EP3119540A1 - Antriebsvorrichtung zum antrieb eines werkzeugschiebers in einer falzanlage - Google Patents

Antriebsvorrichtung zum antrieb eines werkzeugschiebers in einer falzanlage

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EP3119540A1
EP3119540A1 EP15712565.9A EP15712565A EP3119540A1 EP 3119540 A1 EP3119540 A1 EP 3119540A1 EP 15712565 A EP15712565 A EP 15712565A EP 3119540 A1 EP3119540 A1 EP 3119540A1
Authority
EP
European Patent Office
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cam
drive device
guide block
slide plate
slide
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15712565.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Feis
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ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp System Engineering GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp System Engineering GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP3119540A1 publication Critical patent/EP3119540A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/08—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • F16H25/14—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion with reciprocation perpendicular to the axis of rotation
    • 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
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/08—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/06—Cam-followers

Definitions

  • the guide block and / or the further guide block are biased such that the contact between the
  • Falzbackenantrieb is attached to effect a linear movement of the Falzbackenmois relative to the base part or on the base part of a Falzbackenantrieb with a for
  • Another object of the present invention is a method for driving a tool slide along a feed direction in a folding machine, wherein a
  • Figure 2 shows the drive device according to the first exemplary embodiment of the present invention in a perspective view.
  • Sub-segment having a first radius 16 and a second circular sub-segment with a second radius 17, wherein the first radius 16 is greater than the second radius 17. If the guide block 2 just in contact with the first sub-segment, the slide plate 1 with a lesser Speed driven as if the

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Abstract

In der vorliegenden Erfindung wird eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb eines Werkzeugschieber in einer Falzanlage vorgeschlagen, wobei die Antriebsvorrichtung eine mit dem Werkzeugschieber mittelbare oder unmittelbar verbundene Schieberplatte und eine um eine Rotationsachse drehbare Antriebswelle aufweist, wobei eine Rotationsbewegung der Antriebswelle mittels einer Kurvenscheibe in eine entlang der Vorschubrichtung verlaufende Linearbewegung der Schieberplatte übertragbar ist.

Description

BESCHREIBUNG
Titel Antriebsvorrichtung zum Antrieb eines Werkzeugschiebers in einer Falzanlage
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb eines
Werkzeugschiebers entlang einer Vorschubrichtung in einer Falzanlage und ein Verfahren zum Antreiben eines Werkzeugschiebers.
Solche Antriebe werden beispielsweise in industriellen Fertigungsanlagen benutzt, um Halbzeuge bzw. Bauteile umzuformen. Insbesondere finden sich die in Rede stehenden Antriebsvorrichtungen in Falzanlagen wieder, in denen typischerweise Bleche gefalzt werden und bei denen ein angetriebener Werkzeugschieber das Werkstück verformt. Bei dieser Form der Biegeumformung ist oftmals die Genauigkeit, mit der der Werkzeugschieber angetrieben wird, für die Qualität einer Falzoperation maßgeblich mitentscheidend. Gefalzte Bauteile sind oftmals Bestanteil von Außenverkleidungen bzw. -ummantelungen. Daher ist ihr Erscheinungsbild - das von der Qualität der Falzoperation beeinflusst wird - oftmals der Grund dafür, dass bei Falzoperationen ein möglichst hoher Standard hinsichtlich
Positionsgenauigkeit bzw. Positionssicherheit des Werkzeugschiebers verlangt wird. Der Stand der Technik kennt als Antriebsvorrichtung pneumatische oder hydraulische Zylinder, mit denen die Werkzeugschieber angetrieben werden, die in einer Ebene mit dem Werkstück angeordnet sind und dadurch viel Bauraum in Beschlag nehmen. Darüber hinaus besteht bei den Antriebsvorrichtungen aus dem Stand der Technik das Problem, dass das Werkstück in der Regel nicht ohne weiteren Aufwand gegen eine ungewollte (der Zuführbewegung) entgegengesetzte oder weiterführende Bewegung gesperrt wird. Dadurch wird in nachteiliger Weise die Positionsgenauigkeit beim Verschieben verschlechtert.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zu Verfügung zu stellen, mit der ein Werkzeugschieber in einer Falzanlage, möglichst positionsgenau bei gleichzeitig hoher Taktung, d. h. geringer Taktzeit, verschoben werden kann. Dabei ist es wünschenswert, dass auf einfache und platzsparende Weise der Werkzeugschieber beim Falzen in seiner
Bewegung und Positionierung im Wesentlichen unbeeinträchtigt bleibt von dagegen wirkenden Bewegungen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb eines Werkzeugschiebers in einer Falzanlage, wobei die Antriebsvorrichtung eine mit dem Werkzeugschieber mittelbare oder unmittelbar verbundene Schieberplatte und eine um eine Rotationsachse drehbare Antriebswelle aufweist, wobei eine Rotationsbewegung der Antriebswelle mittels einer Kurvenscheibe in eine entlang der Vorschubrichtung verlaufende Linearbewegung der Schieberplatte übertragbar ist. Gegenüber dem Stand der Technik hat die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung dabei den Vorteil, über die Antriebswelle die Linearbewegung der Schieberplatte und damit des Werkzeugschieber zu steuern, wobei die Linearbewegung dafür verantwortlich ist, dass ein in der Falzanlage platzierbares Werkstück von dem Werkzeugschieber umgeformt, insbesondere gefalzt wird. Weiterhin wird dabei in vorteilhafter Weise auf pneumatische und hydraulische Zylinder verzichtet, wodurch die Taktzeit verringert werden kann. Dabei übernimmt die Kurvenscheibe vorzugsweise zusätzlich die Aufgabe, den Werkzeugschieber in der Verarbeitungsposition zu sperren, was andernfalls durch ein dauerhaftes
Aufrechterhalten des Drucks im Zylinder realisiert werden müsste. Insbesondere ist die Kurvenscheibe derart positionierbar, dass sie direkt oder indirekt eine Rückbewegung des Werkzeugschiebers sperrt, wenn auf Grund des Falzprozesses oder anderer Ursachen Rückwirkungen auf den Werkzeugschieber wirken.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Werkstück um ein Blech, das beispielsweise zu einer Motorhaube für ein Kraftfahrzeug umgeformt wird. Dabei wirkt das Werkstück beim Falzen entlang der Vorschubrichtung formschlüssig mit dem Werkzeugschieber zusammen, deren Bewegung das Falzen bewirkt. Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Kurvenscheibe derart ausgestaltet ist, dass sie während einer Drehung um die Rotationsachse zeitweise als Kraftflussmittel auf die Schieberplatte wirkt und dadurch entweder die Bewegung der Schieberplatte entlang der Vorschubrichtung oder die Sperrung in der Verarbeitungsposition realisiert. Die Antriebswelle weist dabei vorzugweise ein Drehmoment und eine
Winkelgeschwindigkeit auf. Durch die als Kraftflussmittel wirkende Kurvenscheibe ist
— das Drehmoment der Antriebswelle in eine Kraft der Schieberplatte und
— die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle in eine Translationsgeschwindigkeit der Schieberplatte
übertragbar. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung einen elektrischen Antrieb, vorzugsweise einen Elektromotor, für die Rotationsbewegung der Antriebswelle aufweist. Dadurch lässt sich in besonders einfacher und präziser Weise das Drehmoment bzw. die Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle und damit auch die
Linearbewegung der Schieberplatte steuern bzw. kontrollieren. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Rotationsachse im
Wesentlichen senkrecht zur Vorhubvorrichtung verläuft. Dadurch lässt sich eine zum Antrieb der Antriebswelle genutzte Vorrichtung in vorteilhafter Weise platzsparend oberhalb oder unterhalb der Ebene anordnen, entlang der der Werkzeugschieber bewegt wird. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Antriebswelle in einem Kopplungsbereich drehfest mit der Kurvenscheibe verbunden ist, wobei der
Kopplungsbereich exzentrisch auf der Kurvenscheibe angeordnet ist. Durch die exzentrische Positionierung des Kopplungsbereichs lässt sich vorteilig ein Hubweg, d. h. die Strecke, die die Schieberplatte beim Nachvornedrücken zurücklegt, festlegen. Es ist dabei denkbar, dass die Kurvenscheibe ein Langloch aufweist, wobei die Antriebswelle kontinuierlich entlang des Langlochs führbar und an einer gewünschten Stelle fixierbar ist. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Exzentrizität der Positionierung des Kopplungsbereichs verändern und damit der Hubweg anpassen. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Schieberplatte einen
Führungsklotz aufweist, wobei der Führungsklotz zumindest zeitweise entlang der
Vorschubrichtung formschlüssig zur Kurvenscheibe angeordnet ist. Dabei ist es denkbar, dass die Kurvenscheibe mehrfach oder dauerhaft während einer Drehung der Antriebswelle formschlüssig mit der Kurvenscheibe zusammenwirkt. Vorzugsweise wirken der
Führungsklotz und die Kurvenscheibe zu dem Zeitpunkt formschlüssig zusammen, in dem der Werkzeugschieber eine Falzposition, eingenommen hat. Dadurch wird auf einfache und damit in vorteilhafter Weise der Werkzeugschieber daran gehindert, durch eine der
Vorschubrichtung entgegengesetzte Bewegung die gewünschte, insbesondere vorgesehene Falzposition wieder zu verlassen. Mit anderen Worten: der Werkzeugschieber wird in der Verarbeitungsposition gesperrt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Kurvenscheibe derart ausgestaltet ist, dass bei einer Drehung die besagte Sperrung synchronisiert ist mit anderen Prozessen in der Falzanlage, wie beispielsweise dem Zu- bzw. Abführen des Werkstücks.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Schieberplatte einen weiteren Führungsklotz aufweist, wobei der weitere Führungsklotz zumindest zeitweise entlang einer der Vorschubrichtung entgegengesetzten Richtung formschlüssig zur Kurvenscheibe angeordnet ist. Insbesondere sind der Führungsklotz und der weitere Führungsklotz entlang einer Verbindungslinie angeordnet, wobei die Verbindungslinie im Wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung verläuft. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Führungsklotz und/oder der weitere Führungsklotz eine Kurvenrolle aufweist, wobei die Kurvenrolle um eine parallel zur Rotationsachse verlaufende Achse drehbar und zumindest zeitweise mit der Kurvenscheibe in Kontakt bringbar ist. Durch den Kurvenroller kann der Führungsklotz entlang der
Kurvenscheibe zumindest zeitweise abrollen. Das mindert in vorteilhafter Weise die
Wahrscheinlichkeit für ein Verkanten und reduziert gleichzeitig am Führungsklotz auftretende Verschleißerscheinungen, die durch das ständige Aneinanderreihen verursacht werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Führungsklotz und/oder der weitere Führungsklotz derart vorgespannt sind, dass der Kontakt zwischen der
Kurvenscheibe und dem Führungsklotz und/oder dem weitere Führungsklotz bei einer Drehung der Kurvenscheibe während der Drehung der Antriebswelle erhalten bleibt.
Voraussetzung ist, dass der Führungsklotz relativ zum weiteren Führungsklotz entlang der Verbindunglinie verschiebbar ist. Beispielsweise ist der weitere Führungsklotz verschiebbar in der Schieberplatte intergiert. Bei der Drehung der Kurvenscheibe ändert sich dann der Abstand zwischen dem Führungsklotz und dem weiteren Führungsklotz. Durch das
Bestehenbleiben des Kontakts wird die Positionsgenauigkeit bei der Bewegung der
Schieberplatte weiter verbessert.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass ein Kurvenverlauf der
Kurvenscheibe den Antrieb des Werkzeugschiebers entlang der Vorschubrichtung festlegt. Dabei ist unter Kurvenverlauf der umfängliche Verlauf der Kurvenscheibe entlang einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Richtung zu verstehen. Insbesondere lassen sich durch eine bestimmte Krümmung des Kurvenverlaufs Geschwindigkeitsverläufe bei der Linearbewegung der Schieberplatte realisieren bzw. festlegen. Es ist dabei vorgesehen, dass die Krümmung des Kurvenverlaufs optimal angepasst ist an den Verarbeitungsprozess des jeweiligen Werkstücks, insbesondere an den jeweiligen Falzprozess. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Kurvenverlauf der
Kurvenscheibe
— mindestens eine fixe Stellung der Schieberplatte festlegt und/oder,
— ein erstes kreisförmiges Teilsegement mit einem ersten Radius und ein zweites kreisförmiges Teilsegment mit einem zweiten Radius aufweist, wobei der zweite Radius größer ist als der erste Radius. Vorzugsweise gibt es bis zu vier fixe Stellungen. In einer fixen Stellung wird die Schieberplatte nicht durch den von der Kurvenscheibe ausgehenden Kraftfluss bewegt. Es ist hierbei denkbar, dass die Kurvenscheibe derart ausgestaltet ist, dass sie bei einer bestimmten Drehstellung zwar formschlüssig zu einem Teil der
Schieberplatte, vorzugsweise zum Führungsklotz, angeordnet ist, jedoch keine Kraftwirkung auf die Schieberplatte ausübt. In einer solchen Drehstellung eignet sich die
Antriebsvorrichtung in vorteilhafter Weise auch zum Verhindern von ungewollten
Bewegungen des Werkstücks. Weiterhin lässt sich durch ein erstes kreisförmiges
Teilsegment, dessen erster Radius kleiner ist als der zweite Radius, die Bewegung der Schieberplatte und damit des Werkzeugschieber in vorteilhafter Weise beschleunigen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Schieberplatte einen Adapter für eine Vielzahl unterschiedlicher Werkzeugschieber aufweist. Vorzugsweise kann abhängig vom zu falzenden Bauteil zwischen den unterschiedlichen Werkzeugschieber gewechselt werden. Insbesondere lässt sich der Werkzeugschieber anpassen an die jeweilige Art des Bauteils. Dadurch lassen sich unter Umständen viele verschiedene Bauteile in einer Falzanlage verfalzen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass
— die Schieberplatte und/oder die Kurvenscheibe austauschbar sind und/oder
— zwischen Schieberplatte und Kurvenscheibe ein Schutzmittel angeordnet ist. Dadurch lässt die Vielzahl an möglichen Bauteilen noch weiter vergrößern. Insbeondere lässt sich dann eine Vielzahl unterschiedlich groß dimensionierter Bauteile mit derselben Falzanlage verfalzen, indem einfach die Antriebsvorrichtung mit der passenden Schieberplatte und/oder der passenden Kurvenscheibe ausgewählt wird. Weiterhin ist es vorstellbar, dass zur
Erhöhung der Lebensdauer der Antriebsvorrichtung ein Schutzmittel, wie beispielsweise eine Ölfilm oder Gummimaterial aufweisende Führungsrolle, zwischen die Schieberplatte und die Kurvenscheibe angeordnet ist. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Werkzeugschieber ein Falzbackenträger ist. Vorzugsweise weist der Werkzeugschieber ein Falzbackenträger und ein Basisteil auf, wobei der Falzbackenträger relativ zu dem Basisteil linear beweglich ist. Insbesondere ist es dabei vorgesehen, dass an dem Falzbackenträger ein
Falzbackenantrieb zur Bewirkung einer Linearbewegung des Falzbackenträgers relativ zum Basisteil befestigt ist oder an dem Basisteil ein Falzbackenantrieb mit einer zur
Linearbewegung winkelig ausgerichteten Antriebsrichtung zur Bewirkung einer
Linearbewegung des Falzbackenträges relativ zum Basisteil befestigt ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Falzanlage mit einer
Antriebsvorrichtung wie sie oben beschrieben wurde. Mit einer solchen Falzanlage lassen sich in vorteilhafter Weise bei sehr geringer Taktzeit Bleche falzen, wobei die
Antriebsvorrichtung für die nötige Positionierungsgenauigkeit beim Positionieren des Werkzeugschiebers sorgt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zum Antreiben eines Werkzeugschiebers entlang einer Vorschubrichtung in einer Falzanlage, wobei eine
Rotationsbewegung einer Antriebswelle mittels einer Kurvenscheibe in eine Linearbewegung einer Schieberplatte, die mittelbar oder unmittelbar mit dem Werkzeugschiebers verbunden ist, entlang der Vorschubrichtung übertragen wird.
Gegenüber dem Stand der Technik kann hier in vorteilhafter Weise auf pneumatische oder hydraulische Zylinder verzichtet werden. Stattdessen ist es vorstellbar, dass die
Antriebswelle über einen elektrischen Antrieb, vorzugsweise einen Elektromotor, zur Rotation angetrieben wird. Durch den elektrischen Anrieb lässt sich in vorteilhafter Weise die Bewegung des Bauteils unkompliziert steuern. Insbesondere ist es vorstellbar, dass der elektrische Antrieb an einen Regelkreis angekoppelt ist, mit dessen Hilfe auf Änderungen im Verarbeitungsprozess unmittelbar reagiert werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zum Antrieb des
Werkzeugschiebers eine Antriebsvorrichtung benutzt wird wie sie oben beschrieben wurde. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen
Erfindungsgedanken nicht einschränken. Kurze Beschreibung der Figuren
Figur 1 zeigt eine Falzanlage mit einer Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 zeigt die Antriebsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.
Figur 3 zeigt die Antriebsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Explosionsdarstellung.
Figur 4 zeigt eine Kurvenscheibe für eine Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. In Figur 1 ist eine Falzanlage 100 dargestellt, in der eine Antriebsvorrichtung 10 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Solche Falzanlagen stellen hohe Anforderungen an die Antriebsvorrichtung 10, wenn man möglichst zeitsparend eine große Anzahl von Umformungen, insbesondere von
Falzprozessen, realisieren möchte. Es ist hierbei vorgesehen, dass ein Bauteil,
beispielsweise eine Platine, aus der eine Motorhaube gefertigt werden soll, auf einer
Aufnahmefläche 50 platziert wird. Vorzugsweise handelt sich um zwei Bauteile die durch den Falzvorgang verbunden werden sollen und von denen eines der Bauteile bereits vorgeformt ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein erstes Bauteil am Rand zumindest teilweise gebogen ist und der gebogene Teil des ersten Bauteils zumindest teilweise senkrecht zur Aufnahmefläche verläuft. Vorzugsweise wird das zweite Bauteil auf dem ersten Bauteil angeordnet und durch den Falzprozess wird das erste Bauteil derart weiter verbogen bzw. verbördelt, dass es das zweite Bauteil zumindest teilweise ummantelt. Für den Falzprozess ist ein Werkzeugschieber 7 vorgesehen, die vergrößert in Figur 1 dargestellt ist und mittelbar oder unmittelbar mit einer Schieberplatte 1 verbunden ist. Dabei kontaktiert der
Werkzeugschieber 7 beim Falzprozess das Bauteil und falzt dieses. Mit Hilfe der
bewegbaren Schieberplattel kann dann in der Falzanlage 100 der Falzprozess erfolgen, indem die Schieberplatte und damit auch der Werkzeugschieber 7 in Richtung des Bauteils bewegt wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Schieberplatte 1 durch die
Antriebsvorrichtung 10 angetrieben wird. Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung 10 einen Motor, insbesondere einen Elektromotor 6, der unterhalb der Ebene angeordnet ist in der die Schieberplatte 1 für den Falzprozess bewegt wird.
In Figur 2 ist die Antriebsvorrichtung 10 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst eine
Schieberplatte 1 und eine Antriebswelle 5. Es ist dabei vorgesehen, dass die Schieberplatte 1 zum Antrieb eines Werkzeugschieber 7 , wie sie in Figur 1 gezeigt ist, genutzt wird, wobei der Werkzeugschieber 7 wiederum entlang der Vorschubrichtung A formschlüssig direkt oder indirekt mit dem Bauteil zusammenwirkt und dadurch dessen Umformung bewirkt. Denkbar ist, dass die Schieberplatte 1 einen Adapter umfasst, an dem unterschiedlichste
Werkzeugschieber 7 abhängig vom zu verfalzenden Bauteil anordbar sind. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Antriebswelle 5 und die Schieberplatte 1 über eine Kurvenscheibe 4 in Wirkverbindung stehen. Insbesondere wirkt die Kurvenscheibe 4 als Kraftflussmittel, das eine Rotationsbewegung der Antriebswelle 5 um eine Rotationsachse B in eine
Linearbewegung der Schieberplatte 1 entlang der Vorschubrichtung A übersetzt. Es ist dadurch in vorteilhafter Weise möglich, die Antriebsvorrichtung platzsparend auszugestalten, weil in vorteilhafter Weise auf raumfüllende pneumatische Zylinder verzichtet werden kann, die andernfalls in der Ebene angeordnet werden müssten, in der die Schieberbewegung für den Falzprozess erfolgt.
In der ersten beispielhaften Ausführungsform ist die Antriebswelle 5 zur Übersetzung der Rotationsbewegung in eine Linearbewegung in einem Kopplungsbereich 15 drehfest mit der Kurvenscheibe 4 verbunden, wobei der Kopplungsbereich 15 exzentrisch auf der
Kurvenscheibe 4 angeordnet ist. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Schieberplatte 1 einen Führungsklotz 2 und/oder einen weiteren Führungsklotz 8 umfasst. Insbesondere sind der Führungsklotz 2 und der weitere Führungsklotz 8 entlang einer Verbindunglinie angeordnet, wobei die Verbindungslinie im Wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung A verläuft. Vorzugsweise umfassen der Führungsklotz 2 und/oder der weitere Führungsklotz 8 jeweils eine Kurvenrolle 7, die derart ausgestaltet ist, dass sie zumindest stückweise entlang des Kurvenverlaufs, d. h. entlang eines Umfangs der Kurvenscheibe 4 in einer senkrecht zur Rotationsachse B verlaufenden Ebene, abrollen. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Kurvenscheibe 4 in mindestens einer Drehstellung die Kurvenscheibe formschlüssig zum Führungsklotz 2 und zum weiteren Führungsklotz 8 angeordnet ist. Dann sind der Führungsklotz 2, die Kurvenscheibe 4 und der weitere Führungsklotz 8 in einer Reihe unmittelbar benachbart, insbesondere in Kontakt stehend benachbart, zueinander angeordnet. In einer solchen Situation ist die Schieberplatte 1 durch den Formschluss mit dem Führungsklotz 2 und dem weiteren Führungsklotz 8 in ihrer Position gesichert, insbesondere gegen Bewegungen entgegengesetzt zur
Vorhubbewegung, d.h. es wird ein unerwünschter Versatz der Schieberplatte 2 und damit der Werkzeugschiebers 7 verhindert. Vorzugsweise wird die Drehstellung eingenommen, wenn der Werkzeugschieber 7 ihre Zielstellung eingenommen hat. Es ist dabei vorstellbar, dass die Kurvenrolle 7 mit einem gummiartigen Material als Schutzmittel ausgestattet ist. Bei einer Drehung der Kurvenscheibe 4 wird - durch den Kurvenverlauf 19 vorgegeben - der
Führungsklotz 2 bzw. der weitere Führungsklotz 8 in eine oder in eine entgegen der
Vorschubrichtung A verlaufende Richtung gedrückt. Der dadurch bewegte Führungsklotz 2 bzw. weitere Führungsklotz 8 und damit die Schiebeplatte 1 werden folglich entlang der Vorschubrichtung A bewegt. Es ist weiterhin denkbar, dass die Kurvenscheibe 4 derart ausgestaltet ist, dass bei der Rotation der Antriebswelle 5 der Kontakt zwischen der Kurvenscheibe 4 und dem
Führungsklotz 2 bzw. dem weiteren Führungsklotz 8 zumindest zeitweise gelöst wird. Ist der Kontakt gelöst, kann die Kurvenscheibe 4 die Schieberplattel und damit auch den
Werkzeugschieber nicht antreiben und nimmt vorzugsweise eine Stellung ein, in der das Bauteil nicht mit einer Kraft beaufschlagt wird. Insbesondere ist der Kontakt gelöst, wenn die Kurvenscheibe 4 eine Stellung einnimmt, in der die Ausdehnung der Kurvenscheibe 4 zwischen dem Führungsklotz 2 und dem weiteren Führungsklotz 8 kleiner ist als der Abstand zwischen eben diesem Führungsklotz 2 und dem weiteren Führungsklotz 8. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Kurvenverlauf 19 der Kurvenscheibe 4 eine Bewegungsform der Schieberplatte 1 vorgibt bzw. festlegt. Die Bewegungsform wird hierbei im Wesentlichen durch die Geschwindigkeit, mit der eine Vorhubbewegung der Schieberplatte 1 erfolgt, beschrieben. Durch die Bewegungsform wird dabei im Wesentlichen die Taktung, mit der der Umformungsprozess, insbesondere das Falzen erfolgt, mitbestimmt. Dabei bestimmt der Kurvenverlauf 19 wie ein von der Antriebswelle 5 ausgehendes Drehmoment und eine Winkelgeschwindigkeit gewandelt werden. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die
Antriebswelle 5 durch einen elektrischen Antrieb 6, vorzugsweise einen Elektromotor, angetrieben wird. Dadurch sind Drehmoment und Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle5 und folglich auch die Taktung des Umformungsprozesses, insbesondere des Falzens, in vorteilhafter Weise steuerbar.
Figur 3 zeigt die Antriebsvorrichtung 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Explosionsdarstellung. Zum Schutz der Kurvenscheibe 4 umfasst die Antriebsvorrichtung 10 vorzugsweise einen Kragen 20. Der Kragen 20 umhüllt die Kurvenscheibe 4 zumindest teilweise und weist auf der zur Schieberplatte zeigenden Seite eine Öffnung auf, über die die Kurvenscheibe 4 mit der Schieberplatte 1 direkt oder indirekt in Kontakt treten kann.
Figur 4 zeigt eine Kurvenscheibe 4 für eine Antriebsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Es ist dabei vorgesehen, dass der Kurvenverlauf 19 die Geschwindigkeit, mit der die Schieberplatte 1 bewegt wird, festlegt. Insbesondere weist der Kurvenverlauf 19 kreisförmige Teilsegmente auf, deren Radii maßgebend sind für die Geschwindigkeit der Schieberplatte 1. Beispielsweise weist der Kurvenverlauf 19 ein erstes kreisförmiges
Teilsegment mit einem ersten Radius 16 und ein zweites kreisförmiges Teilsegment mit einem zweiten Radius 17 auf, wobei der erste Radius 16 größer ist als der zweite Radius 17. Befindet sich der Führungsklotz 2 gerade in Kontakt mit dem ersten Teilsegment wird die Schieberplatte 1 mit einer geringeren Geschwindigkeit angetrieben als wenn der
Führungsklotz 2 gerade in Kontakt ist mit dem zweiten Teilsegment. Vorzugsweise ist der Antriebswelle 5 in einer entsprechenden Aussparung 18 in der Kurvenscheibe 4 anordbar.
Bezugszeichenliste
1 Schieberplatte
2 Führungsklotz
3 Kurvenroller
4 Kurvenscheibe
5 Antriebswelle
6 Elektrischer Antrieb
8 Weiterer Führungsklotz
10 Antriebsvorrichtung
12 Verarbeitungsvorrichtung
15 Kopplungsbereich
16 Erster Radius
17 Zweiter Radius
18 Aussparung für Antriebswelle
19 Kurvenverlauf
20 Kragen
50 Aufnahmefläche für das Bauteil
100 Fertigungsanlage
A Vorschubrichtung
B Rotationsachse

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Antriebsvorrichtung (10) zum Antrieb eines Werkzeugschieber (7) in einer Falzanlage (100), wobei die Antriebsvorrichtung (10) eine mit dem Werkzeugschieber mittelbare oder unmittelbar verbundene Schieberplatte (1 ) und eine um eine Rotationsachse (B) drehbare Antriebswelle (5) aufweist, wobei eine Rotationsbewegung der
Antriebswelle (5) mittels einer Kurvenscheibe (4) in eine entlang der
Vorschubrichtung verlaufende Linearbewegung der Schieberplatte (1 ) übertragbar ist.
2. Antriebsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1 , wobei die Antriebsvorrichtung (10) einen elektrischen Antrieb (6) für die Rotationsbewegung der Antriebswelle (5) aufweist.
3. Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rotationsachse (B) im Wesentlichen senkrecht zur Vorhubvorrichtung (A) verläuft.
4. Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebswelle (5) in einem Kopplungsbereich (15) drehfest mit der Kurvenscheibe (4) verbunden ist, wobei der Kopplungsbereich (15) exzentrisch auf der Kurvenscheibe (4) angeordnet ist.
5. Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schieberplatte (1 ) einen Führungsklotz (2) aufweist, wobei der Führungsklotz (2) zumindest zeitweise entlang der Vorschubrichtung (A) formschlüssig zur
Kurvenscheibe (4) angeordnet ist.
6. Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schieberplatte (1 ) einen weiteren Führungsklotz (8) aufweist, wobei der weitere Führungsklotz (8) zumindest zeitweise entlang einer der Vorschubrichtung (A) entgegengesetzten Richtung formschlüssig zur Kurvenscheibe (4) angeordnet ist.
7. Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Führungsklotz (2) und/oder der weitere Führungsklotz (8) eine Kurvenrolle (3) aufweist, wobei die Kurvenrolle (3) um eine parallel zur Rotationsachse (B) verlaufende Achse drehbar ist und zumindest zeitweise mit der Kurvenscheibe (4) in Kontakt bringbar ist.
8. Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Führungsklotz (2) und/oder der weitere Führungsklotz (8) derart vorgespannt sind, dass der Kontakt zwischen der Kurvenscheibe (4) und dem Führungsklotz (2) und/oder dem weiteren Führungsklotz (8) bei einer Drehung der Kurvenscheibe (4) während einer Drehung der Kurvenscheibe (4) bestehen bleibt.
9. Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Kurvenverlauf (19) der Kurvenscheibe (4) den die Bewegung des Werkzeugschiebers (7) entlang der Vorschubrichtung (A) festlegt.
10. Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kurvenverlauf (19) der Kurvenscheibe (4)
— mindestens eine fixe Stellung der Schieberplatte (1 ) festlegt und/oder,
— ein erstes kreisförmiges Teilsegement mit einem ersten Radius (16) und ein zweites kreisförmiges Teilsegment mit einem zweiten Radius (17) aufweist, wobei der zweite Radius (16) größer ist als der erste Radius (17).
1 1. Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schieberplatte (1 ) einen Adapter für eine Vielzahl unterschiedlicher
Werkzeugschieber aufweist.
12. Antriebvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
— die Schieberplatte (1 ) und/oder die Kurvenscheibe (4) austauschbar sind und/oder
— zwischen Schieberplatte (1 ) und Kurvenscheibe (4) ein Schutzmittel angeordnet ist.
13. Antriebsvorrichtung (10), gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Werkzeugschieber ein Falzbackenträger ist.
14. Falzanlage (100) mit einer Antriebsvorrichtung (10) gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche.
15. Verfahren zum Antreiben eines Werkzeugschieber (7) entlang einer
Vorschubrichtung (A) in einer Falzanlage, wobei eine Rotationsbewegung einer Antriebswelle (5) mittels einer Kurvenscheibe (4) in eine Linearbewegung einer Schieberplatte (1 ), die mittelbar oder unmittelbar mit dem Werkzeugschieber (7) verbunden ist, entlang der Vorschubrichtung (A) übertragen wird.
16. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei eine Antriebsvorrichtung (10) gemäß der Ansprüche 1 bis 12 verwendet wird.
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