DE19955981A1

DE19955981A1 - Bördelvorrichtung zum Vor- und Fertigbördeln von Bauteilen

Info

Publication number: DE19955981A1
Application number: DE19955981A
Authority: DE
Inventors: Josef Maier
Original assignee: Thyssen Krupp Industries AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-11-20
Publication date: 2001-03-15
Also published as: DE50001192D1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bördelvorrichtung zum Vor- und Fertigbörderln von Bauteilen (5, 6), insbesondere von Karosserieblechen, bestehend aus DOLLAR A a) einem ersten Bauteil (5) mit einem vor dem Bördeln hochstehenden Flansch (7), DOLLAR A b) einem zweiten Bauteil (6) mit einem ebenen Randbereich (8), DOLLAR A c) einem den Bördelhub ausführenden Falzbett (4) mit Auflageflächen für die zumindest im Randbereich (8) angenäherten Bauteile (5, 6), DOLLAR A d) mindestens einem in eine Vorbördelposition bewegbaren Vorfalzbacken (9, 21) mit schräg angeordneter Angriffsfläche (14) für den Flansch (7), DOLLAR A e) mindestens einem mit einem Schieber (2) von außen nach innen in die Fertigbördelposition bewegbaren Fertigfalzbacken (10) mit parallel zum Randbereich (8) angeordneten Angriffsflächen (15) für den Flansch (7). DOLLAR A Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß der Vorfalzbacken (9) ebenfalls mit Hilfe eines Schiebers (3) und relativ zum Schieber (2) des Fertigfalzbackens (10) von außen nach innen in die Vorbördelposition verschiebbar oder daß der Vorfalzbacken (21) an einer Schwenkklappe (24) befestigt, von außen nach innen in die Vorbördelposition schwenkbar und in der Vorbördelposition verriegelbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bördelvorrichtung gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

Unter dem Begriff "Bördeln" versteht man die formschlüssige Verbindung zweier Teile durch Umfalzen eines Flansches. Im Karosseriebau werden hierdurch insbesondere ein Außen- und ein Innenblech miteinander verbunden.

Zum Bördeln von Karosserieteilen gibt es u. a. folgende Systeme:

1. Bördelwerkzeuge, die in Pressen verwendet werden und durch eine vertikale Bewegung des Werkzeugoberteils zum Unterteil den Flansch vor- bzw. fertigbördeln. Aus der DE 44 18 684 A1 ist ein derartiges Bördelverfahren bekannt, wobei zur Vorbördelung ein Schieber radial nach innen und anschließend wieder radial nach außen fährt und zur Fertigbördelung ein zweites Bördelwerkzeug mit Hilfe des Pressenstempels vertikal verfahren wird. Durch die Anordnung der Presse oberhalb des Falzbettes sind besondere Aufwendungen für die Zu- und Abfuhr der Bauteile vorzusehen. Vor allem muß hierbei das obere Werkzeug einen großen Hub ausführen.
2. Bördelvorrichtungen, bei denen das Bördelbett feststeht und der Bördelflansch durch hydraulisch oder elektrisch betätigte Schieber oder mechanische Kipphebelelemente umgebogen wird. Hierbei ist die Betätigung und Ansteuerung der Bördelschieber bzw. der Kipphebelelement aufwendig (vgl. DE 197 47 292 C1).
3. Aus der US-A 5150508 ist eine gattungsgemäße Bördelvorrichtung bekannt, wobei das untere Falzbett, auf das die zu verbindenden Bleche aufgelegt werden, für das Vor- und Fertigbördeln jeweils einen eigenen Bördelhub ausführt und dabei den zu falzenden Flansch nacheinander gegen die feststehenden Vor- und Fertigfalzbacken drückt. Die Vor- und Fertigfalzbacken sind dabei fest an einem waagerecht verfahrbaren Schieber übereinander angeordnet. Für das Vor- und Fertigfalzen müssen hierbei jeweils das Falzbett vertikal und die Falzbacken horizontal verschoben werden. Das Falzbett muß dann einen hohen Verstellweg zwischen dem Vor- und Fertigfalzvorgang und in den jeweiligen Positionen den eigentlichen Bördelhub ausführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine gattungsgemäße Vorrichtung vorzuschlagen, bei der die vertikale Bewegung des Falzbettes auf ein Minimum beschränkt wird und die Vor- und Fertigfalzbacken mit sicheren und einfachen Bewegungen in Position gebracht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß auch der Vorfalzbacken mit Hilfe eines Schiebers und relativ zum Schieber des Fertigfalzbackens von außen nach innen in die Vorbördelposition verschiebbar ist.

Alternativ zur Verschiebbarkeit des Vorfalzbackens wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Vorfalzbacken an einer Schwenkklappe befestigt ist und durch Betätigung der Schwenkklappe von außen nach innen in die Vorbördelposition geschwenkt werden kann und daß die Schwenkklappe mit dem daran befestigten Vorfalzbacken in der Vorbördelposition verriegelbar ist.

In den Unteransprüchen 3 bis 10 sind sinnvolle Ausführungsformen hierzu angegeben.

Dadurch, daß erfindungsgemäß die Falzbacken zum Vor- und Fertigfalzen jeweils auf eigenen Schiebern möglichst unabhängig voneinander in die Bördelposition oberhalb des Falzbettes verfahren werden können, kann der Verfahrweg des Falzbettes erheblich reduziert werden. Insbesondere bei einer spitzwinkligen Zuordnung der Führungsbahnen der beiden Schieber zueinander können die Vor- und Fertigfalzbacken nacheinander in dieselbe Bördelposition gebracht werden, so daß eine große Verstellbewegung des Falzbettes zwischen dem Vor- und Fertigfalzen nicht erforderlich ist. Das Falzbett führt also nur jeweils den eigentlichen Bördelhub für das Vor- und Fertigfalzen aus und dieser Bördelhub findet an ein und derselben Stelle statt. Das selbe ist auch bei der alternativen Ausführungsform, der Kombination des schwenkbaren Vorfalzbackens mit dem verschiebbaren Fertigfalzbacken, möglich.

Es hat sich als günstig erwiesen, den Schieber zum Vorfalzen oder die Schwenkklappe auf dem Schieber zum Fertigfalzen oder auch umgekehrt anzuordnen. Bei dieser sogenannten Huckepackanordnung oder Schieber auf Schieber Anordnung werden die Verschiebewege für die einzelnen Schieber auf ein Minimum begrenzt. Außerdem ist eine besonders platzsparende Konstruktion möglich. An dem oberen Schieber, vorzugsweise dem Schieber für das Vorfalzen oder an der Schwenkklappe kann ein federbetätigter Niederhalter angeordnet sein, der bereits vor Beginn des Vor- und Fertigfalzvorganges die beiden Bleche auf der Oberfläche des Falzbettes festhält.

Bei der erfindungsgemäßen Alternativausführung hat es sich als günstig erwiesen, die Antriebe für den Schieber mit der Fertigfalzbacke und die Schwenkklappe gelenkig an einer gemeinsamen Konsole zu lagern, wobei die Konsole selbst fest mit dem Grundgestell verbunden ist.

Darüber hinaus kann die Schwenkklappe über ein weiteres Drehgelenk drehbeweglich an einer weiteren Konsole gelagert sein, die ebenfalls fest mit dem Grundgestell oder mit dem Schieber verbunden ist.

Die Schwenkklappe kann dabei in der Arbeitsposition dadurch verriegelt werden, daß an dem Schieber für das Fertigfalzen eine Verriegelungseinheit angeordnet ist, die durch eine Bewegung dieses Schiebers mit der vorhandenen Antriebseinheit in Verriegelungsstellung gebracht wird. Schwenkklappe und Schieber können aber auch derart miteinander gekoppelt sein, daß mit einer gemeinsamen Antriebseinheit zwangsweise die Vor- und Fertigfalzbalken nacheinander in die Arbeitsposition bewegbar sind. Es hat sich dabei als günstig erwiesen, jeweils an der Schwenkklappe und an dem Schieber Anschläge anzuordnen, die zur Verriegelung der Vorfalzbacken in Berührung gebracht werden. Für das anschließende Fertigfalzen ist dann über eine am Schieber vorhandene Kulissenführung die Schwenkklappe hochschwenkbar. Es ist hierbei nur eine Antriebseinheit zur linearen Bewegung des Schiebers erforderlich, da mit der Bewegung des Schiebers gleichzeitig zwangsweise die Schwenkklappe betätigt wird.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 bis 7 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in der Seitenansicht ausschnittsweise die Schieber auf Schieber Anordnung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung zur Fig. 1 in der sogenannten Null- Stellung,

Fig. 3 eine entsprechende Schnittdarstellung in der Vorfalzstellung,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung in der Fertigfalzstellung,

Fig. 5 in der Seitenansicht ausschnittsweise die Kombination Schwenkklappe mit Schieber in der Vorfalzstellung,

Fig. 6 zu Fig. 5 die zurückgeschwenkte Position der Schwenkklappe,

Fig. 7 eine Ausführungsform für die Betätigung von Schwenkklappe und Schieber mit einer Antriebseinheit.

In den Figuren ist der äußere Rand eines Falzbettes 4 mit den daraufliegenden äußeren Rändern der Karosseriebleche 5 und 6 dargestellt. Zum Bördeln, z. B. einer Autotür, ist ein Falzbett 4 unter der gesamten Tür angeordnet. Mit dem Bördelhub wird das Falzbett 4 mit den darauf liegenden Blechen 5, 6 angehoben und zum 2-stufigen Umbiegen des hochstehenden Flansches 7 bis auf den ebenen Randbereich 8 nacheinander gegen die schräge Angriffsfläche 14 des Vorfalzbackens 9 und gegen die waagerechte Angriffsfläche 15 des Fertigfalzbackens 10 gepreßt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der untere Schieber 2 zum Fertigfalzen auf einem Grundgestell 1 auf waagrechten Führungsbahnen 19 verfahrbar. Der Antrieb 12 für den Schieber 2 stützt sich über die Befestigung 11 am Gestell 1 ab. Auf der dem Falzbett 4 zugewandten Seite ist am unteren Schieber 2 der Fertigfalzbacken 10 z. B. durch eine Schraubverbindung lösbar befestigt. Auf dem Schieber 2 ist der obere Schieber 3 zum Vorfalzen auf den Führungsbahnen 20 in Richtung des dargestellten Doppelpfeiles verfahrbar. Die Führungsbahnen 20 sind in einem spitzen Winkel, vorzugsweise in einem Winkel von 25° zu den Führungsbahnen 19 angeordnet. Der Antrieb 13 für den Schieber 3 stützt sich über die Befestigung 16 am Schieber 2 ab. Am Schieber 3 ist der Vorfalzbacken 9 vorzugsweise lösbar befestigt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Null-Stellung befinden sich der obere Schieber 3 mit dem Vorfalzbacken 9 und der untere Schieber 2 mit dem Fertigfalzbacken 10 in der zurückgezogenen Position. Das Falzbett 4 mit den Bauteilen 5 und 6 ist in die untere Endlage abgesenkt. Der am oberen Schieber 3 befestigte Niederhalter 17 wird durch die Feder 18 oder in sonstiger Weise in der ausgefahrenen unteren Stellung gehalten.

Bei der Vorfalzstellung nach Fig. 3 befinden sich der Schieber 2 mit dem Fertigfalzbacken 10 in der Null-Stellung. Der Schieber 3 mit dem Vorfalzbacken 9 verfährt um ca. 50-60 mm im Winkel von 25° zur waagerechten und kann über nicht dargestellte Kniehebel oder in sonstiger Weise verriegelt werden. Der Niederhalter 17 befindet sich durch Federkraft in ausgefahrener Stellung. Das Falzbett 4 verfährt in den Bördelhub nach oben, wobei das Blech 6 durch den Niederhalter 17 über Federkraft in der Lage fixiert wird. Bei dem Bördelhub wird durch die schräge Angriffsfläche 14 des Vorfalzbackens 9 der Flansch 7 in eine etwa 45° Position gebracht. Nach Abschluß des Vorfalzvorganges fährt das Falzbett 4 um den Bördelhub nach unten und der Schieber 3 zurück in die Null-Stellung.

In der Fertigfalzstellung nach Fig. 4 befindet sich der Schieber 3 mit dem Vorfalzbacken 9 in der Null-Stellung. Der Schieber 2 mit dem Fertigfalzbacken 10 verfährt auf Anschlag. Der Niederhalter 17 befindet sich durch Federkraft in ausgefahrener Stellung. Das Falzbett 4 verfährt um den Bördelhub nach oben, wobei das Blech 6 durch den Niederhalter 17 über die Federkraft in der Lage fixiert wird. Nach Abschluß des Falzvorganges verfahren das Falzbett 4 um den Bördelhub nach unten und die Schieber 2 und 3 in die Null-Stellung zurück.

Die erfindungsgemäße Bördelvorrichtung ermöglicht eine wesentliche Reduzierung der vertikalen Bewegungen des Falzbettes 4. Dies geschieht dadurch, daß nacheinander die Vor- und Fertigfalzbacken über einen hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Antrieb in die gleiche Falzposition gebracht werden.

Bei den Darstellungen der Fig. 5 und 6 ist der Vorfalzbacken 21 fest mit der Schwenkklappe 24 verbunden. Die Schwenkklappe 24 ist einerseits über das Gelenk 26 an der Konsole 28 drehbeweglich gelagert und wird andererseits mit Hilfe des Antriebs 22 verschwenkt. Der Antrieb 22 ist über das Gelenk 25 mit der Schwenkklappe 24 und über ein weiteres Gelenk mit der fest auf dem Grundgestell 1 befestigten Konsole 23 verbunden. In der Vorfalzposition nach Fig. 5 ist die Schwenkklappe 24 mit Hilfe der Verriegelung 29 gesichert. Die fest am Schieber 2 angeordnete Verriegelung 29 wird durch Betätigung des Antriebes 12 gemeinsam mit dem Schieber 2 hin und her bewegt. Nach Fig. 6 ist die Konsole 28 fest mit dem Grundgestell 1 verbunden. Um eine Relativbewegung zwischen Schieber 2 und Konsole 28 zu ermöglichen, ist der Schieber 2 im Bereich des Gelenkes 26 mit einem Langloch versehen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist im Gegensatz zu der Ausführung nach den Fig. 5 und 6 statt der beiden Antriebseinheiten 12 und 22 nur eine Antriebseinheit 30 vorgesehen, die den Schieber 2 linear hin und her bewegt. Zur Verriegelung des Vorfalzbacken 21 in der dargestellten Vorfalzstellung ist am Schieber 2 ein unterer Anschlag 32 und an der Schwenkklappe 24 ein oberer Anschlag 33 befestigt. Wenn nach Beendigung des Vorfalzens der Schieber 2 mit Hilfe der Antriebseinheit 30 in der Darstellung nach links bewegt wird, wird gleichzeitig auch die fest auf dem Schieber 2 angeordnete Kulissenführung 31 bewegt und die an der Konsole 28 befestigte Schwenkklappe 24 wird mit der Rolle 34 in der Kulissenführung 31 so bewegt, daß dabei der Vorfalzbacken 21 hochgeschwenkt wird.

Im wesentlichen ergibt sich bei dem System "Schieber auf Schieber" folgender Ablauf:

1. Übergabe der Bauteile 5, 6 auf das Falzbett 4
2. Oberer Schieber 3 mit Vorfalzbacken 9 fährt vor in die Falzposition
3. Falzbett 4 mit aufliegenden Bauteilen 5, 6 fährt hoch gegen die Vorfalzbacken 9 (Vorfalzen).
4. Falzbett 4 mit vorgefalztem Flansch 7 fährt in unterste Position
5. Oberer Schieber 3 fährt zurück
6. Unterer Schieber 2 mit Fertigfalzbacken 10 fährt vor in die Falzposition
7. Falzbett 4 mit aufliegenden Bauteilen 5, 6 fährt hoch gegen die Fertigfalzbacken 10 (Fertigfalzen)
8. Falzbett 4 mit fertig gefalztem Bauteil fährt in unterste Position
9. Unterer Schieber 2 fährt zurück
10. Fertig gefalztes Bauteil wir entnommen.

Bei dem System "Schwenkklappe und Schieber" ergibt sich im wesentlichen folgender Ablauf:

1. Übergabe der Bauteile 5, 6 auf das Falzbett 4
2. Einschwenken der Vorfalzbacken 21 in die Vorfalzposition
3. Vorfahren des Schiebers 2 zur Verriegelung 29 der Vorfalzbacken 21 (vgl. Fig. 5)
4. Falzbett 4 mit aufliegenden Bauteilen 5, 6 fährt hoch gegen die Vorfalzbacken 21 (Vorfalzen)
5. Falzbett 4 mit vorgefalztem Flansch 7 fährt in unterste Position
6. Zurückfahren des Schiebers 2 zur Entriegelung der Vorfalzbacken 21
7. Zurückschwenken der Schwenkklappe 24 in die Position nach Fig. 6
8. Schieber 2 mit den Fertigfalzbacken 10 fährt vor in die Fertigfalzposition
9. Falzbett 4 mit aufliegendem Bauteil fährt hoch gegen die Fertigfalzbacken 10 (Fertigfalzen)
10. Falzbett 4 mit fertig gefalztem Bauteil fährt in die unterste Position
11. Schieber 2 fährt zurück
12. Fertig gefalztes Bauteil wird entnommen.

Für das System nach der Fig. 7 ergibt sich folgender Ablauf:

1. Schieber 2 steht in Zwischenstellung, Schwenkklappe 24 ist hochgeschwenkt
2. Bauteilübergabe auf das Falzbett 4
3. Schieber 2 mit Kulissenführung 31 fährt zurück, Vorfalzbacken 21 wird nach unten eingeschwenkt, automatische Verriegelung durch die Anschläge 32 und 33 (vgl. Fig. 7)
4. Falzbett 4 mit aufliegenden Bauteilen 5, 6 fährt zum Vorfalzen hoch gegen die Vorfalzbacken 21
5. Falzbett 4 mit vorgefalzten Bauteilen fährt in die unterste Position
6. Vorfahren des Schiebers 2 bis der Fertigfalzbacken 10 in Fertigfafzposition ist, gleichzeitig Hochschwenken des Vorfalzbackens 21
7. Falzbett 4 mit aufliegendem vorgefalzten Bauteil fährt zum Fertigfalzen hoch gegen die Fertigfalzbacken 10
8. Falzbett 4 mit fertig gefalztem Bauteil fährt in unterste Position
9. Schieber 2 fährt zurück in Zwischenstellung
10. Fertig gefalztes Bauteil wird entnommen.

Bezugszeichenliste

1

Grundgestell

2

unterer Schieber (zum Fertigfalzen)

3

oberer Schieber (zum Vorfalzen)

4

Falzbett

5

unteres Bauteil, Karosserieblech

6

oberes Bauteil, Karosserieblech

7

hochstehender Flansch von

5

8

ebenen Randbereich von

6

(waagerecht)

9

Vorfalzbacken

10

Fertigfalzbacken

11

Befestigung für

12

an

1

12

Antrieb für

2

13

Antrieb für

3

14

Angriffsfläche an

9

(schräg)

15

Angriffsfläche an

10

(waagerecht)

16

Befestigung für

13

an

2

17

Niederhalter

18

Feder

19

waagerechte Führungsbahn von

2

20

schräge Führungsbahn von

3

21

Vorfalzbacken

22

Antrieb für

21

23

Konsole für

12

und

22

an

1

24

Schwenkklappe

25

Gelenk zwischen

22

und

24

26

Gelenk zwischen

24

und

28

27

Langloch in

2

für

26

28

Konsole an

1

29

Verriegelung an

2

für

21

30

gemeinsame Antriebseinheit für

2

und

24

31

Kulissenführungen (fest an

2

)

32

Anschlag unten (fest an

2

)

33

Anschlag oben (fest an

24

)

34

Rolle an

24

Claims

1. Bördelvorrichtung zum Vor- und Fertigbördeln von Bauteilen (5, 6), insbesondere von Karosserieblechen, bestehend aus

a) einem ersten Bauteil (5) mit einem vor dem Bördeln hochstehenden Flansch (7),
b) einem zweiten Bauteil (6) mit einem ebenen Randbereich (8),
c) einem den Bördelhub ausführenden Falzbett (4) mit Auflageflächen für die zumindest im Randbereich (8) angenäherten Bauteile (5, 6),
d) mindestens einem in eine Vorbördelposition bewegbaren Vorfalzbacken (9, 21) mit schräg angeordneter Angriffsfläche (14) für den Flansch (7),
e) mindestens einem mit einem Schieber (2) von außen nach innen in die Fertigbördelposition bewegbaren Fertigfalzbacken (10) mit parallel zum Randbereich (8) angeordneten Angriffsflächen (15) für den Flansch (7),

dadurch gekennzeichnet, daß der Vorfalzbacken (9) ebenfalls mit Hilfe eines Schiebers (3) und relativ zum Schieber (2) des Fertigfalzbackens (10) von außen nach innen in die Vorbördelposition verschiebbar ist.

2. Bördelvorrichtung zum Vor- und Fertigbördeln von Bauteilen (5, 6), insbesondere von Karosserieblechen, bestehend aus

dadurch gekennzeichnet, daß der Vorfalzbacken (21) an einer Schwenkklappe (24) befestigt, von außen nach innen in die Vorbördelposition schwenkbar und in der Vorbördelposition verriegelbar ist.

3. Bördelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (2, 3) auf in einem spitzen Winkel zueinander verlaufenden Führungsbahnen (19, 20) verschiebbar sind.

4. Bördelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsflächen (14, 15) der Vor- und Fertigfalzbacken (9, 10,21) mit Hilfe der Schieber(2, 3) oder mit Hilfe des Schiebers (2) und der Schwenkklappe (24) nacheinander in die Bördelpositionen bewegbar sind und daß das Falzbett (4) für das Vor- und Fertigbördeln denselben oder im wesentlichen denselben Bördelhub ausführt.

5. Bördelvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (3) zum Vorfalzen oder die Schwenkklappe (24) auf dem Schieber (2) zum Fertigfalzen oder umgekehrt angeordnet ist.

6. Bördelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Schieber (3) oder der Schwenkklappe (24) ein federbetätigter Niederhalter (17) angeordnet ist.

7. Bördelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (12, 22) für den Schieber (2) und die Schwenkklappe (24) gelenkig an einer Konsole (23) gelagert sind.

8. Bördelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkklappe (24) über ein Gelenk (26) drehbeweglich an einer fest mit dem Grundgestell (1) oder dem Schieber (2) verbundenen Konsole (28) gelagert ist.

9. Bördelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schwenkklappe (24) und Schieber (2) derart miteinander gekoppelt sind, daß die Vor- und Fertigfalzbacken (10, 21) mit einer gemeinsamen Antriebseinheit (30) nacheinander in die Vor- und Fertigbördelposition bewegbar sind.

10. Bördelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (33) an der Schwenkklappe (24) und ein Anschlag (32) am Schieber (2) zur Verriegelung der Vorfalzbacken (21) einander berühren und daß durch Verschieben des Schiebers (2) in Fertigfalzstellung über eine am Schieber (2) vorhandene Kulissenführung (31) die Schwenkklappe (24) mit dem daran befestigten Vorfalzbacken (21) um das Gelenk (26) hochgeschwenkt wird.