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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Umbiegen eines Randflansches, der in einem Winkel von der
Oberfläche eines Werkstückes absteht gegen dieses
Werkstück, wobei die Biegevorrichtung ein Biegewerkzeug
umfaßt, das auf einem Werkzeughalter befestigt ist, der
zu einer Bewegung relativ zu einem Lagerbock, auf dem das
Werkstück angeordnet ist, durch eine
Parallelogramm-Einrichtung getragen wird und die
weiterhin eine Antriebsvorrichtung umfaßt, die über
Verbindungsglieder mit dem Werkzeughalter antriebsmäßig
verbunden ist.
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Vorrichtungen dieser Art sind bereits in verschiedenen
Formen bekannt. Solche Vorrichtungen werden
beispielsweise dazu benutzt, einen Randflansch eines
Blechwerkstückes um den Rand eines anderen
Blechwerkstückes herumzubiegen, um eine
Zusammenpreß- oder Einfaß-Verbindung herzustellen, die
die beiden Werkstücke miteinander verbindet. Diese
Tätigkeit ist beispielsweise in der
Kraftfahrzeug-Industrie üblich und zwar bei der
Produktion von verschiedenen Fahrzeugkarosserie-Teilen.
Ein Nachteil bei diesen bekannten Vorrichtungen besteht
jedoch darin, daß ein relativ großer, freier Bereich um
den zu biegenden Randflansch benötigt wird, damit die
Vorrichtung zufriedenstellend funktioniert. Dies macht es
schwierig oder sogar unmöglich, eine solche Vorrichtung
für bestimmte Arten von Arbeitsvorgängen zu verwenden,
bei denen ein solcher Raum extrem begrenzt ist.
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Ein Beispiel einer Vorrichtung der oben erwähnten Art ist
durch die GB-A-958 671 bekannt. Diese vorbekannte
Vorrichtung hat den Nachteil, daß relativ große Teile der
Vorrichtung sowohl über als auch unter des zu biegenden
Randflansches liegen. Aus diesem Grunde benötigt diese
bekannte Vorrichtung einen großen, freien Raum um den zu
biegenden Randflansch herum und sie kann nicht dazu
verwendet werden, Randflansche in begrenzten Räumen zu
biegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der oben erwähnten Art anzugeben, die die
genannten Nachteile nicht aufweist und die mit
zufriedenstellenden Ergebnissen innerhalb begrenzter
Räume angewendet werden kann. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung nach dem
Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst,
daß der Werkzeughalter ein mit der
Parallelogramm-Einrichtung verbundenes Hauptteil umfaßt,
sowie ein bewegliches Teil, das um einen Lagerbolzen
herum am Hauptteil schwenkbar angebracht ist, wobei der
Lagerbolzen im wesentlichen parallel mit den Lagerbolzen
der Parallelogramm-Einrichtung liegt, daß das bewegliche
Teil das Werkzeug trägt und mit Hilfe eines federnden
Gliedes in eine Ausgangsstellung gedrückt wird, bei der
die Nase des Werkzeuges von der
Parallelogramm-Einrichtung weg vorgespannt ist und daß
die Verbindungsglieder eine Gelenkverbindung bilden, die
einen Vorsprung umfaßt, der dann mit einem Anschlag auf
dem beweglichen Teil des Werkzeughalters
zusammenarbeitet, wenn die Gelenkverbindung sich in der
Nähe ihres voll ausgestreckten Zustandes befindet, um das
bewegliche Teil des Werkzeughalters von seiner
Ausgangsstellung weg zu bewegen, wobei das Hauptteil des
Werkzeughalters dabei in der Nähe seiner Endstellung
liegt, und das Werkzeug in Eingriff mit dem Randflansch
am Werkstück ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform nach
der Erfindung ist im Anspruch 2 enthalten.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen
im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 ist eine etwas schematische
Seitenansicht einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Biegevorrichtung;
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Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht der
Vorrichtung nach Anspruch 1 und zeigt
die Vorteile der Vorrichtung in ihre
jeweiligen Ausgangsstellungen vor Beginn
eines Arbeitsablaufes;
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Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht der
Vorrichtung nach Fig. 1 und zeigt die
Bauteile der Vorrichtung in ihren
jeweiligen Vor-Biege- oder
Vor-Verformungs-Stellungen während eines
Arbeitsablaufes; und
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Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer
Vorrichtung nach Fig. 1 und zeigt die
Bauteile der Vorrichtung in ihren
jeweiligen Biege- oder
Zusammenpreß-Endstellungen während eines
Arbeitsablaufes.
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Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen
Lagerbock 1, der auf einer nicht dargestellten Tragfläche
montiert ist, die auch ein Werkstück 2 trägt. Das
dargestellte Werkstück 2 umfaßt eine Blechschiene 3, in
der ein Blechprofil 4 angeordnet ist. Die Blechschiene 3
hat zwei Randflansche 5, von denen einer in Fig. 1
dargestellt ist, der über einen unteren Flansch auf dem
Blechprofilabschnitt 4 umgebogen werden soll. Das
Verbinden des Flansches ist mit Hilfe eines Werkzeuges 6
erreicht worden.
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Der Lagerbock 1 trägt zwei Lagerbolzen 7 und 8, die
zueinander parallel sind. Die jeweils einen Enden von
Schwenkarmen 9 und 10 sind auf den jeweiligen Lagerbolzen
7 und 8 gelagert und die jeweils anderen Enden der Arme 9
und 10 sind jeweils auf den Lagerbolzen 11 und 12
gelagert. Die Lagerbolzen 11 und 12 werden durch ein
Hauptteil eines Werkzeughalters 14 getragen, der über das
Hauptteil 13 hinaus auch ein bewegliches Teil 15 umfaßt,
das schwenkbar auf einem Lagerbolzen 16 gelagert ist, der
vom Hauptteil 13 getragen wird.
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Der Abstand zwischen den Lagerbolzen 7 und 8 ist gleich
dem Abstand zwischen den Lagerbolzen 11 und 12 und die
Schwenkarme 9 und 10 haben jeweils gleiche Längen, so daß
die Teile 7 bis 12 demzufolge eine
Parallelogramm-Vorrichtung bilden. Als Folge davon kann
der Werkzeughalter 14 relativ zum Lagerbock 1 mit Hilfe
der Parallelogramm-Einrichtung 7 bis 12 bewegt werden.
Das bewegliche Teil 15 des Werkzeughalters 14 trägt das
Werkzeug 6, so daß dieses Werkzeug 6 in die Lage versetzt
wird, auf das Werkstück 2 zu und von ihm wegbewegt zu
werden, wenn der Werkzeughalter mit Hilfe der
Parallelogramm-Einrichtung 7 bis 12 bewegt wird.
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Der Lagerbock 1 trägt auch eine Antriebsvorrichtung, mit
deren Hilfe der Werkzeughalter 14 bewegt werden kann.
Diese Antriebsvorrichtung umfaßt eine durch ein
Druckmedium betätigte Kolben-Zylindervorrichtung 17, die
mit Hilfe von Lagerbolzen 18 schwenkbar mit dem Lagerbock
1 verbunden ist. Das äußere Ende der Kolbenstange 19 der
Kolben-Zylindervorrichtung 17 ist mit einem Endstück 20
versehen, das mit Hilfe eines Lagerbolzens 21 mit einem
Arm eines zweiarmigen Hebels 23 schwenkbar verbunden ist.
Der Hebel 23 ist mit Hilfe eines Lagerbolzens 24
schwenkbar am Lagerbock 1 gelagert.
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Das freie Ende des anderen Armes 25 des zweiarmigen
Hebels 23 ist mit Hilfe eines Lagerbolzens 26 mit einem
Ende eines Verbindungsgliedes 27 verbunden, dessen
anderes Ende auf einem Lagerbolzen 12 der
Parallelogramm-Einrichtung 7 bis 12 zwischen dem
Lagerbock 1 und dem Werkzeughalter 14 gelagert ist. Der
andere Arm 25 des zweiarmigen Hebels 23 und das
zugehörige Verbindungsglied 27 bilden eine
Kniehebel-Verbindung, die die Bewegung des
Werkzeughalters 14 in Bezug auf den Lagerbock steuert. In
der Stellung der Vorrichtungsbauteile, wie sie in Fig. 1
dargestellt ist, ist die Kniehebel-Verbindung 25 bis 27
im wesentlichen voll gestreckt. Wie aus Fig. 1
hervorgeht, stößt dabei ein Vorsprung 28 am anderen Arm
25 des zweiarmigen Hebels 23 an einem Anschlag 29 am
beweglichen Teil 15 des Werkzeughalters 14 an. In dieser
Stellung der Vorrichtungs-Bauteile hat eine Berührung
zwischen dem Vorsprung 28 und dem Anschlag 29 das
bewegliche Teil 15 dazu gebracht, sich um den Lagerbolzen
16 herum so zu verschwenken, daß die beiden Schultern 30,
31 jeweils am Hauptteil 13 und am beweglichen Teil 15 des
Werkzeughalters voneinander getrennt sind. Diese Bewegung
wird gegen die Wirkung einer Feder 32 ausgeführt, die
einen Stift 33 in Anlage an das bewegliche Teil 15 des
Werkzeughalters 14 so drückt, daß das bewegliche Teil 15
in eine Richtung auf den beiderseitigen Kontakt der
Schultern 30 und 31 hin geschwenkt wird.
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Die Fig. 2 bis 4 stellen schematisch die verschiedenen
Stellungen dar, die von den Bauteilen der Vorrichtung,
die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist,
dann eingenommen werden, wenn ein Arbeitsablauf
durchgeführt wird. Fig. 2 zeigt die Vorrichtungsbauteile
in ihren jeweiligen Anfangsstellungen, wobei das Werkzeug
6 vom Werkstück 2 entfernt ist. In dieser Stellung ist
die Kolbenstange 19 der hydraulischen
Kolben-Zylinder-Vorrichtung voll ausgefahren und
demzufolge ist der Hebel 23 am weitesten im
Gegenuhrzeigersinn um den Lagerbolzen 24 herum
verschwenkt. Die Kniehebel-Verbindung 25 bis 27 hat dabei
mit Hilfe der Parallelogramm-Einrichtung den
Werkzeughalter 14 so weit als möglich nach rechts (bei
Betrachten der Zeichnung) gezogen. Der Vorsprung 28 ist
vom Anschlag 29 entfernt und der Stift 33 hat unter dem
Einfluß der Feder 32 das bewegliche Teil des
Werkzeughalters 14 so weit als möglich im Uhrzeigersinn
um den Lagerbolzen 16 herum geschwenkt, so daß die
Schultern 30 und 31 aneinander anstoßen.
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Fig. 3 stellt die Bauteile der Vorrichtung in einer
Stellung dar, in der das Werkzeug 6 den Randflansch 5 des
Werkstückes 3 um einen Winkel von etwa 45º abgebogen hat.
Damit die Vorrichtung diese Betätigungsstellung erreichen
konnte, ist die Kolbenstange 19 um ein gewisses Maß in
den Zylinder der Zylinder-Kolben-Vorrichtung 17 hinein
gezogen worden, so daß der Hebel 23 im Uhrzeigersinn um
den Lagerbolzen 24 verschwenkt worden ist. Im
Zusammenhang damit hat sich der Lagerbolzen 26 der
Kniehebelverbindung 25 bis 27 nach oben bewegt, wie dies
aus der Zeichnung hervorgeht und gleichzeitig hat die
Parallelogramm-Einrichtung 7 bis 12 den Werkzeughalter 14
in einem solchen Ausmaß nach links bewegt, daß das
Werkzeug 6 mit dem Randflansch 5 in Eingriff gekommen
ist.
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Fig. 4 stellt die Bauteile der Vorrichtung in einer
Stellung dar, in der der Vorsprung 28 gerade mit dem
Anschlag 29 in Berührung gekommen ist. In diesem Fall ist
die Kolbenstange 19 weiter in den Zylinder der
Kolben-Zylinder-Vorrichtung 17 hineingezogen worden und
hat demzufolge den Hebel 23 dazu gebracht, sich weiter um
den Lagerbolzen 24 herum zu verschwenken. Die
Parallelogramm-Einrichtung 7 bis 12 hat dabei den
Werkzeughalter 14 weiter nach links bewegt (beim Anblick
der Zeichnung), so daß das Werkzeug 6 den Randflansch 5
im wesentlichen vollständig umgebogen hat. Die Schultern
30, 31 liegen jedoch nach wie vor aneinander an.
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Um den Randflansch endgültig in eine Stellung umzubiegen,
wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, wird die Kolbenstange
19 aus der Stellung gemäß Fig. 4 leicht zurückgezogen.
Dies veranlaßt den Hebel 23 dazu, sich leicht um den
Lagerbolzen 24 herum zu verschwenken, so daß der
Vorsprung 28 mit Hilfe des Anschlages 29 das bewegliche
Teil 15 des Werkzeughalters 14 um den Lagerbolzen 16
herum verschwenkt, um auf diese Weise das Werkzeug 6
kräftiger gegen den Randflansch 5 anzudrücken und das
Umbiegen des Flansches so zu vervollständigen.
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Nach dem Ausführen des oben beschriebenen Arbeitsablaufes
werden die Bauteile der Vorrichtung in ihre
Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 dadurch zurückbewegt, daß
die Kolbenstange 19 aus dem Zylinder der
Kolben-Zylinder-Vorrichtung 17 ausgefahren wird. Die
Feder 32 und der Stift 33 verschwenken dabei das
bewegliche Teil 15 des Werkzeughalters um einen gewissen
Betrag so, daß die Schultern 30 und 31 aneinander
anstoßen. Die Vorrichtung ist dann dazu bereit, einen
neuen Arbeitsablauf durchzuführen.
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Die Vorrichtung ist nicht auf die oben beschriebene
beispielsweise Ausführungsform beschränkt, da innerhalb
des Schutzbereiches der folgenden Ansprüche Abweichungen
durchgeführt werden können.