Spann- und/oder Fügevorrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Spann- und/oder Fügevorrichtung zur lagegenauen, punktuellen Fixierung zweier Gegenstände, insbesondere flächiger Werkstücke, wie Bleche od. dgl., bestehend aus einem Vorrichtungsgestell (1) mit einem durch eine Betätigungsmechanik (KM) betätigbaren Spann- oder Fügestempel (2), unter dem in einem kragbalkenartigen Gegenhalter (3) des Vorrichtungsgestelles (1) eine zum Spann- oder Fügestempel (2) axial fluchtende Werkstücksauflage (4) angeordnet ist. Nach der Erfindung ist der fest mit dem Vorrichtungsgestell (1) verbundene Gegenhalter (3) aus einem, die Spann- und Fügebelastung aufnehmenden Teil (3') und aus einem die Werkstücksauflage (4) axial in Richtung der Belastung verschieblich enthaltenden Teil (3'') gebildet, wobei zwischen dem unteren Ende (4') der Werkstücksauflage (4) und dem die Last aufnehmenden Teil (3') eine lagefixierte Kugel (5) angeordnet ist. Dadurch kann sich die unvermeidbare Verbiegung nicht mehr auf die axiale lagegenaue Fluchtung zwischen Werkstücksauflage und Spann- bzw. Fügestempel versetzend auswirken.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spann- und/oder Fügevorrichtung zur lagegenauen, punktuellen Fixierung zweier Gegenstände, insbesondere flächiger Werkstücke, wie Bleche od. dgl. gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Derartige Vorrichtungen sind bspw. nach der DE-A-38 22 377 bekannt, wobei es sich in diesem Falle speziell um eine Vorrichtung zur Fügeverbindung zweier Bleche handelt, die zunächst mit einem sogenannten Niederhalter zusammengespannt und dann durch Nachdrücken des Fügestempels durch Materialverformung zwischen Patrize und Matrize verbunden werden. Die Stellmechanik ist hierbei in Form einer wie bei Spannvorrichtungen allgemein üblichen Kniehebelmechanik ausgebildet.

[0003] Bei solchen Vorrichtungen, sofern das Vorrichtungsgestell mit seinem Gegenlager nicht auf einer festen Unterlage installiert ist, besteht das Problem, daß sich das kragbalkenartige Gegenlager in seiner Erstreckungsrichtung mehr oder weniger um ein oder mehrere 1/100 mm verbiegt, was sich an der weiter oben befindlichen Werkstücksauflage weitaus stärker bemerkbar macht und die erforderliche axiale Fluchtung zwischen Spann- und Fügestempel und der Werkstücksauflage bzw. der darauf angeordneten Matrize aufhebt, da eine Verschiebung eintritt.

[0004] Falls mit einer solchen Vorrichtung Bleche durch Materialverformung zusammengefügt bzw. verbunden werden sollen, so wird dadurch die Festigkeit der Fügeverbindung beachtlich reduziert. Abgesehen von einer Fügeverbindung kann aber auch der Bedarfsfall vorliegen, zwei Bleche oder dgl. Gegenstände in einer ganz bestimmten Stellung zueinander zusammenzuhalten, um diese dann außerhalb der eigentlichen Spannstelle mit anderen Verbindungsmitteln genau festgelegt zu verbinden. Auch in solchen Fällen besteht, bedingt durch den Biegungsversatz, die Gefahr, daß sich während des Zusammenspannens, die beiden Werkstücke zueinander versetzen können, was dann eine Fehlverbindung zur Folge hat. Mit Rücksicht darauf handelt es sich beim Gegenstand der Erfindung um eine Spann- und/oder Fügevorrichtung.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art, die also bspw. von einem Betätigungszylinder unter Zwischenschaltung einer Kniehebelmechanik betätigt wird, dahingehend und mit einfachen konstruktiven Mitteln zu verbessern, daß sich die unvermeidbare Verbiegung nicht mehr auf die axiale lagegenaue Fluchtung zwischen Werkstücksauflage und Spann- bzw. Fügestempel versetzend auswirken kann.

[0006] Diese Aufgabe ist mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

[0007] Diese Lösung basiert also auf drei wesentlichen Maßnahmen, nämlich zum einen auf dem Festhalten der Werkstücksauflage durch eine feste Verbindung zum Vorrichtungsgestell in axial lagegenauer Zuordnung zum Spann- bzw. Fügestempel, zum anderen auf der Zweiteilung des Gegenhalters, und schließlich auf der Zwischenanordnung einer Kugel zwischen dem unteren Ende der Werkstücksauflage und dem unteren Teil des Gegenhalters. Bei unter Belastung eintredender Biegung des lastaufnehmenden Unterteils, die sich, wie gesagt, nur im 1/100 mm-Bereich bewegt, bleibt die mittige Unterstützung der Werkstücksauflage durch die Zwischenanordnung der Kugel erhalten.

[0008] Nach der DE-A-41 19 624 ist zwar eine Vorrichtung bekannt, mit der einem Biegungsversatz ebenfalls entgegengewirkt werden kann, diese Vorrichtung läßt jedoch eine feste Verbindung der Werkstücksauflage mit dem eigentlichen Vorrichtungsgestell nicht zu und verlangt eine gelenkige Verbindung mit dem Vorrichtungsgestell, das seinerseits, wenn ein Verklemmen der koaxial beweglichen Werkstücksauflage verhindert werden soll, zusätzlich schwenkbar mit dem Fügestempelhalter verbunden sein muß.

[0009] Die erfindungsgemäße Vorrichtung und deren vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0010] Es zeigt schematisch

Fig. 1

eine Ausführungsform der Vorrichtung in Seitenansicht und

Fig. 2

teilweise im Schnitt und in Ansicht die Vorrichtung längs Linie II-II in Fig. 1.

[0011] Die Spann- und/oder Fügevorrichtung besteht grundsätzlich und in bekannter Weise aus einem Vorrichtungsgestell 1 mit einem durch eine Kniehebelmechanik betätigbaren Spann- oder Fügestempel 2, unter dem in einem kragbalkenartigen Gegenhalter 3 des Vorrichtungsgestelles 1 eine zum Spann- oder Fügestempel 2 axial fluchtende Werkstücksauflage 4 angeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine Vorrichtung besonderer Art, nämlich mit einem Doppelantrieb einerseits für das Spannen und andererseits für das Drckfügen. Unabhängig von diesem Doppelantrieb interessiert hier nur der Bereich links in der Darstellung, für den wesentlich ist, daß der fest mit dem Vorrichtungsgestell 1 verbundene Gegenhalter 3 aus einem die Spann- und Fügebelastung aufnehmenden Teil 3' und aus einem die Werkstücksauflage 4 axial in Richtung der Belastung verschieblich enthaltenden Teil 3'' gebildet ist, und daß zwischen dem unteren Ende 4' der Werkstücksauflage 4 und dem die Last aufnehmenden Teil 3' eine lagefixierte Kugel 5 angeordnet ist.

[0012] Beim Ausführungsbeispiel ist die Fügevorrichtung mit Niederhalter dargestellt, die von einer Kniehebelmechanik KM betätigt wird, während der Fügestempel 2 von einer weiteren Kniehebelmechanik KM1 betätigt wird, welche Mechaniken ihren Antrieb von nicht dargestellten Betätigungszylindern erhalten. Dies bedarf im einzelnen keiner näheren Erläuterung, da hinlänglich bekannt (siehe bspw. DE-A-41 39 347).

[0013] Da das Ausführungsbeispiel auf das Fügen von Blechen abgestellt ist, ist der Fügestempel 2 mit einer Patrize 7 und die Werkstücksauflage 4 mit einer Matrize 8 versehen und ferner ist der Fügestempel 2 in einem am Vorrichtungsgestell 1 schwenkbaren, mit der Kniehebelmechanik KM gekoppelten Spannarm 13 gelagert, der den vorerwähnten Niederhalter bildet.

[0014] Beim Ausführungsbeispiel ist das das Teil 3' als mittiger Kragbalkenfortsatz 6 am Vorrichtungsgestell 1 angeordnet, dem das Teil 3'' in Form zweier seitlich benachbart dazu am Vorrichtungsgestell 1 angeordneter Tragfortsätze 9 zugeordnet ist. Auf diesen ist eine die Werkstücksauflage 4 tragende Traverse 10 angeordnet. Vorteilhaft ist dabei das Teil 3' in Richtung der Fügebelastung höheneinstellbar am Vorrichtungsgestell 1 angeordnet, wie mit Pfeil P angegeben.

[0015] Was die lagefixierte Anordnung der Kugel 5 betrifft, so ist diese, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in einer Kalotte 11 des Teiles 3' gelagert und mit einem Halteelement, wie Schraube 12 in der Kalotte 11 fixiert. Anstelle einer Kugel 5 könnte natürlich auch eine Halbkugel oder auch halbzylindrische Leiste verwendet werden, und es wäre auch eine entsprechende Ausformung des Teiles 3' in diesem Bereich unmittelbar unter dem Ende 4' der Werkstücksauflage 4 möglich. Wesentlich ist nur eine kugelförmig gewölbte Auflage, um bei Ausbiegung des Teiles 3' unter Belastung nach unten die Zentrizität der Auflage zum Ende 4' zu gewährleisten.

[0016] Bevorzugt wird in Rücksicht auf etwaigen Verschleiß eine auswechselbare Zuordnung der Auflage bzw. der Kugel 5 zum Teil 3'. Sofern eine halbzylindrische Leiste verwendet werden sollte so muß diese sich selbstverständlich senkrecht zur Zeichnungsebene erstrecken.

Ansprüche

1. Spann- und/oder Fügevorrichtung zur lagegenauen, punktuellen Fixierung zweier Gegenstände, insbesondere flächiger Werkstücke, wie Bleche od. dgl., bestehend aus einem Vorrichtungsgestell (1) mit einem durch eine Betätigungsmechanik (KM) betätigbaren Spann- oder Fügestempel (2), unter dem in einem kragbalkenartigen Gegenhalter (3) des Vorrichtungsgestelles (1) eine zum Spann- oder Fügestempel (2) axial fluchtende Werkstücksauflage (4) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der fest mit dem Vorrichtungsgestell (1) verbundene Gegenhalter (3) aus einem, die Spann- und Fügebelastung aufnehmenden Teil (3') und aus einem die Werkstücksauflage (4) axial in Richtung der Belastung verschieblich enthaltenden Teil (3'') gebilde ist,
und daß zwischen dem unteren Ende (4') der Werkstücksauflage (4) und dem die Last aufnehmenden Teil (3') eine lagefixierte Kugel (5) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum kraft- und formschlüssigen Fügen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fügestempel (2) mit einer Patrize (7) und die Werkstücksauflage (4) mit einer Matrize (8) versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Teil (3') als mittiger Kragbalkenfortsatz (6) am Vorrichtungsgestell (1) angeordnet ist, dem das Teil (3'') in Form zweier seitlich benachbart dazu am Vorrichtungsgestell (1) angeordneter Tragfortsätze (9) zugeordnet und auf diesen eine die Werkstücksauflage (4) tragende Traverse (10) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Teil (3') in Richtung der Fügebelastung höheneinstellbar am Vorrichtungsgestell (1) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugel (5) in einer Kalotte (11) des Teiles (3') gelagert und mit einem Halteelement, wie Schraube (12) in der Kalotte (11) fixiert ist.(

Zeichnung