DE2022424C3

DE2022424C3 - Einrichtung zum Herstellen von Felgen oder dergleichen aus metallischen Streifenstücken

Info

Publication number: DE2022424C3
Application number: DE2022424A
Authority: DE
Inventors: C H Stettler
Original assignee: Grotnes Machine Works Inc
Current assignee: Grotnes Machine Works Inc
Priority date: 1969-05-13
Filing date: 1970-05-08
Publication date: 1975-06-12
Also published as: GB1285135A; DE2022424B2; SE374285B; FR2042610A1; DE2022424A1; FR2042610B1; US3662940A; JPS501352B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herstellen von Felgen od. dgl. aus metallischen Streifenstükken, die zu im wesentlichen zylindrischen Rohlingen mit abgeflachten, einander auf Abstand gegenüberliegenden Endstücken geformt werden, mit einer Führungsvorrichtung zum Zuführen der Streifenstücke zu antreibbaren Biegewalzen zum Biegen der Flachstreifen und mit einem Anschlag, gegen den das vordere Endstück mit seiner Endkante anpreßbar ist.

Es ist bereits eine Einrichtung zum Biegen von Felgen aus einem flachen rechteckigen Metallstreifen bekannt. Auch hier ist eine Hauptbiegewalze vorgesehen, oberhalb der in kleinem Abstand zwei Anpreßwalzen, wie bei bei Rolliermaschinen üblich, angebracht sind, so Hierdurch wird eine gewisse Abflachung erzielt, wie dies für den anschließenden Schweißvorgang zweckmäßig ist, bei dem die flachen Enden zuerst von Klemmbacken erfaßt und dann zum Schweißen zusammengedrückt werden. Das Biegen des gesamten Metallstreifens geschieht bei dieser Art der Rollierung jedoch ohne eine genau vorbestimmte Form, da der Metallstreifen sich gewissermaßen frei durch die Walzen hindurchbewegt. Insbesondere wird eine einwandfreie Abflachung der Enden nicht erreicht, die beim Durchlauf einer gewissen Biegung unterworfen werden (US-PS 2 675 849).

Ferner ist eine weitere Einrichtung bekannt, die dazu dient, einen Metallstreifen ganz rund zu verbiegen, ohne daß also die Endstücke flach sind. Zu diesem Zweck wird das erste Ende des Metallstreifens durch einen aus dem Innern einer Biegewalze herausbewegbaren Haken festgehalten. Der Metallstreifen wird unter Drehen dejr Biegewaize durch Äapreßwalan die ζ)ϊ®ΜΦβ4& Eöisgewalze gepreßt. <3egen _..„§ des BiegeWQJgsaags ψρα der Baleen eingezogen. |o daß das zweite Ende des. Metallstreifens dick neben idem ersten Ende unter Verformen an die Formwalze Angepreßt werden kann i&T-PS 6189Oi).
? Däe Anforderungen an die Festigkeit und Gleichmäßigkeit sind bei Äutomcfeilrädeni sehr hoch; und es iwurde festgestellt, daß nur «in elektrisches S^hweißge· W in der Lage ist, eine geschweißte Verbiidung mit der notwendigen Güte in Massenfertigung herzustellen. Dieses Schweißgerät hat Schweißbacken, die die Enden des Streifenstücks neben dem Schweißspaft ergreifen und diese zusammendrücken, während zugleich ein hoher elektrischer Strom hindurchgeschickt wird, der das Metall zusammenschweißt Die Wirkungsweise eines solchen Schweißgeräts ist jedoch sehr empfindlich in bezug auf die Lage des zu schweißenden Spaltes. Wenn der Spalt und die Spaltbreite der Streifenstücke nicht gleichmäßig sind oder wenn der Spalt nicht gleichmäßig von einem Streifenstück zum nächsten positioniert ist, so kann die Schweißoperation nicht mit Sicherheit Schweißnähte von entsprechender Festigkeit und Güte bei einer hohen automatischen Leistung erzeugen. Solche Schweißgeräte könnten im übrigen bis zu 500 Stück pro Stunde herstellen. Doch war es bisher nicht möglich, diese Kapazität voll auszunützen, weil der Spalt jedes einzelnen vorgeformten Streifenstucks vor dem Einsetzen in das Schweißgerät für sich positioniert werden mußte, ein Vorgang, der meist einen Engpaß darstellte.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein metallisches Streifenstück zylindrisch so zu biegen, daß die beiden Enden eine ebene abgeflachte Form aufweisen und in voll gebogenem Zustand des Streifenstücks in einer Ebene in vorbestimmtem Abstand einander gegenüberliegen. - Diese Aufgabe wird bei der eingangs erwähnten Einrichtung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß, wie an sich bekannt, eine Hauptbiegewalze vorgesehen ist, die an ihrem Umfang einen Anschlag besitzt, der neuartig ortsfest und von der Stärke des gewünschten Abstandes der Endkanten ist und beidseits von dem die Hauptbiegewalze Abflachungen entsprechend der gewünschten Länge der Endstücke hat, daß an der Hauptbiegewalze eine vom Anschlag getrennte Klemmvorrichtung zum Festklemmen des hinteren Endstückes an der einen Seite des Anschlags gegen die entsprechende Abflachung vorgesehen ist, daß beim Drehen der Hauptbiegewalzc unter Zuhilfenahme einer Anpreßbiegewalze das Streifenstück um den Umfang der Hauptbiegewalze herumlegbar ist und daß ferner ein beweglicher, eine ebene Stirnseite aufweisender Stößel vorgesehen ist, mit dem das vordere Endstück gegen die entsprechende Abflachung an der anderen Seite des Anschlags anpreßbar ist. — Damit wird durch die Abflachungen der Hauptniegewalze und das Anpressen der beiden Enden an diese Abflachungen eine ebene Form dieser Enden und durch den zwischen den_f Abflachungen angeordneten Anschlag ein Gegenüberliegen dieser Enden in genauem Abstand erreicht. Dadurch, daß die Enden einen vorbestimmten Abstand haben und so einen vorbestimmten Spalt bilden, können sie nun von den Klemmbacken der Schweißmaschine genau erfaßt und anschließend in die für den Schweißvorgang richtige Lage gebracht werden. Damit kann eine gleichmäßige Schweißung von gleichbleibender Güte erzielt werden, wie dies beispielsweise bei Felgen für Fahrzeuge im Hinblick auf die hohe Beanspruchung

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erforderlich ist kommende Streüenstück ti wird durch den Förderer

*·_'Hn Ausführungsbeispiel der- Erfindung ist in der Λ5 einer ersten Führung zugeführt, die eine: erste, an

nachfolgenden Besehreibung im Züsanunenhäng mit Querrichtung angeordnete Fübutungsrolle30ihat, die am

der Zeichnung bescäirieben. In der Zeichnung zeigt Gestell 26a der Formmaschine angebracht fet Di&Füh-

T F i g. I eine Draufsicht auf eine Einrichtung nach der ^ mngsrolle 30 ist in eineEi solchen Abstand vonx Um · Erfindimg als Teil einer Fertiguugsstraße, fang der Hairot»iegewalze;I6j daßdas^bea auf der Fig.2 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß Führungsrolle 30 in horizontaler Lage ruhende Strei- Fig. 1 zusammen mit einer Teilansicht des zugehört- fenstück ti: mit seiner oberen Fläche tangential zur

gen Schweißgeräts, - Hauptbiegewalze 1€ angeordnet ist ;..

F ig.3 eine Stirnansicht der Einrichtung gemäß io Das Streifenstück 11 wird in einer aus einem Paar Fig.2, von gegenüberliegenden Backen 31,32<pig.9) beste- F ig. 4 bis 8 schematische Teilansichten der Verfor- henden Klemmvorrichtung gehalten und zuerst gegen

mungsglieder dor Einrichtung in aufeinanderfolgenden einen Anschlag 33 zum Anliegen gebracht Sowohl die

Stellungen, Backen 31,32 als auch der Anschlag 33 weiden von der F i g. 9 einen Querschnitt durch die Hauptbiegewalze 15 Hauptbiegewalze 16 getragen und drehen sich ent ihr

und einen Teilschnitt durch die zugehörigen Greifer in um 360° unter der Wirkung des drehbaren Betätigers

größerem Maßstab als F i g.! bis 3. 28. Die Backe 32 ist relativ zur Hauptbiegewalze statio-

In Fig. 1 ist ein Teil einer Fertigungsstraße darge- när und wird von einem Träger 35 gehalten, der frei stellt, die eine Formmaschine 10 gemäß der Erfindung tragend an der Hinterseite der Hauptbiegewalze 16 beverwendet Zugeschnittene flache, rechtwinklige Strei- 20 festigt ist Die Backe 31 ist in Radialrichtung mit Hilfe fenstücke aus Stahlblech werden in Stapeln über einen eines druckmediumbetätigten Kolbens 36 bewegbar. Förderer 12 einer Entnahmevorrichtung 13 zugeführt der innerhalb der Hauptbiegewalze 16 angeordnet ist die magnetische Aufnahmevorrichtungen 14 hat die Das Druckmedium wird durch einen Einlaß 37 zugeeinzelne Streifenstücke U einem Förderer 15 überge- führt der an der Rückseite über einen nicht dargestellben. 25 ten, biegsamen Schlauch mit einer Druckmediumquelle

Vom Förderer 15 werden die einzelnen Streifenstük- verbunden ist Da die Hauptbiegewalze 16 nicht ständig ke 11 der Formmaschine 10 zugeführt wo sie durch rotiert sondern nur um 360° zwischen ihrer Anfangs-Herumlegen um eine Hauptbiegewalze 16 verformt und Endstellung hin- und herbewegt wird, ist kein werden, ein Vorgang, der weiter unten noch näher be- Drehanschluß notwendig. Der Kolben 36 und die beschrieben wird. Von der Hauptbiegewalze to führt eine 30 wegliche Backe 31 werden durch eine Rückzugfeder 38 hin- und hergehende Transportvorrichtung 17 das vor- zurückbewegt wenn der Druck am Einlaß 37 freigegegeformte Streifenstück 11 einer Stumpfschweißmaschi- ben wird.

ne 18 zu, die Paare von Backen 20 hat die die Enden Im folgenden wird die Wirkungsweise der Formmades vorgeformten Streifenstücks 11 erfassen und sie zu- schine 10 kurz beschrieben: Zuerst wird das Streifensammendrücken, während zugleich ein sehr hoher elek- 35 stück 11 über die Führungsrolle 30 zwischen die Baktrischer Strom durch die Berührungsstelle zum Zusam- ken 31, 32 eingeführt, wo dieses dadurch sicher festgemenschmelzen der Enden hindurchfließt Wenn die klemmt wird, daß ein Druckmedium dem hydraulischen Schweißverbindung sich verfestigt hat so wird das ge- Kolben 36 zugeführt wird. Erwähnt sei noch, daß die schweißte Streifenstück von einem Greifer 21 erfaßt Stirnflächen der Backen 31, 32 eben und im wesentlider am Ende eines Schwenkarms 22 angebracht ist der 40 chen parallel zu der Ebene des ankommenden Streifenseinerseits auf einem Transportwagen 23 angeordnet Stücks 11 sind. Die Hauptbiegewalze 16 dreht sich geist Wenn nun der Transportwagen 23 hinein- und her- maß den Figuren entgegen dem Uhrzeigersinn, um so ausgeschoben wird, kann der Greifer 21 des Schwenk- das Streifenstück 11 vorwärts über die Führungsrolle arms 22 das geschweißte Streifenstück 11 erfassen, es 30 zu ziehen und es um den Umfang der Hauptbiegeaus der Stumpfschweißmaschine 18 herausziehen und 45 walze 16 herumzuwickeln (F i g. 5).
es senkrecht darüber einem nicht dargestellten Entgra- Wenn die Hauptbiegewalze 16 sich um ungefähr ter oder einer sonstigen Einrichtung zuführen, wie dies 270° gedreht hat so hat sich das hintere Ende des zur Durchführung weiterer Verfahrensschritte zur Her- Streifenstücks 11 an der Führungsrolle 30 vorbeibestellung eines Automobilrades erforderlich ist. wegt und muß nun nicht mehr der Kurvenform der

Die Formmaschine 10 ist im einzelnen in den F i g. 2 50 Hauptbiegewalze 16 folgen. Zu diesem Zeitpunkt wird

und 3 dargestellt. Die drehbare Hauptbiegewalze 16 ist die von dem Schwenkhalter 41 getragene Anpreßbie-

in kräftigen Lagern in einem Kopf 25 gelagert, der an gewalze 40 gegen die Hauptbiegewalze 16 durch ein

einem Gestell 26a angebracht ist Ferner ragt aus der druckmediumbetätigtes Zylinderaggregat 42 ange· Hinterseite des Kopfes 25 eine die Hauptbiegewalze 16 drückt, so daß sich der Verformungsvorgang fortsetzt

tragende Welle 26 heraus, die ein Zahnrad 27 trägt das 55 und das hintere Ende des Streifenstücks U beinahe

durch einen drehbaren Betätiger 28 über ein weiteres vollständig um den Umfang der Hauptbiegewalze U Zahnrad 29 angetrieben ist Der drehbare Betätiger 28 herumgewickelt wird. Nunmehr hat die Hauptbiege ist in Art einer Zahnstange mit Ritzel ausgebildet und walze 16 eine 360°-Drehung von ihrer Anfangsstellunj

kann das Zahnrad 29 um 180° hin- und herdrehen. Das (F i g. 4) bis zu ihrer Endstellung (F i g. 7) durchgeführt

Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 27 60 Die Hauptbiegewalze 16 hat nun auf beiden Seiten de!

und 29 ist 2:1, so daß nun das Zahnrad 27 und die Anschlags 33 eine Abflachung, welche auf der einer

Hauptbiegewalze 16 um 360° hin- und hergedreht wer- Seite aus der beweglichen Backe 31 gebildet ist, wenr

den und jeweils eine vorbestimmte Endlage einnehmen. diese ihre Klemmlage unter Anlage gegen das Streifen

Die Einzelteile der Formmaschine 10, die dazu die- stück 11 einnimmt. Das Verformungsverfahren win

nen, das Streifenstück 11 in eine im wesentlichen zy- 65 dann dadurch beendet, daß der mit einer ebenen Stirn

lindrische Form zu bringen, sind besonders deutlich aus fläche versehene Stößel 43 in den Raum zwischen de

F i g. 3 erkennbar, und in den F i g. 4 bis 8 ist eine Folge Anpreßbiegewalze 40 und dem Anschlag 33 und gegei

der Verformungsschritte schematisch erläutert. Das an- die Abflachung der Hauptbiegewalze 16 eingeführ

wird Der Stößel 43 wird von einem Paar von Laschen 45,46 geführt und gegen die Hauptbiegewalze 16 durch ein druckmediumbetätigtes Zylinderaggregat 47 gedrückt· ; ...

iWenn nun das Streifenstück U auf diese Weise in eine im wesentlichen zylindrische Form geformt wurde, wobei die' Enditeile leicht abgeflacht sind und einen durch den Artschlag 33 getrennten Spalt definieren, so werden druckmediumbetätigte Greifer 50 gegen die Seiten des vorgeformten Streifenstücks 11 gedrückt, wenn die Anpreßbiegewalze 40 und der Stößel 43 zucüdtgezogen werden (Fig.9). Das vorgeformte Stretfenstück 11 wird mn sicher in der genauen Lage gehalten, die es am Schluß des Verformungsvorgangs eingenommen hat und in der die Hauptbiegewatee 16 in in- ter vorbestimmten Endstellung ist Damit ist die Lage des Spalts zwischen den Enden des Streifenstücks 11

genau bestimmt
Die Greifer SO werden durch pneumatische Bälge 51

betätigt die an entgegengesetzten Enden eines Aufnahmeioches S3 angebracht sind das von einem Hlngewa- «n S3 getragen wird Der Hangewagen 53 läuft in Schienen M oberhalb der Hauptbiegewatee 16 parallel m deren Drehachse. Der Hingewagen S3 wird durch einen weiteren schwenkbaren Betätige? 56 hin- und as hergeschoben, der einen Kurbelarm 57 um 180° verschwenkt Ferner verbindet eine Stange 58 den Kurbelarm S7 mit einem Paar von Schwenkhebeln 60, die durch eine weitere Verbindungsstaage 61 mit dem Hängewagen S3 verbunden sind Damit wird der Hän- «wagen S3 auf den Schienen 54 hm- und herbewegt um so das Aufnahmejoch 52 und das vorgeformte Streifenstack U weiterzutransportieren. das dann von den Greifern SO in die Backen 20 der StumpfschweiD-maschjne 18 eingeführt wird

Die Herausnahme des vorgeformten Streifenstücks ti aus der Hauptbiegewnlze 16 wird dadurch erleichtert. daS auf den Greifen SO jeweils em vorstehender Fmger 63(Fig.9)angebracht ist,die sich m etneent-Jtende achsparaaele Nat 64 an einer Seite der

HauptbKgewafac hmembewegen. wenn de Hauptbtegewatee 16 m ihrer Endlage ist Die Finger 63 sind an der Rückseite der Greifer SO so angeordnet, daß das vorgeforrate StretfensMck U von hinten her aufgenommen und nach «ofien in den Greifern SO auf ihrem

Weg zu den Backen 20 mitgenommen wird

Gemäß der Erfindung sind die Spalte in aufeinanderfolgend gebildeten Streifenstücken im wesentlichen in ihren Dimensionen und in .ihrer Winkellage infolge der Wirkung der verschiedenen Formglieder einschließlich der Hauptbiegewalze 16, der Führungsrolle 30, der Anpreßbiegewalze 40 und des Stößels 43 identisch. Die Enden der einzelnen vorgeformten Streifenstücke sind genau relativ zum Anschlag 33 positioniert, der als Abstandsstück dient um eine konstante Spaltbreite bei aufeinanderfolgenden Streifenstücken sicherzustellen. Die Einzelheiten der Stumpfschweißmaschine 18 sind nicht dargestellt doch ist es für das Verständnis der Erfindung lediglich notwendig, darauf hinzuweisen, daß die Schweißbacken 20 in zwei benachbarten Paaren angeordnet sind um so die Enden des vorgeformten Streifenstückes 11 auf beiden Seiten des Spalts festzuklemmen. Wenn einmal die Enden des vorgeformten Streifenstucks in den Backen 20 der Stumpfschweißmaschine 18 sind so werden diese unter Durchfluß eines hohen elektrischen Stroms zusammengedrückt, so daß das Metall im Spalt unter Hitze und Druck zusammenschmilzt Dieses Verfahren des Schmelz- oder Stumpfschweißens ist an sich bekannt und braucht nicht weiter beschrieben zu werden.

Von der Sturapfschweißmaschine 18 übernimmt nun der Schwenkarm 22 das geschweißte Streifenstack mit seinen Greifern 21 und führt es weiteren, nicht dargestellten Einrichtungen zu, in denen die weiteren Arbeitsgänge wie Abnehmen der Schweißraupe und Planieren der bestehenden Kante durch Rachronen der Raupe durchgeführt werden.

Wenn das Aufnahmejoch 52 zum Transportieren des vorgeformten Streifenstücks 11 zur Stumpfschweißmaschine 18 ausgefahren ist, so kann die Hauptbiegewalze 16 in ihre Ausgangsstellung durch eine entgegengesetzte Bewegung des drehbaren Betätigers 28 zurückgeführt werden. Die Anpreßbiegewalze 40 und der Stößel 43 werden zuerst zurückgezogen, so daß der Träger der Hewalae IS freikommt »esa diese in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt Zu diesem Zeitpunkt wird der Druck auf den Kolben 36 freigegeben, worauf die bewegliche Backe 3t ht ihre Offenstellung zurückkehrt Die Hauptbiegewalze 16 ist nun zur Aufnahme des nächstfolgenden Stretfenstficks bereit wobei das Aufnahmejoch 52 and die gelösten Greifer 50 in ihre Ausgangslage zurückgeführt skid

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

2

424

_ j. ^-. -^-., Patentanspruch:

'"· "^'S Ai RU8icote4g zmn Herstellen \«>n Reigen

?3Jis metallischen SireifenstBcken, die zu im wesentj»- zySodtischen Rohlingen mit abgeflachten, ein- __ er auf Abstand gegenüberliegenden ^Endstücken „.eiefiirmj werden, mit einer FlihrungjsvQrrichtuog .ί Him Zuführen der Streifenstücke zu antreibbaren zum Biegen der Fiachstre^fen und mit t Anschlag, gegen den das vordere Endstück seiner ,Eodfante ainpreßbar ist, dadurch ge nnzlicüiiet, "tfäß, wSe"än sich begannt, eine .yptbiegewalze (16) vorgesehen ist, die an ihrem JjnJang einen Anschlag (33) besitzt, der neuartig ortsfest und von der Stärke des gewünschten Ab- ^standes der Endkanten ist and beidseits von dem die Hauptbiegewalze (16) Abflachungen entsprechend der gewünschten Länge der Endstücke hat, daß an der Hauptbiegewalze (16) eine vom Anschlag (33) getrennte Klemmvorrichtung (31, 32) zum Festklemmen des hinteren Endstückes an der einen Seite des Anschlags (33) gegen die entsprechende Abflachung vorgesehen ist, daß beim Drehen der Hauptbiegewalze (16) unter Zuhilfenahme einer Anpreßbiegewalze (40) das Streifenstück (11) um den Umfang der Hauptbiegewalze (16) herumlegbar ist und daß ferner ein beweglicher, eine ebene Stirnseite aufweisender Stößel (43) vorgesehen ist, mit dem das vordere Endstück gegen die entsprechende

Abflachung an der anderen Seite des Anschlags (33) anpreßbar ist.