Die Erfindung betrifft ein Rollenwerkzeug zur linienhaften Blechverformung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Blechverformungsvorrichtung mit einem derartigen Rollenwerkzeug.

Aus der US 5,156,034 A ist ein derartiges Rollenwerkzeug bekannt mit drehbaren Pressrollen und Gegenrollen, zwischen denen ein Werkstück verformt werden kann. Die Rollen können geteilt ausgeführt sein.

Ein weiteres Rollenwerkzeug sowie eine Blechverformungsvorrichtung mit einem derartigen Rollenwerkzeug sind bekannt aus der DE 695 10 771 T2. Mit einer derartigen Blechverformungsvorrichtung können gerade verlaufende Verformungen in einem Werkstück erzeugt werden. Die Erzeugung gebogener Verformungen ist nicht möglich.

Weitere Blechverformungsvorrichtungen sind bekannt aus der EP 0 095 510 A1 und der FR 61 850 E.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rollenwerkzeug der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass auch die Erzeugung gebogener Verformungen in einem zu bearbeitenden Blech möglich ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Rollenwerkzeug mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass dann, wenn der Rollenkörper eine Mehrzahl von unabhängig voneinander drehbaren Rollenscheiben aufweist, eine Erzeugung von gebogenen Verformungen in einem Werkstück ohne Weiteres möglich ist. Die bogeninnere Rollenscheibe kann sich dann langsamer drehen als die bogenäußere Rollenscheibe, sodass Spannungen und Scherkräfte, die das Erzeugen von gebogenen Verformungen bei den bekannten Rollenwerkzeugen nicht ermöglichten, nun nicht mehr auftreten. Durch die Mehrzahl von Rollenscheiben wird ein Differential geschaffen, welches auch das Herstellen von gebogenen Verformungen ermöglicht. Die Schmiervorrichtung ermöglicht eine automatisierte Schmierung des Rollenkörpers und/oder des Gegenkörpers. Die Schmiervorrichtung stellt elegant das Schmiermittel dort bereit, wo es zur Schmierung gebraucht wird. Das Schmiermittel-Reservoir kann so groß ausgeführt sein, dass die Schmierung über einen langen Zeitraum gewährleistet ist, bis ein erneutes Nachfüllen des Schmiermittel-Reservoirs, z. B. über einen handelsüblichen Schmiernippel, der von außen zugänglich ist, erforderlich ist. Als Schmiermittel kann z. B. ein Kriechöl zum Einsatz kommen.

Rollenkörper mit den verschiedenen Varianten von Rollenscheibenanzahlen nach Anspruch 2 haben sich als für die Praxis besonders gut brauchbar herausgestellt.

Eine Profilierungsergänzung nach den Ansprüchen 3 und 4 ergibt einen Rollenkörper mit nahtloser, umlaufender Profilierung. Es resultieren Sicken mit definiertem und nahtlosem Querschnitt sowohl in den geraden Abschnitten als auch in den Bogenabschnitten.

Ein Gegenkörper nach Anspruch 5 wirkt vorteilhaft mit dem Rollenkörper zur Blechverformung zusammen.

Ein Gegenkörper nach Anspruch 6 hat die gleichen prinzipiellen Vorteile wie der erfindungsgemäße Rollenkörper. Der Gegenkörper kann insbesondere auch wie der Rollenkörper aus einer Mehrzahl von Rollenscheiben aufgebaut sein.

Eine nach Anspruch 7 angeordnete Hülse erleichtert die Herstellung des Rollenkörpers beziehungsweise des Gegenkörpers insbesondere dann, wenn dieser aus einer größeren Anzahl von einzelnen Scheiben aufgebaut ist. In diesem Falle gibt die Hülse bei der Bearbeitung eines Scheibenpakets zur Herstellung der sich ergänzenden Profilierung einen inneren Anschlag vor, der beim Festspannen des Scheibenpakets genutzt werden kann.

Eine Mehrzahl von Verbindungskanälen nach Anspruch 8 ermöglicht eine gleichmäßige Schmierung des Rollenkörpers und/oder des Gegenkörpers.

Entsprechendes gilt für Verbindungskanäle nach Anspruch 9. Dort wird zudem gewährleistet, dass eine in Umfangsrichtung um die Welle einseitige Belastung des Rollenkörpers und/oder des Gegenkörpers nicht zu einem unerwünschten Verschluss aller Verbindungskanäle im Bereich ihrer Ausmündungen aus der Mantelwand führt.

Ein Kraftspeicher nach Anspruch 10 führt zu einer sicheren Schmiermittelversorgung. Alternativ oder zusätzlich kann die Schmiermittelversorgung z. B. durch Schwerkrafteinfluss, durch die Kriechfähigkeit des Schmiermittels oder durch einen Kapillareffekt gewährleistet sein. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blechverformungsvorrichtung zu schaffen, mit der auch gebogene linienhafte Verformungen in Blechen herstellbar sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Blechverformungsvorrichtung nach Anspruch 11.

Die Vorteile der Blechverformungsvorrichtung entsprechen denjenigen, die vorstehend schon in Bezug auf das Rollenwerkzeug angesprochen wurden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1

einen vertikalen Längsschnitt durch einen gebrochen dargestellten Ausschnitt einer Blechverformungsvorrichtung mit einem Rollenwerkzeug;

Fig. 2

eine Explosionsdarstellung des Rollenwerkzeugs der Blechverformungsvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3

eine vergrößerte Explosionsdarstellung eines Rollenkörpers des Rollenwerkzeugs mit einer Hülse;

Fig. 4

den Rollenkörper in einer Darstellung, die im Vergleich zur Fig. 1 ebenfalls vergrößert ist;

Fig. 5

eine zu Fig. 3 ähnliche Explosionsdarstellung eines Gegenkörpers des Rollenwerkzeugs mit einer Hülse;

Fig. 6

eine zu Fig. 4 ähnliche Darstellung des Gegenkörpers;

Fig. 7

eine weitere Ausführungsform eines Gegenkörpers mit einer in einer Gegenkörper-Welle untergebrachten Schmiervorrichtung im vertikalen Längsschnitt;

Fig. 8

den Gegenkörper mit der Schmiervorrichtung nach Fig. 7 in einer Seitenansicht; und

Fig. 9

den Gegenkörper mit der Schmiervorrichtung nach Fig. 7 in einer Explosionsdarstellung.

Eine in Fig. 1 geschnitten und gebrochen dargestellte Blechverformungsvorrichtung 1 dient zur linienhaften Blechverformung, insbesondere zur Ausformung von Sicken. Die Blechverformungsvorrichtung 1 umfasst ein Rollenwerkzeug 2, welches von einem schematisch nur in Ausschnitten 3, 4 dargestellten Rollenwerkzeug-Halter 5 gehalten wird. Der Rollenwerkzeug-Halter 5 steht, wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, mit einem Antrieb 6 in Verbindung. Mit Hilfe des Antriebs 6 ist ein Verschwenken beziehungsweise Verdrehen des Rollenwerkzeug-Halters 5 zusammen mit dem Rollenwerkzeug 2 um eine Schwenk- beziehungsweise Drehachse 7 möglich. Die Schwenkachse 7 steht senkrecht auf einem mit dem Rollenwerkzeug 2 momentan bearbeiteten Blech, welches in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Das Rollenwerkzeug 2 weist eine Pressrolle 8 auf, die in Fig. 1 unterhalb einer Blechverformungszone 9 der Blechverformungsvorrichtung 1 angeordnet ist. Zur Blechverformung wirkt die Pressrolle 8 mit einem hydraulisch betätigbaren Gegenkörper 10 in der Blechverformungszone 9 zusammen. Bei der Blechverformung ist das zu bearbeitende Blech in der Blechverformungszone 9 zwischen der Pressrolle 8 und dem Gegenkörper 10 so angeordnet, dass die Blechfläche senkrecht auf der Zeichenebene der Fig. 1 und in Fig. 1 horizontal orientiert ist.

Die Pressrolle 8 weist eine Welle 11 und einen um diese rollenden Rollenkörper 12 auf. Zwischen der Welle 11 und dem Rollenkörper 12 ist eine Hülse 13 angeordnet, deren Ausdehnung längs der Welle 11 derjenigen des Rollenkörpers 12 entspricht. Die Hülse 13 ist um die Welle 11 drehbar.

Der Rollenkörper ist in eine Mehrzahl einzelner Rollenscheiben 14 bis 23 unterteilt, die in Fig. 3 aufsteigend von links unten nach rechts oben nummeriert sind. Die Rollenscheiben 14 bis 23 sind jeweils zueinander benachbart und bilden gemeinsam den an das zu bearbeitende Blech anlegbaren Abschnitt des Rollenkörpers 12. Die Rollenscheiben 14 bis 23 können sich unabhängig voneinander um die Hülse 13 und damit auch um die Welle 11 drehen. Um die Relativverdrehung der Rollenscheiben 14 bis 23 zueinander zu erleichtern, sind die aneinander anliegenden Flächen der Rollenscheiben 14 bis 23 geschmiert.

Bei der dargestellten Ausführung liegen insgesamt zehn Rollenscheiben 14 bis 23 vor. Die zehn Rollenscheiben 14 bis 23 bilden ein Rollenscheibenpaket. Die Rollenscheiben 14 bis 23 weisen jeweils Mantelflächen auf, die sich zu einer umlaufenden Profilierung des Rollenkörpers 12 nahtlos ergänzen, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die umlaufende Profilierung des Rollenkörpers 12 weist eine mittig umlaufende Wulst 24 auf, mit der die Sicke im zu bearbeitenden Blech erzeugt wird. Diese Wulst 24, die einen konvexen Profilabschnitt der umlaufenden Profilierung des Rollenkörpers 12 darstellt, wird aus den Mantelflächen der vier zentralen Rollenscheiben 17 bis 20 gebildet. Die randseitigen Rollenscheiben 14 bis 16 sowie 21 bis 23 sind als Ringe mit ebenen Mantelflächen ausgeführt.

Der Gegenkörper 10 ist ebenfalls als Rolle mit einer Gegenkörper-Welle 25 und einem um diese rollenden Gegen-Rollenkörper 26 ausgebildet. Der Gegen-Rollenkörper 26 weist zwei ringförmige Rollen 27, 28 auf, die sich unabhängig voneinander um die Gegenkörper-Welle 25 drehen können. Zwischen den Rollen 27, 28 ist eine Distanzhülse 29 auf der Gegenkörper-Welle 25 angeordnet. Zwischen der Gegenkörper-Welle 25 und dem Gegen-Rollenkörper 26 ist eine Gegenkörper-Hülse 30 angeordnet. Die beiden Rollen 27, 28 sind unabhängig voneinander um die Gegenkörper-Welle 25 drehbar.

Die Wellen 11, 25 sind durch Madenschrauben 31 drehfest in zugehörigen Wellenaufnahmen 32 gehalten.

Die Blechverfonnungsvorrichtung 1 arbeitet folgendermaßen: Nachdem das zu bearbeitende Blech in die Blechverformungszone 9 zwischen der Pressrolle 8 und dem Gegenkörper 10 eingebracht wurde, wird der Gegenkörper 10 hydraulisch auf die Pressrolle 8 zugefahren. Wenn eine vorgegebene Presskraft zwischen der Pressrolle 8 und dem Gegenkörper 10 vorliegt, verfährt das Rollenwerkzeug 2 linienhaft relativ zur Ebene des Blechs, wobei die Gestalt der auszubildenden Sicke nachgefahren wird. Die Sicke muss dabei nicht gerade längs des Bleches verlaufen, sondern kann insbesondere auch gebogen beziehungsweise gekrümmt verlaufen. Zur Ausformung einer derart gebogenen Sicke fährt das Rollenwerkzeug 2 die Linienführung der Sicke derart nach, dass die Wellen 11, 25 jederzeit in etwa senkrecht auf dem auszuformenden Sickenabschnitt stehen. Hierzu wird das Rollenwerkzeug 2 über den Antrieb 6 um die Schwenkachse 7 jeweils in die erforderliche Schwenkposition gedreht, während die Sicke abgefahren wird.

Während das Rollenwerkzeug 2 einen gebogenen Sickenverlauf nachfährt, müssen die bogenäußeren Rollenscheiben 14 bis 23 und die bogenäußere Rolle 27, 28 einen größeren Weg zurücklegen als die bogeninneren Rollenscheiben 14 bis 23 und die bogeninnere Rolle 27, 28. Die bogenäußeren Komponenten, die am zum bearbeitenden Blech anliegen, drehen sich dann schneller als die am Blech anliegenden bogeninneren Komponenten. Die Unterteilung des Rollenkörpers 12 in die Rollenscheiben 14 bis 23 einerseits und die Unterteilung des Gegenkörpers 10 in die Rollen 27, 28 wirken daher als Differential beim Nachfahren eines gebogenen Sickenabschnitts.

Alternativ ist es natürlich möglich, bei feststehendem Rollenwerkzeug 2 das Blech relativ zum Rollenwerkzeug 2 so zu führen, dass die Sickenlinie durch diese Relativbewegung abgefahren wird. Auch dann kommt es zur beschriebenen Differentialwirkung der Rollenscheiben 14 bis 23 und der Rollen 27, 28 beim Abfahren eines gebogenen Sickenabschnitts.

Bei einer alternativen Ausgestaltung des Rollenwerkzeugs 2 ist auch der Gegenkörper 10 aus einer Mehrzahl von Gegenkörper-Rollenscheiben aufgebaut, die gemeinsam ein Rollenpaket insbesondere mit einer zur Profilierung des Rollenpakets des Rollenkörpers 12 komplementären Profilierung bilden.

Weitere Ausführungsformen des Rollenkörpers 12 weisen drei, fünf oder acht Rollenscheiben auf.

Eine weitere Ausführungsform eines Gegenkörpers 33 zum Einsatz in einer Blechverformungsvorrichtung nach Art derjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 beschrieben wurde, zeigen die Fig. 7 bis 9. Komponenten, die denjenigen entsprechen, wie vorstehend schon unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Der Gegenkörper 33 hat Rollen 34, 35, zwischen denen eine Distanzhülse 36 angeordnet ist. Bis auf Dimensionierungsunterschiede entsprechen die Rollen 34, 35 sowie die Distanzhülse 36 den Rollen 27, 28 sowie der Distanzhülse 29 der Ausführung des Gegenkörpers 10 nach den Fig. 1 bis 6. Der Gegenkörper 33 hat keine Gegenkörper-Hülse 30. Eine Gegenkörper-Welle 37 hat ein Schmiermittel-Reservoir 38 in Form einer zentralen, längs der Welle 37 verlaufenden Sackbohrung. Stirnseitig, in den Fig. 7 und 8 nach rechts, verschlossen ist das Schmiermittel-Reservoir 38 durch einen handelsüblichen Schmiernippel 39 mit Rückschlagventil. Gegenüberliegend zum Schmiernippel 39, also am Boden der Sackbohrung, ist im Schmiermittel-Reservoir 38 eine Druckfeder 40 angeordnet, die sich zu einer Seite am Boden der Sackbohrung und zur anderen Seite an einem Druckstempel 41 abstützt. Mit Hilfe des Druckstempels 41 übt die Druckfeder 40 Druck auf den Inhalt des Schmiermittel-Reservoirs 38, also auf das dort befindliche Schmiermittel in Form z. B. eines Kriechöls aus.

Über eine Mehrzahl von als Stichleitungen ausgeführten Verbindungskanälen 42 bis 44 steht das Schmiermittel-Reservoir 38 mit einer äußeren Mantelwand 45 in Fluidverbindung. Bei der dargestellten Ausführung sind drei äquidistant zueinander angeordnete Verbindungskanäle 42 bis 44 vorgesehen, die allesamt nach unten ausmünden, sodass auch ohne Wirkung der Druckfeder 40 ein Schmiermittelaustritt unter Schwerkrafteinfluss erfolgt. Je nach eingesetztem Schmiermittel und je nach Öffnungsweite der Verbindungskanäle 42 bis 44 kann ein Schmiermittelaustritt auch ohne Einfluss der Druckfeder und ohne Schwerkrafteinfluss aufgrund eines Kriechvermögens des Schmiermittels bzw. aufgrund eines Kapillareffekts erfolgen. Ein Schmiermittelaustritt kann auch unter dem Einfluss einer thermischen Ausdehnung des Schmiermittels im Betrieb der Blechverformungsvorrichtung 1 erfolgen.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel münden die Verbindungskanäle 42 bis 44 in Umfangsrichtung um eine Längsachse der Welle 37 verteilt aus der Mantelwand 45 der Welle 37 aus.

Auch andere Anzahlen von Verbindungskanälen sind möglich.

Durch die Komponenten mit den Bezugsziffern 38 bis 44 ist eine Gegenkörper-Schmiervorrichtung 46 gebildet. Entsprechend kann auch eine Rollenkörper-Schmiervorrichtung aufgebaut sein. Dort kann insbesondere die Anzahl und Anordnung der Verbindungskanäle an die Anzahl und an die Stärke der Rollenscheiben 14 bis 23 angepasst sein. So kann eine Rollenkörper-Schmiervorrichtung z. B. genauso viele Verbindungskanäle aufweisen, wie Rollenscheiben vorliegen.