DE102005003558A1

DE102005003558A1 - Rollenwerkzeug zur linienhaften Blechverformung sowie Blechverformungsvorrichtung mit einem derartigen Rollenwerkzeug

Info

Publication number: DE102005003558A1
Application number: DE102005003558A
Authority: DE
Inventors: Hans Jürgen Bauer; Florian Keller
Original assignee: Pass Stanztechnik AG
Current assignee: Pass Stanztechnik AG
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-07-27
Also published as: US7343767B2; EP1688195B1; US20060162413A1; EP1688195A1; DE502006000364D1; CN1810405A; ATE387270T1; CN100467154C

Abstract

Ein Rollenwerkzeug (2) dient innerhalb einer Blechverformungsvorrichtung (1) zur linienhaften Blechverformung. Das Rollenwerkzeug (2) hat eine Pressrolle (8) mit einer Welle (11) und einem um diese rollenden Rollenkörper (12) sowie einen Gegenkörper (10). Die Pressrolle (8) und der Gegenkörper (10) sind relativ zu einem zwischenliegenden, zu bearbeitenden Blech zur Ausbildung der Blechverformung gemeinsam linienhaft führbar. Der Rollenkörper (12) hat eine Mehrzahl von Rollenscheiben (14 bis 23), die einander benachbart sind, gemeinsam den an das zu bearbeitende anlegbaren Abschnitt des Rollenkörpers (12) bilden und sich unabhängig voneinander um die Welle (11) drehen können. Die Blechverformungsvorrichtung (1) hat weiterhin einen Rollenwerkzeug-Halter (5) und einen Antrieb (6) zum Verschwenken des Rollenwerkzeug-Halters (5) um eine Achse (7) senkrecht zum zu bearbeitenden Blech.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rollenwerkzeug zur linienhaften Blechverformung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Blechverformungsvorrichtung mit einem derartigen Rollenwerkzeug.

Ein derartiges Rollenwerkzeug sowie eine Blechverformungsvorrichtung mit einem derartigen Rollenwerkzeug sind bekannt aus der DE 695 10 771 T2 . Mit einer derartigen Blechverformungsvorrichtung können gerade verlaufende Verformungen in einem Werkstück erzeugt werden. Die Erzeugung gebogener Verformungen ist nicht möglich.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rollenwerkzeug der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auch die Erzeugung gebogener Verformungen in einem zu bearbeitenden Blech möglich ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Rollenwerkzeug mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass dann, wenn der Rollenkörper eine Mehrzahl von unabhängig voneinander drehbaren Rollenscheiben aufweist, eine Erzeugung von gebogenen Verformungen in einem Werkstück ohne Weiteres möglich ist. Die bogeninnere Rollenscheibe kann sich dann langsamer drehen als die bogenäußere Rollenscheibe, sodass Spannungen und Scherkräfte, die das Erzeugen von gebogenen Verformungen bei den bekannten Rollenwerkzeugen nicht ermöglichten, nun nicht mehr auftreten. Durch die Mehrzahl von Rollenscheiben wird ein Differential geschaffen, welches auch das Herstellen von gebogenen Verformungen ermöglicht.

Rollenkörper mit den verschiedenen Varianten von Rollenscheibenanzahlen nach Anspruch 2 haben sich als für die Praxis besonders gut brauchbar herausgestellt.

Eine Profilierungsergänzung nach den Ansprüchen 3 und 4 ergibt einen Rollenkörper mit nahtloser, umlaufender Profilierung. Es resultieren Sicken mit definiertem und nahtlosem Querschnitt sowohl in den geraden Abschnitten als auch in den Bogenabschnitten.

Ein Gegenkörper nach Anspruch 5 wirkt vorteilhaft mit dem Rollenkörper zur Blechverformung zusammen.

Ein Gegenkörper nach Anspruch 6 hat die gleichen prinzipiellen Vorteile wie der erfindungsgemäße Rollenkörper. Der Gegenkörper kann insbesondere auch wie der Rollenkörper aus einer Mehrzahl von Rollenscheiben aufgebaut sein.

Eine nach Anspruch 7 angeordnete Hülse erleichtert die Herstellung des Rollenkörpers beziehungsweise des Gegenkörpers insbesondere dann, wenn dieser aus einer größeren Anzahl von einzelnen Scheiben aufgebaut ist. In diesem Falle gibt die Hülse bei der Bearbeitung eines Scheibenpakets zur Herstellung der sich ergänzenden Profilierung einen inneren Anschlag vor, der beim Festspannen des Scheibenpakets genutzt werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blechverformungsvorrichtung zu schaffen, mit der auch gebogene linienhafte Verformungen in Blechen herstellbar sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Blechverformungsvorrichtung nach Anspruch 8.

Die Vorteile der Blechverformungsvorrichtung entsprechen denjenigen, die vorstehend schon in Bezug auf das Rollenwerkzeug angesprochen wurden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen gebrochen dargestellten Ausschnitt einer Blechverformungsvorrichtung mit einem Rollenwerkzeug;

2 eine Explosionsdarstellung des Rollenwerkzeugs der Blechverformungsvorrichtung nach 1;

3 eine vergrößerte Explosionsdarstellung eines Rollenkörpers des Rollenwerkzeugs mit einer Hülse;

4 den Rollenkörper in einer Darstellung, die im Vergleich zur 1 ebenfalls vergrößert ist;

5 eine zu 3 ähnliche Explosionsdarstellung eines Gegenkörpers des Rollenwerkzeugs mit einer Hülse; und

6 eine zu 4 ähnliche Darstellung des Gegenkörpers.

Eine in 1 geschnitten und gebrochen dargestellte Blechverformungsvorrichtung 1 dient zur linienhaften Blechverformung, insbesondere zur Ausformung von Sicken. Die Blechverformungsvorrichtung 1 umfasst ein Rollenwerkzeug 2, welches von einem schematisch nur in Ausschnitten 3, 4 dargestellten Rollenwerkzeug-Halter 5 gehalten wird. Der Rollenwerkzeug-Halter 5 steht, wie in 1 schematisch angedeutet, mit einem Antrieb 6 in Verbindung. Mit Hilfe des Antriebs 6 ist ein Verschwenken beziehungsweise Verdrehen des Rollenwerkzeug-Halters 5 zusammen mit dem Rollenwerkzeug 2 um eine Schwenk- beziehungsweise Drehachse 7 möglich. Die Schwenkachse 7 steht senkrecht auf einem mit dem Rollenwerkzeug 2 momentan bearbeiteten Blech, welches in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Das Rollenwerkzeug 2 weist eine Pressrolle 8 auf, die in 1 unterhalb einer Blechverformungszone 9 der Blechverformungsvorrichtung 1 angeordnet ist. Zur Blechverformung wirkt die Pressrolle 8 mit einem hydraulisch betätigbaren Gegenkörper 10 in der Blechverformungszone 9 zusammen. Bei der Blechverformung ist das zu bearbeitende Blech in der Blechverformungszone 9 zwischen der Pressrolle 8 und dem Gegenkörper 10 so angeordnet, dass die Blechfläche senkrecht auf der Zeichenebene der 1 und in 1 horizontal orientiert ist.
Die Pressrolle 8 weist eine Welle 11 und einen um diese rollenden Rollenkörper 12 auf. Zwischen der Welle 11 und dem Rollenkörper 12 ist eine Hülse 13 angeordnet, deren Ausdehnung längs der Welle 11 derjenigen des Rollenkörpers 12 entspricht. Die Hülse 13 ist um die Welle 11 drehbar.
Der Rollenkörper ist in eine Mehrzahl einzelner Rollenscheiben 14 bis 23 unterteilt, die in 3 aufsteigend von links unten nach rechts oben nummeriert sind. Die Rollenscheiben 14 bis 23 sind jeweils zueinander benachbart und bilden gemeinsam den an das zu bearbeitende Blech anlegbaren Abschnitt des Rollenkörpers 12. Die Rollenscheiben 14 bis 23 können sich unabhängig voneinander um die Hülse 13 und damit auch um die Welle 11 drehen. Um die Relativverdrehung der Rollenscheiben 14 bis 23 zueinander zu erleichtern, sind die aneinander anliegenden Flächen der Rollenscheiben 14 bis 23 geschmiert.
Bei der dargestellten Ausführung liegen insgesamt zehn Rollenscheiben 14 bis 23 vor. Die zehn Rollenscheiben 14 bis 23 bilden ein Rollenscheibenpaket. Die Rollenscheiben 14 bis 23 weisen jeweils Mantelflächen auf, die sich zu einer umlaufenden Profilierung des Rollenkörpers 12 nahtlos ergänzen, wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist. Die umlaufende Profilierung des Rollenkörpers 12 weist eine mittig umlaufende Wulst 24 auf, mit der die Sicke im zu bearbeitenden Blech erzeugt wird. Diese Wulst 24, die einen konvexen Profilabschnitt der umlaufenden Profilierung des Rollenkörpers 12 darstellt, wird aus den Mantelflächen der vier zentralen Rollenscheiben 17 bis 20 gebildet. Die randseitigen Rollenscheiben 14 bis 16 sowie 21 bis 23 sind als Ringe mit ebenen Mantelflächen ausgeführt.
Der Gegenkörper 10 ist ebenfalls als Rolle mit einer Gegenkörper-Welle 25 und einem um diese rollenden Gegen-Rollenkörper 26 ausgebildet. Der Gegen-Rollenkörper 26 weist zwei ringförmige Rollen 27, 28 auf, die sich unabhängig voneinander um die Gegenkörper-Welle 25 drehen können. Zwischen den Rollen 27, 28 ist eine Distanzhülse 29 auf der Gegenkörper-Welle 25 angeordnet. Zwischen der Gegenkörper-Welle 25 und dem Gegen-Rollenkörper 26 ist eine Gegenkörper-Hülse 30 angeordnet. Die beiden Rollen 27, 28 sind unabhängig voneinander um die Gegenkörper-Welle 25 drehbar.
Die Wellen 11, 25 sind durch Madenschrauben 31 drehfest in zugehörigen Wellenaufnahmen 32 gehalten.
Die Blechverformungsvorrichtung 1 arbeitet folgendermaßen: Nachdem das zu bearbeitende Blech in die Blechverformungszone 9 zwischen der Pressrolle 8 und dem Gegenkörper 10 eingebracht wurde, wird der Gegenkörper 10 hydraulisch auf die Pressrolle 8 zugefahren. Wenn eine vorgegebene Presskraft zwischen der Pressrolle 8 und dem Gegenkörper 10 vorliegt, verfährt das Rollenwerkzeug 2 linienhaft relativ zur Ebene des Blechs, wobei die Gestalt der auszubildenden Sicke nachgefahren wird. Die Sicke muss dabei nicht gerade längs des Bleches verlaufen, sondern kann insbesondere auch gebogen beziehungsweise gekrümmt verlaufen. Zur Ausformung einer derart gebogenen Sicke fährt das Rollenwerkzeug 2 die Linienführung der Sicke derart nach, dass die Wellen 11, 25 jederzeit in etwa senkrecht auf dem auszuformenden Sickenabschnitt stehen. Hierzu wird das Rollenwerkzeug 2 über den Antrieb 6 um die Schwenkachse 7 jeweils in die erforderliche Schwenkposition gedreht, während die Sicke abgefahren wird.
Während das Rollenwerkzeug 2 einen gebogenen Sickenverlauf nachfährt, müssen die bogenäußeren Rollenscheiben 14 bis 23 und die bogenäußere Rolle 27, 28 einen größeren Weg zurücklegen als die bogeninneren Rollenscheiben 14 bis 23 und die bogeninnere Rolle 27, 28. Die bogenäußeren Komponenten, die am zum bearbeitenden Blech anliegen, drehen sich dann schneller als die am Blech anliegenden bogeninneren Komponenten. Die Unterteilung des Rollenkörpers 12 in die Rollenscheiben 14 bis 23 einerseits und die Unterteilung des Gegenkörpers 10 in die Rollen 27, 28 wirken daher als Differential beim Nachfahren eines gebogenen Sickenabschnitts.
Alternativ ist es natürlich möglich, bei feststehendem Rollenwerkzeug 2 das Blech relativ zum Rollenwerkzeug 2 so zu führen, dass die Sickenlinie durch diese Relativbewegung abgefahren wird. Auch dann kommt es zur beschriebenen Differentialwirkung der Rollenscheiben 14 bis 23 und der Rollen 27, 28 beim Abfahren eines gebogenen Sickenabschnitts.
Bei einer alternativen Ausgestaltung des Rollenwerkzeugs 2 ist auch der Gegenkörper 10 aus einer Mehrzahl von Gegenkörper-Rollenscheiben aufgebaut, die gemeinsam ein Rollenpaket insbesondere mit einer zur Profilierung des Rollenpakets des Rollenkörpers 12 komplementären Profilierung bilden.
Weitere Ausführungsformen des Rollenkörpers 12 weisen drei, fünf oder acht Rollenscheiben auf.

Claims

Rollenwerkzeug (2) zur linienhaften Blechverformung – mit einer Pressrolle (8) mit einer Welle (11) und einem um diese rollenden Rollenkörper (12), – mit einem Gegenkörper (10), – wobei die Pressrolle (8) und der Gegenkörper (10) relativ zu einem zwischenliegenden, zu bearbeitenden Blech zur Ausbildung der Blechverformung gemeinsam linienhaft führbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenkörper (12) eine Mehrzahl von Rollenscheiben (14 bis 23) aufweist, die – einander benachbart sind und gemeinsam den an das zu bearbeitende Blech anlegbaren Abschnitt des Rollenkörpers (12) bilden, – sich unabhängig voneinander um die Welle (11) drehen können.
Rollenwerkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehr als drei, bevorzugt mehr als fünf, mehr bevorzugt mehr als acht, noch mehr bevorzugt zehn Rollenscheiben (14 bis 23).
Rollenwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenkörper (12) eine umlaufende Profilierung aufweist, die aus mehreren Rollenscheiben (14 bis 23) gebildet ist, die Mantelflächen haben, die sich zur Profilierung ergänzen.
Rollenwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung einen umlaufend konvexen Profilabschnitt (24) aufweist, der seinerseits aus mehreren Rollenscheiben (17 bis 20) gebildet ist, die Mantelflächen haben, die sich zu dem Profilabschnitt ergänzen.
Rollenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkörper (10) ebenfalls als Rolle mit einer Welle (25) und einem um diese rollenden Gegen-Rollenkörper (26) ausgeführt ist.
Rollenwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkörper (10) mindestens zwei Rollen (27, 28) aufweist, die sich unabhängig voneinander um die Welle (25) drehen können.
Rollenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wellen (11, 25) des Rollenkörpers (12) und/oder des Gegenkörpers (10) einerseits und dem Rollenkörper (12) und/oder dem Gegenkörper (10) andererseits jeweils eine Hülse (13, 30) angeordnet ist, zu der die Rollenscheiben (14 bis 23) des Rollenkörpers (12) und/oder die Rollen (27, 28) des Gegenkörpers (10) verdrehbar sind.
Blechverformungsvorrichtung (1) – mit einem Rollenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – mit einem Rollenwerkzeug-Halter (5), – mit einem Antrieb (6) zum Verschwenken des Rollenwerkzeug-Halters (5) um eine Achse (7) senkrecht zum zu bearbeitenden Blech.