[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Formen eines Blechteiles mit
einem als Hinterschnitt gesondert in der Vorrichtung ausformbaren Abschnitt, umfassend
einen pressenseitigen Stempel sowie ein Gesenk und ein der Hinterschnitt - Ausformung
dienendes, gesondert antreibbares Formwerkzeug, das mit einer Hinterschnitt - Kontur
zusammenwirkt, die im wesentlichen in einem im Gesenk drehbeweglich gelagerten Füllschieber
angeordnet ist, wobei der zwischen einer Ausform -Position und einer den Hinterschnitt
im Blechteil freigebenden Position drehbare Füllschieber über umfänglich angeordnete
Anlageflächen gegen korrespondierende Stützflächen in der Füllschieber - Aufnahme
im Gesenk abgestützt ist.
[0002] Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der EP 0 699 489 B1 gezeigt und
beschrieben, wobei der gezeigte Füllschieber (rotary cam) über eine zylindrische Außenkontur
im Gesenk und/oder in einem Treiber drehbeweglich gelagert ist. Dieser Füllschieber
dient der Ausbildung eines Hinterschnittes, der in dem englisch verfassten EP-Dokument
mit dem Ausdruck eines "negativen Winkels " relativ zur Ober- bzw. Außenfläche des
umgeformten Blechteiles umschrieben ist.
[0003] Zur Ausbildung eines lang gestreckten, insbesondere bogenförmigen Hinterschnittes
in/an einem Blechteil sind mehrere, gesonderte Füllschieber vorgesehen, wobei jeder
Füllschieber vorzugsweise in einem in der eingangs beschriebenen Vorrichtung angeordneten
Keiltriebwerkzeug (negative-angle forming die) angeordnet ist. Eine derartige Kombination
von Vorrichtung und Keiltriebwerkzeug zeigt beispielsweise das amerikanische Patent
US 6,523,386 B2. Am Pressenstempel ist einerseits ein elastisch abgestützter Formstempel
zur globalen Formung des Blechteiles angeordnet, und andererseits ein mit dem Pressenstempel
antriebsfest verbundener Schieber, der über eine Schrägführung auf das der Hinterschnitt
- Ausformung dienende, als Arbeitsschieber bezeichnete Formwerkzeug mit der Auf- und
Ab-Bewegung des Pressenstempels betätigend einwirkt, wobei der Arbeitsschieber über
eine gesenkseitige Führung eines Treibers dem Füllschieber zugeführt ist.
[0004] Weiter weist die o.g. US 6,523,386 B2 einen im Gesenk bzw. Treiber drehbeweglich
gelagerten Füllschieber auf, der über umfänglich gesondert angeordnete, zylindrische
Anlageflächen mit entsprechend korrespondierenden, in der Füllschieber - Aufnahme
im Gesenk ausgebildeten Stützflächen zusammenwirkt. In der Füllschieber - Aufnahme
des Gesenkes direkt ausgebildete Stützflächen erfordern für das Gesenk ein hochwertiges
Material, um den Verschleiß insbesondere unterschiedlich harter Anlage - und Stützflächen
gering zu halten. Außerdem ist die Herstellung kreiszylindrischer Stützflächen aufwändig
und nur mit Spezialmaschinen/Spezialwerkzeugen möglich. Weiter ist an diesem bekannten
Füllschieber ein Sperrkeil für einen Verriegelungshaken angeordnet, der den Sperrkeil
über eine ebene Abstützfläche gegen eine im Gesenk/Treiber angeordnete ebene Spannfläche
zur Dreh-Verriegelung des Füllschiebers verspannt. Die gesenkseitige Spannfläche ist
zur Lager-Kreiskontur des Füllschiebers tangential angeordnet mit einem außerhalb
dieser Kreiskontur liegenden Spannbereich für den Sperrkeil.
[0005] Der Nachteil einer aufwändigen Herstellung ist mit einer aus dem jap. patent abstract
Nr. 11285740 AA bekannten Anordnung mit gesondert ausgebildeten Anlageflächen am Füllschieber
und gesondert ausgebildeten Stützflächen in der Füllschieber - Aufnahme im Gesenk
zwar vermieden, jedoch um den Preis einer teuren Fertigung der gesonderten Einzelteile,
die schließlich auch in einer aufwändigen Weise justiert werden müssen.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Füllschieber sowie einer zugehörigen
Füllschieber - Aufnahme im Gesenk eine im wesentlichen verschleißfreie Anordnung von
füllschieberseitigen Anlageflächen und gesenkseitigen Stützflächen aufzuzeigen.
[0007] Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass der Füllschieber
mit ebenflächig gestalteten Anlageflächen ausgebildet ist, die sich gegen Ende einer
Drehbewegung des Füllschiebers aus der Freigabe - Position in die Ausform - Position
an ebenfalls ebenflächig gestalteten Stützflächen in der Füllschieber - Aufnahme anlegen.
[0008] Der Vorteil ebener Anlageflächen und ebener Stützflächen ist der Fortfall gleitbeweglicher
Berührungen zwischen den korrespondierenden Flächen bei einer Drehung des Füllschiebers,
wodurch ein Verschleiß an diesen Flächen vermieden ist.
[0009] Ein im wesentlichen berührungsfreies Anlegen einer Anlagefläche an eine zugehörige
Stützfläche ohne Verschleiß ist in Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, dass
die Anlageflächen des Füllschiebers in Drehrichtung zur Ausform - Position jeweils
von einem von der Drehachse des Füllschiebers ausgehenden Radialstrahl begrenzt sind,
wobei jeder Radialstrahl mit einer jeweiligen Anlagefläche mindestens einen rechten
Winkel (90°) bildet.
[0010] Ein berührungsfreies Anlegen ohne aufwändige Justiermaßnahmen ist in weiterer vorteilhafter
Weise dadurch erreicht, dass der Füllschieber zum einwandfreien flächigen Zusammenwirken
seiner Anlageflächen mit den korrespondierenden gesenkseitigen Stützflächen eine Drehführung
aufweist, die entweder ein vorbestimmt vergrößerten Lagerspiel aufweist, oder die
gemäß weiteren Vorschlägen mit einem radial elastisch nachgiebigen Zwischenelement
in der bevorzugten Ausführung einer Gummibuchse oder einer Wellblech - Buchse aus
Federstahl ausgerüstet ist. Auch ist eine in Richtung der gesenkseitigen Stützflächen
exzentrisch angeordnete Drehführung des Füllschiebers denkbar, die im übrigen mit
den vorgenannten Anordnungen kombinierbar ist.
[0011] Je nach Anzahl und gegenseitiger Winkellage der Anlageflächen und Stützflächen ist
im Hinblick auf die vorgenannten Anordnungen zur Feststellung des Füllschiebers für
eine einwandfreie Hinterschnitt - Ausbildung vorgesehen, den Füllschieber in der Ausform
- Position mit dem Gesenk drehfest zu verriegeln, und zwar in radialer und/oder axialer
Richtung.
[0012] Als oben erwähnte Drehführung für den Füllschieber ist in erfindungsgemäßer Weiterbildung
zum einen eine den Füllschieber der Länge nach durchsetzende, gesenkseitig fest angeordnete
Achse möglich, oder an beiden Enden des Drehschiebers angeordnete Drehzapfen zur Lagerung
in gesenkseitig vorgesehenen Standlagern. Diese Standlager können anstelle der weiter
vorne erwähnten nachgebenden Drehführungen mittels einer elastischen Zwischenlage
in Richtung der in der Füllschieber - Aufnahme angeordneten Stützflächen beweglich
angeordnet sein
[0013] In Fortbildung des Füllschiebers wird ferner vorgeschlagen, dass dieser aus einer
Eisenguß - Legierung - Stahlguß oder Grauguß - gebildet ist, und dass die Anlageflächen
sowie die gesenkseitigen Stützflächen gesondert an gehärteten Leisten oder Leistenabschnitten
aus einem Einsatzstahl ausgebildet sind.
[0014] Anstelle der weiter vorne beschriebenen Anlegetechnik der Anlageflächen an die Stützflächen
mittels geringfügig verschiebebeweglichen Füllschieber ist es auch möglich, die Stützflächen
an im Gesenk hydraulisch gesteuert und verriegelbar angeordneten Kolben vorzusehen,
die gegen die in Ausform - Position des Füllschiebers angeordneten Anlageflächen anschlagen.
[0015] Ein weiterer Vorschlag bezieht sich darauf, dass das der Hinterschnitt - Ausformung
dienende Formwerkzeug als Arbeitsschieber in einem eingangs beschriebenen Keiltriebwerkzeug
vorgesehen ist, wobei der Arbeitsschieber über ein stempelseitig bewegtes Schieberbett
relativ zum Füllschieber und über einen wenigstens abschnittsweise im/am Gesenk angeordneten
Treiber bewegbar ist.
[0016] Die Betätigung von Formwerkzeugen bei mehreren in einer Pressen-Vorrichtung insbesondere
bogenförmig angeordneten Füllschiebern zur Ausbildung eines bogenförmigen Hinterschnittes
kann anstelle von Keiltriebwerkzeugen vorgesehen sein, dass die Formwerkzeuge von
der Pressen - Stempelbewegung gesondert angetrieben sind, beispielsweise über hydraulisch
oder pneumatisch wirksame Kolben/Zylindereinheiten.
[0017] Die Erfindung ist anhand einer in der Zeichnung lediglich abschnittsweise gezeigten
Vorrichtung für eine Presse zum Formen eines Blechteiles mit einem Hinterschnitt mittels
eines im Querschnitt dargestellten Füllschiebers beschrieben.
[0018] Es zeigt:
Fig. 1 zeigt einen im Querschnitt dargestellten Füllschieber in der Ausform-Position
für einen Hinterschnitt in einer lediglich angedeuteten Vorrichtung,
Fig.2 den Füllschieber in einer den ausgeformten Hinterschnitt in einem Blechteil
freigebenden Position.
[0019] Die lediglich angedeutete Vorrichtung 1 kann beispielsweise ähnlich der in der Figur
1 der Zeichnung der bereits erwähnten EP 0 699 489 B1 gestaltet sein für eine nicht
gezeigte Presse zum Formen eines vorzugsweise als Karosserieblech dienenden Blechteiles
2 mit einem gesondert in der Vorrichtung 1 als Hinterschnitt 3 ausformbaren Abschnitt
4 des Karosseriebleches 2. Die Vorrichtung 1 umfasst neben einem nicht gezeigten Pressen-Stempel
ein Pressen-Gesenk 5 sowie ein der Ausformung des Hinterschnittes 3 dienendes, gesondert
antreibbares Formwerkzeug 6.
[0020] Zur Ausformung des Hinterschnittes 3 in einem Randbereich 7 des auszuformenden Karosseriebleches
2 ist im Gesenk 5 ein drehbeweglich gelagerter Füllschieber 8 angeordnet, in dem die
Kontur 9 für den Hinterschnitt 3 ausgebildet ist zur Einformung des Karosserieblech-
Randes 7 mittels des Formwerkzeuges 6. Wie aus Fig.1 ersichtlich, nimmt hierbei der
Füllschieber 8 die Position 10 zum Ausformen des Hinterschnittes 3 am Karosserieblech-Rand
7 ein. Wie aus Fig.1 weiter ersichtlich, ist der drehbewegliche Füllschieber 8 mit
umfänglich angeordneten, ebenflächig gestalteten Anlagefächen 11 ausgerüstet. Diese
Anlageflächen 11 sind mit einer Drehbewegung des Füllschiebers 8 gemäß Pfeil A in
Richtung der Ausform-Postion 10 zur flächigen Anlage gebracht an ebenfalls ebenflächig
gestalteten Stützflächen12 in einer im Gesenk 5 angeordneten Füllschieber-Aufnahme
13.
Zur Freigabe des fertig ausgeformten Hinterschnittes 3 ist der erfindungsgemäß gestaltete
Füllschieber 8 gemäß Fig. 2 in Richtung Pfeil F in die FreigabePosition 14 gedreht.
[0021] Zur kinematisch einwandfreien Anlage der Anlageflächen 10 an die Stützflächen 12
ohne einer schleifenden, Verschleiß verursachenden Berührung sind die Anlageflächen
11 des Füllschiebers 8 in Drehrichtung zur Ausform - Position 10 jeweils von einem
von der Drehachse 15 des Füllschiebers 8 ausgehenden Radialstrahl 16 begrenzt, wobei
jeder Radialstrahl 16 mit einer jeweiligen Anlagefläche mindestens einen rechten Winkel
- 90° - einschließt, vorzugsweise etwas größer von ca. 92° bis 95°.
Die Anordnung der Stützflächen 12 ist mit Ausnahme der parallelen Ausrichtung zu den
füllschieberseitigen Anlageflächen 11 am Füllschieber 8 bei geschlossener Stellung
bzw. in der Ausform - Position 10 frei wählbar.
[0022] Zur Reduzierung von aufwändigen Justierarbeiten und fertigungstechnisch kostenträchtigen
Toleranzen für die gegenseitige Ausrichtung von Anlageflächen 11 und Stützflächen
12 weist der Füllschieber 8 eine Drehführung 17 auf mit einem vorbestimmt vergrößerten
Lagerspiel, wodurch auf einfache Weise ein einwandfrei flächiges Zusammenwirken der
Anlageflächen 11 mit den koresspondierenden Stützfflächen 12 erzielt ist.
[0023] Die vorbeschriebene Wirkung ist in mit einer anderen Ausgestaltung der Drehführung
17 dadurch erreicht, dass die Drehführung 17 anstelle eines vergrößerten Lagerspiels
mit einem radial elastisch nachgiebigen Zwischenelement 18 ausgerüstet ist. Dieses
kann eine Gummibuchse mit einer Shorehärte A von 60 - 80,vorzugsweise 70 sein oder
eine Wellblech - Buchse aus einem Federstahl. Eine weitere Ausgestaltung ergibt sich
dadurch, dass die Drehführung 17 des Füllschiebers 8 in Richtung der gesenkseitigen
Stützflächen 12 exzentrisch angeordnet ist, was vorzugsweise mit einem der vorgenannten
Zwischenelemente 18 vorteilhaft ist.
[0024] Unabhängig von den Winkellagen der Flächenpaare von Anlageflächen 11 und Stützfflächen
12 ist es zweckmäßig, den Füllschieber 8 in Ausform - Position 10 drehfest zu verriegeln.
[0025] Bezüglich der Ausbildung der Drehführung 17 kann der Füllschieber 8 auf einer ihn
der Länge nach durchsetzenden, gesenkseitig an beiden Enden fest angeordneten Achse
gelagert sein. In einer anderen Ausbildung ist der Füllschieber 8 über beidendig angeordnete
Drehzapfen 19 in gesenkseitig angeordneten Standlagern 20 drehgeführt. Diese können
ferner mittels einer nicht gezeigten elastischen Zwischenlage in Richtung der Füllschieber
- Aufnahme 13 relativ zum Gesenk 5 bewegbar sein zur einwandfreien Auflage der Anlageflächen
11 auf den Stützflächen 12.
[0026] Vorzugsweise sind bei einem aus einer Eisenguß-Legierung, wie Stahlguß oder Grauguß,
gefertigten Füllschieber 8 die Anlageflächen 11 und die Stützflächen 12 gesondert
an gehärteten Leisten 21, 22 aus einem Einsatzstahl ausgebildet.
[0027] Bezüglich eines spielfreien Zusammenwirkens von Anlageflächen 11 und Stützflächen
12 ist es auch denkbar, die Stützflächen 12 an im Gesenk 5 hydraulisch gesteuert und
verriegelbar angeordneten, nicht gezeigten Kolben vorzusehen, wobei der Füllschieber
8 mit kleinstem Lagerspiel und in biegesteifer Ausführung im Gesenk 5 angeordnet ist.
[0028] In einer Vorrichtung 1 mit mehreren, vorzugsweise in einer Ebene bogenförmig angeordneten
Füllschiebern 8 zur Ausbildung eines bogenförmigen Hinterschnittes 3 in einem Blechteil
bzw. Karosserieblech 2 können die Formwerkzeuge 6 von der Bewegung des nichrt gezeigten
Pressen - Stempels gesondert angetrieben sein zur Ausbildung des Hinterschnittes 3
während der über den Pressen - Stempel bewirkten Ausformung des übrigen Karosseriebleches
2. Für einen linearen Antrieb der Formwerkzeuge 6 und gegebenenfalls einer damit kombinierten
Drehbewegung der Füllschieber 8 können hydraulisch oder pneumatisch wirksame Kolben-Zylinder-Einheiten
(nicht gezeigt) zweckmäßig sein, die über die Bewegung des Pressen - Stempels gesteuert
sind.
[0029] Die Vorrichtung 1 kann aber auch entsprechend der Anzahl an bogenförmig angeordneten
Füllschiebern 8 eine entsprechende Anzahl an nicht gezeigten, per se jedoch aus den
eingangs erwähnten Dokumenten der EP 0 699 489 B1 und der US 6, 523, 386 B2 bekannten
Keiltriebwerzeugen umfassen, die bekanntlich durch die Bewegung des Pressen - Stempels
direkt gesteuert sind. Wie aus den Fig. 1 und 2 der vorliegenden Zeichnungsbeschreibung
ersichtlich, ist das auf dem als Treiber 23 gestalteten Gesenkabschnitt 50 vor- und
zurück bewegliche, als Arbeitsschieber 24 bezeichnete Formwerkzeug 6 über seine Keilfläche
25 von einem stempelseitig angeordneten, abschnittsweise angedeuteten Schieberbett
26 relativ zum Füllschieber 8 gesteuert bewegt.
[0030] Mit der Erfindung ist eine vorteilhaft einfache Herstellung der Vorrichtung insbesondere
im Hinblick auf die Füllschieber - Aufnahme ohne Spezialmaschinen und/oder Spezialwerkzeugen
erreicht.
1. Vorrichtung für eine Presse zum Formen eines Blechteiles mit einem als Hinterschnitt
gesondert in der Vorrichtung ausformbaren Abschnitt, umfassend einen pressenseitigen
Stempel sowie ein Gesenk ( 5 ) und ein der Hinterschnitt - Ausformung dienendes, gesondert
antreibbares Formwerkzeug ( 6 ), das mit einer Hinterschnitt - Kontur ( 9 ) zusammenwirkt,
die im wesentlichen in einem im Gesenk ( 5 ) drehbeweglich gelagerten Füllschieber
( 8 ) angeordnet ist, wobei der zwischen einer Ausform - Position (10) und einer den
Hinterschnitt (3) im Blechteil (2) freigebenden Position (14) drehbare Füllschieber
( 8 ) über umfänglich angeordnete Anlageflächen ( 11 ) gegen korrrespondierende Stützflächen
( 12 ) in der Füllschieber - Aufnahme (13 ) im Gesenk (5) abgestützt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Füllschieber ( 8 ) mit ebenflächig gestalteten Anlageflächen (11) ausgebildet
ist, die sich gegen Ende einer Drehbewegung des Füllschiebers( 8 ) aus der Freigabe
- Position (14 ) in die Ausform - Position (10 ) an ebenfalls ebenflächig gestalteten
Stützflächen (12 ) in der Füllschieber - Aufnahme (13 ) anlegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (11 ) des Füllschiebers ( 8 ) in Drehrichtung zur Ausform-- Position
(10) jeweils von einem von der Drehachse (15 ) des Füllschiebers (8) ausgehenden Radialstrahl
(16) begrenzt sind, wobei jeder Radialstrahl (16 ) mit einer jeweiligen Anlagefläche
(11 ) mindestens einen Winkel von 90°, insbesondere von 92°- 95° bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllschieber (8) zum einwandfrei flächigen Zusammenwirken seiner Anlageflächen
(11) mit den korrespondierenden gesenkseitigen Stützflächen (12 ) eine Drehführung
(17 ) aufweist mit einem vorbestimmt vergrößerten Lagerspiel.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Füllschieber ( 8 ) zum einwandfrei flächigen Zusammenwirken seiner Anlageflächen
(11 ) mit den korrespondierenden gesenkseitigen Stützflächen (12 ) eine Drehführung
(17) aufweist mit einem radial elastisch nachgiebigen Zwischenelement (18 ).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (18 ) eine Gummibuchse ist mit einer Shorehärte A von 60 - 80,
vorzugsweise von 70.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (18 ) eine Wellblech - Buchse aus Federstahl ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehführung (17 ) des Füllschiebers (8 ) in Richtung der gesenkseitigen Stützflächen
(12 ) exzentrisch angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllschieber (8 ) in Ausform - Position (10 ) drehfest verriegelbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllschieber ( 8 ) auf einer ihn der Länge nach durchsetzenden, gesenkseitig
fest angeordneten Achse als Drehführung (17) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllschieber ( 8 ) über beidendig angeordnete Drehzapfen (19) zur Anordnung in
gesenkseitig vorgesehenen Standlagern (20) drehgeführt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Standlager (20 ) relativ zum Gesenk ( 5 ) mittels einer elastischen Zwischenlage
in Richtung der in der Füllschieber - Aufnahme (13) angeordneten Stützflächen (12
) beweglich angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllschieber ( 8 ) aus einer Eisenguß-Legierung gebildet ist, und dass die Anlageflächen
(11 ) sowie die gesenkseitigen Stützflächen (12 ) gesondert an gehärteten Leisten
(21,22 ) aus einem Einsatzstahl ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,2 und 8-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (12 ) an im Gesenk ( 5 ) hydraulisch gesteuert und verriegelbar
angeordneten Kolben vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass das der Ausformung des Hinterschnittes (3) dienende Formwerkzeug ( 6 ) als Arbeitsschieber
(24) in einem Keiltriebwerkzeug vorgesehen ist, der über ein stempelseitiges Schieberbett
(26) relativ zum Füllschieber ( 8 ) und über einen wenigstens abschnittsweise im/am
Gesenk ( 5 ) angeordneten Treiber (23 ) bewegbar ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren, insbesondere bogenförmig angeordneten Füllschiebern ( 8 ) zur Ausbildung
eines bogenförmigen Hinterschnittes ( 3) im Blechteil ( 2) die Formwerkzeuge ( 6 )
von der Pressen-Stempelbewegung gesondert angetrieben sind.