured.
  • Evaluation unit 43 is not involved in a closed loop R, so that no fully automatic adjustment of the folding force F F is made possible during the folding process. Instead, the in the
  • Evaluation unit 43 detected Falzkraftver Minor F F (I), for example, during a Einrichtreas be evaluated by the toolmaker optically and on the basis of which optionally using

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Falzvorrichtung zum Falzen von auf einem Falzbett (11) liegenden Blechteilen (3, 5) mittels einer Falzeinheit, die zumindest ein Vor- und/oder Fertigfalzsegment (8, 16) und eine Stelleinheit (45) aufweist, mittels der das Falzbett (11) und/oder das Vor- und/oder Fertigfalzsegment (8, 16) im Falzprozess mit einer Falzkraft (FF) beaufschlagbar ist, und zwar unter Bildung einer über eine Falzlänge (IF) langgestreckten Falzverbindung zwischen den beiden Blechteilen (3, 5). Erfindungsgemäß ist zur Erfassung eine Falzkraftverteilung (FF(I)) über die Falzlänge (IF) eine Auswerteeinheit (43) mit Drucksensorelementen (33, 35, 37, 39) bereitgestellt, die entlang der Falzlänge (lF) voneinander beabstandet sind und in einem Falzkraftpfad zwischen dem Falzbett (11) und der Falzeinheit angeordnet sind.

Description

Falzvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Falzvorrichtung nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Im Fahrzeug-Karosseriebau können Blechteile mittels einer Falzverbindung gefügt werden. Beispielhaft können die sich überlappenden Umfangsränder von Blechteilen, zum Beispiel ein inneres Blechteil und ein äußeres Blechteil einer Fahrzeugtür, in einem Falzprozess zusammengefügt werden, und zwar unter Bildung einer entlang des Fahrzeugtür-Außenumfangs umlaufenden Falzverbindung.
Aus der DE 10 2006 009 292 A1 ist eine gattungsgemäße Falzvorrichtung bekannt, bei der die auf einem Falzbett liegenden Blechteile mittels einer Falzeinheit zusammenfügbar sind. Die Falzeinheit weist ein Vorfalzsegment und ein Fertigfalzsegment auf. Mit dem Vorfalzsegment kann ein Randsteg des ersten Blechteils um den Blechrand des zweiten Blechteils vorgefalzt werden. Anschließend kann mittels des Fertigfalzsegmentes der bereits umgebogene Randsteg des ersten Blechteils in feste Anlageverbindung mit dem Blechrand des zweiten Blechteils fertiggefalzt werden. Hierfür wird das Fertigfalzsegment mit einer vorgegebenen Falzkraft beaufschlagt.
Für eine qualitativ einwandfreie Falzverbindung es erforderlich, dass die auf die Blechteile beaufschlagte Falzkraft ausreichend groß ist. Bei einer zu geringen Falzkraft ergibt sich keine einwandfreie Falzverbindung, wodurch die gefalzte Blechteilanordnung einem Materialausschuss zugeführt werden muss.
BESTÄTIGUNGSKOPIE In der Großserienproduktion von zum Beispiel Fahrzeugtüren können die zusammenzufügenden Blechteile einer Blech-Charge toleranzbedingt geringfügige Schwankungen in der Blechdicke aufweisen. Im Hinblick auf eine Prozesssicherheit werden daher die zu falzenden Blechteile im
Falzprozess mit einer weit überhöhten Falzkraft (d.h. unter hohem
Energieaufwand) gefalzt, um etwaige Blechdicken-Toleranzen
auszugleichen. Entsprechend muss die Antriebseinheit des Falzsegmentes im Falzprozess mit einer übermäßig großen elektrischen Leistungsaufnahme betrieben werden, um die überhöhte Falzkraft zu generieren.
Aus der DE 10 2012 022 332 A1 ist eine Falzvorrichtung bekannt, die eine Auswerteeinheit aufweist, mittels der ein Materialversagen an Falzkanten detektierbar ist. Aus der WO 2013/149894 A1 ist ein robotergeführtes
Falzwerkzeug bekannt, dem eine Auswerteeinheit zugeordnet ist, mittels der zur Kompensation von Roboterelastizitäten eine Andrückkraft während des Falzprozesses nachsteuerbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Falzvorrichtung
bereitzustellen, bei der die Prozesssicherheit in einfacher Weise gesteigert ist und/oder bei der in einfacher Weise der Energieaufwand bei der Falzkraft- Generierung im Falzprozess reduzierbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen offenbart.
Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass im Stand der Technik das Falzbett und/oder das Vor-/Fertigfalzsegment mittels eines Zustellmotors über einen Falzhub linear zugestellt werden, und zwar ohne genaue Kenntnis der sich ergebenden Falzkraftverteilung, die im Falzprozess über die Falzlänge auf die zu fügenden Blechteile einwirkt und die in Abhängigkeit von Blechdicken-Toleranzen variiert. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 zur Erfassung einer
Falzkraftverteilung eine Auswerteeinheit mit Drucksensorelementen bereitgestellt. Die Drucksensorelemente sind entlang der Falzlänge voneinander beabstandet und in einem Falzkraftpfad zwischen dem Falzbett und der Falzeinheit angeordnet.
Die Erfindung kann bevorzugt in einer Falzvorrichtung (Falzmaschine) realisiert sein, die sowohl ein Vorfalzsegment als auch ein Fertigfalzsegment aufweist, die jeweils in einzelne Falzbacken unterteilt sind. In einem ersten Vorfalzhub wird ein nach oben abstehender, vor dem Beginn des
Falzvorgangs um zum Beispiel 90° abgewinkelter Randsteg des ersten Blechteils durch das Vorfalzsegment um den Blechrand des zweiten
Blechteils vorgefalzt. Darauf folgt ein Fertigfalzhub, bei dem das
Fertigfalzsegment mit einer Falzkraft den vorgefalzten Randsteg des ersten Blechteils in Falzverbindung mit dem zweiten Blechteil drückt, wodurch der Blechrand des zweiten Blechteils vollständig vom Falz des ersten Blechteils umfasst ist.
Wie oben bereits erwähnt, ist es für eine einwandfreie Falzverbindung erforderlich, dass das Falzsegment zumindest mit einer vorgegebenen Falzkraft auf die Blechteile einwirkt. Die Falzkraft wird durch entsprechende Ansteuerung der Stelleinheit auf einen Zustell-Elektromotor des
Falzsegmentes generiert. Zur Überwachung und/oder Nachregelung der dort generierten Falzkraft kann in der Auswerteeinheit zumindest ein Falzkraft- Schwellwert hinterlegt sein. Im Falzprozess wird der Falzkraft-Schwellwert mit der erfassten Falzkraftverteilung verglichen. Sofern die erfasste
Falzkraftverteilung zumindest teilweise kleiner als der Falzkraft-Schwellwert ist, erzeugt die Auswerteeinheit ein Signal, auf dessen Grundlage die auf die Blechteile einwirkende Falzkraft so lange erhöht wird, bis die Falzkraftverteilung, durchgängig über die gesamte Falzlänge, oberhalb des Falzkraft-Schwellwertes liegt. Bevorzugt kann die Überwachung und/oder gegebenenfalls Nachregelung der Falzkraft in einem vollautomatischen Nachstellprozess erfolgen. In diesem Fall kann die Auswerteeinheit in einem Regelkreis eingebunden sein, bei dem die Auswerteeinheit in Signalverbindung mit der Falzsegment- Stelleinheit ist. Mittels des Regelkreises ist die Größe der im Falzprozess auf die Blechteile wirkenden Falzkraft in Abhängigkeit von der erfassten, sich über die Falzlänge ergebenden Falzkraftverteilung selbsttätig einstellbar.
In einer technischen Ausführung kann in dem Regelkreis das von der
Auswerteeinheit generierte Signal als Stellsignal zur Ansteuerung der
Falzsegment-Stelleinheit genutzt werden. Bei Vorliegen des Stellsignals wird die Falzkraft mittels der Stelleinheit erhöht. Bei NichtVorliegen des
Stellsignals kann dagegen die von der Stelleinheit generierte Falzkraft während des Falzprozesses unverändert bleiben. Die Erfindung ist sowohl in einem Einrichtprozess als auch in einem
Serienprozess anwendbar. Der Einrichtprozess ist vor Beginn der
Serienfertigung in einer Tuschier- oder Erprobungsfalzpresse durchführbar. Hierbei kann ein Werkzeugmacher in einfacher Weise durch optische
Auswertung der erfassten Falzkraftverteilung die Falzsegmente manuell nachbearbeiten, um eine möglichst konstante Falzkraftverteilung oberhalb des Falzkraft-Schwellwertes zu erzielen. Im Serienprozess kann dagegen in einem vollautomatischen Nachstellvorgang die auf die Blechteile einwirkende Falzkraft bis zum Erreichen des Falzkraft-Schwellwertes erhöht werden. Insgesamt wird mit der Erfindung eine einwandfreie Falzqualität sowie eine Reduzierung von Ausschussteilen im Vergleich zum Stand der Technik beschleunigt erreicht.
In einer technischen Umsetzung kann die Falzeinheit zumindest ein
Falzsegment mit einem Tragrahmen aufweisen. An dem Tragrahmen ist eine Anzahl von entlang der Falzlänge beabstandeten Falzbacken montiert. Im Falzprozess wirken die Falzbacken unter Zwischenlage eines gemeinsamen, flächigen Formkörpers auf die zu falzenden Blechteile ein. Bevorzugt kann jeder der Falzbacken unter Zwischenordnung eines Drucksensorelementes am Tragrahmen montiert sein. Auf diese Weise kann die im Falzprozess auf jeden Falzbacken wirkende Teilfalzkraft erfasst werden. Die Gesamtheit der Teilfalzkräfte bildet Falzkraftverteilung.
Zur weiteren Steigerung der Prozesssicherheit (das heißt zur weiteren
Reduzierung von Ausschussteilen) können die Falzbacken unter
Zwischenschaltung eines schwimmend gelagerten Wippenelementes am Tragrahmen der Falzeinheit montiert sein. Das Wippenelement kann in einer technischen Realisierung um eine Kippachse schwenkbar am Tragrahmen angelenkt sein. Im Falzprozess kann somit unter Kippbewegung des
Wippenelementes eine Blechdicken-Toleranz in den zu falzenden Blechteilen ausgeglichen werden. Die Blechdicken-Toleranz kann in einer
Größenordnung von zum Beispiel 5/100 mm liegen, so dass bereits eine sehr geringfügige Ausgleichsbewegung der Falzbacken in einem Bereich von einem 1/10 mm ausreichend ist,
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen
wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger
Kombination miteinander zur Anwendung kommen. Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 und 2 jeweils Prinzipskizzen, die einen mit einer Falzmaschine
durchführbaren Falzprozess veranschaulichen;
Fig. 3 ausschnittsweise eine Falzmaschine mit einem
Fertigfalzsegment sowie einem Falzbett;
Fig. 4 ein Diagramm, in dem eine sich während der Falzprozesses ergebende Falzkraftverteilung gezeigt ist; und Fig. 5 eine Ansicht entsprechend der Fig. 2 gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel.
In den Fig. 1 und 2 ist zum einfacheren Verständnis der Erfindung zunächst grob schematisch eine Arbeitsfolge in einer Falzmaschine während des Falzprozesses veranschaulicht, bei dem das zu falzende Werkstück 1 eine Fahrzeugtür ist, die aus einem inneren Blechteil 3 und einem äußeren Blechteil 5 aufgebaut ist. In der Fig. 1 werden die zwei lose auf einem
Falzbett 7 liegenden Blechteile 3, 5 mittels eines Niederhalters 7 fixiert.
Anschließend erfolgt ein Vorfalzhub A, bei dem ein nach oben abstehender und vor dem Beginn des Vorfalzhubes um 90° gegenüber dem inneren Blechteil 3 gebogener Falzsteg 9 durch ein einschwenkendes
Vorfalzsegment 8 umgebogen wird. Darauf folgt ein Fertigfalzhub B (Fig. 2), bei dem die vorgefalzten Blechteile 3, 5 mit einem Niederhalter 13 gegen das Falzbett 11 gedrückt werden. Im Fertigfalzhub B wird das Falzbett 11 mittels eines Zustellmotors 15 (Fig. 2) mit einer vordefinierten Falzkraft FF sowie unter Zwischenlage der zu fügenden Blechteile 3, 5 gegen ein ortsfest gehaltertes Fertigfalzsegment 16 zugestellt. Im Fertigfalzhub B wird der vorgefalzte Falzsteg 9 des äußeren Blechteils 5 gegen das innere Blechteil 3 gedrückt, und zwar unter Bildung einer über eine Falzlänge IF (Fig. 2) langgestreckten Falzverbindung zwischen den beiden Blechteilen 3, 5.
In der Fig. 2 ist der grundsätzliche Aufbau des Fertigfalzsegmentes 16 veranschaulicht. Demzufolge weist das Fertigfalzsegment 16 einen
Tragrahmen 19 auf, der in der Fig. 2 beispielhaft ein Winkelprofil mit einem oberen horizontalen Tragschenkel 21 und einem davon abgewinkelten vertikalen Tragschenkel 23 ist. Am Tragrahmen 19 des Fertigfalzsegmentes 16 sind insgesamt vier, entlang der Falzlänge lF voneinander beabstandete Falzbacken 25 montiert. Die Falzbacken 25 wirken unter Zwischenlage eines gemeinsamen flächigen Formkörpers 27 auf die zu falzenden Blechteile 3, 5 ein. In der Fig. 2 ist der flächige Formkörper 27 über einen Werkzeugspalt 29 vom unteren Falzbett 1 1 beabstandet dargestellt.
Die vier Falzbacken 25 sind in der Fig. 2 nicht unmittelbar am Tragrahmen 19 der Falzeinheit montiert, sondern unter Zwischenschaltung eines
Wippenelementes 31 , das um eine Kippachse K geringfügig schwenkbar am vertikalen Tragschenkel 23 des Tragrahmens 19 angelenkt ist. Während des Falzprozesses kann durch eine Ausgleichsbewegung des Wippenelementes 31 eine Blechdicken-Toleranz in den zu falzenden Blechteilen 3, 5
ausgeglichen werden.
Die Falzbacken 25 sind jeweils unter Zwischenordnung eines
Drucksensorelementes 33, 35, 37, 39 sowie unter Zwischenordnung von Schimsplatten 41 am Wippenelement 31 montiert, mit deren Hilfe zusätzlich Bauteil- oder Blechdicken-Toleranzen ausgleichbar sind. Die
Drucksensorelemente 33 bis 39 sind in der Fig. 2 in Signalverbindung mit einer Auswerteeinheit 43. Während des Falzprozesses erfassen die
Drucksensorelemente 33 bis 39 die auf die einzelnen Falzbacken 25 wirkenden Teilfalzkräfte Fi , F2, F3, F4, woraus die Auswerteeinheit 43 eine Falzkraftverteilung FF(I) über die Falzlänge IF ermittelt. Eine solche
Falzkraftverteilung FF(I) ist beispielhaft in dem später beschriebenen
Diagramm der Fig. 3 gezeigt.
Die Auswerteeinheit 43 ist in der Fig. 2 Bestandteil eines Regelkreises R, bei dem die Auswerteeinheit 43 in Signalverbindung mit einer Stelleinheit 45 ist. Mittels der Stelleinheit 45 ist im Falzprozess der Zustellmotor 15 des
Falzbettes 1 1 ansteuerbar. Bei entsprechender Ansteuerung ist das Falzbett 1 1 im Fertigfalzhub B mit der Falzkraft FF gegen das ortsfest gehalterte Fertigfalzsegment 16 zustellbar. Mit Hilfe des Regelkreises R kann während eines Falzvorgangs die auf das Falzbett 1 1 wirkende Falzkraft FF vollautomatisch nachgeregelt werden, und zwar in Abhängigkeit von der, von der Auswerteeinheit 43 erfassten
Falzkraftverteilung FF(I). Beispielhaft ergibt sich während des Falzprozesses im Fertigfalzhub B die in dem Diagramm der Fig. 3 mit durchgezogener Linie gezeigte Falzkraftverteilungskurve FF(I), die durch die sensorisch erfassten Teilfalzkräfte F-\ bis F4 definiert ist.
Im Diagramm der Fig. 3 liegt die Teilfalzkraft Fi in der mit durchgezogener Linie gezeigten Falzkraftverteilungskurve FF(I) unterhalb eines in der
Auswerteeinheit 43 hinterlegten Falzkraft-Schwellwertes Fs, der für eine einwandfreie Falzverbindung nicht unterschritten werden soll. Zur Erhöhung der Teilfalzkraft F-ι generiert die Auswerteinheit 43 ein Stellsignal S, auf dessen Grundlage die Stelleinheit 45 eine Falzkraft-Vorgabe für den
Zustellmotor 15 des Falzbettes 1 1 erhöht, und zwar solange bis die
Teilfalzkraft Fi oberhalb des Falzkraft-Schwellwertes Fs liegt. Diese Betriebssituation ist in der Fig. 3 durch die in der Fig. 3 punktiert dargestellte Falzkraftverteilungskurve FF(I) veranschaulicht, die sich nach der Fälzkraft- Erhöhung ergibt. Die punktiert dargestellte Falzkraftverteilungskurve FF(I) liegt, durchgängig über die gesamte Falzlänge IF, oberhalb des Falzkraft- Schwellwertes Fs, so dass eine einwandfreie Falzverbindung gewährleistet ist.
In der Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt, das im
Wesentlichen identisch aufgebaut ist wie das in der Fig. 2 gezeigte
Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zur Fig. 2 ist in der Fig. 4 die
Auswerteeinheit 43 nicht in einem geschlossenen Regelkreis R eingebunden, so dass kein vollautomatisches Nachstellen der Falzkraft FF während des Falzprozesses ermöglicht ist. Anstelle dessen kann die in der
Auswerteeinheit 43 erfasste Falzkraftverteilung FF(I) zum Beispiel während eines Einrichtprozesses vom Werkzeugmacher optisch ausgewertet werden und auf dessen Grundlage gegebenenfalls unter Verwendung von
Schimsplatten 41 die Falzkraftverteilung FF(I) beeinflusst werden.

Claims

Patentansprüche
Falzvorrichtung zum Falzen von auf einem Falzbett (1 1 ) liegenden Blechteilen (3, 5) mittels einer Falzeinheit, die zumindest ein Vor- und/oder Fertigfalzsegment (8, 16) und eine Stelleinheit (45) aufweist, mittels der das Falzbett (1 1 ) und/oder das Vor- und/oder
Fertigfalzsegment (8, 16) im Falzprozess mit einer Falzkraft (FF) beaufschlagbar ist, und zwar unter Bildung einer über eine Falzlänge (lF) langgestreckten Falzverbindung zwischen den beiden Blechteilen (3, 5), dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung eine
Falzkraftverteilung (FF(I)) über die Falzlänge (lF) eine Auswerteeinheit (43) mit Drucksensorelementen (33, 35, 37, 39) bereitgestellt ist, die entlang der Falzlänge (IF) voneinander beabstandet sind und in einem Falzkraftpfad zwischen dem Falzbett (11 ) und der Falzeinheit angeordnet sind.
Falzvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (43) ein Falzkraft-Schwellwert (Fs) hinterlegbar ist, und dass im Falzprozess der Falzkraft-Schwellwert (Fs) mit der
Falzkraftverteilung (FF(I)) vergleichbar ist, und dass mittels der
Auswerteeinheit (43) ein Signal (S) generierbar ist, sofern die erfasste Falzkraftverteilung (FF(I)) zumindest teilweise kleiner als der Falzkraft- Schwellwert (Fs) ist.
Falzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (43) in einem Regelkreis (R) eingebunden ist, bei dem die Auswerteeinheit (43) in Signalverbindung mit der
Stelleinheit (45) ist, und dass mittels des Regelkreises (R)
insbesondere die Größe der im Falzprozess auf die Blechteile (3, 5) wirkenden Falzkraft (FF) in Abhängigkeit von der erfassten
Kraftverteilung (FF(IF)) einstellbar ist.
Falzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Auswerteeinheit (43) generierte Signal (S) ein Stellsignal zur Ansteuerung der Stelleinheit (45) ist, und dass bei Vorliegen des Stellsignals (S) die Falzkraft (FF) mittels der Stelleinheit (45) erhöhbar ist.
Falzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (43) das Stellsignal (S) solange generiert, bis die Kraftverteilung (FF(I)), durchgängig über die gesamte Falzlänge (IF), oberhalb des Falzkraft-Schwellwerts (Fs) liegt.
Falzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Falzeinheit zumindest ein Fertigfalzsegment (16) mit einem Tragrahmen (19) aufweist, an dem eine Anzahl von entlang der Falzlänge (IF) beabstandeten Falzbacken (25) montiert ist, und dass die Falzbacken (25) unter Zwischenlage eines gemeinsamen Formkörpers (27) auf die Blechteile (3, 5) einwirken.
Falzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Falzbacken (25) unter Zwischenordnung eines
Drucksensorelements (33, 35, 37, 39) am Tragrahmen (19) montiert ist, mit dem die im Falzprozess auf den jeweiligen Falzbacken (25) wirkende Teilfalzkraft (Fi, F2, F3, F4) erfassbar ist, und dass die
Gesamtheit der Teilfalzkräfte (Fi, F2, F3, F4) die Falzkraftverteilung (FF(IF)) bildet. Falzvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzbacken (25) unter Zwischenschaltung eines um eine Kippachse (K) schwenkbaren Wippenelements (31 ) am Tragrahmen (19) der Falzeinheit montiert ist, und dass im Falzprozess eine etwaige Blechdicken-Toleranz in den Blechteilen (3, 5) durch eine
Kippbewegung des Wippenelements (31 ) ausgleichbar ist.
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